17.5 不确定关系
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17.5不确定性关系(教师版)2021-2021学年高二物理人教选修3-5第十七章波粒二象性第5节不确定性关系1.下列说法中正确的是A.宏观物体的动量和位置可准确测定 B.微观粒子的动量和位置可准确测定 C.微观粒子的动量和位置不可同时准确测定 D.宏观物体的动量和位置不可同时准确测定【答案】AC【解析】由不确定性关系知,宏观物体的不确定量较小,一般认为其动量和位置确定。
而微观粒子的动量和位置是不能同时确定的,A、C正确。
2.在单缝衍射实验中,从微观粒子运动的不确定关系可知 A.缝越窄,粒子位置的不确定性越大 B.缝越宽,粒子位置的不确定性越大 C.缝越窄,粒子动量的不确定性越大 D.缝越宽,粒子动量的不确定性越大【答案】BC【解析】由不确定性关系ΔxΔp≥因此选项BC正确。
3.下列关于不确定关系说法正确的是 A.只对微观粒子适用 B.只对宏观粒子适用 C.对微观和宏观粒子都适用 D.对微观和宏观粒子都不适用【答案】A【解析】微观世界的属性,人类缺少直接感知,在这种情况下,我们要建立一些模型,用来分析他们的规律。
不确定关系只是用来解释微观粒子的,故A正确。
h知缝宽时,位置不确定性越大,则动量的不确定性越小,反之亦然,4π4.由不确定性关系可以得出的结论是A.如果动量的不确定范围越小,则与它对应位置坐标的不确定范围就越大 B.如果位置坐标的不确定范围越小,则动量的不确定范围就越大 C.动量和位置坐标的不确定范围之间的关系不是反比例函数 D.动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一的确定关系【答案】C【解析】由不确定性关系可知,不能同时确定动量和坐标,二者没有唯一关系,其他三个选项只说明了其中的某个方面,而没有对不确定关系作进一步的认识,C正确。
5.根据不确定性关系ΔxΔp≥h,判断下列说法正确的是4πA.采取办法提高测量Δx精度时,Δp的精度下降B.采取办法提高测量Δx精度时,Δp的精度上升 C.Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关 D.Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关【答案】AD【解析】不确定关系表明,无论采用什么方法试图确定位置坐标和相应动量中的一个,必然引起另一个较大的不确定性,这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关,无论怎样改善测量仪器和测量方法,都不可能逾越不确定关系所给出的限度。
17.5 不确定性关系 每课一练(人教版选修3-5)1.关于光的波动性与粒子性以下说法正确的是( )A .爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说B .光电效应现象说明了光的粒子性C .光波不同于机械波,它是一种概率波D .光的波动性和粒子性是相互矛盾的,无法统一解析:选BC.爱因斯坦的光子说和光的电磁说在微观世界中是统一的.2.(2011年江苏南通模拟)以下说法中正确的是( )A .光波和物质波都是概率波B .实物粒子不具有波动性C .光的波动性是光子之间相互作用引起的D .光通过狭缝后在屏上形成明暗相间的条纹,光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定解析:选AD.光波和物质波都是概率波,可通过波动规律来确定,故A 、D 正确,B 错误;光的波动性是光的属性,不是光子间相互作用引起的,C 错误.3.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:选D.电子被加速后其德布罗意波波长λ=h p=1×10-10 m ,穿过铝箔时发生衍射.电子的运动不再遵守牛顿运动定律,不可能同时准确地知道电子的位置和动量,不可能用“轨迹”来描述电子的运动,只能通过概率波来描述.所以A 、B 、C 项均错.4.在验证光的波粒二象性的实验中,下列说法正确的是( )A .使光子一个一个地通过单缝,如果时间足够长,底片上将会显示衍射图样B .单个光子通过单缝后,底片上会出现完整的衍射图样C .光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏D .