高二物理概率波练习题
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课时09 概率波和不确定性关系1.下列关于物质波的说法中正确的是()A.实物粒子与光子一样都具有波粒二象性,所以实物粒子与光子是本质相同的物体B.物质波和光波都不是概率波C.粒子的动量越大,其波动性越易观察D.粒子的动量越小,其波动性越易观察【答案】D【解析】实物粒子虽然与光子具有某些相同的现象,但实物粒子是实物,而光则是传播着的电磁波,其本质不同,故A错误;物质波和光波都是概率波,故B错误;又由可知,p越小,λ越大,波动性越明显,故D正确。
所以D正确,ABC错误。
2.关于光的波粒二象性,以下说法中正确的是()A.光的波动性与机械波,光的粒子性与质点都是等同的B.光子和质子、电子等是一样的粒子C.大量光子易显出粒子性,少量光子易显出波动性D.紫外线、X射线和γ射线中,γ射线的粒子性最强,紫外线的波动性最显著【答案】D【解析】光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质区别,故A错误;光子实质上是以场的形式存在的一种“粒子”,而电子、质子是实物粒子,故B错误;光是一种概率波,大量光子往往表现出波动性,少量光子则往往表现出粒子性,故C错误;频率越高的光的粒子性越强,频率越低的光的波动性越显著,故D正确。
故D正确,ABC错误。
3.一个光子和一个电子具有相同的波长,则()A.光子具有较大的动量B.光子具有较小的能量C.电子与光子的动量相等D.电子和光子的动量不确定【答案】C【解析】根据λ=可知,相同的波长具有相同的动量.由E k=知二者能量不同.只有C正确.4.在单缝衍射实验中,中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上。
假设现在只让一个光子通过单缝,那么该光子()A.一定落在中央亮纹处B.一定落在亮纹处C.一定落在暗纹处D.落在中央亮纹处的可能性最大【答案】D【解析】根据光是概率波的概念,对于一个光子通过单缝落在何处,是不确定的,但由题意知中央亮条纹,故概率最大落在中央亮纹处,也有可能落在暗纹处,但是落在暗纹处的几率很小,综上所述,故ABC错误,D正确。
2020年高中物理选修3-5《17.4概率波》同步练习卷
一.选择题(共10小题)
1.下列说法正确的是()
A.声波是概率波B.地震波是概率波
C.水波是概率波D.光波是概率波
2.下列说法中错误的是()
A.热辐射的辐射强度按波长的分布情况随温度的变化而有所不同
B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C.如果在一个空腔上开一个小孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸热最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体
D.当铁块的温度较高时会呈现赤红色,说明此事辐射的电磁波中该颜色的光强度强3.如图所示为t1、t2温度时的黑体辐射强度与波长的关系,则两温度的关系()
A.t1=t 2B.t 1>t 2C.t1<t 2D.无法确定
4.这时监考老师进了教室,我抬头向外看,发现春意盎然,高楼林立,我看到高楼为开启的窗户,想起了黑体,想起了黑体辐射的强度与波长的关系图象,从图象可以看出,随着温度的升高,则()
A.各种波长的辐射强度都有减少
B.只有波长短的辐射强度增加
C.辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D.辐射电磁波的波长先增大后减小
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高中物理-概率波练习我夯基我达标1.关于光波的本质,下列说法正确的是()A.光是横波B.光是纵波C.光是概率波D.以上均正确思路解析:根据光具有波粒二象性的规律分析得,光是一种概率波,故选项C正确.答案:AC2.在做双缝干涉实验时,发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处,则b处可能是()A.亮纹B.暗纹C.既有可能是暗纹也有可能是亮纹D.以上各种情况均有可能思路解析:光子按波的概率分布的特点去判断,由于大部分光子都落在了b点,故b处一定是亮纹,选项A正确.答案:A3.下列各种波是概率波的是()A.声波B.电磁波C.光波D.物质波思路解析:声波是机械波,A错.电磁波是一种能量波,B错.由概率波的定义和光波、物质波的特点分析可知,光波和物质波均为概率波,故C、D正确.答案:CD4.在做双缝干涉实验时,在观察屏上的某处是亮纹,则对光子到达观察屏时的位置,下列说法正确的是()A.到达亮纹处的几率比到达暗纹处的几率大B.到达暗纹处的几率比到达亮纹处的几率大C.该光子可能到达光屏的任何位置D.以上说法均有可能思路解析:根据概率波的含义,一个光子到达亮纹处的概率要比到达暗纹处的概率大得多,但并不是一定能够到达亮纹处,故A、C正确.答案:AC5.