高二選修3-5(概率波不確定關(guān)系)

1、§17.4 概率波 §17.5 不確定關(guān)系1下列說法不正確的是（ ）A光是一種電磁波B光是一種概率波C光相當(dāng)于高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)D光的直線傳播只是宏觀近似規(guī)律【答案】C【提示】不能把光波看作是宏觀力學(xué)中的介質(zhì)波、連續(xù)波，它實(shí)質(zhì)上是電磁波、概率波；也不能把光子看作宏觀世界中的實(shí)物粒子、質(zhì)點(diǎn)。2從光的波粒二象性出發(fā)，下列說法正確的是（ ）A光是高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子，每個(gè)光子都具有波粒二象性B光的頻率越高，光子的能量越大C在光的干涉中，暗條紋的地方是光子不會(huì)到達(dá)的地方D在光的干涉中，亮條紋的地方是光子到達(dá)概率大的地方【答案】BD【提示】光具有波粒二象性，大量光子具有波動(dòng)性，少數(shù)光子表現(xiàn)

2、出粒子性，光的頻率越高，光子的能量越大；在干涉條紋中亮紋是光子到達(dá)概率大的地方，暗紋是光子到達(dá)概率小的地方。3關(guān)于經(jīng)典波的特征，下列說法正確的是 （ ）A具有一定的頻率，但沒有固定的波長B具有一定的波長，但沒有固定的頻率C既具有一定的頻率，也具有固定的波長D同時(shí)還具有周期性【答案】CD【提示】根據(jù)經(jīng)典波的定義和特點(diǎn)進(jìn)行分析可以得到選項(xiàng)C、D正確。4有關(guān)經(jīng)典物理中的粒子，下列說法正確的是 （ ）A有一定的大小，但沒有一定的質(zhì)量B有一定的質(zhì)量，但沒有一定的大小C既有一定的大小，又有一定的質(zhì)量D有的粒子還帶一定量的電荷【答案】CD【提示】根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)關(guān)于粒子的理論定義得選項(xiàng)C、D正確。5下列說法正

3、確的是 （ ）A運(yùn)動(dòng)的物體都具有波動(dòng)性B抖動(dòng)細(xì)繩一端，繩上的波就是物質(zhì)波C通常情況下，質(zhì)子比電子的波長長D核外電子繞核運(yùn)動(dòng)時(shí)，有確定的軌道【答案】A【提示】運(yùn)動(dòng)的物體都具有波粒二象性；抖動(dòng)繩時(shí)形成的波是機(jī)械波，不是物質(zhì)波，由知粒子動(dòng)量越大，波長越短，因此通常情況電子動(dòng)量比質(zhì)子的動(dòng)量小，電子對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波波長長；核外電子繞核運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是概率問題，無法確定軌道。6關(guān)于微觀粒子波粒二象性的認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是 （ ）A因?qū)嵨锪Ｗ泳哂胁▌?dòng)性，故其軌跡是波浪線B由概率波的知識(shí)可知，因微觀粒子落在哪個(gè)位置不能確定，所以粒子沒有確定的軌跡C由概率波的知識(shí)可知，因微觀粒子落在哪個(gè)位置不能確定，再由不確定性關(guān)系

4、知粒子動(dòng)量將完全確定D大量光子表現(xiàn)出波動(dòng)性，此時(shí)光子仍具有粒子性【答案】BD【提示】實(shí)物粒子的波動(dòng)性指實(shí)物粒子是概率波，與經(jīng)典的波不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；微觀粒子落點(diǎn)位置不能確定，與經(jīng)典粒子有確定軌跡不同，選項(xiàng)B正確；單縫衍射中，微觀粒子通過狹縫，其位置的不確定量等于縫寬，其動(dòng)量也有一定的不確定量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波動(dòng)性和粒子性是微觀粒子的固有特性，無論何時(shí)二者都同時(shí)存在，選項(xiàng)D正確。7光通過單縫所發(fā)生的現(xiàn)象，用位置和動(dòng)量的不確定關(guān)系的觀點(diǎn)加以解釋，下列敘述正確的是 【答案】A單縫寬，光沿直線傳播，是因?yàn)閱慰p越寬，位置不確定量x越大，動(dòng)量不確定量p越大的緣故B單縫寬，光沿直線傳播，是因?yàn)閱慰p越寬，位置不

