4.5不确定性关系同步练习(Word版含答案)

4.5不确定性关系同步练习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．下列关于物理学史说法正确的是（　　）
A．玻尔指出光波是一种概率波 B．玛丽·居里发现了光电效应
C．普朗克最早把能量子引入物理学 D．卢瑟福提出阴极射线就是电子流
2．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
3．下列说法正确的是（　　）
A．偏振光不能发生干涉现象
B．光能在真空中传播，说明光波不是机械波
C．光波是概率波，所以能预测某光子通过双缝后打在光屏上的位置
D．同种颜色的光通过同一单缝衍射装置后，屏上亮条纹宽度是确定的
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．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
6．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子(　　)
A．一定落在中央亮纹处
B．一定落在亮纹处
C．一定落在暗纹处
D．落在中央亮纹处的可能性最大
7．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
8．下列说法正确的是(　　)
A．光波是一种概率波
B．光波是一种机械波
C．单色光从光密介质进入光疏介质时，光子的能量改变
D．单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变
9．下列说法中正确的是（　　）
A．光是一种概率波，物质波也是概率波
B．麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在
C．某单色光从一种介质进入到另一种介质，其频率和波长都将改变
D．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射
10．下列说法正确的是（ ）
A．用紫外线照射某种金属，有光电效应现象，则用红光照射也一定有光电效应现象
B．X射线既有粒子性，也有波动性，它的波动性比粒子性更加明显
C．光波、德布罗意波都是概率波，在真空中传播速度相等
D．物体在高温时辐射可见光，在任何温度下都会辐射红外线
11．下列说法正确的是( )
A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与物体的形状有关
B．不确定性关系告诉我们，不可能准确地知道粒子的位置
C．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化
D．爱因斯坦提出了光电子的能量与入射光的强弱有关，与入射光的频率无关
12．下列说法正确的是
A．就物质波来说，速度相等的电子和质子，电子的波长长
B．原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，锌板带负电
C．红光光子比紫光光子的能量大
D．光电效应和康普顿效应均揭示了光具有波动性
13．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
14．下列叙述中不正确的是（　　）
A．Bi的半衰期是5天，100克Bi经过10天后还剩下25克
B．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象
C．在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方
D．宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性
15．下列关于物理学史和事实的说法正确的是（　　）
A．卢瑟福α粒子散射实验的规律说明原子很小
B．在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方
C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了导线通电时附近小磁针发生偏转的原因
D．汤姆生通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
二、填空题（共4题）
16．电子和其他微粒的物质波不是概率波( )
17．一辆摩托车以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。
18．因为微观粒子具有十分明显的_______性，所以不能象宏观物体运动那样可以用精确的轨道来描述；对光子的测量越精确，其动量的不确定性就越_____，用表示微观粒子的不确定性，用表示微观粒子动量的不确定性，则两者的关系为____________，上式称_____________．
19．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．
三、综合题（共4题）
20．在光的双缝干涉实验中，光子撞击屏幕的位置可以预言吗？
21．氦氖激光器所发红光波长为λ＝6.238×10-7m，谱线宽度Δλ＝10－18m，求当这种光子沿x方向传播时，它的x坐标的不确定量多大？
22．20世纪20年代，剑桥大学学生G·泰勒做了一个实验，在一个密闭的箱子里放上小灯泡、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、照相底片，整个装置如图所示小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在底片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍射条纹．泰勒对这照片的平均黑度进行测量，得出每秒到达底片的能量是．已知光速．
（1）假如起作用的光波波长约为500nm，计算从一个光子到来和下一光子到来所相隔的平均时间，及光束中两邻近光子之间的平均距离；
（2）如果当时实验用的箱子长1.2m，根据（1）的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？
23．设一电子和一质量为10g的子弹的速率均为500m/s，其动量的不确定范围为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）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．A
3．B
4．B
5．B
6．D
7．C
8．A
9．A
10．D
11．C
12．A
13．D
14．B
15．D
16．错误
17．2.64×10－38
18． 波动性 大 不确定关系
19．0.58;
20．不可以
21．大于或等于7.96×10－20m
22．（1）； 240m
（2）由（1）的计算结果可知，两光子间距有240m，而箱子长只有1.2m，所以在箱子里一般不可能有两个光子同时在运动．这样就排除了光的衍射行为是光子相互作用的可能性．因此，衍射图形的出现是许多光子各自独立行为积累的结果，在衍射条纹的亮区是光子到达概率较大的区域，而暗区是光子到达概率较小的区域．这个实验支持了光波是概率波的观点．
23．；
答案第1页，共2页