关于经典物理学中的粒子,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.有的粒子还有一定量的电荷思路解析:根据经典物理学关于粒子的定义得C、D正确.答案:CD我综合我发展6.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.同时还具有周期性思路解析:根据经典波的定义和特点进行分析得C、D正确.答案:CD7.在单缝衍射实验中,中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上,假设现在只让一个光子通过单缝,那么该光子()A.一定落在中央亮纹上B.一定落在亮纹处C.可能落在暗纹处D.落在中央亮纹处的可能性最大思路解析:根据光的概率波的概念,对于一个光子通过单缝落在何处,是不可确定的,但概率最大的是落在中央亮纹处,可达95%以上,当然也可能落在其他亮纹处和暗纹处,只不过概率比落在中央亮纹处的小,故C、D正确. 答案:CD。
双基限时练(十)概率波、不确定性关系1.人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实验,如下所示的四个示意图表示的实验不能说明光具有波动性的是()ABCD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C2.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出现的概率遵循波动规律.答案C3.(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ABD4.(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出现的概率较大的位置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ABD5.(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.可以同时准确知道粒子的位置和动量B.不可能用“轨道”来描述粒子的运动C.可以准确地知道单个粒子的运动情况D.可以准确地知道大量粒子运动时的统计规律答案BD6.从衍射的规律可以知道,狭缝越窄,屏上中央亮条纹越宽,由不确定关系Δx·Δp≥h4π,判断下列说法正确的是()A.入射粒子有确定的动量,射到屏上就有准确的位置B.狭缝宽度变小了,因此粒子的不确定性也变小了C.更窄的狭缝可以更准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C7.物理学家做了一个有趣的实验: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.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,对这个实验结果有下列认识()A.曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则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D8.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.研究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D9.(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()B.当发生衍射现象时,动量不确定量Δp就不能忽略C.单缝越窄,中央亮条纹越宽,是因为位置不确定量变小,动量不确定量变大的缘故D.以上解释是不对的答案ABC10.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答案D11.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.(h4π=5.3×10-35 J·s)解析由不确定关系Δx·Δp≥h4π,结合公式Δp=m·Δv可得Δx≥h4πmΔv=5.3×10-359.1×10-31×2×10-6m=29.1 m.答案Δx≥29.1 m12.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,可以认为令人满意,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≥h4π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.12m v2=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.。
高二物理概率波试题1.在经典物理学的概念中,粒子的运动在任意时刻有确定的_______________、_______________和_______________,波在空间中传播有固定的_______________和_______________,表示波具有空间上的周期性。
