高中物理 專題09 概率波和不確定性關(guān)系練習(xí)-人教版高中全冊(cè)物理試題

??word??課概波不定關(guān)1．如下關(guān)于物質(zhì)波的說法中正的答案是〔〕A．實(shí)物粒子與光子一樣都具有粒二象性，所以實(shí)物粒子與光子是本質(zhì)一樣的物體B．物質(zhì)波和光波都不是概率波C．粒子的動(dòng)量越大，其波動(dòng)性易觀察D．粒子的動(dòng)量越小，其波動(dòng)性易觀察【案D【析實(shí)粒子雖然與光子具有某些一樣的現(xiàn)象，但實(shí)物粒子是實(shí)物，而光如此是傳播著的電磁波其本質(zhì)不同，故A錯(cuò)誤物質(zhì)波和光波都是概率波，故B錯(cuò)；又由??

可知，越λ越大，波動(dòng)性??越明顯，故D正。所以D正，錯(cuò)誤。2．關(guān)于光的波粒二象性，以下法中正確的答案是〔〕A．光的波動(dòng)性與機(jī)械波，光的子性與質(zhì)點(diǎn)都是等同的B．光子和質(zhì)子、電子等是一樣粒子C．大量光子易顯出粒子性，少光子易顯出波動(dòng)性D．紫外線、射線γ射線中γ射的粒子性最強(qiáng)，紫外線的波動(dòng)性最顯著【案D【析光波動(dòng)性與機(jī)械波、光的粒子性與質(zhì)點(diǎn)有本質(zhì)區(qū)別，故A錯(cuò)；光子實(shí)質(zhì)上是以場(chǎng)的形式存在的一種“粒子〞，而電子、質(zhì)子是實(shí)物粒子，故錯(cuò)誤光是一種概率波，大量光子往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，少量光子如此往往表現(xiàn)出粒子性C錯(cuò)誤率越高的光的粒子性越強(qiáng)率低的光的波動(dòng)性顯著，故D正。故D正，ABC錯(cuò)誤3．一個(gè)光子和一個(gè)電子具有一的波長(zhǎng)，如此〔〕A．光子具有較大的動(dòng)量B．光子具有較小的能量C．電子與光子的動(dòng)量相等D．電子和光子的動(dòng)量不確定【案C1/

????2??2word????2??2【析根λ＝可，一樣的波具有一樣的動(dòng)量．由＝知二者能量不同．只有C正．??4．在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的95%以上。假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)子通過單縫，那么該光子〔〕A．一定落在中央亮紋處B．一定落在亮紋處C．一定落在暗紋處D．落在中央亮紋處的可能性最【案D【析根據(jù)光是概波的概念對(duì)一個(gè)光子通過單縫落在何處不定的但題意知中央亮條紋，故概率最大落在中央亮紋處也可能落在暗紋處但落在暗紋處的幾率很小綜上所述故錯(cuò)誤，D正。5．如下說法中正確的答案是〔〕A．概率波和機(jī)械波的本質(zhì)是一的，都能發(fā)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象B．普朗克常量h用國(guó)單位制根本單位表示??????

?

??C．只要入射光強(qiáng)度足夠大，就發(fā)生光電效應(yīng)，但單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變D．光的干預(yù)現(xiàn)象中，干預(yù)亮條局部是光子到達(dá)幾率大的地方【案D【析概波和機(jī)械波都能發(fā)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象，但其本質(zhì)是不一樣的，故錯(cuò)；普朗克常量的位為kg?m/s，B錯(cuò)；光電效應(yīng)與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只與頻率有關(guān)。C錯(cuò)誤；根據(jù)波粒二象性知，干預(yù)條紋亮的地方就是光子到達(dá)概率大的地方，故正確6項(xiàng)擇〕用很弱的光做單衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光時(shí)間，在膠片上出現(xiàn)的圖案如下列圖，此〔〕A．光的能量在膠片上分布不均B．單個(gè)光子的分布是隨機(jī)的，量光子的分布滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律C．時(shí)間較長(zhǎng)的圖案不同于強(qiáng)光單縫衍射圖樣2/

