人教版物理高二选修3-5 17.4概率波同步训练C卷
新人教版选修3-5《第17章_波粒二象性》同步练习物理试卷有答案
新人教版选修3-5《第17章波粒二象性》同步练习物理试卷一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1. 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（）A. B.C. D.2. 下列各说法中错误的是（）A.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的照射时间太短C.在光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量越大D.任何一个运动的物体，大到太阳、地球，小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波，物质波是概率波3. 关于康普顿效应，下列说法正确的是（）A.康普顿效应证明光具有波动性B.康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变短了C.康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变长了D.康普顿效应可用经典电磁理论进行解释4. 一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图所示，已知金属板b有光电子放出，则可知（）A.板a一定不放出光电子B.板a一定放出光电子C.板c一定不放出光电子D.板c一定放出光电子5. 一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后（加速电压为U），该粒子的德布罗意波长为（）A.√ℎ2mqU B.ℎ2mqUC.ℎ2mqU√2mqU D.√mqU6. 人眼对绿光最为敏感。
正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。
普朗克常量为6.63×10−34J⋅s，光速为3.0×108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（）A.2.3×10−18WB.3.8×10−19WC.7.0×10−48WD.1.2×10−48W7. 在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k和−b，电子电荷量的绝对值为e，则（）A.普朗克常量可表示为keB.若更换材料再实验，得到的图线的k不改变，b改变C.所用材料的逸出功可表示为ebD.b由入射光决定，与所用材料无关8. 用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则这两种光（）A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D.通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大9. 如图所示，一束复合光束c，从玻璃射向空气，经折射后形成光a、b两束光线，则下列说法正确的是（）A.a光光子的能量比b光光子的能量小B.从玻璃射向空气时，a光的临界角小于b光的临界角C.若a光能发生光电效应，b光也一定能发生光电效应D.经同一双缝干涉装置得到干涉条纹，a光干涉条纹间距小10. 用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA.光电管阴极的逸出功为1.8eVB.电键k断开后，没有电流流过电流表GC.光电子的最大初动能为0.7eVD.改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小二、填空题（共3小题，共18分．把答案直接填在横线上）二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1.4×10−3∼1.6×10−3，相应的频率范围是________，相应的光子能量范围是________．“温室效应”使大气全年的平均温度升高，空气温度升高，从微观上看就是空气中分子的________．（已知普朗克恒量A＝6.6×10−31J⋅s，真空中的光速c＝3.0×108m⋅s−1．结果取两位数字．）如图所示，静电计与锌板相连，现用紫外灯照射锌板，关灯后，指针保持一定的偏角。
2020年高中物理选修3-5《17.4概率波》同步练习卷及答案解析
2020年高中物理选修3-5《17.4概率波》同步练习卷
一．选择题（共10小题）
1．下列说法正确的是（）
A．声波是概率波B．地震波是概率波
C．水波是概率波D．光波是概率波
2．下列说法中错误的是（）
A．热辐射的辐射强度按波长的分布情况随温度的变化而有所不同
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C．如果在一个空腔上开一个小孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸热最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体
D．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此事辐射的电磁波中该颜色的光强度强3．如图所示为t1、t2温度时的黑体辐射强度与波长的关系，则两温度的关系（）
A．t1＝t 2B．t 1＞t 2C．t1＜t 2D．无法确定
4．这时监考老师进了教室，我抬头向外看，发现春意盎然，高楼林立，我看到高楼为开启的窗户，想起了黑体，想起了黑体辐射的强度与波长的关系图象，从图象可以看出，随着温度的升高，则（）
A．各种波长的辐射强度都有减少
B．只有波长短的辐射强度增加
C．辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．辐射电磁波的波长先增大后减小
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人教版选修3-5 第十七章第4、5节：概率波 不确定性关系 课时练
荆门市龙泉中学2020年高二下学期物理选修3—5第十七章第4、5节：概率波不确定性关系课时练一、选择题(下列题中，有的题只有一个选项正确，有的题有多个选项正确。
