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4 概率波 5 不確定性關(guān)系 (建議用時:45分鐘) 學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1有關(guān)經(jīng)典物理學(xué)中的粒子,下列說法正確的是()A有一定的大小,但沒有一定的質(zhì)量B有一定的質(zhì)量,但沒有一定的大小C既有一定的大小,又有一定的質(zhì)量D有的粒子還有電荷E可以用軌跡來描述它的運(yùn)動【解析】根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)關(guān)于粒子的理論定義得C、D、E正確【答案】CDE2關(guān)于經(jīng)典波的特征,下列說法正確的是()A具有一定的頻率,但沒有固定的波長B具有一定的波長,但沒有固定的頻率C既具有一定的頻率,也具有固定的波長D同時還具有周期性E在空間是彌散開來的【解析】根據(jù)經(jīng)典波的定義和特點(diǎn)進(jìn)行分析可以得到C、D、E正確【答案】CDE3在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中,從微觀粒子運(yùn)動的不確定關(guān)系可知()A不可能準(zhǔn)確地知道單個粒子的運(yùn)動情況B縫越窄,粒子位置的不確定性越大C縫越寬,粒子位置的不確定性越大D縫越窄,粒子動量的不確定性越大E縫越寬,粒子動量的不確定性越大【解析】由不確定性關(guān)系xp知縫寬時,位置不確定性越大,則動量的不確定性越小,反之亦然,因此選項(xiàng)A、C、D正確【答案】ACD41927年戴維孫和革末完成了電子衍射實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎的重大近代物理實(shí)驗(yàn)之一如圖1741所示的是該實(shí)驗(yàn)裝置的簡化圖,下列說法正確的是()圖1741A亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方B該實(shí)驗(yàn)說明物質(zhì)波理論是正確的C該實(shí)驗(yàn)再次說明光子具有波動性D該實(shí)驗(yàn)說明實(shí)物粒子具有波動性E該實(shí)驗(yàn)說明電子的運(yùn)動可以用軌跡來描述【解析】亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方,該實(shí)驗(yàn)說明物質(zhì)波理論是正確的及實(shí)物粒子具有波動性,該實(shí)驗(yàn)不能說明光子具有波動性,選項(xiàng)C、E說法不正確【答案】ABD5對于微觀粒子的運(yùn)動,下列說法中不正確的是()A不受外力作用時光子就會做勻速運(yùn)動B光子受到恒定外力作用時就會做勻變速運(yùn)動C只要知道電子的初速度和所受外力,就可以確定其任意時刻的速度D運(yùn)用牛頓力學(xué)無法確定微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律E微觀粒子具有波動性【解析】光子不同于宏觀力學(xué)的粒子,不能用宏觀粒子的牛頓力學(xué)規(guī)律分析光子的運(yùn)動,選項(xiàng)A、B錯誤;根據(jù)概率波、不確定關(guān)系可知,選項(xiàng)C錯誤【答案】ABC6如圖1742所示,用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)P處為亮條紋,Q處為暗條紋,不改變單色光的頻率,而調(diào)整光源使其極微弱,并把單縫調(diào)至只能使光子一個一個地過去,那么過去的某一光子()圖1742A一定到達(dá)P處B一定到達(dá)Q處C可能到達(dá)Q處 D可能到達(dá)P處E可能到達(dá)O處【解析】單個光子的運(yùn)動路徑是不可預(yù)測的【答案】CDE7紫外線光子的動量為.一個靜止的O3吸收了一個紫外線光子后將向什么方向運(yùn)動?【解析】由動量守恒定律知,吸收了紫外線光子的O3分子與光子原來運(yùn)動方向相同【答案】見解析8如圖1743所示是一個粒子源,產(chǎn)生某種粒子,在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板,粒子穿過狹縫打在前方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光那么在熒光屏上將看到什么現(xiàn)象?圖1743【解析】由于粒子源產(chǎn)生的粒子是微觀粒子,它的運(yùn)動受波動性支配,對大量粒子運(yùn)動到達(dá)屏上的某點(diǎn)的概率,可以用波的特征進(jìn)行描述,即產(chǎn)生雙縫干涉,在屏上將看到干涉條紋【答案】見解析能力提升9下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波波長和頻率為1MHz的無線電波的波長,由表中數(shù)據(jù)可知 ()質(zhì)量/kg速度(ms1)波長/m彈子球2.01021.01023.31030電子(100 eV)9.010315.01061.21010無線電波(1 MHz)3.01083.3102A.要檢測彈子球的波動性幾乎不可能B無線電波通常情況下只表現(xiàn)出波動性C電子照射到金屬晶體上能觀察到波動性D只有可見光才有波動性E只有無線電波才有波動性【解析】彈子球的波長很小,所以要檢測彈子球的波動性幾乎不可能,故選項(xiàng)A正確無線電波的波長很長,波動性明顯,所以選項(xiàng)B正確電子的波長與金屬晶格的尺寸相差不大,能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,所以選項(xiàng)C正確,一切運(yùn)動的物體都具有波動性,所以選項(xiàng)D、E錯誤【答案】ABC10從衍射的規(guī)律可以知道,狹縫越窄,屏上中央亮條紋就越寬,由不確定性關(guān)系式xp可知更窄的狹縫可以更準(zhǔn)確地測得粒子的_,但粒子_的不確定性卻更大了【解析】由xp,狹縫變小了,即x減小了,p變大,即動量的不確定性變大【答案】位置動量11一輛摩托車以20 m/s的速度向墻沖去,車身和人共重100 kg,求車撞墻時的不確定范圍 【導(dǎo)學(xué)號:66390023】【解析】根據(jù)不確定關(guān)系xp得:xm2.641038m.【答案】x2.641038m12氦氖激光器所發(fā)紅光波長為6.238107 m,譜線寬度1018 m,求當(dāng)這種光子沿
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