【名師一號(hào)】2021年新課標(biāo)版物理選修3-5-雙基限時(shí)練10-波粒二象性

雙基限時(shí)練(十)概率波、不確定性關(guān)系1．人類對(duì)光的本性生疏的過程中先后進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，如下所示的四個(gè)示意圖表示的試驗(yàn)不能說明光具有波動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(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ABD4．(多選題)電子運(yùn)動(dòng)受波動(dòng)性的支配，對(duì)氫原子的核外電子，下列說法正確的是()A．電子繞核運(yùn)動(dòng)的“軌道”其實(shí)是沒有意義的B．電子軌道其實(shí)只不過是電子消滅的概率較大的位置C．電子繞核運(yùn)動(dòng)時(shí)電子邊運(yùn)動(dòng)邊振動(dòng)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(xué)中，關(guān)于不確定關(guān)系的說法正確的是()A．可以同時(shí)精確?????知道粒子的位置和動(dòng)量B．不行能用“軌道”來描述粒子的運(yùn)動(dòng)C．可以精確?????地知道單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)狀況D．可以精確?????地知道大量粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的統(tǒng)計(jì)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(dòng)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(cè)得粒子的位置，但粒子的動(dòng)量不確定性卻更大了D．可以同時(shí)確定粒子的位置和動(dòng)量答案C7．物理學(xué)家做了一個(gè)好玩的試驗(yàn)：在光屏處放上照相用的底片，若減弱光的強(qiáng)度，使光子一個(gè)一個(gè)地通過狹縫．試驗(yàn)結(jié)果表明，假如曝光時(shí)間不太長，底片上只能消滅一些不規(guī)章的點(diǎn)；假如曝光時(shí)間足夠長，底片上就會(huì)消滅規(guī)章的干涉條紋，對(duì)這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果有下列生疏()A．曝光時(shí)間不太長時(shí)，底片上只能消滅一些不規(guī)章的點(diǎn)表現(xiàn)出光的波動(dòng)性B．單個(gè)光子通過雙縫后的落點(diǎn)可以猜測(cè)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(dá)機(jī)會(huì)較多的地方解析少數(shù)光子落點(diǎn)不確定，到達(dá)某點(diǎn)的概率受波動(dòng)規(guī)律支配，體現(xiàn)了粒子性．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，體現(xiàn)了波動(dòng)性，故只有D選項(xiàng)正確．答案D8．下列說法正確的是()A．牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于一切實(shí)物粒子的運(yùn)動(dòng)B．牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于一切宏觀物體的運(yùn)動(dòng)C．牛頓定律也適用于高速微觀粒子D．爭辯微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用量子力學(xué)解析牛頓定律適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)，高速運(yùn)動(dòng)問題需要用相對(duì)論解決，微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用量子力學(xué)，可見只有D選項(xiàng)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(dòng)量的不確定關(guān)系的觀點(diǎn)加以解釋，正確的是()A．單縫較寬時(shí)，光是沿直線傳播，這是由于單縫寬，位置不確定量Δx大，動(dòng)量不確定量Δp小，可以忽視B．當(dāng)發(fā)生衍射現(xiàn)象時(shí)，動(dòng)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(dòng)量不確定量變大的原因D．以上解釋是不對(duì)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(yùn)動(dòng)軌跡均相同B．全部電子到達(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D11．電子的質(zhì)量為9.1×10－31kg，測(cè)定其速度的不確定量為2×10－6m/s，求其位置測(cè)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(rèn)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(xué)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(dòng)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(