)() 1．关于不确定性关系ΔxΔp≥h4π有以下几种理解，正确的是A．微观粒子的动量不可确定B．微观粒子的位置坐标不可确定C．微观粒子的动量和位置不可能同时确定D．不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适用于其他宏观粒子()2．判断下列说法的正误．A光子通过狭缝后落在屏上的位置是可以确定的．B．光子通过狭缝后落在屏上亮条纹处的概率大些．C．电子通过狭缝后运动的轨迹是确定的．D．经典的波在空间传播具有周期性．() 3．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() 4．在双缝干涉实验中出现的亮暗条纹说明了A．光具有波动性B．光具有粒子性C．光波是一种概率波D．以上说法全都错误() 5．根据不确定性关系ΔxΔp≥h4π，判断下列说法正确的是A．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度下降B．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度上升C．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关()6．关于电子云，下列说法正确的是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()7．1927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的C．该实验说明了光子具有波动性D．该实验说明实物粒子具有波动性()8．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()9．关于光的波动性与粒子性，以下说法正确的是A．爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说B．光电效应现象说明了光的粒子性C．光波不同于机械波，它是一种概率波D．光的波动性和粒子性是相互矛盾的，无法统一()10．下列各种波属于概率波的是A．声波B．无线电波C．光波D．物质波()11．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ΔxΔp≥h4π，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答案 C()12．以下说法正确的是A．微观粒子不能用“轨道”观点来描述粒子的运动B．微观粒子能用“轨道”观点来描述粒子的运动C．微观粒子位置不能精确确定D．微观粒子位置能精确确定()13．为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度，下列说法正确的是A．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现双缝干涉图样B．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样C．大量光子的运动规律显示出光的粒子性D．个别光子的运动显示出光的粒子性()14．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．亮纹B．暗纹C．既有可能是亮纹也有可能是暗纹D．以上各种情况均有可能()15．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的位置()16．光电效应的实验结论是：对于某种金属A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．频率超过极限频率的入射光，光照强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D．频率超过极限频率的入射光，频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大()17．如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象．由图象可知A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于hν0C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为ν02时，产生的光电子的最大初动能为E2()18．用不同频率的光分别照射钨和锌，产生光电效应，根据实验可画出光电子的最大初动能E k随入射光频率ν变化的E k－ν图线．已知钨的逸出功是2.84 eV，锌的逸出功为3.34 eV，若将二者的图线画在同一个E k－ν坐标系中，则正确的图是()19.现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C．质量为10－3 kg、速度为10－2 m/s的小球，其德布罗意波长约为10－28 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同二、非选择题20．(1)以下说法中正确的是________．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．光波和物质波都是概率波E．光的波动性是光子本身固有的性质，不是光子之间相互作用引起的(2)如图所示为示波管示意图，电子的加速电压U＝104 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m＝9.1×10－31 kg.参考答案1CD 2BD 3CD 4AC 5AD 6C 7C 8B 9BC 10CD 11C 12AC 13AD 14A 15CD 16AD 17ABC 18A 19BD20.答案(1)CDE(2)可以完全确定可以用经典力学来处理解析(1)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，故A错误；光子说并没有否定光的电磁说，光子能量公式ε＝hν，体现了其粒子性和波动性，B错误，C正确；光波和物质波都是概率波，D正确；光的波动性是光子本身固有的性质，不是光子之间相互作用引起的，E正确．(2)Δx＝10－4 m，由ΔxΔp≥h4π得，动量的不确定量最小值Δp≈5×10－31 kg·m/s，其速度不确定量最小值Δv≈0.55 m/s.12m v2＝eU＝1.6×10－19×104 J＝1.6×10－15 J，v≈6×107 m/s，Δv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．。
人教版高中选修3-5 第17章-第4节-概率波 同步测试(含解析)