【答案】轨道,位置,速度,频率,波长【解析】在经典物理学中,粒子在库伦引力作用下围绕原子核做匀速圆周运动。
根据库仑定律和牛顿第二定律可知粒子的运动在任意时刻有确定的轨道,位置和速度。
思路分析:根据经典物理的概念直接做出解答试题点评:考查对经典物理概念的熟悉2.用电子做双缝干涉实验时,少量电子在屏上看不到分布规律,体现了电子的_____________性,但大量电子通过双缝时,在屏上就得到了清晰的干涉条纹,体现了电子的_____________性。
【答案】粒子,波动【解析】根据光的波粒二象性:少量光子的运动表现粒子性,大量光子体现波动性,思路分析:根据光的波粒二象性解释试题点评:考查学生对波粒二象性的理解3.在双缝干涉实验中,发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的某处,则该处可能()A.出现亮条纹B.出现暗条纹C.可能出现亮条纹,可能出现暗条纹D.出现明暗相间的条纹【答案】ACD【解析】100个光子也属于少量的光子,只能体现粒子性,出现的位置不一定是概率大的地方,所以就算有96个打在观察屏上的某处,也不能确定此处一定是明还是暗条纹,所以ACD对。
思路分析:从概率波的角度分析少量光子的运动试题点评:考查学生对概率波的理解4.下列各种波不是概率波的是()A.声波B.无线电波C.光波D.物质波【答案】A【解析】概率波包括了物质波、光波等。
指空间中某点某时刻可能出现的几率;无线电波是光波中的某一段范围,所以也属于概率波,声波属于机械波,故选A.思路分析:从概率波的概念去分析试题点评:考查对概率波概念的掌握5.在做双缝干涉实验时,在观察屏的某处是亮纹,则对一个光子到达观察屏的位置,下列说法正确的是()A.到达亮条纹处的概率比到达暗条纹处的概率大B.到达暗条纹处的概率比到达亮条纹处的概率大C.该光子可能到达观察屏的任意位置D.以上说法均不可能【答案】AC【解析】双缝干涉实验时,在观察屏的某处是亮纹,说明光子到达该位置的概率大,对于一个光子来说,体现粒子性,到什么位置的几率都有,所以只能说到达明条纹处的概率大,到达暗条纹处的概率小,AC对思路分析:从少量粒子体现粒子性的角度考虑问题试题点评:考查学生对概率波的理解6.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,也有一定的质量B.有一定的质量,但没有一定的大小C.有的粒子还有一定量的电荷D.有一定的大小,但没有一定的质量【答案】AC【解析】在经典物理学中的粒子具有一定的空间大小,有一定的质量,有的还有具有电荷。
人教版物理高二选修3-5-17.4概率波同步训练(I)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题;共30分)1. (2分)下列说法不正确的是()A . 康普顿效应进一步证实了光的波动特性B . 经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特性C . 为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的D . 爱因斯坦提出了光子说成功地解释了光电效应现象2. (2分) (2019高二下·孝感期中) 手机大多有拍照功能,用来衡量其拍照性能的一个重要的指标就是像素,像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点,300万像素的手机拍出的照片比30万像素的手机拍出的等大的照片清晰得多,其原因可以理解为()A . 光具有波粒二象性,大量光子表现出光的波动性B . 光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C . 光是一种粒子,它和物质的作用是一份一份的D . 大量光子表现光具有粒子性3. (2分)有中子衍射技术中,常用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距比较接近。
已知中子质量为1.67× 10-27kg ,普朗克常量为6.63×10-34J·s ,则可以估算出德布罗意波波长为1.82×10-10m的热中子动能的数量为()A . 10-17JB . 10-19 JC . 10-21JD . 10-24J4. (2分) (2019高二下·西安期末) 现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。
为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为,其中。
