2016-2017學(xué)年高中物理17.4概率波試題(含解析)新人教版選修3-5

1、17.4 概率波K知識(shí)一、 經(jīng)典的粒子和經(jīng)典的波1.經(jīng)典粒子：(1)_ 含義：粒子有一定的_ ，具有一定的_，有的還帶有_。(2)_運(yùn)動(dòng)的基本特征： 遵從_ ，任意時(shí)刻有確定的位置和 _ ,在時(shí)空中有確定的_ 。2.經(jīng)典的波：(1)_含義：在空間是的。(2)_特征：具有 _和，即具有時(shí)空的。二、 概率波1._ 光波是一種概率波： 光的波動(dòng)性不是光子之間的 _ 的結(jié)果，光子本身的波動(dòng)性是它_ 的性質(zhì)。光子在空間出現(xiàn)的概率可以通過(guò) _ 的規(guī)律來(lái)確定，所以，從光子的概念上看，光波是一種 _。2物質(zhì)波也是概率波： 對(duì)于電子和其他微觀粒子， 單個(gè)粒子的位置是 _ 的，但是在某點(diǎn)附近出現(xiàn)的 _ 可以由波動(dòng)

2、的規(guī)律確定。對(duì)于大量粒子，這種概率分布導(dǎo)致確定的宏觀結(jié)果，所以物質(zhì)波也是 _?？臻g大小質(zhì)量電荷牛頓運(yùn)動(dòng)定律 速度軌道彌散開(kāi)來(lái)頻率波長(zhǎng)周期性 相互作用 固有波動(dòng)概率波不確定概率的大小概率波K重點(diǎn)一、對(duì)概率波的進(jìn)一步理解1.單個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的偶然性： 我們可以知道粒子落在某點(diǎn)的概率，但不能確定落在什么位置，即粒子到達(dá)什么位置是隨機(jī)的，是預(yù)先不確定的。2大量粒子運(yùn)動(dòng)的必然性：由波動(dòng)規(guī)律，我們可以準(zhǔn)確地知道大量粒子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，因此我們可以對(duì)宏觀現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)言。3概率波體現(xiàn)了波粒二象性的和諧統(tǒng)一：概率波的主體是光子和實(shí)物粒子，體現(xiàn)了粒子性的一面；同時(shí)粒子在某一位置出現(xiàn)的概率受波動(dòng)規(guī)律的支配，體現(xiàn)了波動(dòng)性的

3、一面。所以說(shuō)， 概率波將波2動(dòng)性和粒子性統(tǒng)一在一起。4.物質(zhì)波也是概率波對(duì)于電子、實(shí)物粒子等其他微觀粒子，同樣具有波粒二象性，所以與它們相聯(lián)系的物質(zhì)波 也是概率波。也就是說(shuō)，單個(gè)粒子位置是不確定的，具有偶然性；大量粒子運(yùn)動(dòng)具有必然性，遵循統(tǒng)計(jì) 規(guī)律。概率波將波動(dòng)性和粒子性統(tǒng)一在一起?！纠}】在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋的光的強(qiáng)度占從單縫射入的整個(gè)光的強(qiáng)度的95 鳩上。假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過(guò)單縫，那么該光子A. 定落在中央亮紋處B. 定落在亮紋處C. 可能落在暗紋處D. 落在中央亮紋處的可能性最大參考答案：CD試題解析：根據(jù)光是概率波的理論，一個(gè)光子通過(guò)單縫落在何處，是不確定的，但落在中 央明條

4、紋區(qū)域的概率最大， 也有可能落在其他亮條紋和暗條紋處，但落在暗條紋處的概率極小。K好題K基礎(chǔ)1用極微弱的可見(jiàn)光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖（a）、（ b）、（c）所示的圖象，貝 U(a)(b)A.圖象（a）表明光具有粒子性B.圖象（c）表明光具有波動(dòng)性C. 用紫外光觀察不到類似的圖象D. 實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波2關(guān)于光的波動(dòng)性與粒子性，以下說(shuō)法正確的是A.愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)否定了光的電磁說(shuō)B.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明了光的粒子性C. 光波不同于機(jī)械波，它是一種概率波D. 光的波動(dòng)性和粒子性是相互矛盾的，無(wú)法統(tǒng)一3物理學(xué)家做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在光屏處放上照相底片，若

