2015-2016学年高中物理174-175概率波不确定性关系课后习题新人教版选修3-5.doc

4　概率波　5　不确定性关系 A组 1.物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光波的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝,实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片上只出现一些不规则的点;如果曝光时间足够长,底片上就出现了规则的干涉条纹。对这个实验结果,下列认识正确的是(　　) A.曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点子,表现出光的波动性 B.单个光子通过双缝后的落点可以预测 C.只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性 D.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方 解析:曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点子,表现出光的粒子性,选项A错误;单个光子通过双缝后的落点不可以预测,在某一位置出现的概率受波动规律支配,选项B错误;大量光子的行为才能表现出光的波动性,干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方,故选项C错误,D正确。 答案:D 2.以下说法正确的是(　　) A.物体都具有波动性 B.抖动细绳一端,绳上的波就是物质波 C.通常情况下,质子比电子的波长长 D.核外电子绕核运动时,并没有确定的轨道 解析:任何物体都具有波动性,故A对;对宏观物体而言,其波动性难以观测,我们所看到的绳波是机械波,不是物质波,故B错;电子的动量往往比质子的动量小,由λ=知,电子的波长长,故C错;核外电子绕核运动的规律是概率问题,无确定的轨道,故D对。 答案:AD 3.电子的运动受波动性的支配,对于氢原子的核外电子,下列说法正确的是(　　) A.氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置 B.电子绕核运动时,可以运用牛顿运动定律确定它的轨道 C.电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的 D.电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置 解析:微观粒子的波动性是一种概率波,对于微观粒子的运动,牛顿运动定律已经不适用了,所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置,电子的“轨道”其实是没有意义的,电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置,综上所述,选项C、D正确。 答案:CD 4.关于宏观物体和微观粒子的特性,下列说法正确的是(　　) A.经典物理学中的粒子任意时刻有确定位置和速度以及时空中的确定轨道 B.在光的双缝干涉实验中,如果光通过双缝时显出波动性,那么光只通过一个缝时就显出粒子性 C.光学中某些现象表明光具有波动性,而某些现象又表明光具有粒子性,说明光有时是波,有时是粒子 D.经典物理的粒子模型和波动模型在微观世界变成了波粒二象性模型 解析:任意时刻的确定位置和速度以及时空中的确定轨道,这是经典物理学中粒子运动的基本特征,所以选项A正确;但经典的粒子模型和波动模型在微观世界变成了波粒二象性模型,选项D正确;光具有波粒二象性,某些现象表明光具有波动性,而某些现象又表明光具有粒子性,一般说大量光子容易表现出波动性,个别光子容易表现出粒子性,但不能说光有时是波,有时是粒子,选项B、C错误。 答案:AD 5.光通过单缝所发生的现象,用位置和动量的不确定关系的观点加以解释,下列叙述正确的是(　　) A.单缝越宽,光沿直线传播,是因为单缝越宽,位置不确定量Δx越大,动量不确定量Δp越大的缘故 B.单缝越宽,光沿直线传播,是因为单缝越宽,位置不确定量Δx越大,动量不确定量Δp越小的缘故 C.单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为单缝越窄,位置不确定量Δx越小,动量不确定量Δp越小的缘故 D.单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为单缝越窄,位置不确定量Δx越小,动量不确定量Δp越大的缘故 解析:由粒子位置不确定量Δx与粒子动量不确定量Δp的不确定关系ΔxΔp≥可知,单缝越宽,位置不确定量Δx越大,动量不确定量Δp越小,所以光沿直线传播,选项B正确;单缝越窄,位置不确定量Δx越小,动量不确定量Δp越大,所以中央亮纹越宽,选项D正确。 答案:BD 6.经150 V电压加速的电子束沿同一方向射出,穿过铝箔后射到其后的屏上,则(　　) A.所有电子的运动轨迹均相同 B.所有电子到达屏上的位置坐标均相同 C.电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定 D.电子到达屏上的位置受波动规律支配,无法用确定的坐标来描述它的位置 解析:电子属于微观粒子,由不确定关系可知选项A、B、C均错误;电子被加速后其德布罗意波波长λ=≈1×10-10 m,穿过铝箔时发生衍射,电子到达屏上的位置受波动规律支配,只能通过概率波进行统计性的描述。 答案:D 7.1927年,两位美国物理学家在实验中得到了电子束通过铝箔时的衍射图案,如图所示,图中,“亮圆”表示电子落在其上的　　　　大,“暗圆”表示电子落在其上的　　　　小。? 解析:根据概率波的概念,“亮圆”处的电子数目多,概率大,“暗圆”处的电子数目少,概率少。 答案:概率　概率 8