已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e ,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为()A .B .C .D .5. (2分)能正确解释黑体辐射实验规律的是()A . 能量的连续经典理论B . 普朗克提出的能量量子化理论C . 以上两种理论体系任何一种都能解释D . 牛顿提出的能量微粒说6. (2分) 1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现,有些散射波的波长比入射波的波长略大.下列说法中正确的是()A . 有些X射线的能量传给了电子,因此X射线的能量减小了B . 有些X射线吸收了电子的能量,因此X射线的能量增大了C . X射线的光子与电子碰撞时,动量守恒,能量也守恒D . X射线的光子与电子碰撞时,动量不守恒,能量守恒7. (2分)在中子衍射技术中,常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近,已知中子质量m=1.67×10﹣27 kg,普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s,可以估算出德布罗意波长λ=1.82×10﹣10m的热中子的动量的数量级可能是()A . 10﹣17 kg•m/sB . 10﹣18 kg•m/sC . 10﹣20 kg•m/sD . 10﹣24 kg•m/s8. (2分)(2017·洛阳模拟) 一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波波长为()A .B .C .D .9. (2分) (2017高二下·南昌期中) 关于物质波下列说法中正确的是()A . 实物粒子与光子一样都具有波粒二象性,所以实物粒子与光子是相同本质的物质B . 物质波和光波都不是概率波C . 粒子的动量越大,其波动性越易观察D . 粒子的动量越小,其波动性越易观察10. (2分)关于物质波,下列说法正确的是()A . 速度相等的电子和质子,电子的波长长B . 动能相等的电子和质子,电子的波长短C . 动量相等的电子和中子,中子的波长短D . 甲电子速度是乙电子的3倍,甲电子的波长也是乙电子的3倍11. (2分)现代科技中常利用中子衍射技术研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近.已知中子质量m=1.67×10﹣27 kg,可以估算德布罗意波长λ=1.82×10﹣10 m的热中子动能的数量级为()A . 10﹣17 JB . 10﹣19 JC . 10﹣21 JD . 10﹣24 J12. (2分)关于物质波的认识,正确的是()①电子的衍射证实了物质波的假设是正确的②物质波也是一种概率波③任何一物体都有一种波和它对应,这就是物质波④物质波就是光波.A . ①②B . ②③C . ①④D . ①③13. (2分)由不确定关系可以得出的结论是()A . 如果动量的不确定范围越小,则与之对应的坐标的不确定范围就越大B . 如果坐标的不确定范围越小,则动量的不确定范围就越大C . 动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围不成反比关系D . 动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围有唯一确定的关系14. (2分)下列说法中正确的是()A . 不确定性关系△x△p≥ 可以理解为微观粒子的动量和位置不可同时确定B . 原子核放出β粒子后,转变成的新核所对应的元素是原来的同位素C . 升高放射性物质的温度,会缩短其半衰期D . 卢瑟福的α粒子散射实验的结果证明了原子核是由质子和中子组成的15. (2分)放射性物质已经广泛应用于工农业生产中,对放射性的应用,下列说法不正确的是()A . 放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂,所以人体可以经常照射B . 对放射性的废料,要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C . 射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里,而不能随意放置D . 对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的二、填空题 (共6题;共10分)16. (1分)一辆摩托车以20m/s的速度向墙冲去,车身和人共重100kg ,则车撞墙时的不确定范围是________.17. (1分)电子经电势差为U=220 V的电场加速,在v<c的情况下,求此电子的德布罗意波长λ=________ m。
积盾市安家阳光实验学校概率波不确性关系1.(多选)(2019·中学高二下学期期中)用极微弱的可见光做双缝干涉,随着时间的增加,在屏上先后出现如图甲、乙、丙所示的图象,则( ABD ) A.图甲表具有粒子性B.图丙表具有波动性C.用紫外光观察不到类似的图象D.该表是一种概率波解析:题图甲曝光时间短,通过的光子数很少,呈现粒子性,A正确;题图丙曝光时间长,通过了大量光子,呈现波动性,B正确;该表是一种概率波,D正确;紫外线的本质和可见光相同,也可以发生上述现象,C错误。
2.(多选)(2018·高二下学期期中)下列说法正确是( CD )A.电子的衍射图样说的波动性B.概率波和机械波的本质是一样的C.德布罗意波和光波都是概率波D.康普顿效和光电效深入揭示了光的粒子性解析:电子的衍射图样说明实物粒子也有波动性,选项A错误;概率波是物质波,和机械波有本质的区别,选项B错误;德布罗意波和光波都是概率波,选项C正确;康普顿效和光电效深入揭示了光的粒子性,选项D正确;故选CD。