光的波动性是大量光子运动的规律解析:选AD.个别或少数光子表现出光的粒子性,大量光子表现出光的波动性.如果时间足够长,通过单缝的光子数也就足够多,粒子的分布遵从波动规律,底片上将会显示出衍射图样,A 、D 选项正确.单个光子通过单缝后,路径是随机的,底片上也不会出现完整的衍射图样,B 、C 选项错.5.设子弹的质量为0.01 kg ,枪口直径为0.5 cm ,试求子弹射出枪口时横向速度的不确定量. 解析:枪口直径可以当作子弹射出枪口位置的不确定量Δx ,由于Δp x =m Δv x ,由不确定关系式得子弹射出枪口时横向速度的不确定量Δv x ≥h 4πm Δx = 6.626×10-344×3.14×0.01×0.5×10-2 m/s =1.05×10-30 m/s. 答案:1.05×10-30m/s一、选择题1.下列说法不.正确的是( ) A .光是一种电磁波B .光是一种概率波C .光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解析:选C.不能把光波看作是宏观力学中的介质波、连续波,它实质上是电磁波、概率波;也不能把光子看作宏观世界中的实物粒子、质点.2.从光的波粒二象性出发,下列说法正确的是()A.光是高速运动的微观粒子,每个光子都具有波粒二象性B.光的频率越高,光子的能量越大C.在光的干涉中,暗条纹的地方是光子不会到达的地方D.在光的干涉中,亮条纹的地方是光子到达概率大的地方解析:选BD.光具有波粒二象性,光的频率越高,光子的能量越大,A错,B正确.在干涉条纹中亮纹是光子到达概率大的地方,暗纹是光子到达概率小的地方,C错,D正确.3.关于经典波的特征,下列说法正确的是()A.具有一定的频率,但没有固定的波长B.具有一定的波长,但没有固定的频率C.既具有一定的频率,也具有固定的波长D.同时还具有周期性解析:选CD.根据经典波的定义和特点进行分析可以得到C、D正确.4.有关经典物理中的粒子,下列说法正确的是()A.有一定的大小,但没有一定的质量B.有一定的质量,但没有一定的大小C.既有一定的大小,又有一定的质量D.有的粒子还带一定量的电荷解析:选CD.根据经典物理学关于粒子的理论定义得C、D正确.5.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,有确定的轨道解析:选A.抖动绳时形成的波是机械波,不是物质波.由λ=hp知粒子动量越大,波长越短,因此通常情况电子动量比质子的动量小,电子对应的物质波波长长.核外电子绕核运动的规律是概率问题,无法确定轨道,故B、C、D错.物体都具有波粒二象性,故A正确.6.下列关于微观粒子波粒二象性的认识,正确的是()A.因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线B.由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹C.由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,再由不确定性关系知粒子动量将完全确定D.大量光子表现出波动性,此时光子仍具有粒子性解析:选BD.实物粒子的波动性指实物粒子是概率波,与经典的波不同,A错误;微观粒子落点位置不能确定,与经典粒子有确定轨迹不同,B正确;单缝衍射中,微观粒子通过狭缝,其位置的不确定量等于缝宽,其动量也有一定的不确定量,C错误;波动性和粒子性是微观粒子的固有特性,无论何时二者都同时存在,D正确.7.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.单缝窄,中央亮纹宽,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.单缝窄,中央亮纹宽,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:选BD.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≥h4π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,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,D正确.8.