高中物理人教版5第十七章波粒二象性5不確定性關(guān)系 第十七章5不確定性關(guān)系

第十七章波粒二象性4概率波5不確定性關(guān)系1．(多選)關(guān)于光的波動(dòng)性與粒子性，以下說法正確的是()A．愛因斯坦的光子說否定了光的電磁說B．光電效應(yīng)現(xiàn)象說明了光的粒子性C．光波不同于機(jī)械波，它是一種概率波D．光的波動(dòng)性和粒子性是相互矛盾的，無法統(tǒng)一解析：愛因斯坦的光子說并沒有否定電磁說，只是在一定條件下光是體現(xiàn)粒子性的，A錯(cuò)；光電效應(yīng)說明光具有粒子性，說明光的能量是一份一份的，B對(duì)；光波在少量的情況下體現(xiàn)粒子性，大量的情況下體現(xiàn)波動(dòng)性，所以C對(duì)；光的波動(dòng)性和粒子性不是孤立的，而是有機(jī)的統(tǒng)一體，D錯(cuò)．答案：BC2．顯微鏡觀看細(xì)微結(jié)構(gòu)時(shí)，由于受到衍射現(xiàn)象的影響而觀察不清，因此觀察越細(xì)小的結(jié)構(gòu)，就要求波長(zhǎng)越短、波動(dòng)性越弱．在加速電壓值相同的情況下，關(guān)于電子顯微鏡與質(zhì)子顯微鏡的分辨本領(lǐng)，下列判斷正確的是()A．電子顯微鏡分辨本領(lǐng)較強(qiáng)B．質(zhì)子顯微鏡分辨本領(lǐng)較強(qiáng)C．兩種顯微鏡分辨本領(lǐng)相同D．兩種顯微鏡分辨本領(lǐng)不便比較解析：在電場(chǎng)中加速，有eU＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(p2,2m)；又由物質(zhì)波公式λ＝eq\f(h,p)，得λ＝eq\f(h,\r(2meU))，所以經(jīng)相同電壓加速后的質(zhì)子與電子相比，質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)短、波動(dòng)性弱，所以質(zhì)子顯微鏡分辨本領(lǐng)較強(qiáng)，B選項(xiàng)正確．答案：B3．(多選)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，在觀察屏的某處是亮紋，則對(duì)光子到達(dá)觀察屏的位置，下列說法正確的是()A．到達(dá)亮紋處的概率比到達(dá)暗紋處的概率大B．到達(dá)暗紋處的概率比到達(dá)亮紋處的概率大C．對(duì)于某一光子，它可能到達(dá)光屏的任何位置D．以上說法均有可能解析：根據(jù)概率波的含義，一個(gè)光子到達(dá)亮紋處的概率要比到達(dá)暗紋處的概率大得多，但并不是一定能夠到達(dá)亮紋處，故選項(xiàng)A、C正確．答案：AC4．一輛摩托車以20m/s的速度向墻沖去，車身和人共重100kg解析：根據(jù)不確定性關(guān)系ΔxΔp≥eq\f(h,4π)得：Δx≥eq\f(h,4πΔp)＝eq\f×10－34,4××100×20)m＝×10－38m.答案：大于等于×10－38A級(jí)抓基礎(chǔ)1．(多選)下列各種波中是概率波的是()A．聲波 B．無線電波C．光波 D．物質(zhì)波解析：聲波是機(jī)械波，A錯(cuò)．電磁波是一種能量波，B錯(cuò)．由概率波的概念和光波以及物質(zhì)波的特點(diǎn)分析，可以得知光波和物質(zhì)波均為概率波，故C、D正確．答案：CD2．(多選)以下說法正確的是()A．微觀粒子不能用“軌道”觀點(diǎn)來描述粒子的運(yùn)動(dòng)B．微觀粒子能用“軌道”觀點(diǎn)來描述粒子的運(yùn)動(dòng)C．微觀粒子位置不能精確確定D．微觀粒子位置能精確確定解析：微觀粒子的動(dòng)量和位置是不能同時(shí)確定的，這也就決定了不能用“軌道”的觀點(diǎn)來描述粒子的運(yùn)動(dòng)(軌道上運(yùn)動(dòng)的粒子在某時(shí)刻具有確定的位置和動(dòng)量)，故A正確．由微觀粒子的波粒二象性可知微觀粒子位置不能精確確定，故C正確．答案：AC3．由不確定性關(guān)系可以得出的結(jié)論是()A．