2021年新课标版物理选修3-5-双基限时练10-波粒二象性.docx

双基限时练(十)　概率波、不确定性关系
1．人类对光的本性生疏的过程中先后进行了一系列试验，如下所示的四个示意图表示的试验不能说明光具有波动性的是(　　)

A

B

C

D

解析　A图是单缝衍射，B图是双缝干涉，C图是光电效应，D图是薄膜干涉．
答案　C
2．下列光的波粒二象性的说法中，正确的是(　　)
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子
C．光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著
D．大量光子产生的效果往往显示出粒子性
解析　光的波粒二象性指光子在传播过程中在空间消灭的概率遵循波动规律．
答案　C
3．(多选题)下列说法正确的是(　　)
A．光是一种电磁波
B．光是一种概率波
C．光子相当于高速运动的质点
D．光的直线传播只是宏观近似规律
答案　ABD
4．(多选题)电子运动受波动性的支配，对氢原子的核外电子，下列说法正确的是(　　)
A．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的
B．电子轨道其实只不过是电子消灭的概率较大的位置
C．电子绕核运动时电子边运动边振动
D．电子在核外的位置是不确定的
答案　ABD
5．(多选题)在微观物理学中，关于不确定关系的说法正确的是(　　)
A．可以同时精确     知道粒子的位置和动量
B．不行能用“轨道”来描述粒子的运动
C．可以精确     地知道单个粒子的运动状况
D．可以精确     地知道大量粒子运动时的统计规律
答案　BD
6．从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中心亮条纹越宽，由不确定关系Δx·Δp≥，推断下列说法正确的是(　　)
A．入射粒子有确定的动量，射到屏上就有精确     的位置
B．狭缝宽度变小了，因此粒子的不确定性也变小了
C．更窄的狭缝可以更精确     地测得粒子的位置，但粒子的动量不确定性却更大了
D．可以同时确定粒子的位置和动量
答案　C
7．物理学家做了一个好玩的试验：在光屏处放上照相用的底片，若减弱光的强度，使光子一个一个地通过狭缝．试验结果表明，假如曝光时间不太长，底片上只能消灭一些不规章的点；假如曝光时间足够长，底片上就会消灭规章的干涉条纹，对这个试验结果有下列生疏(　　)
A．曝光时间不太长时，底片上只能消灭一些不规章的点表现出光的波动性
B．单个光子通过双缝后的落点可以猜测
C．只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性
D．干涉条纹中光明的部分是光子到达机会较多的地方
解析　少数光子落点不确定，到达某点的概率受波动规律支配，体现了粒子性．大量光子的行为符合统计规律、受波动规律支配，体现了波动性，故只有D选项正确．
答案　D
8．下列说法正确的是(　　)
A．牛顿运动定律适用于一切实物粒子的运动
B．牛顿运动定律适用于一切宏观物体的运动
C．牛顿定律也适用于高速微观粒子
D．争辩微观粒子的运动规律应用量子力学
解析　牛顿定律适用于宏观物体的低速运动，高速运动问题需要用相对论解决，微观粒子的运动规律应用量子力学，可见只有D选项正确．
答案　D
9．(多选题)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，正确的是(　　)
A．单缝较宽时，光是沿直线传播，这是由于单缝宽，位置不确定量Δx大，动量不确定量Δp小，可以忽视
B．当发生衍射现象时，动量不确定量Δp就不能忽视
C．单缝越窄，中心亮条纹越宽，是由于位置不确定量变小，动量不确定量变大的原因
D．以上解释是不对的
答案　ABC
10．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．全部电子运动轨迹均相同
B．全部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
答案　D
11．电子的质量为9.1×10－31 kg，测定其速度的不确定量为2×10－6 m/s，求其位置测定的不确定量．(＝5.3×10－35 J·s)
解析　由不确定关系Δx·Δp≥，结合公式Δp＝m·Δv可得Δx≥＝ m＝29.1 m.
答案　Δx≥29.1 m
12．如图所示为示波管示意图，电子的加速电压U＝104 V，
打在荧光屏上电子的位置确定在0.1 mm范围内，可以认为令人满足，则电子的速度是否可以完全确定？是否可以用经典力学来处理？电子质量m＝9.1×10－31 kg.

解析　Δx＝10－4 m，由ΔxΔp≥得，动量的不确定量最小值约为Δp≈5×10－31kg·m/s，
其速度不确定量最小值Δv≈0.55 m/s.
mv2＝eU＝1.6×10－19×104 J＝1.6×10－15 J，v＝6×107 m/s，Δv远小于v，电子的速度可以完全确定，可以用经典力学来处理
答案　可以完全确定；可以用经典力学来处理．