绵阳市普明中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：4.5不确定关系 课时训练（含解析）
文档属性
| 名称 | 绵阳市普明中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：4.5不确定关系 课时训练（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 90.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-12 09:04:37 | ||
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文档简介
4.5不确定关系
1．下列关于物质波的说法中正确的是( )
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本质相同的物体
B．物质波和光波都不是概率波
C．粒子的动量越大，其波动性越易观察
D．粒子的动量越小，其波动性越易观察
2．关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是???（ ????）
A．能量较大的光子其波动性越显著．
B．光波频率越高，粒子性越明显．
C．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性．
D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出显示波动性．
3．下列关于概率波的说法中,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,若有一个粒子,则可以确定它从其中的哪一个缝中穿过
4．下列说法中正确的是( )
A．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
B．只要增大入射光强度，就一定能发生光电效应
C．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目不变
D．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
5．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在胶片上先后出现如图 甲、乙、丙所示的图象，则下列说法错误的是( )
A．图象甲表明光具有粒子性
B．实验表明光是一种概率波
C．用紫外线光做实验，观察不到类似的图象
D．实验表明光的波动性不是光子间相互作用引起的
6．下列说法中正确的是（ ）
A．光的波粒二象性学说，就是由牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成的
B．光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说
C．光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量公式中，频率v表示波的特征，表示粒子的特征
D．光波不同于宏观概念中那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波
7．电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是( )
A．氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置
B．电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道
C．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的
D．电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置
8．电子的运动受波动性支配，对氢原子的核外电子，下列说法正确的是( )
A．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的
B．电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置
C．电子绕核运动时电子边运动边振动
D．电子在核外的位置是不确定的
9．下列关于微观粒子波粒二象性的认识,正确的是 ( )
A．因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线
B．由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹
C．由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,再由不确定性关系知粒子动量将完全确定
D．大量光子表现出波动性,此时光子仍具有粒子性
10．关于光的波粒二象性的理解正确的是（??? ）
A．高频光是粒子，低频光是波
B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子
C．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性
D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著
11．下列对物理模型和物理现象的关系理解正确的是（ ）
A．物理模型应与日常经验相吻合，并能解释物理现象
B．物理模型可以与日常经验相悖，但应与实验结果一致
C．物理模型不能十分古怪，让人难以理解
D．只要物理模型与实验结果一致，它在一定范围内就能正确代表研究的对象
12．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_____________。
13．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．
14．在单缝衍射实验中，若单缝宽度是1．0×10－9m，那么光子经过单缝发生衍射，动量的不确定量是__________ kg·m/s．
参考答案
1．D
【解析】
实物粒子虽然与光子具有某些相同的现象，但实物粒子是实物，而光则是传播着的电磁波，其本质不同，故A错误；物质波和光波都是概率波，故B错误；又由可知，p越小，λ越大，波动性越明显，故D正确．所以D正确，ABC错误．
2．A
【解析】
能量较大的光子的波长短，其粒子性越显著，故A错误；光的波长越长，其波动性越显著，频率越高，波长越短，其粒子性越显著，故B正确；光子既有波动性又有粒子性，波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，故C正确；个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性，故D正确；本题选择不正确的，故选A.
点睛：本题考查了光的波粒二象性，有时波动性明显，有时粒子性明显．个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．
3．B
【解析】
A、德布罗意波是概率波，它与机械波是两个不同的概念，二者的本质不同，故A错误；
B、物质波也就是德布罗意波，指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率符合一定的概率函数规律，故B正确；
C、概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但其本质是不一样的，故C错误；
D、根据测不准原理，在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则不能确定它从其中的哪一个缝中穿过，故D错误．
点睛：此题要理解物质波的概念，知道一切运动的物体才有物质波，电子有波动性，但在一定的条件下才能表现出来．
4．D
【解析】
概率波是物质波，传播不需要介质，而机械波传播需要介质，故概率波和机械波的本质是不一样的，但是都能发生干涉和衍射现象，故A错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与光强无关，故B错误；如果能发生光电效应，只增大入射光强度，则光子的密集程度增加，故单位时间内逸出的光电子数目增加，故C错误；光波是概率波，故光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方，故D正确；故选D．
点睛：本题考查了实物粒子和光子的波粒二象性，但应该注意，虽所有的微观粒子都具有波粒二象性，但光子跟电子、质子等粒子还是有很基本的区别的．光子没有静质量，电子、质子等都有静质量．光子的运动速度永远是c，电子、质子等却可以有低于光速c的各种不同的运动速度．
5．C
【解析】
A、图象甲以一个个的亮点，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，故A正确；
B、因为单个光子所能到达的位置不能确定，但大量光子却表现出波动性，即光子到达哪个位置是一个概率问题，故此实验表明了光是一种概率波，故B正确；
C、因为紫外光是不可见光，所以直接用眼睛观察不到类似的图象，但是用感光胶片就能观察到类似现象，故C错误；
D、在光的双缝干涉实验中，减小光的强度，让光子通过双缝后，光子只能一个接一个地到达光屏，经过足够长时间，仍然发现相同的干涉条纹．这表明光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，故D正确；
说法错误的故选C．
6．CD
【解析】
A. 爱因斯坦的“光子说”与惠更斯的波动说揭示了光具有波粒二象性，故A错误；
BC. 麦克斯韦根据他的电磁理论，认为光是一种电磁波，而赫兹证实了电磁波的存在，电磁波传播速度跟光速相同.光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量公式ε=hv中，频率v表示波的特征，ε表示粒子的特征，故B错误，C正确；