如图17-4-2所示是一个粒子源,产生某种粒子,在其正前方安装只有两条狭缝的挡板,粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光.那么在荧光屏上将看到()图17-4-2A.只有两条亮纹B.有多条明暗相间的条纹C.没有亮纹D.只有一条亮纹解析:选B.由于粒子源产生的粒子是微观粒子,它的运动受波动性支配,对大量粒子运动到达屏上的某点的概率,可以用波的特征进行描述,即产生双缝干涉,在屏上将看到干涉条纹,所以B正确.二、非选择题9.电子的质量m e=9.0×10-31 kg,测定其速度的不确定量为2×10-6 m/s,求其位置的不确定量.解析:由不确定性关系Δx·Δp≥h4π得电子的位置不确定量Δx≥h4πΔp=h4πm eΔv=6.63×10-344×3.14×9.0×10-31×2×10-6m=29.3 m.答案:29.3 m10.电视显像管中的电子的加速电压为10 kV,电子枪的枪口直径设为0.01 cm,试求电子射出电子枪后的横向速度的不确定量.解析:电子的横向位置不确定量Δx=0.01 cm,由不确定关系式得Δv x≥h4πmΔx=6.63×10-344×3.14×0.91×10-30×10-4m/s=0.58 m/s电子经10 kV的电压加速后的速度约为v=107 m/s,因此v≫Δv x,也就是电子的运动相对来看仍是相当确定的,波动性不起什么作用.运动的电子仍可看成经典粒子.答案:0.58 m/s。
一、单选题1.关于光的波粒二象性,下列说法中不正确的是()A. 能量较大的光子其波动性越显著。
B. 光波频率越高,粒子性越明显。
C. 波粒二象性指光有时表现为波动性,有时表现为粒子性。
D. 个别光子易表现出粒子性,大量光子易表现出显示波动性。
【答案】 A【解析】能量较大的光子的波长短,其粒子性越显著,故A错误;光的波长越长,其波动性越显著,频率越高,波长越短,其粒子性越显著,故B正确;光子既有波动性又有粒子性,波粒二象性指光有时表现为波动性,有时表现为粒子性,故C正确;个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性,故D正确;本题选择不正确的,故选A.点睛:本题考查了光的波粒二象性,有时波动性明显,有时粒子性明显.个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性.2.关于对微观粒子的认识,下列说法中正确的是()A. 粒子的位置和动量可以同时确定B. 粒子的运动没有确定的轨迹C. 单个粒子的运动没有规律D. 粒子在某一时刻的加速度由该时刻粒子受到的合力决定【答案】 B点睛:在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质,同时波长长的可以体现波动性,波长短可以体现粒子性.3.下列说法中正确的是()A. 动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等B. 光不是一种概率波C. 光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性D. 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量减小【答案】 C点睛:本题主要考查德布罗意波和黑体辐射理论,注意对波粒二象性的正确理解,不仅光具有波粒二象性,实物粒子同样具有;波粒二象性表示既有波动性又有粒子性,只是在不同的情况下,波动性和粒子性表现更显著的程度不同.4.关于光的波粒二象性的理解正确的是A. 大量光子的行为往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性B. 光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变成粒子C. 光在传播时粒子性显著,而与物质相互作用时波动性显著D. 高频光是粒子,低频光是波【答案】 A【解析】A、大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性,故A正确;BC、光在传播时有时看成粒子有时可看成波,光在传播时波动性显著,而与物质相互作用时粒子性显著,故B错误、C错误;D、高频光波长短,光的粒子性显著,低频光波长长,光的波动性显著,故D错误。