wordD．圖案明確光是一種概率波【案ABD【析時(shí)不太長(zhǎng)時(shí)，底片上只能出現(xiàn)一些不規(guī)如此的點(diǎn)子，說明了單個(gè)光子表現(xiàn)為粒子性，光子達(dá)的多的區(qū)域表現(xiàn)為亮條紋，而光子到達(dá)的少的區(qū)域表現(xiàn)為暗條紋，說明光的能量在膠片上分布均勻，光到達(dá)膠片上不同位置的概率不一樣，即圖案明確光是一種概率波，故AD正；時(shí)間較長(zhǎng)的圖案明光子到達(dá)的較多，于強(qiáng)光的單縫衍射圖樣一樣，選項(xiàng)C錯(cuò)；據(jù)愛因斯坦的“光子說〞可知，單個(gè)光子現(xiàn)為粒子性，單個(gè)光子的分布是隨機(jī)的，而大量光子表現(xiàn)為波動(dòng)性，光子的分布滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律，故B正；應(yīng)當(dāng)選ABD。此題主要考查了光的波粒二象性與其表現(xiàn)形式，其實(shí)這類題目往往考查的內(nèi)容很根底，故只要意根底知識(shí)的積累，就能順利解決此類題.7．在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的95%以上．假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)子能通過單縫，那么該光子〔〕A．一定落在中央亮紋處B．一定落在亮紋處C．可能落在亮紋處D．可能落在暗紋處【案CD【析根光是概率波的概念，對(duì)于一個(gè)光子通過單縫落在何處，是不確定的，但由題意知中央亮紋的光強(qiáng)占入射光光強(qiáng)的以，故落在中央亮紋處概率最大。也有可能落在暗紋處，但是落在紋處的幾率很小，故CD正。應(yīng)當(dāng)選：CD8．如下關(guān)于波粒二象性的說法正確的答案是〔〕A．光電效應(yīng)揭示了光的波動(dòng),的衍射和干預(yù)揭示了光的粒子性B．隨著電磁波頻率的增大其波性越不顯,子性越顯著C．大量光子的行為顯示波動(dòng),別光子的行為顯示粒子性D．不僅光子具有波粒二象,一運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性【案A3/

????word????【析A、光電效應(yīng)揭示了光的粒性，衍射和干預(yù)是波特有的性質(zhì)，揭示了光的波動(dòng)性錯(cuò)誤；B、電磁波頻率越高，波長(zhǎng)越短衍射和干預(yù)現(xiàn)象越不明顯，波動(dòng)性越不顯著，粒子性越顯著正確C、光既是波又是粒子，個(gè)別光的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性，C正；D、一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒象性D正。應(yīng)當(dāng)選：BCD。能力提高之百竿頭1．如下說法中正確的答案是〔〕A．概率波和機(jī)械波的本質(zhì)是一的，都能發(fā)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象B．只要增大入射光強(qiáng)度，就一能發(fā)生光電效應(yīng)C．如果能發(fā)生光電效應(yīng)，只增入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變D．光的干預(yù)現(xiàn)象中，干預(yù)亮條局部是光子到達(dá)幾率大的地方【案D【析概波是物質(zhì)波，傳播不需要介質(zhì)，而機(jī)械波傳播需要介質(zhì)，故概率波和機(jī)械波的本質(zhì)是不樣的，但是都能發(fā)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)；如果能發(fā)生光電效應(yīng)，只增大入射光強(qiáng)度，如此光子的密集程度增加，故單時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增加，故C錯(cuò)；光波是概率波，故光的干預(yù)現(xiàn)象中，干預(yù)亮條紋局部是光子到達(dá)幾率大的地方，故D正確應(yīng)當(dāng)選D。點(diǎn)睛：此題考查了實(shí)物粒子和光子的波粒二象性，但應(yīng)該注意，雖所有的微觀粒子都具有波粒象性，但光子跟電子、質(zhì)子等粒子還是有很根本的區(qū)別的．光子沒有靜質(zhì)量，電子、質(zhì)子等都有靜質(zhì)量光子的運(yùn)動(dòng)速度永遠(yuǎn)是c，電子、質(zhì)子等可以有低于光速c各種不同的運(yùn)動(dòng)速度．2．德布羅意認(rèn)為實(shí)物粒子也具波動(dòng)性，他給出了德布羅意波長(zhǎng)的表達(dá)式