D. 光波不同于宏观概念中那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概念波，故D正确.
7．CD
【解析】
微观粒子的波动性是一种概率波，对应微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置，故AB不正确；电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，故CD正确；
8．ABD
【解析】
电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，微观粒子的波动性是一种概率波，对应微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置，ABD正确．
9．BD
【解析】
实物粒子的波动性指实物粒子是概率波,与经典的波不同,选项A错误;微观粒子落点位置不能确定,与经典粒子有确定轨迹不同,选项B正确;单缝衍射中,微观粒子通过狭缝,其位置的不确定量等于缝宽,其动量也有一定的不确定量,选项C错误;波动性和粒子性是微观粒子的固有特性,无论何时二者都同时存在,选项D正确．
【点睛】在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质，同时波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子性．
10．CD
【解析】
高频光波长短光的粒子性显著，低频光波长长光的波动性显著．故A错误；光在传播时表现出波动性，而与物质相互作用时表现为粒子性，故B错误；大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，故C正确；波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著，故D正确；故选CD．
点睛：在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质，同时波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子性．
11．BD
【解析】建立物理模型的目的就是能解释物理现象，与实验结果符合，而不是符合人的日常经验，选项B、D正确。
12．波动性大不确定关系
【解析】
微观粒子具有明显的波动性，对光子的测量越精确，其动量的不确定性就越大，粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式：，该关系式被称为不确定关系．
13．0.58;
【解析】
电子横向位置的不确定量?x=0.01cm，由不确定度关系式可得:
电子经过10kV的电压加速后速度约为6×107m/s，由于 ．所以电子运动的速度相对来看仍是相当确定的，波动性不起什么实际影响，电子运动的问题仍可用经典力学来处理.
14．5．3×10－26
【解析】缝宽度是光子经过狭缝的不确定量,即Δx=1．0×10-9 m,由ΔxΔp≥有：1．0×10-9×Δp≥，则Δp≥5．3×10－26 kg·m/s．
1．下列关于物质波的说法中正确的是( )
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本质相同的物体
B．物质波和光波都不是概率波
C．粒子的动量越大，其波动性越易观察
D．粒子的动量越小，其波动性越易观察
2．关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是???（ ????）
A．能量较大的光子其波动性越显著．
B．光波频率越高，粒子性越明显．
C．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性．
D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出显示波动性．
3．下列关于概率波的说法中,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,若有一个粒子,则可以确定它从其中的哪一个缝中穿过
4．下列说法中正确的是( )
A．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
B．只要增大入射光强度，就一定能发生光电效应
C．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目不变
D．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
5．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在胶片上先后出现如图 甲、乙、丙所示的图象，则下列说法错误的是( )
A．图象甲表明光具有粒子性
B．实验表明光是一种概率波
C．用紫外线光做实验，观察不到类似的图象
D．实验表明光的波动性不是光子间相互作用引起的
6．下列说法中正确的是（ ）
A．光的波粒二象性学说，就是由牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成的
B．光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说
C．光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量公式中，频率v表示波的特征，表示粒子的特征
D．光波不同于宏观概念中那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波
7．电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是( )
A．氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置
B．电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道
C．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的
D．电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置
8．电子的运动受波动性支配，对氢原子的核外电子，下列说法正确的是( )
A．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的
B．电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置
C．电子绕核运动时电子边运动边振动
D．电子在核外的位置是不确定的
9．下列关于微观粒子波粒二象性的认识,正确的是 ( )
A．因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线
B．由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹
C．由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,再由不确定性关系知粒子动量将完全确定
D．大量光子表现出波动性,此时光子仍具有粒子性
10．关于光的波粒二象性的理解正确的是（??? ）
A．高频光是粒子，低频光是波
B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子
C．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性
D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著
11．下列对物理模型和物理现象的关系理解正确的是（ ）
A．物理模型应与日常经验相吻合，并能解释物理现象
B．物理模型可以与日常经验相悖，但应与实验结果一致
C．物理模型不能十分古怪，让人难以理解
D．只要物理模型与实验结果一致，它在一定范围内就能正确代表研究的对象
12．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_____________。
13．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．
14．在单缝衍射实验中，若单缝宽度是1．0×10－9m，那么光子经过单缝发生衍射，动量的不确定量是__________ kg·m/s．
参考答案
1．D
【解析】
实物粒子虽然与光子具有某些相同的现象，但实物粒子是实物，而光则是传播着的电磁波，其本质不同，故A错误；物质波和光波都是概率波，故B错误；又由可知，p越小，λ越大，波动性越明显，故D正确．所以D正确，ABC错误．
2．A
【解析】
能量较大的光子的波长短，其粒子性越显著，故A错误；光的波长越长，其波动性越显著，频率越高，波长越短，其粒子性越显著，故B正确；光子既有波动性又有粒子性，波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，故C正确；个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性，故D正确；本题选择不正确的，故选A.
