人教版高中物理选修3-517.5不确定性关系.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第5节不确定性关系作业一、选择题：1．经150V电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的e×10－31kg，则()屏上，已知电子质量m＝9.0A．所有电子的运动轨迹均相同B．所有电子到达屏上的位置坐标均相同C．电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定D．电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标描述它的位置h【解析】电子被加速后其德布罗意波波长λ＝p＝1×10－10m，穿过铝箔时发生衍射．它是概率波．【答案

2、】D2．下列说法中正确的是()A．光的波粒二象性，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ε＝hν中，频率ν表示波的特征，ε表示粒子的特征D．光波是宏观概念中那种连续的波答案：C解析：牛顿的微粒说认为光是由物质微粒组成的，惠更斯的波动说认为光是机械波，都是从宏观现象中形成的观念，都不正确。．多选根据不确定性关系xp≥h，判断下列说法正确的是()3()4π．采取办法提高测量x精度时，p的精度下降AB．采取办法提高测量x精度时，p的精度上

3、升C．x与p测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D．x与p测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关【解析】不确定关系表明无论采用什么方法试图确定坐标和相应变量中的一个，必然引起另一个较大的不确定性，这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关，无论怎样改善测量仪器和测量方法，都不可能逾越不确定关系所给出的限度．故AD正确．【答案】AD4.光通过单缝所发生的现象，用位置和动量的不确定关系的观点加以解释，1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯正确的是()A．单缝越宽，

4、光沿直线传播，是因为单缝越宽，位置不确定量x越大，动量不确定量p越大的缘故B．单缝越宽，光沿直线传播，是因为单缝越宽，位置不确定量x越大，动量不确定量p越小的缘故C．单缝越窄，中央亮纹越宽，是因为单缝越窄，位置不确定量x越小，动量不确定量p越小的缘故D．单缝越窄，中央亮纹越宽，是因为单缝越窄，位置不确定量x越小，动量不确定量p越大的缘故答案：BD解析：由粒子位置不确定量x与粒子动量不确定量p的不确定关系：hx越大，动量不确定量p越小，xp≥4π可知，单缝越宽，位置不确定量所以光沿直线传播，B正确；单缝越窄，位置不确定量x越

5、小，动量不确定量p越大，所以中央亮纹越宽，D正确。5．如图所示，灯丝F发射的电子束经过电场加速后从阳极上狭缝S穿出，通过两条平行狭缝S1、S2后，在荧光屏上形成明显的双缝干涉图样。已知一个电子从狭缝S穿出时动量为p，普朗克常量为h，则()pA．经过电场加速后，电子的德布罗意波长为hhB．经过电场加速后，电子的德布罗意波长为pC．荧光屏上暗纹的位置是电子不能到达的位置D．荧光屏上亮纹的位置是电子到达概率大的位置答案：BDh解析：电子的德布罗意波长λ＝p，B正确，荧光屏上暗纹的位置是电子到达概率小的位置，亮纹的位置是电子到达概

6、率大的位置，D正确。二、非选择题6．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，动量不确定量是多少？2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯答案：p≥0.53×10－25kg·m/s解析：单缝宽度是光子经过狭缝的不确定量即x＝1.0×10－9，m－34由xp≥h有：1．0×10－9×Δp≥6.63×10，4π4π则p≥0.53×10－25kg·m/s7．一电子具有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

7、多大的不确定范围？(电子质量为9.1×10－31kg)答案：x≥2.90×10－3mhh解析：由不确定性关系xp≥4π得：电子位置的不确定范围x≥4πΔp＝6.63×10－34－34×3.14×9.1×10－31×200×0.01%m＝2.90×10m.8．我们能感知光现象，是因为我们接收到了一定能量的光，一个频率是106Hz的无线电波的光子的能量是多大？一个频率为6×1014Hz的绿色光子和1018Hz的γ光子的能量各是多大？请结合以上光子能量的大小，从概率波的角度说明：为什么低频电磁波的波动性显著而高频电磁波的粒子性显

8、著。解析：由公式E＝hν得：E1＝hν1＝6.63×10－34×106J＝6.63×10－28JE2＝hν2＝6.63×－34××14＝3.978×10－1910610JJE3＝hν3＝6.63×10－34×1018J＝6.63×10－16J低频电磁波的光子能量小，波长长，容易观察到干涉和衍射现象，波动