4概率波5不确定性关系[学习目标] 1.了解经典物理学中的粒子和波的特点.2.了解概率波的内容.3.了解不确定性关系的含义.一、概率波1.经典的粒子和经典的波:(1)经典的粒子:①含义:粒子有一定的空间大小,有一定的质量,有的还具有电荷.②运动的基本特征:遵从牛顿第二定律,任意时刻有确定的位置和速度,在时空中有确定的轨道.(2)经典的波:①含义:在空间是弥散开来的.②特征:具有频率和波长,即具有时空的周期性.2.概率波:(1)光是概率波:光子落在各点的概率是不一样的,即光子落在明纹处的概率大,落在暗纹处的概率小.这就是说,光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定,因此从光子概念上看,光波是一种概率波.(2)物质波也是概率波:对于电子和其他微观粒子,单个粒子的位置是不确定的,但在某点附近出现的概率的大小可以由波动的规律确定.对于大量粒子,这种概率分布导致确定的宏观结果,所以物质波也是概率波.二、不确定性关系1.定义:在经典物理学中,可以同时用质点的位置和动量精确地描述它的运动,在微观物理学中,要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的,这种关系叫不确定性关系.2.表达式:ΔxΔp≥h4π.其中以Δx表示粒子位置的不确定量,以Δp表示粒子在x方向上的动量的不确定量,h是普朗克常量.3.微观粒子运动的基本特征:不再遵守牛顿运动定律,不可能同时准确地知道粒子的位置和动量,不可能用“轨迹”来描述粒子的运动,微观粒子的运动状态只能通过概率做统计性的描述.1.判断下列说法的正误.(1)光子通过狭缝后落在屏上的位置是可以确定的.(×)(2)单个光子通过狭缝后,底片上会出现完整的衍射图样.(×)(3)光子通过狭缝后落在屏上亮条纹处的概率大些.(√)(4)电子通过狭缝后运动的轨迹是确定的.(×)(5)经典的波在空间传播具有周期性.(√)(6)微观粒子的动量和位置不可同时准确测定.(√)2.质量为m的粒子被限制在x=-l2到x=l2的区域内运动,在它朝x轴正方向运动时,其动量测量值的最小不确定量为________.答案h 4πl解析Δx=l,ΔxΔp≥h4π知Δp≥h4πl,故其动量测量值的最小不确定量为h4πl.一、概率波用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图1甲、乙、丙所示的图象.图1(1)图象甲是曝光时间很短的情况,光点的分布有什么特点?说明了什么问题?(2)图象乙是曝光时间稍长的情况,当光子数较多时落在哪些区域的概率较大?可用什么规律来确定?(3)图象丙是曝光时间足够长的情况,体现了光的什么性?怎样解释上述现象?答案(1)当曝光时间很短时,屏上的光点是随机分布的,具有不确定性,说明了光具有粒子性.(2)落在某些条形区域的概率较大,这种概率可用波动规律来确定.(3)光的波动性.综合上面三个图象可知,少量光子呈现粒子性,大量光子呈现波动性,而且光是一种概率波.1.光波是概率波干涉、衍射中光子落在各点的概率是不一样的,即光子落在明纹处的概率大,落在暗纹处的概率小.这就是说,光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定.所以,从光子的概念上看,光波是一种概率波.2.物质波也是概率波电子和其他微观粒子,同样具有波粒二象性,所以与它们相联系的物质波也是概率波.电子干涉条纹中的明纹处是电子落点概率大的地方,暗纹处是电子落点概率小的地方,概率的大小受波动规律的支配.3.对概率波的理解(1)单个粒子运动具有偶然性,大量粒子运动具有必然性.(2)概率波的主体是光子、实物粒子,体现了粒子性的一面;同时粒子在某一位置出现的概率受波动规律支配,体现了波动性的一面,所以说概率波将波动性和粒子性统一在一起.例1(多选)物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,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,底片上只能出现一些不规则的点;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果,下列认识正确的是()A.曝光时间不长时,光子的能量太小,底片上的条纹看不清楚,故出现不规则的点B.