人教版高中选修3-5-第17章-第4节-概率波同步测试一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.关于不确定性关系，下列说法中正确的是（）A. 不能精确地测定微观粒子的动量B. 不能同时精确地测定微观粒子的位置和动量C. 不能精确地测定宏观物体的动量D. 不能同时精确地测定宏观物体的位置和动量2.下列说法正确的是（）A. 光波是概率波,物质波是机械波B. 微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大,同时变小C. 普朗克的量子化假设是为了解释光电效应而提出的D. 动量相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等3.关于光的波粒二象性，下列说法错误的是( )A. 光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性B. 光的波粒二象性应理解为在某种情景下光的波动性表现明显,在另外某种情景下,光的粒子性表现明显C. 光波是一种概率波,光子在空间某处出现的概率可以通过波动规律来确定D. 光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波,也可以看成微观概念上的粒子4.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( )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5.关于电子云，下列说法正确的是( )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6.1927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( )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的C. 该实验说明了光子具有波动性D. 该实验说明实物粒子具有波动性7.下列说法错误的是（）A. 光波是一种概率波B. 光波是一种电磁波C. 光具有波粒二象性D. 微观粒子具有波动性,宏观物体没有波动性8.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，波长，式中h为普朗克常量，p为运动物体的动量，人们把这种波叫做德布罗意波．现有一德布罗意波波长为λ1的中子和一德布罗意波波长为λ2的氘核相向对撞后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为A. B. C. D.9.关于物质波，下列说法正确的是（）A. 物质波就是光波B. 物质波是一种概率波C. 动量越大的粒子波动性越明显D. 爱因斯坦首先提出了物质波的假说10.1927年戴维逊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（）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二、填空题（本大题共2小题，共8.0分）11.概率波（1）光波是一种______，光子的行为服从______规律。
人教版物理高二选修3-5-17.4概率波同步训练(I)卷
人教版物理高二选修3-5-17.4概率波同步训练（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）下列说法不正确的是（）A . 康普顿效应进一步证实了光的波动特性B . 经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特性C . 为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的D . 爱因斯坦提出了光子说成功地解释了光电效应现象2. （2分） (2019高二下·孝感期中) 手机大多有拍照功能，用来衡量其拍照性能的一个重要的指标就是像素，像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，300万像素的手机拍出的照片比30万像素的手机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为（）A . 光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性B . 光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C . 光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的D . 大量光子表现光具有粒子性3. （2分）有中子衍射技术中，常用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距比较接近。
已知中子质量为1.67× 10-27kg ，普朗克常量为6.63×10-34J·s ，则可以估算出德布罗意波波长为1.82×10-10m的热中子动能的数量为（）A . 10-17JB . 10-19 JC . 10-21JD . 10-24J4. （2分） (2019高二下·西安期末) 现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。
为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为，其中。
已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e ，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（）A .B .C .D .5. （2分）能正确解释黑体辐射实验规律的是（）A . 能量的连续经典理论B . 普朗克提出的能量量子化理论C . 以上两种理论体系任何一种都能解释D . 牛顿提出的能量微粒说6. （2分） 1922年，美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大．下列说法中正确的是（）A . 有些X射线的能量传给了电子，因此X射线的能量减小了B . 有些X射线吸收了电子的能量，因此X射线的能量增大了C . X射线的光子与电子碰撞时，动量守恒，能量也守恒D . X射线的光子与电子碰撞时，动量不守恒，能量守恒7. （2分）在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近，已知中子质量m=1.67×10﹣27 kg，普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s，可以估算出德布罗意波长λ=1.82×10﹣10m的热中子的动量的数量级可能是（）A . 10﹣17 kg•m/sB . 10﹣18 kg•m/sC . 10﹣20 kg•m/sD . 10﹣24 kg•m/s8. （2分）(2017·洛阳模拟) 一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为（）A .B .C .D .9. （2分） (2017高二下·南昌期中) 关于物质波下列说法中正确的是（）A . 实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质B . 物质波和光波都不是概率波C . 粒子的动量越大，其波动性越易观察D . 粒子的动量越小，其波动性越易观察10. （2分）关于物质波，下列说法正确的是（）A . 速度相等的电子和质子，电子的波长长B . 动能相等的电子和质子，电子的波长短C . 