（浙江專版）2019年高中物理 第十七章 波粒二象性 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十六）概率波 不確定性關(guān)系（含解析）新人教版選修3-5

概率波 不確定性關(guān)系一、單項(xiàng)選擇題1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在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若有一個(gè)光子，則能確定這個(gè)光子落在哪個(gè)點(diǎn)上解析：選B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錯(cuò)。2紫外線光子的動(dòng)量為。一個(gè)靜止的O3吸收了一個(gè)紫外線光子后()A仍然靜止B沿著光子原來(lái)運(yùn)動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)C沿與光子運(yùn)動(dòng)方向相反的方向運(yùn)動(dòng)D可能向任何方向運(yùn)動(dòng)解析：選B由動(dòng)量守恒定律知，吸收了紫外線光子的O3分子與光子原來(lái)運(yùn)動(dòng)的方向相同。故正確選項(xiàng)為B。3在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)100個(gè)光子中有96個(gè)通過(guò)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(diǎn)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(xiàng)A正確。4關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以下說(shuō)法正確的是()A電子如果表現(xiàn)粒子性，則無(wú)法用軌跡來(lái)描述它們的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律B電子如果表現(xiàn)粒子性，則可以用軌跡來(lái)描述它們的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律C電子如果表現(xiàn)波動(dòng)性，則無(wú)法用軌跡來(lái)描述它們的運(yùn)動(dòng)，空間分布的概率遵循波動(dòng)規(guī)律D電子如果表現(xiàn)波動(dòng)性，則可以用軌跡來(lái)描述它們的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律解析：選C由于運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波是概率波，少量電子表現(xiàn)出粒子性，無(wú)法用軌跡描述其運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)也不遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律，A、B錯(cuò)誤；大量電子表現(xiàn)出波動(dòng)性，無(wú)法用軌跡描述其運(yùn)動(dòng)，可確定電子在某點(diǎn)附近出現(xiàn)的概率，且分布概率遵循波動(dòng)規(guī)律，C正確，D錯(cuò)誤。5如圖所示是一個(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(guò)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(méi)有亮條紋D只有一條亮條紋解析：選B粒子源經(jīng)過(guò)兩條狹縫，打到屏上的位置不確定，到達(dá)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(huì)體現(xiàn)波動(dòng)性，因此有許多條明、暗相間的條紋，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題6下列說(shuō)法中正確的是()A光的波粒二象性學(xué)說(shuō)，就是牛頓的微粒說(shuō)和惠更斯的波動(dòng)說(shuō)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(shuō) C光子說(shuō)并沒(méi)有否定光的電磁說(shuō)，在光子能量h中，頻率表示波的特征，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(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種概率波解析：選CD牛頓的微粒說(shuō)認(rèn)為光是由物質(zhì)微粒組成的，惠更斯的波動(dòng)說(shuō)認(rèn)為光是機(jī)械波，都是從宏觀現(xiàn)象中形成的觀念，光的波粒二象性沒(méi)有否定光的電磁說(shuō)，A、B錯(cuò)誤，C正確；由光波的實(shí)質(zhì)易知，D正確。7影響顯微鏡分辨率本領(lǐng)的一個(gè)因素是波的衍射，衍射現(xiàn)象越明顯，分辨本領(lǐng)越低。使用電子束工作的電子顯微鏡有較高的分辨本領(lǐng)，它利用高壓對(duì)電子束加速最后打在感光膠片上來(lái)觀察顯微圖像。下列說(shuō)法中正確的是()A加速電壓越高，電子的波長(zhǎng)越小，顯微鏡的分辨本領(lǐng)越強(qiáng)B加速電壓越高，電子的波長(zhǎng)越大，顯微鏡的分辨本領(lǐng)越弱C如果加速電壓相同，則用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)強(qiáng)D如果加速電壓相同，則用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)弱解析：選AC電子或質(zhì)子在電場(chǎng)中加速時(shí)，由動(dòng)能定理可得eUmv2，又由物質(zhì)波公式得電子或質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)為，所以加速電壓越高，電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，顯微鏡的分辨本領(lǐng)越強(qiáng)，故A正確，B錯(cuò)誤；而經(jīng)相同電壓加速后的質(zhì)子和電子相比，質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)比電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)小，衍射現(xiàn)象不明顯。又因?yàn)轱@微鏡的分辨本領(lǐng)與波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，其分辨本領(lǐng)越強(qiáng)。故C正確，D錯(cuò)誤。三、非選擇題8氦氖激光器所發(fā)紅光波長(zhǎng)為6.238×107 m，譜線寬度1018 m。求當(dāng)這種光子沿x方向傳播時(shí)，它的x坐標(biāo)的不確定量為多大？解析：紅光光子動(dòng)量的不確定量為p，根據(jù)xp，得x坐標(biāo)的不確定量為x m7.96×1020 m。答案：大于等于7.96×1020 m9一電子具有200 m/s的速率，動(dòng)量的不確定范圍為0.01%，則確定該電子的位置時(shí)，有多大的不確定范圍？(電子質(zhì)量為9.1×1031 kg，h6.63×1034 J·s) 解析：電子的動(dòng)量為：pmv9.1×1031 kg×200 m·s11.8×1028 kg·m·s1動(dòng)量的不確定范圍為：p0.01%p1.0×104×1.8×1028 kg·m·s11.8×1032 kg·m·s1由不確定性關(guān)系式xp，得電子位置的不確定范圍為x，所以x m2.9×103 m。答案：大于等于2.9×103 m- 4 -