1、时间：45分钟一、选择题(17题为单选，810题为多选)1关于电子云，下列说法正确的是(C)A电子云是真实存在的实体B电子云周围的小黑点就是电子的真实位置C电子云上的小黑点表示的是电子的概率分布D电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道解析：由电子云的定义我们知道，电子云是一种稳定的概率分布，人们常用小黑点表示这种概率，小黑点的密疏代表电子在这一位置出现的概率大小，故只有C正确2在做双缝干涉实验时，发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处，则b处是(A)A亮纹B暗纹C既有可能是亮纹也有可能是暗纹D不能判断解析：由光子按波的概率分布的特点去判断，由于大部分光子都落在b处，故b处一
2、定是亮纹，选项A正确3关于电子的运动规律，以下说法正确的是(C)A电子如果不表现波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其规律遵循牛顿运动定律B电子如果不表现波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其规律遵循波动规律C电子如果表现波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律D电子如果表现波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其规律遵循牛顿运动定律解析：电子如果不表现为波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其规律遵循牛顿运动定律；如果表现为波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其空间分布的概率遵循波动规律4在双缝干涉实验中若采用的光源非常弱，感光胶片曝光后的情况是(B)A若曝光时
3、间极短，图像显示出光的波动性B若曝光时间极短，图像显示出光的粒子性C无论曝光时间长短，都可以在感光胶片上得到明显的干涉条纹D无论曝光时间长短，图像都呈现不规则分布解析：根据光的波粒二象性知，单个光子表现出粒子性，而大量光子表现出波动性，故曝光时间极短时，底片上出现一些不规则分布的点，说明了单个光子表现出粒子性；光子的粒子性并非宏观实物粒子的粒子性，故单个光子通过双缝后的落点无法预测；到达光子多的区域表现为亮条纹，而到达光子少的区域表现为暗条纹，如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹，说明了大量光子表现出波动性，故B正确，A、C、D错误5关于不确定性关系xp有以下几种理解，其中正确的是
4、(C)A微观粒子的动量不可能确定B微观粒子的坐标不可能确定C微观粒子的动量和坐标不可能同时确定D不确定性关系仅适用于电子和光子等微观粒子解析：不确定性关系xp表示确定位置、动量的精度互相制约，此长彼消，当粒子位置不确定性变小时，粒子动量的不确定性变大；当粒子位置不确定性变大时，粒子动量的不确定性变小故不能同时准确确定粒子的动量和坐标，不确定性关系也适用于其他宏观粒子，不过这些不确定量的影响微乎其微61927年戴维孙和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一如图所示的是该实验装置的简化图，下列说法不正确的是(C)A亮条纹是电子到达概率大的地方B该实验说明物质波理论是正确
5、的C该实验再次说明光子具有波动性D该实验说明实物粒子具有波动性解析：亮条纹是电子到达概率大的地方，该实验说明物质波理论是正确的及实物粒子具有波动性，该实验不能说明光子具有波动性，选项C说法不正确7显微镜观看细微结构时，由于受到衍射现象的影响而观察不清，因此观察越细小的结构，就要求波长越短，波动性越弱在加速电压值相同的情况下，电子显微镜与质子显微镜的分辨本领，下列判定正确的是(B)A电子显微镜分辨本领较强B质子显微镜分辨本领较强C两种显微镜分辨本领相同D两种显微镜分辨本领无法比较解析：在电场中加速eUmv2，又由物质波公式得，所以经相同电压加速后的质子与电子相比，质子的物质波波长短，波动性弱，从
6、而质子显微镜分辨本领较强，即B选项正确8关于经典波的特征，下列说法正确的是(CD)A具有一定的频率，但没有固定的波长B具有一定的波长，但没有固定的频率C既具有一定的频率，也具有固定的波长D具有周期性解析：根据经典波的定义和特点进行分析可以得到C、D项正确9关于光的性质，下列叙述中正确的是(BC)A在其他同等条件下，光的频率越高，衍射现象越容易看到B频率越高的光，粒子性越显著；频率越低的光，波动性越显著C光的波长越长，波动性就越显著；光的波长越短，粒子性就越显著D如果让光子一个一个地通过狭缝，它们将严格按照相同的轨道和方向做极有规则的匀速直线运动解析：光的频率越高，波长越短，光的粒子性越显著，衍
7、射现象越不明显；光的频率越低，波长越长，波动性越显著，A错误，B、C正确光是一种概率波，光子在空间出现的概率由波动规律决定，每个光子通过狭缝后到达哪个位置是不确定的，故选项D错误10如图所示，灯丝F发射的电子束经过电场加速后从阳极上的狭缝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(BD)A经过电场加速后，电子的德布罗意波长为B经过电场加速后，电子的德布罗意波长为C荧光屏上暗条纹的位置是电子不能到达的位置D荧光屏上亮条纹的位置是电子到达概率大的位置解析：电子的动量为p，则电子德布罗意波长为，故A错误，B正确；对物质
8、波来说，亮条纹的位置是电子到达概率大的位置，暗条纹的位置是电子到达概率小的位置，故C错误，D正确二、非选择题11质量为10 g的子弹与电子的速率相同，均为500 m/s，测量准确度为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m9.11031 kg.答案：1.061031 m1.15103 m解析：测量准确度即为速度的不确定性，根据质量和速度不确定量分别求出子弹和电子的动量不确定量，再根据公式xp即可分别求出子弹和电子位置的不确定量子弹和电子的速度不确定量为v0.05 m/s子弹动量的不确定量p15104 kgm/s电子动量的不确定量p24.610
9、32 kgm/s由x，得子弹位置的最小不确定量x1 m1.061031 m电子位置的最小不确定量x2 m1.15103 m.1220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51013 J.(1)假如起作用的光波波长约为500 nm，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1.2
10、 m，根据(1)的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？答案：(1)8.0107 s240 m(2)能解析：(1)对于500 nm的光子能量为hh6.631034 J4.01019 J.因此每秒到达底片的光子数为n1.25106个如果光子是依次到达底片的，则光束中相邻两光子到达底片的时间间隔是t8.0107 s.两相邻光子间平均距离为sct3.01088.0107 m240 m.(2)由(1)的计算结果可知，两光子间距有240 m，而箱子长只有1.2 m，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间相互作用引起的可能性因此，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