单个光子的运动没有确定的轨道C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达概率较大的地方D.只有大量光子的行为才能表现出波动性答案BCD解析光波是概率波,单个光子没有确定的轨道,其到达某点的概率受波动规律支配,少数光子落点的不确定体现了粒子性,大量光子的行为符合统计规律,受波动规律支配,才表现出波动性,出现干涉中的亮纹或暗纹,故A错误,B、D正确;干涉中的亮纹处是光子到达概率较大的地方,暗纹处是光子到达概率较小的地方,但也有光子到达,故C正确.理解概率波时应注意的问题1.单个粒子运动的偶然性:我们能够知道粒子出现在某点的概率,但不能预言粒子落在什么位置,即单个粒子到达什么位置是随机的.2.大量粒子运动的必然性:大量粒子的行为表现出波动性的一面,受波动规律支配.3.频率低的光波动性明显,频率高的光粒子性明显.针对训练1(多选)对光的认识,以下说法正确的是()A.个别光子的行为表现出粒子性,大量光子的行为表现出波动性B.高频光是粒子,低频光是波C.光表现出波动性时,就不具有粒子性了;光表现出粒子性时,就不再具有波动性了D.光的波粒二象性应理解为:在某种场合下光的波动性表现得明显,在另外某种场合下,光的粒子性表现得明显答案AD解析个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性;光与物质相互作用,表现为粒子性,光的传播表现为波动性,光的波动性与粒子性都是光的本质属性,频率高的光粒子性强,频率低的光波动性强,光的粒子性表现明显时仍具有波动性,故正确选项为A、D.二、不确定性关系如图2甲是光的单缝衍射图样,图乙是粒子衍射示意图.根据两图回答:图2(1)由图甲可知,随着狭缝宽度变小,衍射条纹间距怎样变化?这说明光子打到屏上的范围是变大了还是变小了?(2)图乙中狭缝宽度变小,通过狭缝粒子的位置不确定性减小,而粒子动量的不确定性如何变化?(3)单个粒子的运动情况可否预知?粒子出现的位置是否无规律可循?答案(1)随着狭缝宽度变小,衍射条纹间距变大,光子打到屏上的范围变大了.(2)由于狭缝变窄,粒子衍射图样变宽,即粒子动量的不确定性变大.(3)由不确定性关系可知,我们不能准确预知单个粒子的实际运动情况,但粒子出现的位置并不是无规律可循,我们可以根据统计规律知道粒子在某点出现的概率.1.粒子位置的不确定性:单缝衍射现象中,入射的粒子有确定的动量,但它们经过狭缝后可以处于任何位置,也就是说,粒子的位置是完全不确定的.2.粒子动量的不确定性:(1)微观粒子具有波动性,会发生衍射.大部分粒子到达狭缝之前沿水平方向运动,而在经过狭缝之后,有些粒子跑到投影位置以外.这些粒子具有与其原来运动方向垂直的动量.(2)由于哪个粒子到达屏上的哪个位置完全是随机的,所以粒子在垂直方向上的动量也具有不确定性,不确定量的大小可以由中央亮条的宽度来衡量.3.位置和动量的不确定性关系:ΔxΔp≥h4π.由ΔxΔp≥h4π可以知道,在微观领域,要准确地确定粒子的位置,动量的不确定性就更大;反之,要准确地确定粒子的动量,那么位置的不确定性就更大.4.微观粒子的运动没有特定的轨道:由不确定性关系ΔxΔp≥h4π可知,微观粒子的位置和动量是不能同时被确定的,这也就决定了不能用“轨迹”的观点来描述粒子的运动.5.经典物理和微观物理的区别:(1)在经典物理学中,可以同时用位置和动量精确地描述质点的运动,如果知道质点的加速度,还可以预言质点在以后任意时刻的位置和动量,从而描绘它运动的轨迹;(2)在微观物理学中,不可能同时准确地知道粒子的位置和动量.因而也就不可能用“轨迹”来描述粒子的运动.但是,我们可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律例2从衍射的规律可以知道,狭缝越窄,屏上中央亮条纹就越宽,由不确定性关系ΔxΔp≥h4π,判断下列说法正确的是()A.入射的粒子有确定的动量,射到屏上的粒子就有准确的位置B.狭缝的宽度变小了,因此粒子动量的不确定性也变小了C.更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置,但粒子动量的不确定性却更大了D.可以同时确定粒子的位置和动量答案 C解析由ΔxΔp≥h4π可知,狭缝变小了,即Δx减小了,Δp变大,即动量的不确定性变大,故C正确,A、B、D错误.针对训练2(多选)关于不确定性关系ΔxΔp≥h4π有以下几种理解,正确的是()A.微观粒子的动量不可确定B.