第4节 概率波 第5节 不确定性关系

第4节概率波

第5节不确定性关系

基础巩固

1.(2018·山东潍坊校级高二月考)(多选)有关经典物理中的粒子,下列说法正确的是( CD )

A.有一定的大小,但没有一定的质量

B.有一定的质量,但没有一定的大小

C.既有一定的大小,又有一定的质量

D.有的粒子还有一定量的电荷

解析:根据经典力学关于粒子的理论可知选项C,D正确.

2.(2018·济南校级高二月考)下列说法正确的是( D )

A.牛顿运动定律适用于一切实物粒子的运动

B.牛顿运动定律适用于一切宏观物体的运动

C.牛顿运动定律也适用于高速微观粒子

D.研究微观粒子的运动规律应用量子力学

解析:牛顿运动定律适用于宏观物体的低速运动,高速运动问题需用相对论解决,微观粒子的运动规律应用量子力学,可见只有选项D正确.

3.(多选)下列各种波是概率波的是( CD )

A.声波

B.无线电波

C.光波

D.物质波

解析:声波是机械波,选项A错误;无线电波是一种能量波,选项B错误;由概率波的概念和光波、物质波的特点分析可以得知,光波和物质波均为概率波,选项C,D正确.

4.(2018·滨州校级月考)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,若减弱光波的强度,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,底片上只出现一些不规则的点;如果曝光时间足够长,

底片上就出现了规则的干涉条纹.对这个实验结果,下列认识正确的是( D )

A.曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点子,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机会较多的地方

解析:曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点子,表现出光的粒子性,选项A错误;单个光子通过双缝后的落点不可以预测,在某一位置出现的概率受波动规律支配,选项B错误;大量光子的行为才能表现出光的波动性,干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方,故选项C错误,D正确.

5.(2018·江苏泰州高二检测)下列说法正确的是( B )

A.光子相当于高速运动的质点

B.光的直线传播只是宏观近似规律

C.电子和其他微粒的物质波不是概率波

D.光子与电子是同样的一种粒子

解析:光子是能量粒子,不能看成高速运动的质点,选项A错误;光的波长很短,比一般物体的尺寸小得多,所以光的衍射非常不明显,可看成直线传播,选项B正确;电子和其他微粒由于同样具有波粒二象性,所以它们的物质波也是概率波,选项C错误;

虽然光子与电子都是微观粒子,但电子是实物粒子,有静止质量,光子不是实物粒子,没有静止质量,电子是以实物形式存在的物质,光子是以场形式存在的物质,所以不能说光子与电子是同样的一种粒子,选项D错误.

6.(2018·江苏苏州高二检测)(多选)关于宏观物体和微观粒子的特性,下列说法正确的是( AD )

A.经典物理学中的粒子任意时刻有确定位置和速度以及时空中的确定轨道

B.在光的双缝干涉实验中,如果光通过双缝时显出波动性,那么光子只通过一个缝

时就显出粒子性

C.光学中某些现象表明光具有波动性,而某些现象又表明光具有粒子性,说明光有

时是波,有时是粒子

D.经典物理的粒子模型和波动模型在微观世界变成了波粒二象性模型

解析:任意时刻有确定位置和速度以及时空中的确定轨道,这是经典物理学中粒子运动的基本特征,所以选项A正确;但经典的粒子模型和波动模型在微观世界变成了波粒二象性模型,选项D正确;光具有波粒二象性,某些现象表明光具有波动性,而某些现象又表明光具有粒子性,一般说大量光子容易表现出波动性,个别光子容易表现出粒子性,但不能说光有时是波,有时是粒子,选项B,C错误.

7.(2018·杭州校级月考)(多选)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,下列叙述正确的是( BD )

A.单缝越宽,光沿直线传播,是因为单缝越宽,位置不确定量Δx越大,动量不确定量Δp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Δx越大,动量不确定量Δp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Δx越小,动量不确定量Δp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Δx越小,动量不确定量Δp越大的缘故

解析:由粒子位置不确定量Δx与粒子动量不确定量Δp的不确定关系ΔxΔp

知,单缝越宽,位置不确定量Δx越大,动量不确定量Δp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Δx越小,动量不确定量Δp越大,所以中央亮纹越宽,选项D正确.

8.(2018·浙江温州高二检测)(多选)根据不确定性关系ΔxΔp≥判断下列说法正确的是( AD )

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

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.

能力提升

9.(2018·重庆校级高二检测)(多选)在验证光的波粒二象性的实验中,下列说法正确的是( AD )