【名師一號】2021年新課標版物理選修3-5-雙基限時練10-波粒二象性

雙基限時練(十)概率波、不確定性關(guān)系1．人類對光的本性生疏的過程中先后進行了一系列試驗，如下所示的四個示意圖表示的試驗不能說明光具有波動性的是()ABCD解析A圖是單縫衍射，B圖是雙縫干涉，C圖是光電效應(yīng)，D圖是薄膜干涉．答案C2．下列光的波粒二象性的說法中，正確的是()A．有的光是波，有的光是粒子B．光子與電子是同樣的一種粒子C．光的波長越長，其波動性越顯著，波長越短，其粒子性越顯著D．大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示出粒子性解析光的波粒二象性指光子在傳播過程中在空間消滅的概率遵循波動規(guī)律．答案C3．(多選題)下列說法正確的是()A．光是一種電磁波B．光是一種概率波C．光子相當于高速運動的質(zhì)點D．光的直線傳播只是宏觀近似規(guī)律答案ABD4．(多選題)電子運動受波動性的支配，對氫原子的核外電子，下列說法正確的是()A．電子繞核運動的“軌道”其實是沒有意義的B．電子軌道其實只不過是電子消滅的概率較大的位置C．電子繞核運動時電子邊運動邊振動D．電子在核外的位置是不確定的答案ABD5．(多選題)在微觀物理學中，關(guān)于不確定關(guān)系的說法正確的是()A．可以同時精確?????知道粒子的位置和動量B．不行能用“軌道”來描述粒子的運動C．可以精確?????地知道單個粒子的運動狀況D．可以精確?????地知道大量粒子運動時的統(tǒng)計規(guī)律答案BD6．從衍射的規(guī)律可以知道，狹縫越窄，屏上中心亮條紋越寬，由不確定關(guān)系Δx·Δp≥eq\f(h,4π)，推斷下列說法正確的是()A．入射粒子有確定的動量，射到屏上就有精確?????的位置B．狹縫寬度變小了，因此粒子的不確定性也變小了C．更窄的狹縫可以更精確?????地測得粒子的位置，但粒子的動量不確定性卻更大了D．可以同時確定粒子的位置和動量答案C7．物理學家做了一個好玩的試驗：在光屏處放上照相用的底片，若減弱光的強度，使光子一個一個地通過狹縫．試驗結(jié)果表明，假如曝光時間不太長，底片上只能消滅一些不規(guī)章的點；假如曝光時間足夠長，底片上就會消滅規(guī)章的干涉條紋，對這個試驗結(jié)果有下列生疏()A．曝光時間不太長時，底片上只能消滅一些不規(guī)章的點表現(xiàn)出光的波動性B．單個光子通過雙縫后的落點可以猜測C．只有大量光子的行為才能表現(xiàn)出光的粒子性D．干涉條紋中光明的部分是光子到達機會較多的地方解析少數(shù)光子落點不確定，到達某點的概率受波動規(guī)律支配，體現(xiàn)了粒子性．大量光子的行為符合統(tǒng)計規(guī)律、受波動規(guī)律支配，體現(xiàn)了波動性，故只有D選項正確．答案D8．下列說法正確的是()A．牛頓運動定律適用于一切實物粒子的運動B．牛頓運動定律適用于一切宏觀物體的運動C．牛頓定律也適用于高速微觀粒子D．爭辯微觀粒子的運動規(guī)律應(yīng)用量子力學解析牛頓定律適用于宏觀物體的低速運動，高速運動問題需要用相對論解決，微觀粒子的運動規(guī)律應(yīng)用量子力學，可見只有D選項正確．答案D9．(多選題)光通過單縫所發(fā)生的現(xiàn)象，用位置和動量的不確定關(guān)系的觀點加以解釋，正確的是()A．單縫較寬時，光是沿直線傳播，這是由于單縫寬，位置不確定量Δx大，動量不確定量Δp小，可以忽視B．當發(fā)生衍射現(xiàn)象時，動量不確定量Δp就不能忽視C．單縫越窄，中心亮條紋越寬，是由于位置不確定量變小，動量不確定量變大的原因D．以上解釋是不對的答案ABC10．經(jīng)150V電壓加速的電子束，沿同一方向射出，穿過鋁箔后射到其后的屏上，則()A．全部電子運動軌跡均相同B．全部電子到達屏上的位置坐標均相同C．電子到達屏上的位置坐標可用牛頓運動定律確定D．電子到達屏上的位置受波動規(guī)律支配，無法用確定的坐標來描述它的位置答案D11．電子的質(zhì)量為9.1×10－31kg，測定其速度的不確定量為2×10－6m/s，求其位置測定的不確定量．(eq\f(h,4π)＝5.3×10－35J·s)解析由不確定關(guān)系Δx·Δp≥eq\f(h,4π)，結(jié)合公式Δp＝m·Δv可得Δx≥eq\f(h,4πmΔv)＝eq\f(5.3×10－35,9.1×10－31×2×10－6)m＝29.1m.答案Δx≥29.1m12．如圖所示為示波管示意圖，電子的加速電壓U＝104V，打在熒光屏上電子的位置確定在0.1mm范圍內(nèi)，可以認為令人滿足，則電子的速度是否可以完全確定？是否可以用經(jīng)典力學來處理？電子質(zhì)量m＝9.1×10－31kg解析Δx＝10－4m，由ΔxΔp≥eq\f(h,4π)得，動量的不確定量最小值約為Δp≈5×10－31kg·m/s，其速度不確定量最小值Δv≈0.55m/s.eq\f(