3.(2019·葛坝中学高二下学期期中)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( D )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律确D.电子到达屏上的位置受波动规律支配,无法用确的坐标来描述它的位置解析:由物质波原则可知,它受波动概率影响,由测不准原则得无法确坐标,所以D是正确的,ABC错误。
4.(多选)(2019·渚城一中高二下学期月考)根据不确性关系ΔxΔp≥h4π,判断下列说法正确的是( AD )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解析:不确性关系表明无论采用什么方法试图确坐标和相动量中的一个,必然引起另一个较大的不确性,这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关。
高中物理--概率波练习夯基达标1.对光的认识,下列说法正确的是( )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.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的C.光表现出波动性时,就不具有粒子性,光表现出粒子性时,就不再具有波动性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,在另外的某种场合下,光的粒子性表现明显思路解析:本题考查的是光的波粒二象性,光是一种概率波,少量光子的行为往往易显示出粒子性,而大量光子的行为往往显示出其波动性,选项A正确.光的波动性不是由于光子之间的相互作用引起的,而是光的一种属性,这已被弱光照射双缝后在胶片上的感光实验所证实,选项B正确.粒子性和波动性是光同时具备的两种属性,选项C错误,选项D正确. 答案:ABD2.下列说法正确的是( )A.光的波粒二象性学说就是牛顿的微粒说加上惠更斯的波动说组成的B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦电磁理论C.光子说并没有否定电磁说,在光子的能量E=hν中,ν(频率)就是波的特征量D.光波不同于宏观观念中的那种连续的波,它是表明大量光子运动规律的一种概率波思路解析:光的波粒二象性认为光是一份一份的光子构成的,光子是一种没有静止质量的能量团,与牛顿的微粒说中的实物粒子有本质区别;光同时还是一种概率波,可以用波动规律来解释,但与惠更斯的波动说中的光是一种机械波有本质区别,因而A错而D对.在光的波粒二象性中,光子能量E=hν中,ν表示了波的特征,因而并没有否定麦克斯韦的电磁说,B错,C对.答案:CD3.关于光的波粒二象性,下列说法正确的是( )A.光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体B.光是波,与橡皮绳上的波相似C.光的波动性是大量光子运动规律的表现,在干涉条纹中,那些光强度大的地方,光子到达的概率大D.在宏观世界中波动性和粒子性是对立的,在微观世界是可以统一的思路解析:由于波动性和粒子性是光同时具有的两种属性,故不同于宏观观念中的波和粒子,故选项A、B错误.在干涉实验中,光强度大的地方,即为光子到达概率大的地方,表现为亮纹,光强度小的地方,即为光子到达概率小的地方,表现为暗纹,故选项C正确.在宏观世界中,牛顿的“微粒说”与惠更斯的“波动说”是相互对立的,只有在微观世界中,波动性与粒子性才能统一,故选项D正确.答案:CD4.关于光的波粒二象性,以下说法正确的是()A.光有时是波,有时是一种粒子B.光子和质子、电子等是一样的粒子C.大量光子易显出波动性,少量光子易显出粒子性D.紫外线、X射线和γ射线中,γ射线的粒子性最强,紫外线的波动性最显著思路解析:波动性和粒子性是光同时具备的两种性质,只是有时光易显示出波动性,有时光易显示出粒子性,A选项错误.光是一种概率波,大量光子易显示出波动性,少量光子易显示出粒子性,故C选项正确.在紫外线、X射线和γ射线中,紫外线的波长最长,最易发生衍射和干涉现象,波动性最强,而γ射线波长最短,最不容易发生干涉和衍射现象,因而其波动性最弱,粒子性最强,D选项正确.光虽然具有粒子性,每一份光就是一个光子,但光子与电子、质子等实物粒子不同,前者没有一定的形状,而后者有一定的形状,前者在真空中的速度总是不变的.而后者却以低于光速的速度运动,且速度可以不断变化.我们说光具有粒子性,只是说光是一份一份的,是不连续的,并不是说光子与质子、电子等实物粒子是一样的粒子,故B选项错误.答案:CD5.下列叙述正确的是( )A.在其他条件相同时,光的频率越高,衍射现象越容易看到B.频率越高的光粒子性越显著,频率越低的光波动性越显著C.大量光子产生的效果往往显示出波动性,个别光子产生的效果往往显示出粒子性D.