5、確定量x越大，動(dòng)量不確定量p越小的緣故C單縫窄，中央亮紋寬，是因?yàn)閱慰p越窄，位置不確定量x越小，動(dòng)量不確定量p越小的緣故D單縫窄，中央亮紋寬，是因?yàn)閱慰p越窄，位置不確定量x越小，動(dòng)量不確定量p越大的緣故【答案】BD【提示】由粒子位置不確定量x與粒子動(dòng)量不確定量p的不確定關(guān)系xp可知，單縫越寬，位置不確定量x越大，動(dòng)量不確定量p越小，所以光沿直線傳播；單縫越窄，位置不確定量x越小，動(dòng)量不確定量p越大，所以中央亮紋越寬。8如圖2所示是一個(gè)粒子源，產(chǎn)生某種粒子，在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板，粒子穿過狹縫打在前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

6、紋C沒有亮紋 D只有一條亮紋【答案】B【提示】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)性支配，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。9電子的質(zhì)量me9.0×1031 kg，測定其速度的不確定量為2×106 m/s，求其位置的不確定量。解 由不確定性關(guān)系x·p得電子的位置不確定量為：x m29.3 m。10電視機(jī)顯像管中的電子的加速電壓為10 kV，電子槍的槍口直徑設(shè)為0.01 cm，試求電子射出電子槍后的橫向速度的不確定量。解 電子的橫向位置不確定量x0.01 cm，由不確定關(guān)系式得：vx m/s0

7、.58 m/s電子經(jīng)10 kV的電壓加速后的速度約為v1.0×107 m/s，因此vvx，也就是電子的運(yùn)動(dòng)相對(duì)來看仍是相當(dāng)確定的，波動(dòng)性不起什么作用，運(yùn)動(dòng)的電子仍可看成經(jīng)典粒子。1關(guān)于光的波動(dòng)性與粒子性，下列說法正確的是 （ ）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【答案】BC【提示】愛因斯坦的光子說和光的電磁說在微觀世界中是統(tǒng)一的。2下列說法正確的是 （ ）A光波和物質(zhì)波都是概率波B實(shí)物粒子不具有波動(dòng)性C光的波動(dòng)性是光子之間相互作用引起的D光通過狹縫后在屏上形成明暗相間的條紋，光子

8、在空間出現(xiàn)的概率可以通過波動(dòng)規(guī)律確定【答案】AD【提示】光波和物質(zhì)波都是概率波，可通過波動(dòng)規(guī)律來確定；光的波動(dòng)性是光的屬性，不是光子間相互作用引起的。3經(jīng)150 V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，則下列說法正確的是 （ ）A所有電子的運(yùn)動(dòng)軌跡均相同B所有電子到達(dá)屏上的位置坐標(biāo)均相同C電子到達(dá)屏上的位置坐標(biāo)可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律確定D電子到達(dá)屏上的位置受波動(dòng)規(guī)律支配，無法用確定的坐標(biāo)來描述它的位置【答案】D【提示】電子被加速后其德布羅意波波長1×1010 m，穿過鋁箔時(shí)發(fā)生衍射，電子的運(yùn)動(dòng)不再遵守牛頓運(yùn)動(dòng)定律，不可能同時(shí)準(zhǔn)確地知道電子的位置和動(dòng)量，不可能用“軌跡”來描述電子的運(yùn)動(dòng)，只能通過概率波來描述。4在驗(yàn)證光的波粒二象性的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是 （ ）A使光子一個(gè)一個(gè)地通過單縫，如果時(shí)間足夠長，底片上將會(huì)顯示衍射圖樣B單個(gè)光子通過單縫后，底片上會(huì)出現(xiàn)完整的衍射圖樣C光子通過單縫的運(yùn)動(dòng)路線像水波一樣起伏D光的