2024高二物理寒假作業(yè)同步練習(xí)題概率波含解析

概率波1．下列各種波不是概率波的是()A．聲波B．無(wú)線電波C．光波D．物質(zhì)波【答案】A【解析】概率波包括了物質(zhì)波、電磁波等，無(wú)線電波和光波是電磁波中的某一段范圍，所以也屬于概率波，聲波屬于機(jī)械波，故A符合題意．2．下列說(shuō)法正確的是()A．光子相當(dāng)于高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)B．光的直線傳播只是宏觀近似規(guī)律C．電子和其他微粒的物質(zhì)波不是概率波D．光子與電子是同樣的一種粒子【答案】B【解析】光子是能量粒子，不能看成高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；光的波長(zhǎng)很短，比一般物體的尺寸小得多，所以光的衍射特別不明顯，可看成直線傳播，B正確；電子和其他微粒，由于同樣具有波粒二象性，所以它們的物質(zhì)波也是概率波，C錯(cuò)誤；雖然光子與電子都是微觀粒子，但電子是實(shí)物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實(shí)物粒子，沒有靜止質(zhì)量，電子是以實(shí)物形式存在的物質(zhì)，光子是以場(chǎng)形式存在的物質(zhì)，所以不能說(shuō)光子與電子是同樣的一種粒子，D錯(cuò)誤．3、(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．概率波就是機(jī)械波B．物質(zhì)波是一種概率波C．概率波和機(jī)械波的本質(zhì)是一樣的，都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．在光的雙縫干涉試驗(yàn)中，若有一個(gè)光子，則無(wú)法定這個(gè)光子落在哪個(gè)點(diǎn)上【答案】BD【解析】機(jī)械波是振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，而概率波是粒子所到達(dá)區(qū)域的機(jī)率大小可以通過(guò)波動(dòng)的規(guī)律來(lái)確定．故其本質(zhì)不同．A、C錯(cuò)，B對(duì)；由于光是一種概率波，光子落在哪個(gè)點(diǎn)上不能確定．D、對(duì)．4、從光的波粒二象性動(dòng)身，下列說(shuō)法中正確的是()A．光是高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子，單個(gè)光子表現(xiàn)出波動(dòng)性B．光的波長(zhǎng)越大，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】D【解析】光具有波粒二象性，單個(gè)光子表現(xiàn)出粒子性，大量光子表現(xiàn)出波動(dòng)性，由ε＝eq\f(hc,λ)知，光的波長(zhǎng)越大，光子能量越小，選項(xiàng)A、B錯(cuò)；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，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．5．在做雙縫干涉試驗(yàn)時(shí)，發(fā)覺100個(gè)光子中有96個(gè)通過(guò)雙縫后打到了視察屏上的b處，則b處最可能是()A．亮紋B．暗紋C．既有可能是亮紋也有可能是暗紋D．以上各種狀況均有可能【答案】A【解析】按波的概率分布的特點(diǎn)去推斷，由于大部分光子都落在b處，故b處最可能是亮紋，選項(xiàng)A正確．6.(多選)在單縫衍射試驗(yàn)中，中心亮紋的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的95%以上．假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過(guò)單縫，那么該光子()A．肯定落在中心亮紋處B．肯定落在亮紋處C．可能落在暗紋處D．落在中心亮紋處的可能性最大【答案】CD【解析】依據(jù)光的概率波的概念，對(duì)于一個(gè)光子通過(guò)單縫落在何處，是不行確定的，但概率最大的是落在中心亮紋處，可達(dá)95%以上．當(dāng)然也可落在其他亮紋處，還可能落在暗紋處，不過(guò)，落在暗紋處的概率很小，故C、D選項(xiàng)正確．7．(多選)用極微弱的可見光做雙縫干涉試驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖甲、乙、丙所示的圖象，則()A．圖象甲表明光具有粒子性B．圖象丙表明光具有波動(dòng)性C．用紫外光視察不到類似的圖案D．試驗(yàn)表明光是一種概率波【答案】ABD解析：甲圖可以看到的是光點(diǎn)，說(shuō)明光具有粒子性，隨著時(shí)間的增加，這些光點(diǎn)的排列體現(xiàn)了波的干涉的規(guī)律，說(shuō)明光具有波動(dòng)性，同時(shí)，這種規(guī)律是大量光點(diǎn)出現(xiàn)后才表現(xiàn)出來(lái)的，所以光是一種概率波，選項(xiàng)A、B、D正確．