如果让光子一个一个地通过狭缝,它们将严格按照相同的轨道方向做极有规则的匀速直线运动思路解析:因为光是一种电磁波,光的频率越高,波长越短,发生干涉、衍射的条件越不易满足,故不易看到衍射现象,A错.频率越高的光,波长越短,其波动性越弱,而粒子性越强;相反,频率越低的光,波长越长,其波动性越强,粒子性越弱,故B正确.由双缝干涉实验结论知,C是正确的.若让光子一个一个地通过狭缝,则点的分布是无规则的,说明光子的运动跟我们宏观假设的质点运动不同,没有一定的轨道,所以D错,故正确选项为B、C.答案:BC6.关于光的波粒二象性,正确的说法是( )A.光的频率愈高,光子的能量愈大,粒子性愈显著B.光的波长愈长,光子的能量愈小,波动性愈明显C.频率高的光子不具有波动性,波长较长的光子不具有粒子性D.个别光子产生的效果往往显示粒子性,大量光子产生的效果往往显示波动性思路解析:干涉、衍射现象表明光具有波动性,光电效应现象表明光具有粒子性,因此任何光都具有波粒二象性,但波长越长、频率越低的光波,干涉和衍射愈容易发生,波动性越显著;频率越高,光子的能量越大,愈容易发生光电效应,粒子性愈显著,故选项A、B 正确,选项C错误.让光子一个一个地通过双缝,曝光时间短时,底片上呈现不规则分布的点子,当时间长时,底片上呈现清晰的干涉条纹,这个实验表明,个别光子的行为显示粒子性,大量光子产生的效果显示波动性,故选项D正确.答案:ABD7.下列说法正确的是( )A.惠更斯提出的光的波动说与麦克斯韦的光的电磁说都是说光是一种波,其本质是相同的B.牛顿提出的光的微粒说与爱因斯坦的光子说都是说光是一份一份不连续的,其实质是相同的C.惠更斯的波动说与牛顿的微粒说也是具有二重性的D.爱因斯坦的光子说与麦克斯韦的电磁说揭示了光既具有波动性又具有粒子性思路解析:惠更斯提出的波动说和麦克斯韦的电磁说有着本质的不同,前者仍将光看作机械波,认为光在太空中是借助一种特殊介质“以太”传播的,而后者说光波只是电磁波而不是机械波,可以不借助于任何介质而传播,选项A错误.牛顿提出的微粒说和爱因斯坦的光子说也是有本质区别的,前者认为光是由一个个特殊的实物粒子构成的,而爱因斯坦提出光子不是像宏观粒子那样有一定形状和体积的实物粒子,它只是强调光的不连续性,光是一份一份组成的,选项B 错误.惠更斯的波动说和牛顿的微粒说都是以宏观物体为模型提出的,是对立的,不统一的,选项C 错误.根据光的波粒二象性知,选项D 正确.答案:D8.下列说法正确的是( )A.光波是一种概率波B.光波是一种电磁波C.单色光从光密介质进入光疏介质时,光子的能量改变D.单色光从光密介质进入光疏介质时,光的波长不变思路解析:据光的电磁说可知选项B 正确.据光的波粒二象性可知,光是一种概率波,选项A 正确.任何单色光在传播过程中其频率总保持不变,但波速v 却随介质的改变而改变(nc v =).据E =h ν知,单色光在传播过程中,单个光子的能量总保持不变,选项C 不正确.据v c n =,v =νλ得n v c ⋅=λ,光密介质的折射率较大,故当光从光密介质进入光疏介质时波长变长,选项D 错误.答案:AB。
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!高二物理寒假作业同步练习题:概率波1.下列各种波不是概率波的是( )A .声波B .无线电波C .光波D .物质波【答案】A【解析】概率波包括了物质波、电磁波等,无线电波和光波是电磁波中的某一段范围,所以也属于概率波,声波属于机械波,故A 符合题意.2.下列说法正确的是( )A .光子相当于高速运动的质点B .光的直线传播只是宏观近似规律C .电子和其他微粒的物质波不是概率波D .光子与电子是同样的一种粒子【答案】B【解析】光子是能量粒子,不能看成高速运动的质点,A 错误;光的波长很短,比一般物体的尺寸小得多,所以光的衍射非常不明显,可看成直线传播,B 正确;电子和其他微粒,由于同样具有波粒二象性,所以它们的物质波也是概率波,C 错误;虽然光子与电子都是微观粒子,但电子是实物粒子,有静止质量,光子不是实物粒子,没有静止质量,电子是以实物形式存在的物质,光子是以场形式存在的物质,所以不能说光子与电子是同样的一种粒子,D 错误.3、(多选)下列说法正确的是 ( )A .概率波就是机械波B .物质波是一种概率波C .概率波和机械波的本质是一样的,都能发生干涉和衍射现象D .在光的双缝干涉实验中,若有一个光子,则无法定这个光子落在哪个点上【答案】BD【解析】机械波是振动在介质中的传播,而概率波是粒子所到达区域的机率大小可以通过波动的规律来确定.故其本质不同.A 、C 错,B 对;由于光是一种概率波,光子落在哪个点上不能确定.D 、对.4、从光的波粒二象性出发,下列说法中正确的是( )A .光是高速运动的微观粒子,单个光子表现出波动性B .光的波长越大,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【答案】D【解析】光具有波粒二象性,单个光子表现出粒子性,大量光子表现出波动性,由ε=hc λ知,光的波长越大,光子能量越小,选项A 、B 错;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,选项C错误,D正确.5.