高中物理 17-4.5 概率波 不確定性關(guān)系活頁(yè)規(guī)范訓(xùn)練 新人教版選修3-5

概率波不確定性關(guān)系考查知識(shí)點(diǎn)及角度難度及題號(hào)基礎(chǔ)中檔稍難概率波1、2、3、45不確定性關(guān)系6、7、8、109綜合提升11、1213、14知識(shí)點(diǎn)一概率波1．關(guān)于電子云，下列說(shuō)法正確的是()．A．電子云是真實(shí)存在的實(shí)體B．電子云周圍的小黑點(diǎn)就是電子的真實(shí)位置C．電子云上的小黑點(diǎn)表示的是電子的概率分布D．電子云說(shuō)明電子在繞原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)有固定軌道解析由電子云的定義我們知道，電子云不是一種穩(wěn)定的概率分布，人們常用小圓點(diǎn)表示這種概率，小圓點(diǎn)的密疏代表電子在這一位置出現(xiàn)的概率大小，故只有C正確．答案C2．在歷史上，最早證明了德布羅意波存在的實(shí)驗(yàn)是()．A．弱光衍射實(shí)驗(yàn)B．電子束在晶體上的衍射實(shí)驗(yàn)C．弱光干涉實(shí)驗(yàn)D．以上選項(xiàng)都不正確解析根據(jù)課本知識(shí)我們知道，在歷史上，最早證明德布羅意波假說(shuō)的是電子束在晶體上的衍射實(shí)驗(yàn)，故B正確．答案B3．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．以上各種情況均有可能解析由光子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點(diǎn)，故b處一定是亮紋，選項(xiàng)A正確．答案A4．下列各種波是概率波的是()．A．聲波B．無(wú)線電波C．光波D．物質(zhì)波解析聲波是機(jī)械波，A錯(cuò)．電磁波是一種能量波，B錯(cuò)．由概率波的概念和光波以及物質(zhì)波的特點(diǎn)分析可以得知光波和物質(zhì)波均為概率波，故C、D正確．答案CD5．下列關(guān)于物質(zhì)波的說(shuō)法中正確的是()．A．實(shí)物粒子與光子一樣都具有波粒二象性，所以實(shí)物粒子與光子是本質(zhì)相同的物體B．物質(zhì)波和光波都是概率波C．粒子的動(dòng)量越大，其波動(dòng)性越易觀察D．粒子的動(dòng)量越小，其波動(dòng)性越易觀察解析實(shí)物粒子雖然與光子具有某些相同的現(xiàn)象，但實(shí)物粒子是實(shí)物，而光則是傳播著的電磁波，其本質(zhì)不同；物質(zhì)波和光波都是概率波；又由λ＝eq\f(h,p)可知，p越小，λ越大，波動(dòng)性越明顯，正確選項(xiàng)為B、D.答案BD知識(shí)點(diǎn)二不確定性關(guān)系6．以下說(shuō)法正確的是()．A．微觀粒子不能用“軌道”觀點(diǎn)來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)B．微觀粒子能用“軌道”觀點(diǎn)來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)C．微觀粒子位置不能精確確定D．微觀粒子位置能精確確定解析微觀粒子的動(dòng)量和位置是不能同時(shí)確定的，這也就決定了不能用“軌道”的觀點(diǎn)來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)(軌道上運(yùn)動(dòng)的粒子在某時(shí)刻具有確定的位置和動(dòng)量)，故A正確．由微觀粒子的波粒二象性可知微觀粒子位置不能精確確定，故C正確．答案AC7．由不確定性關(guān)系可以得出的結(jié)論是()．A．如果動(dòng)量的不確定范圍越小，則與它對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的不確定范圍就越大B．如果位置坐標(biāo)的不確定范圍越小，則動(dòng)量的不確定范圍就越大C．動(dòng)量和位置坐標(biāo)的不確定范圍之間的關(guān)系不是反比例函數(shù)D．動(dòng)量和位置坐標(biāo)的不確定范圍之間有唯一確定的關(guān)系解析由不確定關(guān)系的定義分析可知C選項(xiàng)正確，其他三個(gè)選項(xiàng)只說(shuō)明了基本的某個(gè)方面，而沒(méi)有對(duì)不確定性關(guān)系作進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，故都不正確．答案C8．關(guān)于不確定性關(guān)系ΔxΔp≥eq\f(h,4π)有以下幾種理解，其中正確的是()．A．微觀粒子的動(dòng)量不可確定B．微觀粒子的坐標(biāo)不可確定C．微觀粒子的動(dòng)量和位置不可能同時(shí)確定D．不確定性關(guān)系不僅適用于電子和光子等微觀粒子，也適用于其他宏觀粒子解析本題主要考查對(duì)不確定性關(guān)系ΔxΔp≥eq\f(h,4π)的理解，不確定性關(guān)系表示確定位置、動(dòng)量的精度相互制約，此長(zhǎng)彼消，當(dāng)粒子的位置不確定性小時(shí)，粒子動(dòng)量的不確定性大；反之亦然．