4.5不确定性关系基础巩固（word版含答案）

4.5不确定性关系基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．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
2．下列有关说法不正确的是（　　）
A．半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间
B．根据玻尔原子理论原子辐射或吸收光子的能量都要满足频率条件
C．根据不确定性关系，微观粒子的动量或位置不能确定
D．比结合能越小，原子核中核子结合得越不牢固，原子核越不稳定
3．下列说法正确的是（　　）
A．光子的能量与光子动量的平方成正比
B．电子的能量越大，其物质波的波长就越长
C．单个光子没有波动性，光的波动性是光子相互作用的结果
D．不确定性关系意味着我们不可能准确地知道单个粒子的运动情况
4．关于量子化和物质的波粒二象性，下列说法正确的是（ ）
A．爱因斯坦在研究黑体辐射时，为了解释黑体辐射的实验规律，提出了能量量子化
B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道
C．只有光子具有波粒二象性，运动的微粒不具有波粒二象性
D．光电效应和康普顿效应均揭示了光子具有动量
5．大量偶然事件的整体表现所显示的规律性，叫做统计规律。图所示的容器中，上部规则地布有许多铁钉，下部用隔板分割成许多等宽的狭槽，大量的小球可通过其上方漏斗形入口落下，装之前有玻璃板段盖，使小球最终落在槽内。让大量小球从上方漏斗形入口落下，以阴影表示最终落在槽内左右小球的分布形状，应是（　　）
A． B．
C． D．
6．下列说法正确的是
A．放射性元素的半衰期与外界压强、温度和原子的化学状态有关
B．电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应，但不能发生偏振现象
C．在LC振荡电路中，当回路中的电流最大时，电容器中的电场能最小
D．根据不确定性关系，微观粒子的动量或位置不能确定
7．下列说法正确的是（ ）
A．光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性
B．微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大，同时变小
C．爱因斯坦在对黑体辐射的研究中提出了能量子的观点
D．康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有波动性
8．关于电子的运动规律，下列说法正确的是（　　）
A．电子如果不表现波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其规律遵循牛顿运动定律
B．电子如果不表现波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其规律遵循波动规律
C．电子如果表现波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其空间分布的概率遵循波动规律
D．电子如果表现波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其规律遵循牛顿运动定律
9．关于物质波下列说法中正确的是（　　）
A．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质
B．物质波是概率波，光波是电磁波也是概率波
C．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性
D．粒子的动量越小，其波动性越不易观察
10．对于微观粒子的运动，下列说法中正确的是（ ）
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
11．以下说法中正确的是（　　）
A．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
B．实物粒子不具有波动性，因为实物粒子没有对应的波长
C．波长长的光波动性较强，大量光子容易显示粒子性
D．光波不是概率波，物质波是概率波
12．下列表述中正确的是
A．核反应中，氦核（）的比结合能小于氘核（）
B．铀238经一次衰变和一次衰变后，形成的新核相比铀238质量数减少了4，电荷数减少3.
C．科技的进步，测量工具精度的提升，将来可以同时精确测量微观粒子的位置和动量
D．宏观物体的德布罗意波的波长小，难以观察其波动性
13．下列说法正确的是（　　）
A．若要准确地测量宏观物体的动量，由不确定关系可知其位置无法确定
B．在康普顿效应中入射光子与晶体中的电子发生碰撞，光子散射后频率变低
C．用电子流工作的显微镜比用相同大小加速电压下的质子流工作的显微镜放大倍数更好
D．只要空间中某区域有均匀变化的电场或均匀变化的磁场就能产生电磁波
14．以下关于物质波的说法中正确的是（ ）
A．实物粒子与光子都具有波粒二象性，故实物粒子与光子是本质相同的物体
B．一切运动着的物体都与一个对应的波相联系
C．机械波、物质波都不是概率波
D．实物粒子的动量越大，其波动性越明显，越容易观察
15．在用单缝衍射实验验证光的波粒二象性的实验中，下列说法中正确的是(　 　)
A．使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，底片上也不会显示衍射图样
B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样
C．光子通过狭缝后的运动路径是直线
D．光的波动性是大量光子运动的规律
二、填空题（共4题）
16．小球从这个装置往下掉，能否确定进入哪一格，放很多小球，则_____（填“中间多”还是“两边多”）。
17．电视显像管中的电子的加速电压为10 kV，电子枪的枪口直径设为0.01 cm，试求电子射出电子枪后的横向速度的不确定量为_______ m/s．
18．一辆摩托车以20m/s的速度向墙冲去，车身和人共重100kg，则车撞墙时的不确定量为__________m。
19．光的干涉、衍射现象表明光具有波动性；_________现象表明光具有粒子性。光的波粒二象性应理解为光子在空间各点出现的可能性的大小（即概率），可以用________来描述。
三、综合题（共4题）
20．试根据相关实验解释为什么光是一种概率波？
21．在单缝衍射实验中，若单缝宽度是，那么光子经过单缝发生衍射，动量不确定量是多少？（普朗克常量）
22．物理学家做了个有趣的实验，在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光强的大小，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹。请你对这个实验结果，从以下几方面作分析。
（1）曝光时间不长时，在底片上只能出现不规则的点，是因为能量太小，底片上的条纹看不清楚？
（2）单个光子的运动有确定的轨道么？
（3）干涉条纹中出现亮条纹是何原因？
（4）无论是单个光子还是大量光子，其行为都表现出波动性吗？
23．在生活中我们会拍很多照片，通常我们都认为，这是由人和景物发出或反射的光波经过照相机的镜头聚焦在底片上形成的。实际上照片上的图像也是由光子撞击底片，使上面的感光材料发生化学反应形成的。图是用不同曝光量洗印的照片，请你根据自己对光的理解做出说明。
参考答案
1．B
2．C
3．D
4．B
5．D
6．C
7．A
8．C
9．B
10．D
11．A
12．D
13．B
14．B
15．D
16．中间多
17．0.58;
18．2.64×10－38
19．光电效应（或康普顿效应） 波动规律（或波动理论）
20．近代物理认为光具有波动和粒子两面性，在频率大的时候容易表现出粒子性，频率小的时候容易表现出波的性质．
21．
22．（1）不是；（2）没有；（3）干涉条纹中的亮纹处是光子到达概率较大的地方，暗纹处是光子达概率较小的地方，但也有光子到达。
（4）不是
23．
光波是一种概率波，在照片中有些地方光子出现的概率大，有些地方光子出现的概率小。在曝光量很小的情况下，在照片上出现的是一些随机分布的光点，随着曝光量的增大，图像逐渐呈现出一定的规律性，整体逐渐清晰起来。