点睛：本题考查了光的波粒二象性，有时波动性明显，有时粒子性明显．个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．
3．B
【解析】
A、德布罗意波是概率波，它与机械波是两个不同的概念，二者的本质不同，故A错误；
B、物质波也就是德布罗意波，指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率符合一定的概率函数规律，故B正确；
C、概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但其本质是不一样的，故C错误；
D、根据测不准原理，在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则不能确定它从其中的哪一个缝中穿过，故D错误．
点睛：此题要理解物质波的概念，知道一切运动的物体才有物质波，电子有波动性，但在一定的条件下才能表现出来．
4．D
【解析】
概率波是物质波，传播不需要介质，而机械波传播需要介质，故概率波和机械波的本质是不一样的，但是都能发生干涉和衍射现象，故A错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与光强无关，故B错误；如果能发生光电效应，只增大入射光强度，则光子的密集程度增加，故单位时间内逸出的光电子数目增加，故C错误；光波是概率波，故光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方，故D正确；故选D．
点睛：本题考查了实物粒子和光子的波粒二象性，但应该注意，虽所有的微观粒子都具有波粒二象性，但光子跟电子、质子等粒子还是有很基本的区别的．光子没有静质量，电子、质子等都有静质量．光子的运动速度永远是c，电子、质子等却可以有低于光速c的各种不同的运动速度．
5．C
【解析】
A、图象甲以一个个的亮点，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，故A正确；
B、因为单个光子所能到达的位置不能确定，但大量光子却表现出波动性，即光子到达哪个位置是一个概率问题，故此实验表明了光是一种概率波，故B正确；
C、因为紫外光是不可见光，所以直接用眼睛观察不到类似的图象，但是用感光胶片就能观察到类似现象，故C错误；
D、在光的双缝干涉实验中，减小光的强度，让光子通过双缝后，光子只能一个接一个地到达光屏，经过足够长时间，仍然发现相同的干涉条纹．这表明光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，故D正确；
说法错误的故选C．
6．CD
【解析】
A. 爱因斯坦的“光子说”与惠更斯的波动说揭示了光具有波粒二象性，故A错误；
BC. 麦克斯韦根据他的电磁理论，认为光是一种电磁波，而赫兹证实了电磁波的存在，电磁波传播速度跟光速相同.光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量公式ε=hv中，频率v表示波的特征，ε表示粒子的特征，故B错误，C正确；
D. 光波不同于宏观概念中那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概念波，故D正确.
7．CD
【解析】
微观粒子的波动性是一种概率波，对应微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置，故AB不正确；电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，故CD正确；
8．ABD
【解析】
电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，微观粒子的波动性是一种概率波，对应微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置，ABD正确．
9．BD
【解析】
实物粒子的波动性指实物粒子是概率波,与经典的波不同,选项A错误;微观粒子落点位置不能确定,与经典粒子有确定轨迹不同,选项B正确;单缝衍射中,微观粒子通过狭缝,其位置的不确定量等于缝宽,其动量也有一定的不确定量,选项C错误;波动性和粒子性是微观粒子的固有特性,无论何时二者都同时存在,选项D正确．
【点睛】在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质，同时波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子性．
10．CD
【解析】
高频光波长短光的粒子性显著，低频光波长长光的波动性显著．故A错误；光在传播时表现出波动性，而与物质相互作用时表现为粒子性，故B错误；大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，故C正确；波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著，故D正确；故选CD．
点睛：在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质，同时波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子性．
11．BD
【解析】建立物理模型的目的就是能解释物理现象，与实验结果符合，而不是符合人的日常经验，选项B、D正确。
12．波动性大不确定关系
【解析】
微观粒子具有明显的波动性，对光子的测量越精确，其动量的不确定性就越大，粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式：，该关系式被称为不确定关系．
13．0.58;
【解析】
电子横向位置的不确定量?x=0.01cm，由不确定度关系式可得:
电子经过10kV的电压加速后速度约为6×107m/s，由于 ．所以电子运动的速度相对来看仍是相当确定的，波动性不起什么实际影响，电子运动的问题仍可用经典力学来处理.
14．5．3×10－26
【解析】缝宽度是光子经过狭缝的不确定量,即Δx=1．0×10-9 m,由ΔxΔp≥有：1．0×10-9×Δp≥，则Δp≥5．3×10－26 kg·m/s．