高中物理人教版5第十七章波粒二象性4概率波 第十七章第4節(jié)第5節(jié)分層演練鞏固落實(shí)

[隨堂達(dá)標(biāo)]1．(多選)下列各種波屬于概率波的是()A．聲波 B．無(wú)線電波C．光波 D．物質(zhì)波答案：CD2．(多選)(2023·南通中學(xué)高二檢測(cè))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)律確定解析：選AD.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．3．(多選)下列說(shuō)法正確的是()A．宏觀物體的動(dòng)量和位置可準(zhǔn)確測(cè)定B．微觀粒子的動(dòng)量和位置可準(zhǔn)確測(cè)定C．微觀粒子的動(dòng)量和位置不可同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定D．宏觀粒子的動(dòng)量和位置不可同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定解析：選AC.根據(jù)不確定關(guān)系的理解可知，A、C兩項(xiàng)正確．4．(選做題)(多選)根據(jù)不確定性關(guān)系ΔxΔp≥eq\f(h,4π)，判斷下列說(shuō)法正確的是()A．采取辦法提高測(cè)量Δx精度時(shí)，Δp的精度下降B．采取辦法提高測(cè)量Δx精度時(shí)，Δp的精度上升C．Δx與Δp測(cè)量精度與測(cè)量?jī)x器及測(cè)量方法是否完備有關(guān)D．Δx與Δp測(cè)量精度與測(cè)量?jī)x器及測(cè)量方法是否完備無(wú)關(guān)解析：選AD.不確定性關(guān)系表明無(wú)論采用什么方法試圖確定Δx和Δp中的一個(gè)，必然引起另一個(gè)較大的不確定性，這樣的結(jié)果與測(cè)量?jī)x器及測(cè)量方法是否完備無(wú)關(guān)，無(wú)論怎樣改善測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法，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．[課時(shí)作業(yè)][學(xué)生用書(shū)P84(獨(dú)立成冊(cè))]一、單項(xiàng)選擇題1．(2023·廣州高二檢測(cè))一個(gè)電子被加速后，以極高的速度在空間運(yùn)動(dòng)，關(guān)于它的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A．電子在空間做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．電子上下左右顫動(dòng)著前進(jìn)C．電子運(yùn)動(dòng)軌跡是正弦曲線D．無(wú)法預(yù)言它的路徑答案：D2．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解析：選B.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，所以光的衍射非常不明顯，可看成直線傳播，它只是一種近似，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(méi)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．對(duì)于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．不受外力作用時(shí)光子就會(huì)做勻速運(yùn)動(dòng)B．光子受到恒定外力作用時(shí)就會(huì)做勻變速運(yùn)動(dòng)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(shí)刻的速度D．運(yùn)用牛頓力學(xué)無(wú)法確定微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律解析：選D.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(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)概率波、不確定性關(guān)系可知，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，故選D.4．1927年戴維孫和革末完成了電子衍射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的重大近代物理實(shí)驗(yàn)之一．如圖所示的是該實(shí)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．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明物質(zhì)波理論是正確的C．該實(shí)驗(yàn)再次說(shuō)明光子具有波動(dòng)性D．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性解析：選C.亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方，該實(shí)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，該實(shí)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．5．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.概率波與機(jī)械波是兩個(gè)概念，本質(zhì)不同；物質(zhì)波是一種概率波，符合概率波的特點(diǎn)；光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若有一個(gè)光子，這個(gè)光子的落點(diǎn)是不確定的，但有概率較大的位置．