5、減弱光波的強(qiáng)度，使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，如果曝光時(shí)間不太長(zhǎng)，底片上只出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)；如果曝光時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上就出現(xiàn)了規(guī)則的干涉條紋。 對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列認(rèn)識(shí)正確的是A. 曝光時(shí)間不太長(zhǎng)時(shí)，底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)子，表現(xiàn)出光的波動(dòng)性B. 單個(gè)光子通過(guò)雙縫后的落點(diǎn)可以預(yù)測(cè)C. 只有大量光子的行為才能表現(xiàn)出光的粒子性D. 干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī)會(huì)較多的地方4. 關(guān)于宏觀物體和微觀粒子的特性，下列說(shuō)法正確的是A. 經(jīng)典物理學(xué)中的粒子任意時(shí)刻有確定位置和速度以及時(shí)空中的確定軌道B. 在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果光通過(guò)雙縫時(shí)顯出波動(dòng)性，那么光只通過(guò)一個(gè)縫時(shí)就顯出

6、粒子性C. 光學(xué)中某些現(xiàn)象表明光具有波動(dòng)性，而某些現(xiàn)象又表明光具有粒子性，說(shuō)明光有時(shí)是波，有時(shí)是粒子D. 經(jīng)典物理的粒子模型和波動(dòng)模型在微觀世界變成了波粒二象性模型5. 在驗(yàn)證光的波粒二象性的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是A. 使光子一個(gè)一個(gè)地通過(guò)狹縫，如果時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上將會(huì)顯示衍射圖樣B. 單個(gè)光子通過(guò)狹縫后，底片上會(huì)出現(xiàn)完整的衍射圖樣C. 光子通過(guò)狹縫的運(yùn)動(dòng)路線是直線D. 光的波動(dòng)性是大量光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律6. 下列說(shuō)法中正確的是A. 光的波粒二象性，就是由牛頓的微粒說(shuō)和惠更斯的波動(dòng)說(shuō)組成的B. 光的波粒二象性徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說(shuō)C. 光子說(shuō)并沒(méi)有否定光的電磁說(shuō)，在光子能量 =hV中，

7、頻率V表示波的特征，表示 粒子的特征D. 光波和物質(zhì)波都是概率波K能力7. 如圖，一個(gè)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(guò)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4熒光屏nL I I粒子源51A.只有兩條亮紋B.有多條明暗相間的條紋C. 沒(méi)有條紋D. 只有一條亮紋&下列各種波是概率波的是A.聲波B .無(wú)線電波C.光波D.物質(zhì)波9.下列說(shuō)法中正確的是A.光的波粒二象性學(xué)說(shuō)，就是牛頓的微粒說(shuō)和惠更斯的波動(dòng)說(shuō)組成的B.光的波粒二象性徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說(shuō)C.光子說(shuō)并沒(méi)有否定光的電磁說(shuō)，在光子能量=hV中，頻率V表示波的特征，表示 粒子的特征D.

8、 光波不同于宏觀概念中那種連續(xù)的波，它是表明大量光子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種概率波10 .下列對(duì)物理模型和物理現(xiàn)象的關(guān)系理解正確的是A. 物理模型應(yīng)與日常經(jīng)驗(yàn)相吻合，并能解釋物理現(xiàn)象B. 物理模型可以與日常經(jīng)驗(yàn)相悖，但應(yīng)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致C. 物理模型不能十分古怪，讓人難以理解D. 只要物理模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，它在一定范圍內(nèi)就能正確代表研究的對(duì)象11 .在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)100 個(gè)光子中有 96 個(gè)通過(guò)雙縫后打到了觀察屏上的b處，則b處可能是A.亮紋B.暗紋C.既有可能是亮紋也有可能是暗紋D.以上各種情況均有可能12 .在單縫實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的95%上，假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子