在做双缝干涉实验时,发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处,则b处最可能是()A.亮纹B.暗纹C.既有可能是亮纹也有可能是暗纹D.以上各种情况均有可能【答案】A【解析】按波的概率分布的特点去判断,由于大部分光子都落在b处,故b处最可能是亮纹,选项A 正确.6.(多选)在单缝衍射实验中,中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上.假设现在只让一个光子通过单缝,那么该光子()A.一定落在中央亮纹处B.一定落在亮纹处C.可能落在暗纹处D.落在中央亮纹处的可能性最大【答案】CD【解析】根据光的概率波的概念,对于一个光子通过单缝落在何处,是不可确定的,但概率最大的是落在中央亮纹处,可达95%以上.当然也可落在其他亮纹处,还可能落在暗纹处,不过,落在暗纹处的概率很小,故C、D选项正确.7.(多选)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甲、乙、丙所示的图象,则()A.图象甲表明光具有粒子性B.图象丙表明光具有波动性C.用紫外光观察不到类似的图案D.实验表明光是一种概率波【答案】ABD解析:甲图可以看到的是光点,说明光具有粒子性,随着时间的增加,这些光点的排列体现了波的干涉的规律,说明光具有波动性,同时,这种规律是大量光点出现后才表现出来的,所以光是一种概率波,选项A、B、D正确.8、(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,少数光子落点不确定体现粒子性,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.9.(多选)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【答案】AD【解析】光波和物质波都是概率波,光子在空间出现的概率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.10、1927年戴维孙和革末完成了电子衍射实验,该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一.如图所示的是该实验装置的简化图,下列说法不正确的是()A.亮条纹是电子到达概率大的地方B.该实验说明物质波理论是正确的C.该实验再次说明光子具有波动性D.该实验说明实物粒子具有波动性【答案】C【解析】亮条纹是电子到达概率大的地方,该实验说明物质波理论是正确的及实物粒子具有波动性,该实验不能说明光子具有波动性,选项C说法不正确.11、如图所示,用单色光做双缝干涉实验.P处为亮条纹,Q处为暗条纹,不改变单色光的频率,而调整光源使其极微弱,并把单缝调至只能使光子一个一个地过去,那么过去的某一光子()A.一定到达P处B.一定到达Q处C.可能到达Q处D.可能到达P处E.可能到达O处【答案】CDE【解析】单个光子的运动路径是不可预测的.12、(多选)如图所示是利用金属晶格(大小约为10-10 m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子通过电场加速,然后让电子束照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样.已经电子质量为m=9.1×10-31 kg,电荷量为e=1.6×10-19 C,初速度为0,加速电压为U=1.0×106 V,普朗克常量为h=6.63×10-34 J·s,则下列说法正确的是()A.物质波是一种概率波B.物质波和电磁波一样,在真空中传播的速度为光速cC.具有相同动能的质子和电子,质子的物质波波长较长D.实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=1.2×10-12 m【答案】AD【解析】物质波是一种概率波,表现为该物质在空间出现的几率大小不一样,有别于机械波和电磁波,物质波是物质表现的一个方面,不存在传播的速度问题,A正确,B错误;由λ=h2mE k,质子的质量较大,所以其物质波波长较短,故C错误;将数值代入λ=h2mUe,可知电子束的德布罗意波的波长约为1.2×10-12 m,D正确.。
高中物理第4节概率波专项测试同步训练2020.031,氦原子的一个核外电子被电离,会形成类似氢原子结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-54.4 eV,氦离子能级的示意图如图所示.可以推知,在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是:A.40.8 eV B.43.2 eVC.51.0 eV D.54.4 eV2,如图是产生X射线的装置,图中K是阴极,A是阳极.通电时由阴极发出的电子打在阳极上,从阳极上激发出X射线.设其中X光子能量最大值等于电子到达阳极时的动能.已知电子初速度为零,两极间电势差U,普朗克常量h,电子电荷e和光速c,则:A.X射线是从阴极K直接发出的 B.