1、第十七章第 4 节第 5 节 概率波 不确定性关系随堂检测 1(多选)(2017南通中学高二检测)以下说法中正确的是( )A光波和物质波都是概率波B实物粒子不具有波动性C光的波动性是光子之间相互作用引起的D光通过狭缝后在屏上形成明暗相间的条纹，光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定解析：选 AD光波和物质波都是概率波，光子在空间出现的概率可通过波动规律来确定，故 A、D 正确，B 错误；光的波动性是光的属性，不是光子间相互作用引起的，C错误21927 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
2、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该实验再次说明光子具有波动性D该实验说明实物粒子具有波动性解析：选 C亮条纹是电子到达概率大的地方 ，该实验说明物质波理论是正确的及实物粒子具有波动性，该实验不能说明光子具有波动性，选项 C 说法不正确3(多选) 用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图甲、乙、丙所示的图象，则( )A图象甲表明光具有粒子性B图象丙表明光具有波动性C用紫外光观察不到类似的图案D实验表明光是一种概率波解析：选 ABD甲图可以看到的是光点，说明光具有粒子性，随着时间的增加，这些光点的排列体现了波的干涉的规律，说明光具有波动性，同时，这种规
3、律是大量光点出现后才表现出来的，所以光是一种概率波，选项 A、B、D 正确4(多选) 根据不确定性关系 xp ，判断下列说法正确的是 ( )h4A采取办法提高测量 x 精度时，p 的精度下降B采取办法提高测量 x 精度时， p 的精度上升C x 与 p 测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关 Dx 与 p 测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关解析：选 AD不确定性关系表明无论采用什么方法试图确定 x 和 p 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不确定限度故 A、D正确课时作业一
4、、单项选择题1(2017广州高二检测)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无法预言它的路径答案：D2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：选 B概率波与机械波是两个概念 ，本质不同；物质波是一种概率波，符合概率波的特点；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3(2017安庆高二检测)经 15
5、0 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，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解析：选 D电子被加速后其德布罗意波波长 1 1010 m，穿过铝箔时发生衍hp射，电子的运动不再遵守牛顿运动定律，不可能用“轨迹”来描述电子的运动，只能通过概率波来描述，D 正确4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
6、定轨道解析：选 C由电子云的定义我们知道 ，电子云是一种稳定的概率分布，人们常用小圆点表示这种概率，小圆点的密疏代表电子在这一位置出现的概率大小，故只有 C 正确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解析：选 B光子是能量粒子 ，不能看成高速运动的质点，A 错误；光的波长很短，比一般物体的尺寸小得多，所以光的衍射非常不明显，可看成直线传播，它只是一种近似，B 正确；电子和其他微粒，由于同样具有波粒二象性 ，所以它们的物质波也是概率波，C错误；虽然光子与电子都是微观粒子，但电子是实物粒子，有静
7、止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以不能说光子与电子是同样的一种粒子，D 错误6对于微观粒子的运动，下列说法正确的是( )A不受外力作用时光子就会做匀速运动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解析：选 D光子不同于宏观力学的粒子 ，不能用宏观粒子的牛顿力学规律分析光子的运动，选项 A、B 错误；根据概率波、不确定性关系可知，选项 C 错误，故选 D二、多项选择题7下列各种波属于概率波的是( )A声波 B无线电波C光波 D物质波答案
8、：CD8以下关于近代物理学的说法中正确的是( )A光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比B微观粒子不能用“轨道” 观点来描述粒子的运动C对于电子和其他粒子，同样具有波粒二象性，单个粒子的位置是不确定的D宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性解析：选 BC根据光电效应方程，光电效应现象中，光电子的最大初动能随照射光的频率的增大而增大，但不成正比，选项 A 错误；根据不确定关系可知，不能用“轨道”的观点描述粒子运动，选项 B 正确；由概率波的知识可知 ，选项 C 正确；宏观物体的物质波波长非常小，极不易观察到它的波动性，选项 D 错误9下列叙述的情况中正确的是( )A光的
9、粒子性说明每个光子就像一个极小的球体一样B光是波，与橡皮绳上的波类似C光是一种粒子，它和物质作用是“一份一份”进行的D光子在空间各点出现的可能性大小 (概率)可以用波动的规律来描述解析：选 CD光的粒子性说明光是一种粒子，但到达空间某位置的概率遵守波动规律，与宏观概念的粒子和波有着本质的不同，所以选项 A、B 错误，D 正确根据光电效应可知，光是一种粒子，当它同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，所以选项 C 正确10(2017衡水高二检测)下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波波长和频率为 1 MHz 的无线电波的波长，由表中数据可知 ( )质量 /kg 速度(ms 1 )
10、 波长/m弹子球 2.0102 1.0102 3.31030电子(100 eV) 9.01031 5.0106 1.21010无线电波(1 MHz) 3.0108 3.3102A要检测弹子球的波动性几乎不可能B无线电波通常情况下只表现出波动性C电子照射到金属晶体上能观察到波动性D只有可见光才有波动性解析：选 ABC弹子球的波长很小，所以要检测弹子球的波动性几乎不可能，故选项 A 正确；无线电波的波长很长 ，波动性明显，所以选项 B 正确；电子的波长与金属晶格的尺寸相差不大，能发生明显的衍射现象，所以选项 C 正确；一切运动的物体都具有波动性，所以选项 D 错误三、非选择题11质量为 10 g
11、的子弹与电子的速率相同，均为 500 m/s，测量准确度为 0.01%，若位置和速率在同一实验中同时测量，试问它们位置的最小不确定量各为多少？电子质量m9.110 31 kg.解析：测量准确度即为速度的不确定性，根据质量和速度不确定量分别求出子弹和电子的动量不确定量，再根据公式 xp 即可分别求出子弹和电子位置的不确定量h4子弹和电子的速度不确定量为 v0.05 m/s子弹动量的不确定量 p1510 4 kgm/s电子动量的不确定量 p24.610 32 kgm/s由 x ，子弹位置的最小不确定量h4px1 m1.0610 31 mh4p1 6.62610 3443.14510 4电子位置的最
12、小不确定量x2 m1.1510 3 m.h4p2 6.62610 3443.144.610 32答案：1.0610 31 m 1.15 103 m12已知 5.3 1035 Js，试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结h4果，讨论在宏观和微观世界中进行测量的不同情况(1)一个球的质量 m1.0 kg，测定其位置的不确定量为 106 m；(2)电子的质量 me9.010 31 kg，测定其位置的不确定量为 1010 m(即在原子的数量级)解析：(1)m1.0 kg， x10 6 m，由 xp ，pmv 知h4v1 m/s5.310 29 m/s.h4xm 5.310 3510 61.0(2)me9.010 31 kg，x10 10 mv2 m/s5.89105 m/s.h4xme 5.310 3510 109.010 31由上可知，宏观世界中速度的不确定量比微观世界中要小得多答案：见解析