故不能同時(shí)準(zhǔn)確確定粒子的位置和動(dòng)量．不確定性關(guān)系是自然界中的普遍規(guī)律，對(duì)微觀世界的影響顯著，對(duì)宏觀世界的影響不可忽略，故C、D正確．答案CD9．電子顯微鏡的最高分辨率高達(dá)0.2nm，如果有人制造出質(zhì)子顯微鏡，在加速到相同速度的情況下，質(zhì)子顯微鏡的最高分辨率將()．A．小于0.2nmB．大于0.2nmC．等于0.2nmD．以上說(shuō)法均不正確解析電子顯微鏡是以利用電子的波動(dòng)性為工作原理的儀器，其分辨率與電子的德布羅意波的波長(zhǎng)成反比，物質(zhì)波的波長(zhǎng)與實(shí)物粒子的動(dòng)量有關(guān)，即λ＝eq\f(h,p).在同樣速度的情況下，由于質(zhì)子的質(zhì)量大，故其物質(zhì)波的波長(zhǎng)短，質(zhì)子顯微鏡的分辨率要高于電子顯微鏡的分辨率．答案B10．光通過(guò)單縫所發(fā)生的現(xiàn)象，用位置和動(dòng)量的不確定性關(guān)系的觀點(diǎn)加以解釋，正確的是()．A．單縫寬，光是沿直線傳播，這是因?yàn)閱慰p寬，位置不確定量Δx大，動(dòng)量不確定量Δp小，可以忽略B．當(dāng)能發(fā)生衍射現(xiàn)象時(shí)，動(dòng)量不確定量Δp就不能忽略C．單縫越窄，中央亮紋越寬，是因?yàn)槲恢貌淮_定量越小，動(dòng)量不確定量越大的緣故D．以上解釋都是不對(duì)的解析由不確定性關(guān)系ΔxΔp≥eq\f(h,4π)可知A、B、C選項(xiàng)都正確．答案ABC11．下列對(duì)物理模型和物理現(xiàn)象的關(guān)系理解正確的是()．A．物理模型應(yīng)與日常經(jīng)驗(yàn)相吻合，并能解釋物理現(xiàn)象B．物理模型可以與日常經(jīng)驗(yàn)相悖，但應(yīng)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致C．物理模型不能十分古怪，讓人難以理解D．只要物理模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，它在一定范圍內(nèi)就能正確代表研究的對(duì)象解析建立物理模型的目的就是能解釋物理現(xiàn)象，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合，而不是符合人的日常經(jīng)驗(yàn)，B、D對(duì)．答案BD12．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)解析由于微觀粒子的運(yùn)動(dòng)具有位置和動(dòng)量的不確定性，所以不能同時(shí)將位置和動(dòng)量都精確測(cè)定，由ΔxΔp≥eq\f(h,4π)知，如果Δx測(cè)量精度提高，即Δx減小，則Δp增大，Δp的精度就下降，A正確、B錯(cuò)誤；Δx和Δp的測(cè)量精度與測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法是否完備無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤、D正確．答案AD13．下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波長(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2.0×10－21.0×10－23.3×10－30電子(100eV)9.0×10－315.0×1061.2×10－10無(wú)線電波(1MHz)3.0×1083.3×102A.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．只有可見光才有波動(dòng)性解析因?yàn)閺椬忧虻牟ㄩL(zhǎng)太小，要在現(xiàn)在科技水平下測(cè)量是不可能的，故A選項(xiàng)正確．因?yàn)闊o(wú)線電波的波長(zhǎng)很大，相對(duì)其他的電磁波頻率較小，通常情況下主要表現(xiàn)出波動(dòng)性，B選項(xiàng)正確．電子照射到金屬晶體上能發(fā)生衍射現(xiàn)象，得到衍射圖樣，可以觀察到其波動(dòng)性，C選項(xiàng)正確．所有的光包括可見光和不可見光，都具有波動(dòng)性和粒子性，即波粒二象性，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案ABC14．已知eq\f(h,4π)＝5.3×10－35J·s，試求下列情況中速度測(cè)定的不確定量．(1)一個(gè)球的質(zhì)量m＝1.0kg，測(cè)定其位置的不確定量為10－6(2)電子的質(zhì)量me＝9.0×10－31kg，測(cè)定其位置的不確定量為10－10解析(1)m＝1.0kg，Δx＝10－6m，由ΔxΔp≥eq\f(h,4π)，Δp＝mΔv知Δv1≥eq\