高压电源的a端为正极C .X 射线管发出的X 光的最短波长为eU hcD .X 射线管发出的X 光的最大频率为eU h3,一瓶无害放射性同位素溶液,其半衰期为20天,测得每分钟衰变6×107次.今将这瓶溶液倒入一水库中,80天后可以认为溶液已均匀分布在水库中,现取1m 3水样本测得每分钟衰变20次,则该水库蓄水量V=_______m 3.4,目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成的,u 夸克带电荷量为+e 32,d 夸克带电荷量为e31-,e 为元电荷.下列论断中可能正确的是:A .质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C .质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成,中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成5,在匀强磁场中有一个静止的氡原子核(Rn 22286),由于衰变,它沿着与磁场垂直的方向放出一个粒子,此粒子的径迹与反冲核的径迹是两个相互外切的圆,两圆的直径之比为42∶1,如图所示.那么氡核的衰变方程应是下列方程的哪一个:A .eFr Rn 012228722286-+→ B .HAt Rn 212208522286+→C .eAt Rn 012228522286+→ D .HePo Rn 422188422286+→6,氢原子从能级A 跃迁到能级B 时,辐射出波长为λ1的光子;从能级A 跃迁到能级C 时,辐射出波长为λ2的光子;若λ1>λ2,则氢原子从能级B 跃迁到能级C 时,将_______(填“辐射”或“吸收”)光子,光子的波长λ=_______. 7,新发现的一种放射性元素X ,它的氧化物X 2O 的半衰期为8天,X 2O 与F 发生化学反应2X 2O+2F 2=4XF+O 2之后,XF 的半衰期为:A .2天B .4天C .8天D .16天8,关于光谱的产生,下列说法正确的是:A .正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光,产生的是明线光谱B .白光通过某种温度较低的蒸气后将产生吸收光谱C .撒上食盐的酒精灯火焰发出的光是明线光谱D .炽热高压气体发光产生的是明线光谱9,1999年9月18日,中共中央、国务院、中央军委在人民大会堂隆重表彰为研制“两弹一星”作出突出贡献的科学家.下列核反应中属于研究“两弹”的基本核反应的是: A .N 147+He 42→O 178 +H 11B .U23592+n10→Sr9038+Xe13654+10n 10C .U23892→Th23490+He 42D .H 21+H 31→He 42+n 110,中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪如图所示,它曾由航天飞机携带升空,将安装在阿尔法国际空间站中,主要使命之一是探索宇宙中的反物质.反物质即质量与正粒子相等,带电量与正粒子相等但电性相反的物质,如反质子即为11-H .假若使一束质子、反质子、α粒子和反α 粒子组成的射线,沿OO ′穿过速度选择器后进入匀强磁场B 2形成4条径迹,下列说法正确的是:A .1、2是反粒子的径迹B .3、4为反粒子的径迹C .2为反α 粒子径迹D .4为反α 粒子径迹答案1, B 2, BC3, 1.875×105m 3 4, B 5, D6, 辐射,2121λλλλ-.7, C 8, ABC 9, BD 10, AC。
第十七章第4节概率波
班级姓名学号______
一、选择题
1、下列说法正确的是:()
A、光波是一种概率波
B、概率波就是机械波
C、物质波是一种概率波
D、光波是一种电磁波
E、概率波和机械波的本质是一样的,都能发生干涉和衍射现象
F、单色光从光密介质进入光疏介质时,光子的能量改变
G、单色光从光密介质进入光疏介质时,光的波长不变
H、在光的双缝干涉实验中,若有一个光子,则能确定这个光子落在哪个点上
2、在双缝干涉实验中出现的明暗条纹说明了:()
A、光具有波动性
B、光具有粒子性
C、光波是一种概率波
D、以上全都错误
二、填空题
3、对于电子和其他微观粒子,同样具有性,与它们相联系的物质波也是波,也即单个粒子的位置是的,但在某点附近出现的概率的大小可以由的规律确定。
4、通过电子干涉实验的现象表明:个别粒子的行为表现为性,大量粒子的行为表现为性,波长越长的越容易表现出性,频率越高的越容易表现出性。
三、计算、论述题
5、有人说光的波动说是因为光子之间的相互作用的结果,你认为对吗?可以通过一个怎样的实验来说明你的观点?
6、在日常生活中,我们不会注意到光是由光子构成的,这是因为普郎克常量很小,每个光子的能量很小,而我们观察到的光学现象中涉及大量的光子。
试估计60 w的灯泡1s内发出的光子数。
(已知绿光的频率为6×1014HZ)
7、我们能感知光现象,是因为我们接收到了一定能量的光,一个频率是106HZ的无线电波的光子的能量是多大?一个频率为6×1014HZ的绿色光子和1018HZ的γ光子的能量各是多大?请结合以上光子能量的大小,从概率波的角度说明:为什么低频电磁波的波动性显著而高频电磁波的粒子性显著。