动量相等的电子和中子，中子的波长短D . 甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍11. （2分）现代科技中常利用中子衍射技术研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近．已知中子质量m=1.67×10﹣27 kg，可以估算德布罗意波长λ=1.82×10﹣10 m的热中子动能的数量级为（）A . 10﹣17 JB . 10﹣19 JC . 10﹣21 JD . 10﹣24 J12. （2分）关于物质波的认识，正确的是（）①电子的衍射证实了物质波的假设是正确的②物质波也是一种概率波③任何一物体都有一种波和它对应，这就是物质波④物质波就是光波．A . ①②B . ②③C . ①④D . ①③13. （2分）由不确定关系可以得出的结论是（）A . 如果动量的不确定范围越小，则与之对应的坐标的不确定范围就越大B . 如果坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大C . 动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围不成反比关系D . 动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围有唯一确定的关系14. （2分）下列说法中正确的是（）A . 不确定性关系△x△p≥ 可以理解为微观粒子的动量和位置不可同时确定B . 原子核放出β粒子后，转变成的新核所对应的元素是原来的同位素C . 升高放射性物质的温度，会缩短其半衰期D . 卢瑟福的α粒子散射实验的结果证明了原子核是由质子和中子组成的15. （2分）放射性物质已经广泛应用于工农业生产中，对放射性的应用，下列说法不正确的是（）A . 放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，所以人体可以经常照射B . 对放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C . 射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里，而不能随意放置D . 对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的二、填空题 (共6题；共10分)16. （1分）一辆摩托车以20m/s的速度向墙冲去，车身和人共重100kg ，则车撞墙时的不确定范围是________.17. （1分）电子经电势差为U=220 V的电场加速，在v<c的情况下，求此电子的德布罗意波长λ＝________ m。
高中物理选修3-5人教版17.4概率波
1. 概率波
光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定， 光波是刻画光子在空间的概率散布的一种概率波。
2. 电子干涉条纹对概率波的验证
单个粒子 位置不确定 大量粒子 确定的宏观结果 如干涉条纹
1. 光电效应的四条规律中，波动说仅能解释的一条规
律A.是入(射B光的)频率必须大于或等于被照金属的极限频率
性越显著 D. 大量光子产生的效果往 Nhomakorabea显示粒子性
3.下列说法不正确的是 ( C )
A. 光是一种电磁波 B. 光是一种概率波 C. 光子相当于高速运动的质点 D. 光的直线传播只是宏观近似规律
屏幕上电子的 概率散布：
P P1 P2
屏幕 C —— 实际视察到类似光的双缝衍射条纹
屏幕 C 上电子的概率散布 P P1 P2
—— 只开一个狭缝和同时开两个狭缝 电子运动的方向具有随机性
A 和 B 狭缝同时开时 电子好像“知道” 两个 狭缝都打开！
双缝和屏幕之间到底产生了什么？
屏幕上电子的散布 —— 有了新的概率散布
明纹处到达的光子 数多，暗纹到达的光 子少
这是否可以认为，是光子之间的相互作用使它表现出 了波动行，而不是光子本身就具有波动性呢？
一个光子通过狭缝后到底落在屏上的哪一点呢？
1926年德国物理学家波恩指出：光子落在明处的概率 大，落在暗处的概率小。
光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，所 以从光子的概念上看，光波是刻画光子在空间的概率散布 的一种概率波。
1. 将狭缝 B 挡住 —— 电子通过狭缝 A
在屏幕 C 有一定散布 —— 类似于单缝衍射的中 央主极大
2. 将狭缝 A 挡住 —— 电子通过狭缝 B 在屏幕 C 上有一定的散布
高二物理人教版选修3-5对点练习：17-3、17-4、17-5 粒子的波动性 概率波 不确定性关系 Word版含解析
3 粒子的波动性4 概率波5 不确定性关系对光的波粒二象性的理解1．关于光的波粒二象性，正确的说法是() A．光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著B．光的波长越长，光的能量越小，波动性越显著C．频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性D．个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示波动性答案ABD解析光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同，频率越高，波长越短，粒子性越强，反之波动性明显，个别光子易显示粒子性，大量光子显示波动性，故选项A、B、D正确．对物质波的理解2．一颗质量为10 g的子弹，以200 m/s的速度运动着，则由德布罗意理论计算，要使这颗子弹发生明显的衍射现象，那么障碍物的尺寸为() A．3.0×10－10 m B．1.8×10－11 mC．3.0×10－34 m D．无法确定答案 C解析λ＝hp＝hm v＝6.63×10－3410×10－3×200m≈3.32×10－34m，故能发生明显衍射的障碍物尺寸应为选项C.3．下列说法中正确的是() A．物质波属于机械波B．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C．德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波D．宏观物体运动时，看不到它的衍射和干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性答案 C解析任何一个运动的物体都具有波动性，但因为宏观物体的德布罗意波波长很短，所以很难看到它的衍射和干涉现象，所以C项对，B、D项错；物质波不同于宏观意义上的波，故A项错．对概率波的理解4．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能通过单缝，那么该光子() A．