第17章 4　概率波 5 不確定性關(guān)系 學(xué)業(yè)分層測評8

第頁學(xué)業(yè)分層測評(八)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．(多選)有關(guān)經(jīng)典物理學(xué)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．有的粒子還有電荷【解析】根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)關(guān)于粒子的理論定義得C、D正確．【答案】CD2．(多選)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．具有周期性【解析】根據(jù)經(jīng)典波的定義和特點進(jìn)行分析可以得到C、D正確．【答案】CD3．(多選)在單縫衍射實驗中，從微觀粒子運(yùn)動的不確定性關(guān)系可知()A．不可能準(zhǔn)確地知道單個粒子的運(yùn)動情況B．縫越窄，粒子位置的不確定性越大C．縫越寬，粒子位置的不確定性越大D．縫越寬，粒子動量的不確定性越大【解析】由不確定性關(guān)系ΔxΔp≥eq\f(h,4π)知縫越寬時，位置不確定性越大，則動量的不確定性越小，反之亦然，因此選項A、C正確．【答案】AC4．(多選)1927年戴維孫和革末完成了電子衍射實驗，該實驗是榮獲諾貝爾獎的重大近代物理實驗之一．如圖17-4-2所示的是該實驗裝置的簡化圖，下列說法正確的是()圖17-4-2A．亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方B．該實驗再次說明光子具有波動性C．該實驗說明實物粒子具有波動性D．該實驗說明電子的運(yùn)動可以用軌跡來描述【解析】亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方，該實驗說明實物粒子具有波動性，該實驗不能說明光子具有波動性，選項B、D說法不正確．【答案】AC5．對于微觀粒子的運(yùn)動，下列說法中正確的是()A．不受外力作用時光子就會做勻速運(yùn)動B．光子受到恒定外力作用時就會做勻變速運(yùn)動C．只要知道電子的初速度和所受外力，就可以確定其任意時刻的速度D．運(yùn)用牛頓力學(xué)無法確定微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律【解析】光子不同于宏觀力學(xué)的粒子，不能用宏觀粒子的牛頓力學(xué)規(guī)律分析光子的運(yùn)動，選項A、B錯誤；根據(jù)概率波、不確定關(guān)系可知，選項C錯誤．【答案】D6．(多選)如圖17-4-3所示，用單色光做雙縫干涉實驗．P處為亮條紋，Q處為暗條紋，不改變單色光的頻率，而調(diào)整光源使其極微弱，并把單縫調(diào)至只能使光子一個一個地過去，那么過去的某一光子()圖17-4-3A．一定到達(dá)P處B．一定到達(dá)Q處C．可能到達(dá)Q處D．可能到達(dá)P處【解析】單個光子的運(yùn)動路徑是不可預(yù)測的．【答案】CD7．紫外線光子的動量為eq\f(hν,c).一個靜止的O3吸收了一個紫外線光子后將向什么方向運(yùn)動？【解析】由動量守恒定律知，吸收了紫外線光子的O3分子與光子原來運(yùn)動方向相同．【答案】見解析8．如圖17-4-4所示是一個粒子源，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什么現(xiàn)象？圖17-4-4【解析】由于粒子源產(chǎn)生的粒子是微觀粒子，它的運(yùn)動受波動性支配，對大量粒子運(yùn)動到達(dá)屏上的某點的概率，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．【答案】見解析[能力提升]7．(多選)下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波波長和頻率為1MHz的無線電波的波長，由表中數(shù)據(jù)可知()質(zhì)量/kg速度(m·s－1)波長/m彈子球2.0×10－21.0×10－23.3×10－30電子(100eV)9.0×10－315.0×1061.2×10－10無線電波(1MHz)3.0×1083.3×102A.要檢測彈子球的波動性幾乎不可能B．無線電波通常情況下只表現(xiàn)出波動性C．電子照射到金屬晶體上能觀察到波動性D．只有可見光才有波動性【解析】彈子球的波長很小，所以要檢測彈子球的波動性幾乎不可能，故選項A正確．無線電波的波長很長，波動性明顯，所以選項B正確．電子的波長與金屬晶格的尺寸相差不大，能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以選項C正確，一切運(yùn)動的物體都具有波動性，所以選項D錯誤．【答案】ABC8．(多選)根據(jù)不確定性關(guān)系ΔxΔp≥eq\f(h,4π)，以下正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：54472037】A．采取辦法提高測量Δx精度時，Δp的精度下降B．采取辦法提高測量Δx精度時，Δp的精度上升C．Δx與Δp測量精度與測量儀器及測量方法是否完備有關(guān)D．Δx與Δp測量精度與測量儀器及測量方法是否完備無關(guān)【解析】不確定性關(guān)系表明無論采用什么方法試圖確定坐標(biāo)和相應(yīng)動量中的一個，必然會引起另一個較大的不確定性，這樣的結(jié)果與測量精度及測量儀器是否完備無關(guān)，無論怎樣改善測量精度和測量儀器，都不可能逾越不確定性關(guān)系所給出的不確定限度，故A、D正確．【答案】AD9．一輛摩托車以20m/s的速度向墻沖去，車身和人共重100kg，求車撞墻時的不確定范圍．【導(dǎo)學(xué)號：54472223】【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(6.63×10－34,4×3.14×100×20)m≈2.64×10－38m.【答案】Δx≥2.64×10－38m12．氦氖激光器所發(fā)紅光波長為λ＝6.238×10－7m，譜線寬度Δλ＝10－18m，求當(dāng)這種光子沿x方向傳播時，它的x坐標(biāo)的不確定量多大？【導(dǎo)學(xué)號：54472224】【解析】紅光光子動量的不確定量為Δp＝eq\f(h,