4.5不確定性關(guān)系同步練習(xí)（word版含答案）

試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)4.5不確定性關(guān)系同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)一、選擇題（共15題）1．關(guān)于量子化和物質(zhì)的波粒二象性，下列說(shuō)法正確的是（

）A．愛(ài)因斯坦在研究黑體輻射時(shí)，為了解釋黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，提出了能量量子化B．運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過(guò)一個(gè)小孔時(shí)，都沒(méi)有特定的運(yùn)動(dòng)軌道C．只有光子具有波粒二象性，運(yùn)動(dòng)的微粒不具有波粒二象性D．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)均揭示了光子具有動(dòng)量2．下列說(shuō)法中正確的是（）A．光是一種概率波，物質(zhì)波也是概率波B．麥克斯韋首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C．某單色光從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)，其頻率和波長(zhǎng)都將改變D．紫光照射某金屬時(shí)有電子向外發(fā)射，紅光照射該金屬時(shí)也一定有電子向外發(fā)射3．量子理論是現(xiàn)代物理學(xué)兩大支柱之一。量子理論的核心觀念是“不連續(xù)”。關(guān)于量子理論，以下說(shuō)法不正確的是（）A．普朗克為解釋黑體輻射，首先提出“能量子”的概念B．愛(ài)因斯坦實(shí)際上是利用量子觀念和能量守恒定律解釋了光電效應(yīng)C．康普頓效應(yīng)證明光具有動(dòng)量，也說(shuō)明光是不連續(xù)的D．海森伯的不確定性關(guān)系告訴我們電子的位置是不能準(zhǔn)確測(cè)量的4．關(guān)于對(duì)微觀粒子的認(rèn)識(shí),下列說(shuō)法中正確的是()A．粒子的位置和動(dòng)量可以同時(shí)確定B．粒子的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有確定的軌跡C．單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有規(guī)律D．粒子在某一時(shí)刻的加速度由該時(shí)刻粒子受到的合力決定5．下列說(shuō)法正確的是（

）A．用紫外線照射某種金屬，有光電效應(yīng)現(xiàn)象，則用紅光照射也一定有光電效應(yīng)現(xiàn)象B．X射線既有粒子性，也有波動(dòng)性，它的波動(dòng)性比粒子性更加明顯C．光波、德布羅意波都是概率波，在真空中傳播速度相等D．物體在高溫時(shí)輻射可見(jiàn)光，在任何溫度下都會(huì)輻射紅外線6．下列關(guān)于概率波的說(shuō)法中，正確的是（

）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)是一樣的，都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若粒子每次都是一個(gè)一個(gè)地通過(guò)，能確定粒子會(huì)通過(guò)哪一個(gè)縫7．大量偶然事件的整體表現(xiàn)所顯示的規(guī)律性，叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律。圖所示的容器中，上部規(guī)則地布有許多鐵釘，下部用隔板分割成許多等寬的狹槽，大量的小球可通過(guò)其上方漏斗形入口落下，裝之前有玻璃板段蓋，使小球最終落在槽內(nèi)。讓大量小球從上方漏斗形入口落下，以陰影表示最終落在槽內(nèi)左右小球的分布形狀，應(yīng)是（）A． B．C． D．8．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）所示的圖像，則（）A．圖像（a）表明光具有波動(dòng)性B．圖像（c）表明光具有粒子性C．用紫外線觀察不到類似的圖像D．實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波9．在單縫衍射實(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%以上．假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過(guò)單縫，那么該光子()A．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大10．對(duì)光的波粒二象性的理解，下列說(shuō)法中正確的是（）A．光的波動(dòng)性和粒子性是相互矛盾的，不能統(tǒng)一B．大量光子表現(xiàn)出的波動(dòng)性強(qiáng)，少量光子表現(xiàn)出的粒子性強(qiáng)C．在光的雙縫干涉現(xiàn)象中，暗條紋的地方是光子永遠(yuǎn)不能到達(dá)的地方D．頻率低的光表現(xiàn)出的粒子性強(qiáng)，頻率高的光表現(xiàn)出的波動(dòng)化強(qiáng)、11．下列說(shuō)法正確的是（）A．光波是概率波，物質(zhì)波是機(jī)械波B．微觀粒子的動(dòng)量和位置的不確定量同時(shí)變大，同時(shí)變小C．普朗克的量子化假設(shè)是為了解釋光電效應(yīng)而提出的D．光和電子、質(zhì)子等實(shí)物粒子都具有波粒二象性12．下列說(shuō)法中正確的是()A．概率波和機(jī)械波的本質(zhì)是一樣的，都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象B．只要增大入射光強(qiáng)度，就一定能發(fā)生光電效應(yīng)C．如果能發(fā)生光電效應(yīng)，只增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變D．光的干涉現(xiàn)象中，干涉亮條紋部分是光子到達(dá)幾率大的地方13．下列關(guān)于微觀粒子的波粒二象性的認(rèn)識(shí)，錯(cuò)誤的是（）A．由概率波的知識(shí)可知，因微觀粒子落在哪個(gè)位置不能確定，所以粒子沒(méi)有確定的軌跡B．由概率波的知識(shí)可知，因微觀粒子落在哪個(gè)位置不能確定，再由不確定性關(guān)系知粒子動(dòng)量將完全確定C．大量光子表現(xiàn)出波動(dòng)性，此時(shí)光子仍具有粒子性D．波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的14．關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以下說(shuō)法正確的是（