一定落在中央亮纹处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答案CD解析根据光的概率波的概念，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95%以上．当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，只不过落在暗处的概率很小而已，故只有C、D正确．对不确定性关系的理解5．根据不确定性关系ΔxΔp≥h4π，判断下列说法正确的是()A．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度下降B．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度上升C．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关答案AD解析不确定关系表明，无论采用什么方法试图确定位置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关系所给出的限度．故A、D正确．。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-5同步作业与测评：17.4 概率波 不确定性关系 Word版含解析
课时4 概率波 不确定性关系对应学生用书P31 一、选择题1．(多选)用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如下图a 、b 、c 所示的图样，则( )A ．图象a 表明光具有粒子性B ．图象c 表明光具有波动性C ．用紫外光观察不到类似的图样D ．实验表明光是一种概率波答案 ABD解析 大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性。
用极微弱的光照射，时间较短时，在屏上只能观察到一些分布毫无规律的光点，表明光具有粒子性，时间较长时，在屏上出现了干涉条纹，表明光具有波动性，A 、B 、D 均正确。
可见光和紫外线都是电磁波，都具有波粒二象性，C 错误。
2．(多选)根据不确定性关系Δx ·Δp ≥，判断下列说法正确的是( )h 4πA ．采取办法提高测量Δx 精度时，Δp 的精度下降B ．采取办法提高测量Δx 精度时，Δp 的精度上升C ．Δx 与Δp 测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D ．Δx 与Δp 测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关答案 AD解析 不确定性关系表明，无论采用什么方法试图确定位置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。
故A 、D 正确。
3．(多选)关于物质波，下列说法中正确的是( )A ．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质B ．物质波和光波都是概率波C ．粒子的动量越大，其波动性越易观察D ．粒子的动量越小，其波动性越易观察答案 BD解析 实物粒子虽然与光子具有某些相同的现象，但实物粒子是实物，而光则是传播着的电磁波，其本质不同；物质波和光波都是概率波；又由λ＝可知，p h p越小，λ越大，波动性越明显，B 、D 正确。
4．(多选)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的位置答案 CD解析 微观粒子的波动性是一种概率波，对于微观粒子的运动，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。
物理人教版选修3-5教学案：第17章 第4、5节 概率波 不确定性关系 同步练习Word版含解析
第4、5节概率波__不确定性关系1．经典的粒子具有一定的质量，占有一定的空间；经典的波具有时空周期性。
2．光波是概率波，物质波也是概率波。
3．经典力学中，质点的位置和动量可以同时测定，量子力学中，微观粒子的位置和动量具有不确定性，表达式为：ΔxΔp≥h4π。
一、经典的粒子和经典的波1．经典粒子的特征(1)经典物理学中，粒子有一定的空间大小，具有一定的质量，有的还带有电荷。
(2)经典粒子运动的基本特征：遵从牛顿运动定律，只要已知它们的受力情况及初位置、初速度，从理论上讲就可以准确、惟一地确定以后任一时刻的位置和速度，以及空间中的确定的轨迹。
2．经典波的特征经典的波在空间是弥散开来的，其特征是具有频率和波长，即具有时间、空间的周期性。
在经典物理中，波和粒子是两种完全不同的研究对象，具有非常不同的表现，是不相容的两个物理属性。
二、概率波1．光波是一种概率波光的波动性不是光子之间相互作用引起的，而是光子自身固有的性质，光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，所以，光波是一种概率波。
2．物质波也是概率波对于电子和其他微观粒子，单个粒子的位置是不确定的，但在某点附近出现的概率的大小可以由波动的规律确定。
对于大量粒子，这种概率分布导致确定的宏观结果，所以物质波也是概率波。
三、不确定性关系1．定义：在经典物理学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的；在微观物理学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的，这种关系叫不确定性关系。
2．表达式：ΔxΔp≥h4π。
其中用Δx表示粒子位置的不确定量，用Δp表示在x方向上动量的不确定量，h是普朗克常量。
1．自主思考——判一判(1)经典的粒子的运动适用牛顿第二定律。
(√)(2)经典的波在空间传播具有周期性。
(√)(3)经典的粒子和经典的波研究对象相同。
(×)(4)光子通过狭缝后落在屏上的位置是可以确定的。
(×)(5)光子通过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些。
人教版高中选修3-5 第17章-第4节-概率波 同步测试(含解析)