微观粒子的位置坐标不可确定C.微观粒子的动量和位置不可能同时确定D.不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子,也适用于其他宏观粒子答案CD解析不确定性关系表示位置、动量的精度相互制约,此长彼消,当粒子的位置不确定性更小时,粒子动量的不确定性更大;反之亦然,故不能同时准确确定粒子的位置和动量,不确定性关系是自然界中的普遍规律,对微观世界的影响显著,对宏观世界的影响可忽略,故C、D正确.例3已知h4π=5.3×10-35 J·s,试求下列情况中速度测定的不确定量,并根据计算结果,讨论在宏观和微观世界中进行测量的不同情况.(结果保留两位有效数字)(1)一个球的质量m=1.0 kg,测定其位置的不确定量为10-6 m.(2)电子的质量m e=9.1×10-31 kg,测定其位置的不确定量为10-10 m.答案见解析解析(1)m=1.0 kg,Δx1=10-6 m,由ΔxΔp≥h4π,Δp=mΔv知Δv1≥h4πΔx1m=5.3×10-3510-6×1.0m/s=5.3×10-29m/s,这个速度不确定量在宏观世界中微不足道,可认为球的速度是确定的,其运动遵从经典物理学理论.(2)m e=9.1×10-31 kg,Δx2=10-10 mΔv2≥h4πΔx2m e=5.3×10-3510-10×9.1×10-31m/s≈5.8×105 m/s,这个速度不确定量不可忽略,不能认为电子具有确定的速度,其运动不能用经典物理学理论处理.1.在宏观世界中物体的质量较大,位置和速度的不确定量较小,可同时较精确地测出物体的位置和动量.2.在微观世界中粒子的质量较小,不能同时准确地测出粒子的位置和动量,不能准确把握粒子的运动状态.1.(概率波)(多选)(2019·成都市检测)下列关于微观粒子波粒二象性的认识,正确的是() A.因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线B.由概率波的知识可知,微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨道C.由概率波的知识可知,无法确定某一光子的运动情况,所以某一光子在空间某一位置出现的概率也不能确定D.大量光子表现出波动性,此时光子仍具有粒子性答案BD解析实物粒子的波动性指实物粒子是概率波,与经典的波不同,故选项A错误;微观粒子落点位置不能确定,粒子没有确定的轨道,故选项B正确;光波是一种概率波,光子在空间某一位置出现的概率可以通过波动的规律确定,故选项C错误;波动性和粒子性是微观粒子的固有特性,无论何时二者都同时存在,故选项D正确.2.(不确定性关系)(多选)根据不确定性关系ΔxΔp≥h4π,判断下列说法正确的是() A.采取办法提高测量Δx精度时,Δp的精度下降B.采取办法提高测量Δx精度时,Δp的精度上升C.Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D.Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关答案AD解析不确定性关系表明无论采用什么方法试图确定Δx和Δp中的一个,必然引起另一个较大的不确定性,这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关,无论怎样改善测量仪器和测量方法,都不可能逾越不确定性关系所给出的不确定限度,故A、D正确.3.(不确定性关系式的应用)质量为10 g的子弹与电子的速率相同,均为500 m/s,测量准确度为0.01%,若位置和速率在同一实验中同时测量,试问它们位置的最小不确定量各为多少?(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,电子质量为m=9.1×10-31kg,结果保留三位有效数字)答案 1.06×10-31 m 1.16×10-3 m解析由题意知子弹、电子的速度不确定量为Δv=0.05 m/s,子弹动量的不确定量Δp1=5×10-4 kg·m/s,电子动量的不确定量Δp2=4.55×10-32 kg·m/s,由Δx≥h4πΔp,子弹位置的最小不确定量Δx1=6.63×10-344×3.14×5×10-4m≈1.06×10-31m,电子位置的最小不确定量Δx2=6.63×10-344×3.14×4.55×10-32m≈1.16×10-3 m.。