=

?，F(xiàn)用同樣的直流電壓加??速原來(lái)靜止的一價(jià)氫離子H

和二價(jià)鎂離子，離子與離子質(zhì)量比為：24，求加速后的氫離子和鎂離子的德布羅意波的波長(zhǎng)之比為4/

kwordkA．1：4B．1：C．4D．：l【答案】【析離加速后的動(dòng)能：E離子的德布羅意波波長(zhǎng)：

2mE2mqU

；所以：244Mm11M

，故ABC錯(cuò)，正．應(yīng)當(dāng)選該題結(jié)合動(dòng)能定理考查對(duì)德布羅意波的理解以與德布羅意波波長(zhǎng)的計(jì)算，關(guān)鍵是正確得出離子波長(zhǎng)的公式．3．如下關(guān)于概率波的說法,正的答案是〔〕A．概率波就是機(jī)械波B．物質(zhì)波是一種概率波C．概率波和機(jī)械波的本質(zhì)是一都能發(fā)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象D．在光的雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn),假設(shè)一個(gè)粒,如此可以確定它從其中的哪一個(gè)縫中穿過【案B【析A、德布羅意波是概率波，它與械波是兩個(gè)不同的概念，二者的本質(zhì)不同，故A錯(cuò)；B、物質(zhì)波也就是德布羅意波，粒子在空間中某點(diǎn)某時(shí)刻可能出現(xiàn)的幾率符合一定的概率函數(shù)規(guī)律，故正確；C、概率波和機(jī)械波都能發(fā)生干和衍射現(xiàn)象，但其本質(zhì)是不一樣的，故錯(cuò)；D據(jù)不準(zhǔn)原理光雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中設(shè)一個(gè)粒子此能確定它從其中的哪一個(gè)縫中穿過，故D錯(cuò)。此題要理解物質(zhì)波的概念，知道一切運(yùn)動(dòng)的物體才有物質(zhì)波，電子有波動(dòng)性，但在一定的條件才能表現(xiàn)出來(lái)。4．以下說法中正確的答案是〔〕A．光波是概率波，物質(zhì)波不是率波．實(shí)物粒子不具有波動(dòng)性C．實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，只不明顯．光的波動(dòng)性是光子之間相互作用引起的5/

word【案C【析光波和物質(zhì)波都是概波，選項(xiàng)錯(cuò)；實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，只是不明顯，選項(xiàng)錯(cuò)誤C確；光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤應(yīng)當(dāng)選C.宏觀世界里找不到既有粒子性又有波動(dòng)性的物質(zhì)，同時(shí)波長(zhǎng)長(zhǎng)的更容易表現(xiàn)波動(dòng)性，波長(zhǎng)短可表現(xiàn)粒子性．5．如下說法中正確的答案是〔A．在關(guān)于物質(zhì)波的表達(dá)hv和p＝

中，能量ε和動(dòng)量p是描物質(zhì)的粒子性的重要物理量，波長(zhǎng)或頻率v是述質(zhì)的波動(dòng)性的典型物理量B．光電效應(yīng)既顯示了光的粒子，又顯示了光的波動(dòng)性C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示原子的核式結(jié)構(gòu)D．γ射是波長(zhǎng)很短的電磁波它的穿透能力比β射線要強(qiáng)【答案】AD【解析】在關(guān)于物質(zhì)波的表達(dá)式=hv和＝

中，能量和動(dòng)量p是述物質(zhì)的粒子性的重要物理量，波長(zhǎng)λ或頻率v是述物質(zhì)的波動(dòng)性的典型物理量A正確；光電效應(yīng)既顯示了光的粒子性，不能顯了光的波動(dòng)性，故B錯(cuò)；天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C錯(cuò)；γ射是波長(zhǎng)很短的電磁波，它的穿透能力比β射要，D正確此題考查了物質(zhì)波、光電效應(yīng)、天然放射現(xiàn)象以與核響；重點(diǎn)掌握光的波粒二象性，知道什么現(xiàn)象表現(xiàn)了粒子性，什么現(xiàn)象表現(xiàn)了波動(dòng)性。11．以下說法符合物理學(xué)史的是________A．普朗克引入能量子的概念，出黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合得非常好，并由此開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元B．康普頓效應(yīng)只明確光子具有量C．德布羅意把光的波粒二象性廣到實(shí)物粒子，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性D．湯姆遜通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)E．戴維孫與G·P湯姆孫利用晶做了電子束的衍射實(shí)驗(yàn)，從而證實(shí)了電子的波動(dòng)性【答案】ACE【析朗克引入能量子的概念，得出黑體輻的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合得非常好，并由6/