人教版高中选修3-5-第17章-第4节-概率波同步测试题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.关于不确定性关系ΔxΔp≥ℎ，下列说法中正确的是（）4πA. 不能精确地测定微观粒子的动量B. 不能同时精确地测定微观粒子的位置和动量C. 不能精确地测定宏观物体的动量D. 不能同时精确地测定宏观物体的位置和动量2.下列说法正确的是（）A. 光波是概率波,物质波是机械波B. 微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大,同时变小C. 普朗克的量子化假设是为了解释光电效应而提出的D. 动量相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等3.关于光的波粒二象性，下列说法错误的是( )A. 光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性B. 光的波粒二象性应理解为在某种情景下光的波动性表现明显,在另外某种情景下,光的粒子性表现明显C. 光波是一种概率波,光子在空间某处出现的概率可以通过波动规律来确定D. 光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波,也可以看成微观概念上的粒子4.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( )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5.关于电子云，下列说法正确的是( )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6.1927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( )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的C. 该实验说明了光子具有波动性D. 该实验说明实物粒子具有波动性7.下列说法错误的是（）A. 光波是一种概率波B. 光波是一种电磁波C. 光具有波粒二象性D. 微观粒子具有波动性,宏观物体没有波动性8.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，波长λ=ℎp，式中h为普朗克常量，p为运动物体的动量，人们把这种波叫做德布罗意波．现有一德布罗意波波长为λ1的中子和一德布罗意波波长为λ2的氘核相向对撞后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为A. |λ1−λ2|2B. |λ1+λ2|2C. λ1λ2|λ1+λ2|D. λ1λ2|λ1−λ2|9.关于物质波，下列说法正确的是（）A. 物质波就是光波B. 物质波是一种概率波C. 动量越大的粒子波动性越明显D. 爱因斯坦首先提出了物质波的假说10.1927年戴维逊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（）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二、填空题（本大题共2小题，共8.0分）11.概率波（1）光波是一种______，光子的行为服从______规律。
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人教版物理高二选修3-5 17.4概率波同步训练C卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）下列说法中正确的是（）A . 黑体热辐射强度与波长有关，温度升高，各种波长的辐射都有增加，且辐射强度的极大值向波长较长的方向移动．普朗克在对黑体辐射的研究时，提出了光子的假说B . 大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹，这表明所有的电子都落在明条纹处C . 电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性D . 光波是一种概率波．光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质2. （2分）如图，用一定频率的单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，则（）A . 电源右端应为正极B . 流过电流表G的电流大小取决于照射光的频率C . 流过电流表G的电流方向是a流向bD . 普朗克解释了光电效应并提出光子能量E=hν3. （2分）下列说法正确的是（）A . 光波是概率波，物质波是机械波B . 微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大，同时变小C . 普朗克的量子化假设是为了解释光电效应而提出的D . 光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性4. （2分）关于康普顿效应，下列说法正确的是（）A . 康普顿效应证明光具有波动性B . 康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变短了C . 康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变长了D . 康普顿效应可用经典电磁理论进行解释5. （2分）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6. （2分）电子的运动受波动性的支配，对氢原子的核外电子，下列说法不正确的是（）A . 电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的B . 电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置C . 电子绕核运动时电子边运动边振动D . 电子在核外的位置是不确定的7. （2分）下列说法不正确的有（）A . 普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子B . α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一C . 由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要辐射一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大D . 在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面，从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大，则这种金属的逸出功W0越小8. （2分）现代科技中常利用中子衍射技术研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近．已知中子质量m=1.67×10﹣27 kg，可以估算德布罗意波长λ=1.82×10﹣10 m的热中子动能的数量级为（）A . 10﹣17 JB . 10﹣19 JC . 10﹣21 JD . 10﹣24 J9. （2分）下列关于不确定关系说法正确的是（）A . 只对微观粒子适用B . 只对宏观粒子适用C . 对微观和宏观粒子都适用D . 对微观和宏观粒子都不适用10. （2分）下列五幅图的有关说法中正确的是（）① ②③ ④⑤A . 若两球质量相等，碰后的速度一定为vB . 射线甲是α粒子流，具有很强的穿透能力C . 