1、1课时提升作业 七 概率波 不确定性关系(20 分钟 50 分)一、选择题(本题共 4 小题,每小题 7 分,共 28 分)1.(2017绍兴高二检测)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【解析】选 B。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;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;概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象,但其本质
2、是不一样的,故C 错误;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。故选 B。2.(多选)(2017衡水高二检测)下列关于物质波的认识中正确的是( )A.任何一个物体都有一种波和它对应,这就是物质波B.X 光的衍射证实了物质波的假设是正确的C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的D.物质波是一种概率波【解析】选 A、C、D。任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与之对应,这种波称为物质波,所以要物体运动时才有物质波,故 A 选项正确;衍射现象是一切波的性质特征。X 射线是原子的外层电子受激发而发出一种电磁波,不
3、是物质波,故 B选项错误;电子是实物粒子,衍射是波特有的,所以电子束的衍射图样证实了德布罗意物质波的假设是正确的,故 C 选项正确;物质波,又称德布罗意波,是概率波,指空间中某点某时刻可能出现的几率,其中概率的大小受波动规律的支配,故 D 选项正确。故选 A、C、D。3.(多选)对不确定性关系 xp 有以下几种理解,其中正确的是( )A.微观粒子的动量不可确定B.微观粒子的位置不可确定C.微观粒子的动量和位置不可同时确定2D.不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子,也适用于宏观物体【解析】选 C、D。不确定性原理表明,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
4、:xp ,不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观h4粒子,也适用于宏观物体,故 A、B 错误、C、D 正确。故选 C、D。4.(多选)(2017许昌高二检测)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(a)、(b)、(c)所示的图像,则( )A.图像(a)表明光具有粒子性B.图像(c)表明光具有波动性C.用紫外光观察不到类似的图像D.实验表明光是一种概率波【解析】选 A、B、D。图像(a)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;图像(c)有明显的明暗相间的干涉条纹,而干涉是波特有的性质,故表明光具有波动性,故 B
5、正确;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像,但是用感光胶片就能观察到类似现象,故 C 错误;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 D 正确。故选 A、B、D。二、非选择题(本题共 2 小题,共 22 分。需写出规范的解题步骤)5.(10 分)一电子具有 200m/s 的速率,动量的不确定范围是 0.01%,我们确定该电子位置时,有多大的不确定范围?(电子质量为 9.110-31kg)【解析】由不确定性关系 xp 得电子位置的不确定范围 x =h4 h4m=2.9010-3m。6.631
6、03443.149.110312000.01%3答案:x2.9010 -3m6.(12 分)(2017南阳高二检测)德布罗意认为:任何一个运动着的物体,都有一种波与它对应,波长是 = ,式中 p 是运动物体的动量,h 是普朗克常量。已知某种紫光的波长是 440nm,若将电子加速,使它的德布罗意波长是这种紫光波长的 10-4倍,求:(1)电子的动量的大小。(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系,并计算加速电压的大小。(电子质量m=9.110-31kg,电子电荷量 e=1.610-19C,普朗克常量 h=6.610-34Js,加速电压的计算结果取一位有效数字)【解析】(1)根据德布罗意波波长公式,则有 =h电子的动量为:p=代入数据解得p= kgm/s=1.510-23kgm/s(2)电子在电场中加速,根据动能定理,则有:eU= mv212即加速电压为 U= =代入数据得:U=810 2V答案:(1)1.510 -23kgm/s(2)U= 810 2V