6．(2023·安慶高二檢測(cè))經(jīng)150V電壓加速的電子束，沿同一方向射出，穿過(guò)鋁箔后射到其后的屏上，則()A．所有電子的運(yùn)動(dòng)軌跡均相同B．所有電子到達(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(wú)法用確定的坐標(biāo)來(lái)描述它的位置解析：選D.電子被加速后其德布羅意波波長(zhǎng)λ＝eq\f(h,p)＝1×10－10m，穿過(guò)鋁箔時(shí)發(fā)生衍射，電子的運(yùn)動(dòng)不再遵守牛頓運(yùn)動(dòng)定律，不可能用“軌跡”來(lái)描述電子的運(yùn)動(dòng)，只能通過(guò)概率波來(lái)描述，D正確．二、多項(xiàng)選擇題7．用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)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．用紫外光觀察不到類(lèi)似的圖案D．實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波解析：選ABD.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．以下關(guān)于近代物理學(xué)的說(shuō)法中正確的是()A．光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比B．微觀粒子不能用“軌道”觀點(diǎn)來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)C．對(duì)于電子和其他粒子，同樣具有波粒二象性，單個(gè)粒子的位置是不確定的D．宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，極易觀察到它的波動(dòng)性解析：選BC.根據(jù)光電效應(yīng)方程，光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動(dòng)能隨照射光的頻率的增大而增大，但不成正比，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)不確定關(guān)系可知，不能用“軌道”的觀點(diǎn)描述粒子運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；由概率波的知識(shí)可知，選項(xiàng)C正確；宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，極不易觀察到它的波動(dòng)性，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．9．下列敘述的情況中正確的是()A．光的粒子性說(shuō)明每個(gè)光子就像一個(gè)極小的球體一樣B．光是波，與橡皮繩上的波類(lèi)似C．光是一種粒子，它和物質(zhì)作用是“一份一份”進(jìn)行的D．光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性大小(概率)可以用波動(dòng)的規(guī)律來(lái)描述解析：選CD.光的粒子性說(shuō)明光是一種粒子，但到達(dá)空間某位置的概率遵守波動(dòng)規(guī)律，與宏觀概念的粒子和波有著本質(zhì)的不同，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，D正確．根據(jù)光電效應(yīng)可知，光是一種粒子，當(dāng)它同物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，這種作用是“一份一份”進(jìn)行的，所以選項(xiàng)C正確．10．(2023·衡水高二檢測(cè))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(zhǎng)和頻率為1MHz的無(wú)線電波的波長(zhǎng)，由表中數(shù)據(jù)可知()質(zhì)量/kg速度(m·s－1)波長(zhǎng)/m彈子球×10－2×10－2×10－30電子(100eV)×10－31×106×10－10無(wú)線電波(1MHz)×108×102A.要檢測(cè)彈子球的波動(dòng)性幾乎不可能B．無(wú)線電波通常情況下只表現(xiàn)出波動(dòng)性C．電子照射到金屬晶體上能觀察到波動(dòng)性D．只有可見(jiàn)光才有波動(dòng)性解析：選ABC.彈子球的波長(zhǎng)很小，所以要檢測(cè)彈子球的波動(dòng)性幾乎不可能，故選項(xiàng)A正確．無(wú)線電波的波長(zhǎng)很長(zhǎng)，波動(dòng)性明顯，所以選項(xiàng)B正確．電子的波長(zhǎng)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(xiàng)C正確．一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有波動(dòng)性，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤．三、非選擇題11．質(zhì)量為10g的子彈與電子的速率相同，均為500m/s，測(cè)量準(zhǔn)確度為%，若位置和速率在同一實(shí)驗(yàn)中同時(shí)測(cè)量，試問(wèn)它們位置的最小不確定量各為多少？電子質(zhì)量m＝×10－31kg.解析：測(cè)量準(zhǔn)確度即為速度的不確定性，根據(jù)質(zhì)量和速度不確定量分別求出子彈和電子的動(dòng)量不確定量，再根據(jù)公式Δx·Δp≥eq\f(h,4π)即可分別求出子彈和電子位置的不確定量．子彈和電子的速度不確定量為Δv＝m/s子彈動(dòng)量的不確定量Δp1＝5×10－4kg·m/s電子動(dòng)量的不確定量Δp2＝×10－32