在光的颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越小D . 链式反应属于重核的聚变E . 中央亮条的宽度代表粒子动量的不确定范围11. （2分）放射性物质已经广泛应用于工农业生产中，对放射性的应用，下列说法不正确的是（）A . 放射线能杀伤癌细胞或阻止癌细胞分裂，所以人体可以经常照射B . 对放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行处理C . 射线探伤仪中的放射源必须存放在特制容器里，而不能随意放置D . 对可能产生放射性污染的场所或物品进行检测是很有必要的12. （2分）关于物质波的认识，正确的是（）①电子的衍射证实了物质波的假设是正确的②物质波也是一种概率波③任何一物体都有一种波和它对应，这就是物质波④物质波就是光波．A . ①②B . ②③C . ①④D . ①③13. （2分）由不确定关系可以得出的结论是（）A . 如果动量的不确定范围越小，则与之对应的坐标的不确定范围就越大B . 如果坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大C . 动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围不成反比关系D . 动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围有唯一确定的关系14. （2分）由不确定性关系可以得出的结论是（）A . 如果动量的不确定范围越小，则与它对应位置坐标的不确定范围就越大B . 如果位置坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大C . 动量和位置坐标的不确定范围之间的关系不是反比例函数D . 动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一的确定关系15. （2分）(2016·房山模拟) 美国科研人员2016年2月11日宣布，他们利用激光干涉引力波天文台（LIGO）于去年9月首次探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前所做的猜测．在爱因斯坦的描述中，有质量的物体会使它周围的时空发生扭曲，物体质量越大，时空就扭曲的越厉害．当有质量的两物体加速旋转的时候，他们周围的时空会发生起伏，震颤，波浪…这种“时空扰动”以波（涟漪）的形式向外传播，这就是“引力波”．其实只要有质量的物体加速运动就会产生引力波，不同方式产生的引力波的波长是不一样的．引力波是以光速传播的时空扰动，是横波．引力波和物质之间的相互作用极度微弱，因此它的衰减也是极度缓慢的．引力波的发现为我们打开了研究宇宙的全新窗口，引力波携带着与电磁波截然不同的信息，将为我们揭示宇宙新的奥秘．根据上述材料做下列推断，其中一定错误的是（）A . 引力波应该只能在真空中传播B . 引力波应该携带波源的信息C . 引力波应该有偏振现象D . 引力波应该不容易被探测到二、填空题 (共6题；共11分)16. （2分）原子核的半径为10－15m ，则核内质子的动量不确定范围Δp≥________kg·m/s；如果电子被限制在核内，那么电子的动量不确定范围Δp≥________kg·m/s。
17. （1分）电子经电势差为U=220 V的电场加速，在v<c的情况下，求此电子的德布罗意波长λ＝________ m。
（已知电子质量为9.11×10-31 kg，电子电荷量为1.6×10-19 C）18. （5分）用数学方法对________进行分析可以知道，如果以Δx表示粒子的________不确定量，以Δp表示粒子________不确定量，则有________，这就是著名的________。
19. （1分）“约索夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U ，则它会辐射频率为ν的电磁波，且ν与U成正比，即ν=kU ．已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为________.20. （1分） (2017高二下·钦州港期末) X射线散射后波长会改变，是由于X射线光子和物质中电子________的结果．21. （1分）质量60 kg的运动员，百米赛跑的成绩为10 s，试估算运动员的德布罗意波的波长λ＝________ m.（保留两位有效数字）三、计算题 (共5题；共30分)22. （5分）在衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近。
已知中子质量，普朗克常量，试估算德布罗意波长的热中子动能的数量级为多少?23. （5分）一颗质量为5.0 kg的炮弹以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波的波长多大?假设它以光速运动，它的德布罗意波的波长多大?若要使它的德布罗意波的波长与波长是400 nm的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动?24. （5分）在波粒二象性和不确定关系的基础上，建立了什么?对现象生活、生产和科学技术的发展起到了惊人的作用，比如现代半导体材料的研究和发展等。
25. （5分）现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构，为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为，其中n＞1，已知普朗克恒量为h ，电子质量m ，电子电荷量e ，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为多少？26. （10分）电子和光一样具有波动性和粒子性，它表现出波动的性质，就像X射线穿过晶体时会产生衍射一样，这一类物质粒子的波动叫物质波.质量为m的电子以速度v运动时，这种物质波的波长可表示为λ＝，电子质量m＝9.1×10－31 kg，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.（1）计算具有100 eV动能的电子的动量p和波长λ.（2）若一个静止的电子经2 500 V电压加速：①求能量和这个电子动能相同的光子的波长，并求该光子的波长和这个电子的波长之比.②求波长和这个电子波长相同的光子的能量，并求该光子的能量和这个电子的动能之比.已知电子的静止能量mc2＝5.0×105 eV，m为电子的静质量，c为光速.参考答案一、选择题 (共15题；共30分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共6题；共11分)16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、21-1、三、计算题 (共5题；共30分) 22-1、23-1、24-1、25-1、26-1、26-2、第11 页共11 页。