物理选修3-5概率波,不确定性练习题(大全)

2014年高中物理第16章第4 5节概率波不确定性关系随堂检测新人教版选修3-51．(对应要点一)一个电子被加速后，以极高的速度在空间运动，关于它的运动，下列说法中正确的是( )A．电子在空间做匀速直线运动B．电子上下左右颤动着前进C．电子运动轨迹是正弦曲线D．无法预言它的路径解析：根据概率波的知识可知，某个电子在空间中运动的路径我们无法确定，只能根据统计规律确定大量电子的运动区域。

故选项D正确。

答案：D2．(对应要点一)如图17－4－1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处图17－4－1 C．可能到达Q处D．都不正确解析：单个光子的运动路径是不可预测的，只知道落在P处的概率大，落在Q处的概率小，因此，一个光子从狭缝通过后可能落在P处也可能落在Q处，C选项正确。

答案：C3．(对应要点二)根据不确定关系ΔxΔp≥h4π，判断下列说法正确的是( ) A．采取办法提高测量Δx的精度时，Δp的精度下降B．采取办法提高测量Δx的精度时，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与测量方法是否完备无关解析：不确定性关系表明无论采用什么方法试图精确测定坐标和相应动量中的一个，必然引起另一个量较大的不确定性。

这样的结果与测量仪器与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，都不可能超越不确定性关系给出的限度，故A、D正确。

答案：AD4．(对应要点二)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 ＝mΔv 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≥h4πmΔx＝6.626×10－344×3.14×0.01×0.5×10－2m/s＝1.05×10－30 m/s。

第十七章波粒二象性同步训练题精选第4节概率波第5节不确定性关系一、单选题。

1.对于微观粒子的运动,下列说法中正确的是()A.光子不受外力作用时就会做匀速运动B.光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动C.只要知道电子的初速度和所受外力,就可以确定其任意时刻的速度D.运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律2.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.牛顿运动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3.在中子衍射技术中,常用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距比较接近.已知中子的质量为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长为1.82×10-10m的热中子动能的数量级为()A.10-17JB.10-19JC.10-21JD.10-24J4.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5.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6.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()A.一定是亮纹B.一定是暗纹C.是亮纹的可能性大,是暗纹的可能性小D.是暗纹的可能性大,是亮纹的可能性小7.下列有关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.大量光子的行为往往显示出粒子性8.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,已知电子质量m e=9.1×10-31 kg,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二、多选题。

高中物理第十七章4概率波5不确定性关系练习含解析新人教版选修3510282874概率波 5不确定性关系基础巩固1.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,则能确定这个光子落在哪个点上解析:概率波与机械波是两个概念,本质不同,选项A、C错误;物质波是一种概率波,符合概率波的特点,选项B正确;光的双缝干涉实验中,若有一个光子,这个光子的落点是不确定的,但有概率较大的位置,选项D错误。

答案:B2.下列各种波是概率波的是()A.水波B.电磁波C.绳波D.物质波解析:水波、绳波是机械波,选项A、C错误。

电磁波是一种能量波,选项B错误。

由概率波的概念和物质波的特点分析可以得知物质波是概率波,故选项D正确。

答案:D,判断下列说法正确的是()3.(多选)根据不确定性关系ΔxΔp≥ℎ4πA.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:不确定性关系表明无论采用什么方法试图确定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性关系所给出的限度,故选项A、D正确。

答案:AD4.(多选)为了验证光的波粒二象性,在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片,并设法减弱光的强度。

下列说法正确的是()A.使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝,如果时间足够长,底片上将出现双缝干涉图样B.使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝,如果时间足够长,底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样C.大量光子的运动规律显示出光的粒子性D.少量光子的运动显示出光的粒子性解析:单个光子运动具有不确定性,但落点的概率分布遵循一定规律,显示出光的波动性。

荆门市龙泉中学2020年高二下学期物理选修3—5第十七章第4、5节：概率波不确定性关系课时练一、选择题(下列题中，有的题只有一个选项正确，有的题有多个选项正确。

)() 1．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()2．判断下列说法的正误．A光子通过狭缝后落在屏上的位置是可以确定的．B．光子通过狭缝后落在屏上亮条纹处的概率大些．C．电子通过狭缝后运动的轨迹是确定的．D．经典的波在空间传播具有周期性．() 3．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() 4．在双缝干涉实验中出现的亮暗条纹说明了A．光具有波动性B．光具有粒子性C．光波是一种概率波D．以上说法全都错误() 5．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()6．关于电子云，下列说法正确的是A．电子云是真实存在的实体B．电子云周围的小黑点就是电子的真实位置C．电子云上的小黑点表示的是电子的概率分布D．电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道()7．1927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．该实验说明了光子具有波动性D．该实验说明实物粒子具有波动性()8．显微镜观看细微结构时，由于受到衍射现象的影响而观察不清，因此观察越细小的结构，就要求波长越短，波动性越弱．在加速电压值相同的情况下，电子显微镜与质子显微镜的分辨本领，下列判定正确的是A．电子显微镜分辨本领较强B．质子显微镜分辨本领较强C．两种显微镜分辨本领相同D．两种显微镜分辨本领无法比较()9．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()10．下列各种波属于概率波的是A．声波B．无线电波C．光波D．物质波()11．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，射到屏上粒子就有准确的位置B．狭缝的宽度变小了，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()12．以下说法正确的是A．微观粒子不能用“轨道”观点来描述粒子的运动B．微观粒子能用“轨道”观点来描述粒子的运动C．微观粒子位置不能精确确定D．微观粒子位置能精确确定()13．为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度，下列说法正确的是A．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现双缝干涉图样B．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样C．大量光子的运动规律显示出光的粒子性D．个别光子的运动显示出光的粒子性()14．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()15．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()16．光电效应的实验结论是：对于某种金属A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．频率超过极限频率的入射光，光照强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D．频率超过极限频率的入射光，频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大()17．如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象．由图象可知A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于hν0C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为ν02时，产生的光电子的最大初动能为E2()18．用不同频率的光分别照射钨和锌，产生光电效应，根据实验可画出光电子的最大初动能E k随入射光频率ν变化的E k－ν图线．已知钨的逸出功是2.84 eV，锌的逸出功为3.34 eV，若将二者的图线画在同一个E k－ν坐标系中，则正确的图是()19.现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C．质量为10－3 kg、速度为10－2 m/s的小球，其德布罗意波长约为10－28 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D．人们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大致相同二、非选择题20．(1)以下说法中正确的是________．A．光的波粒二象性，就是由牛顿的微粒说和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的光的电磁说C．光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν表示波的特征，ε表示粒子的特征D．光波和物质波都是概率波E．光的波动性是光子本身固有的性质，不是光子之间相互作用引起的(2)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.参考答案1CD 2BD 3CD 4AC 5AD 6C 7C 8B 9BC 10CD 11C 12AC 13AD 14A 15CD 16AD 17ABC 18A 19BD20.答案(1)CDE(2)可以完全确定可以用经典力学来处理解析(1)牛顿的微粒说认为光是由物质微粒组成的，惠更斯的波动说认为光是机械波，都是从宏观现象中形成的观念，故A错误；光子说并没有否定光的电磁说，光子能量公式ε＝hν，体现了其粒子性和波动性，B错误，C正确；光波和物质波都是概率波，D正确；光的波动性是光子本身固有的性质，不是光子之间相互作用引起的，E正确．(2)Δx＝10－4 m，由ΔxΔp≥h4π得，动量的不确定量最小值Δp≈5×10－31 kg·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．。