1、第4、5节 概率波 不确定性关系1从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系式xp判断下列说法正确的是()A入射的粒子有确定的动量，射到屏上粒子就有准确的位置B狭缝的宽度变小了，因此粒子的不确定性也变小了C更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了D可以同时确定粒子的位置和动量C解析由xp，狭缝变小了，即位置的不确定性减小了，p变大，即动量的不确定性变大，选项C正确，A、B、D错误2(多选)在光的单缝衍射实验中，在光屏上放上照相底片，并设法控制光的强度，尽可能使光子一个一个地通过狭缝，假设光子出现在中央亮纹的概率为90%.下列说法正确的是()A
2、第一个光子一定出现在中央亮纹上B第一个光子可能不出现在中央亮纹上C如果前9个光子均出现在中央亮纹上，则第10个光子还有可能出现在中央亮纹上D如果前9个光子均出现在中央亮纹上，则第10个光子一定不能出现在中央亮纹上BC解析微观粒子的运动受概率波的统计规律支配，选项B、C正确3影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射，衍射现象越明显，分辨本领越低利用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领，它是用高压对电子束加速，最后打在感光胶片上来观察显微图象以下说法正确的是()A加速电压越高，电子的波长越长，分辨本领越强B加速电压越高，电子的波长越短，衍射现象越明显C如果加速电压相同，则用质子束工作的显微镜比用电
3、子束工作的显微镜分辨本领强D如果加速电压相同，则用质子束工作的显微镜比用电子束工作的显微镜分辨本领弱C解析设加速电压为U，电子电荷量为e，质量为m，则有Ekmv2eU，又p，故eU，可得对电子来说，加速电压越高，越小，衍射现象越不明显，选项A、B错误；电子与质子比较，因质子质量比电子质量大得多，可知质子加速后的波长要小得多，衍射现象不明显，分辨本领强，选项C正确，D错误4(多选)关于光的性质，下列叙述中正确的是()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
4、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BC解析光的频率越高，波长越短，光的粒子性显著，衍射现象不明显；光的频率越低，波长越长，波动性越显著，选项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，选项D错误5(多选)光通过单缝所发生的现象，可以用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释，下列叙述正确的是()A单缝宽，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越大的缘故B单缝宽，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单缝窄，中央亮纹宽，是因为单
5、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单缝窄，中央亮纹宽，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：xp可知，单缝越宽，位置不确定量x越大，动量不确定量p越小，所以光沿直线传播，选项B正确；单缝越窄，位置不确定量x越小，动量不确定量p越大，所以中央亮纹越宽，选项D正确6物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹，对这个
6、实验结果有下列认识，其中正确的是()A曝光时间不长时，底片上只能出现一些不规则的点，表现出光的波动性B单个光子通过双缝后的落点可以预测C只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性D干涉条纹中明亮的部分是光子到达几率最大的地方D解析少数光子落点不确定，体现了粒子性，大量光子的行为符合统计规律，受波动规律支配，体现了波动性，选项D正确7如图所示是一个粒子源，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B有多条明暗相间的条纹C没有亮纹D只有一条亮纹B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
7、运动到达屏上的某点的概率，可以用波的特征进行描述，即产生双缝干涉，在屏上将看到干涉条纹，选项B正确8质量为m、带电荷量为e、初速度为零的电子，经加速电压U加速后，其电子的德布罗意波波长为(h为普朗克常数)，电子显微镜用电子束代替光镜的光源，放大倍数可达数万倍，这是因为()A电子束的波长短 B电子束的频率小C电子束的不具波动性 D电子束的不具粒子性A解析根据电子显微镜工作原理及电子束波长短、衍射现象的影响小可知，选项A正确，B、C、D错误能力提升9(多选)根据不确定性关系xp，判断下列说法正确的是()A采取办法提高测量x精度时，p的精度下降B采取办法提高测量x精度时，p的精度上升Cx与p测量精度
8、与测量仪器及测量方法是否完备有关Dx与p测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关AD解析不确定性关系表明，无论采用什么方法试图确定坐标和相应动量中的一个，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性关系所给出的限度，选项A、D正确10(多选)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()A经过电场加速后，电子的德布罗意波波长为B经过电场加速后，电子的德布罗意波波长为C荧光屏上暗条
9、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BD解析电子的德布罗意波波长，选项B正确；荧光屏上暗条纹的位置是电子到达概率小的位置，亮条纹的位置是电子到达概率大的位置，选项D正确11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(电子质量m0.911030 kg)解析电子的横向位置不确定量x0.01 cm，由不确定性关系式得vx m/s0.58 m/s，电子经10 kV的电压加速后的速度约为v107 m/s，因此vvx，也就是电子的运动相对来看仍是相当确定的，波动性不起什么作用运动的电子仍可看成经典粒子答案vx0.58 m/s12一粒质量为4104 g的尘埃，在空中下落的速度从1 m/s增加到3 m/s时，它的德布罗意波波长从多少变化到多少？分析是否可通过衍射现象观察到其波动性解析速度v11 m/s时德布罗意波波长为1 m1.661027 m，速度v23 m/s时德布罗意波波长为2 m5.51028 m由于波长太短，所以不能通过衍射现象观察到其波动性答案见解析