9、通過(guò)單縫，那么該光子A. 定落在中央亮紋上B.一定落在亮紋處C.可能落在暗紋處D.落在中央亮紋處的可能性最大答案解析1.ABD【解析】圖象（a）曝光時(shí)間短，通過(guò)的光子數(shù)很少，呈現(xiàn)粒子性，A 正確。圖象（c）曝光時(shí)間長(zhǎng)，通過(guò)了大量光子，呈現(xiàn)波動(dòng)性，B 正確。該實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波，D 正確。紫外線本質(zhì)和可見(jiàn)光本質(zhì)相同，也可以發(fā)生上述現(xiàn)象，C 錯(cuò)誤。2.BC【解析】愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)并沒(méi)有否定電磁說(shuō)，只是在一定條件下光是體現(xiàn)粒子性的，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性， 說(shuō)明光的能量是一份一份的， 選項(xiàng) B 正確；光波在 少量的情況下體現(xiàn)粒子性， 大量的情況下體現(xiàn)波動(dòng)性， 所以選項(xiàng) C 正確

10、；光的波動(dòng)性和粒子 性不是孤立的，而是有機(jī)的統(tǒng)一體，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。3.D【解析】曝光時(shí)間不太長(zhǎng)時(shí)，底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)則的點(diǎn)子，表現(xiàn)出光的粒子性，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；單個(gè)光子通過(guò)雙縫后的落點(diǎn)不可以預(yù)測(cè)， 在某一位置出現(xiàn)的概率受波動(dòng)規(guī)律支配， 選項(xiàng) B錯(cuò)誤；大量光子的行為才能表現(xiàn)出光的波動(dòng)性， 干涉條紋中明亮的部分是光子到達(dá)機(jī) 會(huì)較多的地方，故選項(xiàng) C 錯(cuò)誤，D 正確。4.AD【解析】任意時(shí)刻的確定位置和速度以及時(shí)空中的確定軌道，這是經(jīng)典物理學(xué)中粒子運(yùn)動(dòng)的基本特征，所以選項(xiàng) A 正確；但經(jīng)典的粒子模型和波動(dòng)模型在微觀世界變成了波粒二象性 模型，選項(xiàng) D 正確；光具有波粒二象性， 某些現(xiàn)象表明光具

11、有波動(dòng)性，而某些現(xiàn)象又表明光具有粒子性，一般說(shuō)大量光子容易表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子容易表現(xiàn)出粒子性，但不能說(shuō)光有時(shí)是波，有時(shí)是粒子，選項(xiàng) B、C 錯(cuò)誤。5.AD【解析】個(gè)別或少數(shù)光子表現(xiàn)出光的粒子性，大量光子表現(xiàn)出光的波動(dòng)性。如果時(shí)間足夠長(zhǎng)，通過(guò)狹縫的光子數(shù)也就足夠多，粒子的分布遵從波動(dòng)規(guī)律，底片上將會(huì)顯示出衍射圖樣，選項(xiàng) A、D 正確。單個(gè)光子通過(guò)狹縫后，路徑是隨機(jī)的，底片上也不會(huì)出現(xiàn)完整的衍射圖樣， 選項(xiàng) B、C 錯(cuò)誤。6.CD【解析】牛頓的微粒說(shuō)認(rèn)為光是由物質(zhì)微粒組成的，惠更斯的波動(dòng)說(shuō)認(rèn)為光是機(jī)械波，都是從宏觀現(xiàn)象中形成的觀念，故A 錯(cuò)誤；光子說(shuō)并沒(méi)有否定光的電磁說(shuō)，光子能量公式&=hv,

12、體現(xiàn)了其粒子性和波動(dòng)性，B 錯(cuò)誤，C 正確；光波和物質(zhì)波都是概率波， D 正確。7.B【解析】由于粒子源產(chǎn)生的粒子是微觀粒子，它的運(yùn)動(dòng)受波動(dòng)性支配，對(duì)大量粒子運(yùn)動(dòng)到 達(dá)屏上某點(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， 所以選項(xiàng) B 正確。& CD【解析】聲波是機(jī)械波，A 錯(cuò)。電磁波是一種能量波，B 錯(cuò)。由概率波的概念和光波、物質(zhì)波的特點(diǎn)分析可以得知，光波和物質(zhì)波均為概率波，故C、D 正確。9. CD【解析】牛頓的微粒說(shuō)認(rèn)為光是由物質(zhì)微粒組成的，惠更斯的波動(dòng)說(shuō)認(rèn)為光是機(jī)械波，都6是從宏觀現(xiàn)象中形成的觀念，都不正確。10 . BD【解析】建立物理模型的目的就是能解釋物理現(xiàn)象，與實(shí)驗(yàn)結(jié)