如果動(dòng)量的不確定范圍越小，則與它對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的不確定范圍就越大B．如果位置坐標(biāo)的不確定范圍越小，則動(dòng)量的不確定范圍就越大C．動(dòng)量和位置坐標(biāo)的不確定范圍之間的關(guān)系不是反比例函數(shù)D．動(dòng)量和位置坐標(biāo)的不確定范圍之間有唯一確定的關(guān)系解析：由不確定關(guān)系的定義分析可知C選項(xiàng)正確，其他三個(gè)選項(xiàng)只說明了基本的某個(gè)方面，而沒有對(duì)不確定性關(guān)系做進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，故都不正確．答案：C4．關(guān)于電子云，下列說法正確的是()A．電子云是真實(shí)存在的實(shí)體B．電子云周圍的小黑點(diǎn)就是電子的真實(shí)位置C．電子云上的小黑點(diǎn)表示的是電子的概率分布D．電子云說明電子在繞原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)有固定軌道解析：由電子云的定義我們知道，電子云不是一種穩(wěn)定的概率分布，人們常用小圓點(diǎn)表示這種概率，小圓點(diǎn)的密疏代表電子在這一位置出現(xiàn)的概率大小，故只有C正確．答案：CB級(jí)提能力5．在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)100個(gè)光子中有96個(gè)通過雙縫后打到了觀察屏上的b處，則b處是()A．亮紋B．暗紋C．既有可能是亮紋也有可能是暗紋D．以上各種情況均有可能解析：由光子按波的概率分布的特點(diǎn)去判斷，由于大部分光子都落在b點(diǎn)，故b處一定是亮紋，選項(xiàng)A正確．答案：A6．如圖所示，一個(gè)粒子源產(chǎn)生某種粒子，在其正下方安裝只有兩條狹縫的擋板，粒子穿過狹縫打在下方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光．那么在熒光屏上將看到()A．只有兩條亮紋B．有多條明暗相間的條紋C．沒有亮紋D．只有一條亮紋解析：由于粒子源產(chǎn)生的粒子是微觀粒子，它的運(yùn)動(dòng)受波動(dòng)規(guī)律支配，對(duì)大量粒子運(yùn)動(dòng)到達(dá)屏上的某點(diǎn)的概率，可以用波的特征進(jìn)行描述，即產(chǎn)生雙縫干涉，在屏上將看到干涉條紋，所以B正確．答案：B7．如圖所示是雙縫干涉的圖樣，我們?nèi)绾斡霉獾牟６笮詠斫忉屇?？解析：圖a表示曝光時(shí)間很短的情況，在膠片上出現(xiàn)的是隨機(jī)分布的光點(diǎn)．延長(zhǎng)膠片曝光的時(shí)間，就會(huì)出現(xiàn)如圖b所示的圖樣．從圖中可以看出，光子在某些條形區(qū)域出現(xiàn)的概率增大，這些區(qū)域是光波通過雙縫后產(chǎn)生相干振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域；而落在其他一些條形區(qū)域的概率很小，這些區(qū)域是光波通過雙縫后產(chǎn)生相干振動(dòng)減弱的區(qū)域．曝光的時(shí)間越長(zhǎng)，圖樣就越清晰(如圖c所示)．這說明，可以用光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的概率來解釋光的干涉圖樣，即認(rèn)為光是一種概率波．答案：見解析8．已知eq\f(h,4π)＝×10－35J·s，試求下列情況中速度測(cè)定的不確定量，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，討論在宏觀和微觀世界中進(jìn)行測(cè)量的不同情況．(1)一個(gè)球的質(zhì)量m＝1.0kg，測(cè)定其位置的不確定量為10－6(2)電子的質(zhì)量me＝×10－31kg，測(cè)定其位置的不確定量為10－10解析：(1)m＝1.0kg，Δx＝10－6由ΔxΔp≥eq\f(h,4π)，Δp＝mΔv知Δv1＝eq\f(h,4πΔxm)＝eq\f×10－35,10－6×m/s＝×10－29m/s.(