2019年高中物理 第17章 波粒二象性 課時跟蹤檢測（二十六）概率波 不確定性關系 新人教版選修3-5.doc

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2019年高中物理 第17章 波粒二象性 課時跟蹤檢測（二十六）概率波 不確定性關系 新人教版選修3-5 一、單項選擇題 1．下列說法正確的是(　　) A．概率波就是機械波 B．物質波是一種概率波 C．概率波和機械波的本質是一樣的，都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 D．在光的雙縫干涉實驗中，若有一個光子，則能確定這個光子落在哪個點上 解析：選B　機械波是振動在介質中的傳播，而概率波是粒子所到達區(qū)域的機率大小可以通過波動的規(guī)律來確定。故其本質不同A、C錯，B對；由于光是一種概率波，光子落在哪個點上不能確定，D錯。 2．紫外線光子的動量為。一個靜止的O3吸收了一個紫外線光子后(　　) A．仍然靜止 B．沿著光子原來運動的方向運動 C．沿與光子運動方向相反的方向運動 D．可能向任何方向運動 解析：選B　由動量守恒定律知，吸收了紫外線光子的O3分子與光子原來運動的方向相同。故正確選項為B。 3．在做雙縫干涉實驗時，發(fā)現(xiàn)100個光子中有96個通過雙縫后打到了觀察屏上的b處，則b處可能是(　　) A．亮條紋 B．暗條紋 C．既有可能是亮條紋也有可能是暗條紋 D．以上各種情況均有可能 解析：選A　按波的概率分布的特點去判斷，由于大部分光子都落在b處，故b處一定是亮條紋，選項A正確。 4．關于電子的運動規(guī)律，以下說法正確的是(　　) A．電子如果表現(xiàn)粒子性，則無法用軌跡來描述它們的運動，其運動遵循牛頓運動定律 B．電子如果表現(xiàn)粒子性，則可以用軌跡來描述它們的運動，其運動遵循牛頓運動定律 C．電子如果表現(xiàn)波動性，則無法用軌跡來描述它們的運動，空間分布的概率遵循波動規(guī)律 D．電子如果表現(xiàn)波動性，則可以用軌跡來描述它們的運動，其運動遵循牛頓運動定律 解析：選C　由于運動對應的物質波是概率波，少量電子表現(xiàn)出粒子性，無法用軌跡描述其運動，運動也不遵循牛頓運動定律，A、B錯誤；大量電子表現(xiàn)出波動性，無法用軌跡描述其運動，可確定電子在某點附近出現(xiàn)的概率，且分布概率遵循波動規(guī)律，C正確，D錯誤。 5．如圖所示是一個粒子源，產生某種粒子，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．只有兩條亮條紋 B．有多條明、暗相間的條紋 C．沒有亮條紋 D．只有一條亮條紋 解析：選B　粒子源經過兩條狹縫，打到屏上的位置不確定，到達某位置的概率大的，則為亮條紋，概率小的，即為暗條紋，大量的粒子會體現(xiàn)波動性，因此有許多條明、暗相間的條紋，故B正確，A、C、D錯誤。 二、多項選擇題 6．下列說法中正確的是(　　) A．光的波粒二象性學說，就是牛頓的微粒說和惠更斯的波動說組成的 B．光的波粒二象性徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說 C．光子說并沒有否定光的電磁說，在光子能量ε＝hν中，頻率ν表示波的特征，ε表示粒子的特征 D．光波不同于宏觀概念中那種連續(xù)的波，它是表明大量光子運動規(guī)律的一種概率波 解析：選CD　牛頓的微粒說認為光是由物質微粒組成的，惠更斯的波動說認為光是機械波，都是從宏觀現(xiàn)象中形成的觀念，光的波粒二象性沒有否定光的電磁說，A、B錯誤，C正確；由光波的實質易知，D正確。 7．影響顯微鏡分辨率本領的一個因素是波的衍射，衍射現(xiàn)象越明顯，分辨本領越低。使用電子束工作的電子顯微鏡有較高的分辨本領，它利用高壓對電子束加速最后打在感光膠片上來觀察顯微圖像。下列說法中正確的是(　　) A．加速電壓越高，電子的波長越小，顯微鏡的分辨本領越強 B．加速電壓越高，電子的波長越大，顯微鏡的分辨本領越弱 C．如果加速電壓相同，則用質子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領強 D．如果加速電壓相同，則用質子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領弱 解析：選AC　電子或質子在電場中加速時，由動能定理可得eU＝mv2＝，又由物質波公式λ＝得電子或質子的物質波波長為λ＝，所以加速電壓越高，電子的物質波波長越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，顯微鏡的分辨本領越強，故A正確，B錯誤；而經相同電壓加速后的質子和電子相比，質子的物質波波長比電子的物質波波長小，衍射現(xiàn)象不明顯。又因為顯微鏡的分辨本領與波長有關，波長越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，其分辨本領越強。故C正確，D錯誤。 三、非選擇題 8．氦氖激光器所發(fā)紅光波長為λ＝6.23810－7 m，譜線寬度Δλ＝10－18 m。求當這種光子沿x方向傳播時，它的x坐標的不確定量為多大？ 解析：紅光光子動量的不確定量為Δp＝， 根據(jù)ΔxΔp≥，得x坐標的不確定量為 Δx≥＝＝ m ≈7.9610－20 m。 答案：大于等于7.9610－20 m 9．一電子具有200 m/s的速率，動量的不確定范圍為0.01%，則確定該電子的位置時，有多大的不確定范圍？(電子質量為9.110－31 kg，h＝6.6310－34 Js) 解析：電子的動量為：p＝mv ＝9.110－31 kg200 ms－1 ≈1.810－28 kgms－1 動量的不確定范圍為： Δp＝0.01%p＝1.010－41.810－28 kgms－1 ＝1.810－32 kgms－1 由不確定性關系式ΔxΔp≥， 得電子位置的不確定范圍為Δx≥， 所以Δx≥ m≈2.910－3 m。 答案：大于等于2.910－3 m