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1、【创新方案】2014高中物理 第十七章 第4、5节概率波 不确定性关系课下作业综合提升 新人教版选修3-51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解析: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、不确定关系可知,选项C错误,故选D。答案:D2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
2、亮纹处B一定落在亮纹处C可能落在暗纹处D落在中央亮纹处的可能性最大解析:对于一个光子通过单缝落在何处,是不可确定的,但概率最大的是落在中央亮纹处,可达到95%以上,也可落在其他亮纹处,还可能落在暗纹处,不过,落在暗纹处的概率很小,故选项C、D正确。答案:CD3如图1所示是一个粒子源,产生某种微观粒子,在其正前方安装只有两条狭缝的挡板,粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光。那么在荧光屏上将看到()A只有两条亮纹 图1B有多条明暗相间的条纹C没有亮纹D只有一条亮纹解析:由于粒子源产生的粒子是微观粒子,它的运动受波动性支配,对大量粒子运动到达屏上的某点的概率,可以用波的特征进行描述,即产生双缝
3、干涉,在屏上将看到干涉条纹,所以B正确。答案:B4在单缝衍射实验中,从微观粒子运动的不确定关系可知()A缝越窄,粒子位置的不确定性越大B缝越宽,粒子位置的不确定性越大C缝越窄,粒子动量的不确定性越大D缝越宽,粒子动量的不确定性越大解析:由不确定性关系xp,知缝宽时,位置不确定性越大,则动量的不确定性较小,反之亦然,因此选项B、C正确。答案:BC5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
4、的位置解析: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,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,综上所述C、D正确。答案:CD61924年,法国物理学家德布罗意提出,任何一个运动着的物体都有一种波与它对应。1927年,两位美国物理学家在实验中得到了电子束通过铝箔时的衍射图案,如图2所示,图中“亮圆”表示电子落在其上的_大,“暗圆”表示电子落在其上的_小。图2解析:由于光是概率波,因此光子只是在亮纹处出现的概率大,而在暗纹处出现的概率小。答案:概率概率7质量为m的粒子被
5、限制在x到x的区域内运动,在它朝x轴正方向运动时,其动量测量值的最小不确定量p_。解析:xl,由xp知p。答案:8一灰尘质量为m1012 kg,速度为v10 m/s,用毫米刻度尺测得其某一时刻位置为x52.33 cm。毫米刻度尺的最大误差x0.05 cm,则其速度的最小误差为_m/s。解析:灰尘速度的最小误差即其不确定量,动量的不确定量pmv,则由不确定性关系xp,得v m/s1.01019 m/s。答案:1.010199如图3所示为示波管示意图,电子的加速电压U104 V,打在荧光屏上电子的位置确定在0.1 mm范围内,可以认为令人满意,则电子的速度是否可以完全确定?是否可以用经典力学来处理?电子质量m9.11031 kg。 图3解析:x104 m,由xp得,动量的不确定量最小值约为p51031 kgm/s,其速度不确定量最小值v0.55 m/s。mv2eU1.61019104 J1.61015 J,v6107 m/s,v远小于v,电子的速度可以完全确定,可以用经典力学来处理。答案:可以完全确定;可以用经典力学来处理。3