8、(多選)物理學(xué)家做了一個(gè)好玩的試驗(yàn)：在雙縫干涉試驗(yàn)中，光屏處放上照相底片，若減弱光波的強(qiáng)度，使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫，試驗(yàn)結(jié)果表明，假如曝光時(shí)間不太長(zhǎng)，底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)；假如曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上就會(huì)出現(xiàn)規(guī)則的干涉條紋，對(duì)這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果下列相識(shí)正確的是()A．曝光時(shí)間不長(zhǎng)時(shí)，光子的能量太小，底片上的條紋看不清晰，故出現(xiàn)不規(guī)則的點(diǎn)B．單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)沒有確定的軌道C．干涉條紋中光明的部分是光子到達(dá)概率較大的地方D．只有大量光子的行為才能表現(xiàn)出波動(dòng)性【答案】BCD【解析】光波是概率波，單個(gè)光子沒有確定的軌道，其到達(dá)某點(diǎn)的概率受波動(dòng)規(guī)律支配，少數(shù)光子落點(diǎn)不確定體現(xiàn)粒子性，大量光子的行為符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，受波動(dòng)規(guī)律支配，才表現(xiàn)出波動(dòng)性，出現(xiàn)干涉中的亮紋或暗紋，故A錯(cuò)誤，B、D正確，干涉中的亮紋處是光子到達(dá)概率較大的地方，暗紋處是光子到達(dá)概率較小的地方，但也有光子到達(dá)．故C正確．9．(多選)以下說(shuō)法中正確的是()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(guò)狹縫后在屏上形成明暗相間的條紋，光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過(guò)波動(dòng)規(guī)律確定【答案】AD【解析】光波和物質(zhì)波都是概率波，光子在空間出現(xiàn)的概率可通過(guò)波動(dòng)規(guī)律來(lái)確定，故A、D正確，B錯(cuò)誤；光的波動(dòng)性是光的屬性，不是光子間相互作用引起的，C錯(cuò)誤．10、1927年戴維孫和革末完成了電子衍射試驗(yàn)，該試驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的重大近代物理試驗(yàn)之一．如圖所示的是該試驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化圖，下列說(shuō)法不正確的是()A．亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方B．該試驗(yàn)說(shuō)明物質(zhì)波理論是正確的C．該試驗(yàn)再次說(shuō)明光子具有波動(dòng)性D．該試驗(yàn)說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性【答案】C【解析】亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方，該試驗(yàn)說(shuō)明物質(zhì)波理論是正確的及實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，該試驗(yàn)不能說(shuō)明光子具有波動(dòng)性，選項(xiàng)C說(shuō)法不正確．11、如圖所示，用單色光做雙縫干涉試驗(yàn)．P處為亮條紋，Q處為暗條紋，不變更單色光的頻率，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(gè)一個(gè)地過(guò)去，那么過(guò)去的某一光子()A．肯定到達(dá)P處 B．肯定到達(dá)Q處C．可能到達(dá)Q處 D．可能到達(dá)P處E．可能到達(dá)O處【答案】CDE【解析】單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)路徑是不行預(yù)料的．12、(多選)如圖所示是利用金屬晶格(大小約為10－10m)作為障礙物視察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過(guò)電場(chǎng)加速，然后讓電子束照耀到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣．已經(jīng)電子質(zhì)量為m＝9.1×10－31kg，電荷量為e＝1.6×10－19C，初速度為0，加速電壓為U＝1.0×106V，普朗克常量為h＝6.63×10－34J·s，則下列說(shuō)法正確的是()A．物質(zhì)波是一種概率波B．物質(zhì)波和電磁波一樣，在真空中傳播的速度為光速cC．具有相同動(dòng)能的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)較長(zhǎng)D．試驗(yàn)中電子束的德布羅意波的波長(zhǎng)為λ＝1.2×10－12m【答案】AD【解析】物質(zhì)波是一種概率波，表現(xiàn)為該物質(zhì)在空間出現(xiàn)的幾率大小不一樣，有