）A．電子如果表現(xiàn)出粒子性，則無(wú)法用軌跡來(lái)描述它們的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律B．電子如果表現(xiàn)出粒子性，則可以用軌跡來(lái)描述它們的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律C．電子如果表現(xiàn)出波動(dòng)性，則無(wú)法用軌跡來(lái)描述它們的運(yùn)動(dòng)，空間分布的概率遵循波動(dòng)規(guī)律D．電子如果表現(xiàn)出波動(dòng)性，則可以用軌跡來(lái)描述它們的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律15．下列說(shuō)法正確的是A．放射性元素的半衰期與外界壓強(qiáng)、溫度和原子的化學(xué)狀態(tài)有關(guān)B．電磁波能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)，但不能發(fā)生偏振現(xiàn)象C．在LC振蕩電路中，當(dāng)回路中的電流最大時(shí)，電容器中的電場(chǎng)能最小D．根據(jù)不確定性關(guān)系，微觀粒子的動(dòng)量或位置不能確定二、填空題（共4題）16．在電子的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，狹縫變窄，電子動(dòng)量的不確定量變大()17．一輛摩托車以20m/s的速度向墻沖去，車身和人共重100kg，則車撞墻時(shí)的不確定量為_(kāi)_________m。18．因?yàn)槲⒂^粒子具有十分明顯的_______性，所以不能象宏觀物體運(yùn)動(dòng)那樣可以用精確的軌道來(lái)描述；對(duì)光子的測(cè)量越精確，其動(dòng)量的不確定性就越_____，用表示微觀粒子的不確定性，用表示微觀粒子動(dòng)量的不確定性，則兩者的關(guān)系為_(kāi)___________，上式稱_____________．19．小球從這個(gè)裝置往下掉，能否確定進(jìn)入哪一格，放很多小球，則_____（填“中間多”還是“兩邊多”）。三、綜合題（共4題）20．在生活中我們會(huì)拍很多照片，通常我們都認(rèn)為，這是由人和景物發(fā)出或反射的光波經(jīng)過(guò)照相機(jī)的鏡頭聚焦在底片上形成的。實(shí)際上照片上的圖像也是由光子撞擊底片，使上面的感光材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成的。圖是用不同曝光量洗印的照片，請(qǐng)你根據(jù)自己對(duì)光的理解做出說(shuō)明。21．設(shè)一電子和一質(zhì)量為10g的子彈的速率均為500m/s，其動(dòng)量的不確定范圍為0.01%，若位置和速率在同一實(shí)驗(yàn)中同時(shí)測(cè)量，試問(wèn)它們位置的最小不確定量各為多少？（電子質(zhì)量）22．北京時(shí)間2019年4月10日晚9時(shí)許，全球多地天文學(xué)家同步公布首張黑洞真容。(1)已知M87星系黑洞的質(zhì)量為M1.051040kg，萬(wàn)有引力常量為G61011，取距黑洞無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面，引力勢(shì)能表達(dá)式為。a．某探測(cè)器質(zhì)量為m，以速度v于距離黑洞中心為R處發(fā)射，此時(shí)恰能脫離黑洞引力場(chǎng)，求R的表達(dá)式；b．施瓦西半徑（即視界半徑）指光子在某天體引力作用下的逃逸半徑，黑洞的施瓦西半徑往往大于其內(nèi)部天體的半徑。已知光速為c3108m/s，請(qǐng)根據(jù)R的表達(dá)式直接寫出M87星系黑洞的施瓦西半徑Rs的表達(dá)式，并計(jì)算出Rs的值。(2)根據(jù)海森堡不確定原理，真空中的任意位置均有概率發(fā)生一對(duì)正粒子與反粒子的創(chuàng)生，這對(duì)粒子被稱為虛粒子對(duì)，虛粒子對(duì)會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)相撞湮滅而“歸還”能量，宏觀上該區(qū)域沒(méi)有能量變化。假設(shè)在黑洞視界表面的虛粒子對(duì)均為正反光子，若光子能量為E，當(dāng)E>E0時(shí)，反光子會(huì)落入視界，而光子會(huì)逃逸，產(chǎn)生霍金輻射。已知黑洞視界半徑為Rs，在黑洞視界表面單位面積單位時(shí)間上發(fā)生光子創(chuàng)生的次數(shù)為n，發(fā)生創(chuàng)生的光子的頻率為從ν1到ν2的任意頻率，且每種頻率的光子發(fā)生創(chuàng)生的幾率均等。已知普朗克常量h，hν1<E0<hν2。a．請(qǐng)定性地畫(huà)出光子的能量E隨頻率ν變化的圖像；b．求M87星系黑洞的霍金輻射功率P的表達(dá)式（用題中給出的物理量E0、n、h、ν1、ν2、Rs表示）。23．氦氖激光器所發(fā)紅光波長(zhǎng)為λ＝6.238×10-7m，譜線寬度Δλ＝10－18m，求當(dāng)這種光子沿x方向傳播時(shí)，它的x坐標(biāo)的不確定量多大？答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)參考答案：1．B2．A3．D4．B5．D6．B7．D8．D9．D10．B11．D12．D13．B14．C15．C16．正確17．2.64×10－3818．