??word??此開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元，故A正確；康普頓效應(yīng)不僅明確了光子具有能量，還明確了光子具有動(dòng)量，錯(cuò)誤德布羅意把光的波粒二象推廣到實(shí)物粒子為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性C正確瑟在用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并預(yù)言了中子的存在，提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，故D錯(cuò)誤戴維孫和G?P?湯姆孫分別利用晶體做了電束衍射的實(shí)驗(yàn)到衍射圖樣從而證實(shí)電子具有波動(dòng)性正確考點(diǎn)：物理學(xué)史；光的波粒二象性此題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這是考試內(nèi)容之一。12．關(guān)于光的波粒二象性，如下法中不正確的答案是〔〕A．能量較大的光子其波動(dòng)性越著。B．光波頻率越高，粒子性越明。C．波粒二象性指光有時(shí)表現(xiàn)為動(dòng)性，有時(shí)表現(xiàn)為粒子性。D．個(gè)別光子易表現(xiàn)出粒子性，量光子易表現(xiàn)出顯示波動(dòng)性?！景窤【析能較大的光子的波長(zhǎng)短，其粒子性越顯著，故A誤；光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其波動(dòng)性越顯著，頻率越高，波長(zhǎng)越短，其粒子性越顯著，故B正確；光子既有波動(dòng)性又有粒子性，波粒二象性指光有表現(xiàn)為波動(dòng)性，有時(shí)表現(xiàn)為粒子性，故C確；個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性，故D正確；此選擇不正確的，應(yīng)當(dāng)選A.此題考查了光的波粒二象性有波動(dòng)性明顯時(shí)粒子性明顯個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性．13．關(guān)于不確定性關(guān)系ΔΔp≥有下幾種理解，其中正確的答案是〔4??

〕A．微觀粒子的動(dòng)量不可確定B．微觀粒子的位置坐標(biāo)不可確C．微觀粒子的動(dòng)量和位置不可同時(shí)確定D．不確定性關(guān)系不僅適用于電和光子等微觀粒子，也適用于其他宏觀粒子【案CD【析不定性原理明確，粒子的位置與動(dòng)量不可同時(shí)被確定，位置的不確定性與動(dòng)量的不確定性守7/

??????231227148word??????231227148不等式：eq\o\ac(△,x)eq\o\ac(△,)?eq\o\ac(△,p)eq\o\ac(△,)≥，確定性關(guān)系不僅適用于電子和光子等微觀粒子，也適于宏觀物體，故AB錯(cuò)、4??CD正確．應(yīng)當(dāng)選．此題要知道不確定性原理，理解粒子的位置與動(dòng)量不可同時(shí)被確定，要知道不確定性關(guān)系不僅用于電子和光子等微觀粒子，也適于宏觀物體．14．德布羅意認(rèn)為，任何一個(gè)運(yùn)著的物體，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)??，式中p是動(dòng)物體的??動(dòng)量，是普朗常某種紫光的波長(zhǎng)是440nm，假設(shè)將電子加速，使它的德布意波波長(zhǎng)是這種紫光波長(zhǎng)的10

倍〔1求電子的動(dòng)量大??；〔2試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅波波長(zhǎng)的關(guān).【案〕1.5×10

kg·m/s〔2〕??

??2??????【析試題分析：根據(jù)德布羅意波波長(zhǎng)公式與動(dòng)量表達(dá)式，即可求解；根據(jù)動(dòng)能定理，即可求解?！?根據(jù)德布羅意波波長(zhǎng)公式??，??電子的動(dòng)量為：??

????代入數(shù)據(jù)解得：??1×?????

????〔2根據(jù)動(dòng)能定理：????????2??又因：??=????聯(lián)立以上解得：??2??????

??2??此題主要考查德布羅意波波長(zhǎng)公式、動(dòng)量的表達(dá)式與動(dòng)能定理。15．愛因斯坦的相對(duì)論提出，物的能量和質(zhì)量之間存在一個(gè)定量關(guān)系

，其中c為在真空中的速度c=3×10m/s，子的質(zhì)量為m=9.1×10kg其中普朗克常量為Js；計(jì)算頻為v=5×10

Hz光子有的動(dòng)量是多少？假設(shè)一電子的動(dòng)量與該光子一樣，該電子的運(yùn)動(dòng)速度是多少？該