2013-2014高中物 5.3 实物粒子的波粒二象性规范训练 鲁科版选修.doc

第3节 实物粒子的波粒二象性 (时间：60分钟)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难对物质波的理解与计算1、2、34、5不确定性关系6、7、89、10综合提升11、1213知识点一对物质波的理解与计算1关于物质波，以下说法中正确的是 ()A任何一个物体都有一种波与之对应B抖动细绳一端，绳上的波就是物质波C动能相等的质子和电子相比，质子的物质波波长短D宏观物体不会发生明显的衍射或干涉现象，所以没有物质波解析由德布罗意假设可知，任何一个运动着的物体都有一种波与之对应，故A对；绳上的波是机械波，B错；动能相等时，由p得质子动量大些，由知质子物质波波长短，C对；宏观物质波波长太短，难以观测，但具有物质波，D错答案AC2下列说法中正确的是 ()A质量大的物体，其德布罗意波长短B速度大的物体，其德布罗意波长短C动量大的物体，其德布罗意波长短D动能大的物体，其德布罗意波长短解析由物质波的波长，得其只与物体的动量有关，动量越大其波长越短答案C3下列说法正确的是 ()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，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都具有一种波和它对应，这种波叫做物质波D宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性解析物质波是一切运动着的物体所具有的波，与机械波性质不同，宏观物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显，只有C选项正确答案C4质量为m50 kg的人，以v15 m/s的速度运动，试求人的德布罗意波波长解析由公式，pmv得此人的德布罗意波波长 m8.81037 m.答案8.81037 m5如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多少？(中子的质量为1.671027 kg)解析中子的动量为p1m1v，子弹的动量为p2m2v，据知中子和子弹的德布罗意波长分别为1，2，联立以上各式解得：1，2.将m11.671027 kg，v1103 m/s，h6631034 Js，m21.0102kg.代入上面两式可解得：1401010 m，26.631035 m.答案4.01010 m，6.631035 m知识点二不确定性关系6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解析微观粒子的动量和位置是不能同时确定的，这也就决定了不能用“轨道”的观点来描述粒子的运动(轨道上运动的粒子在某时刻具有确定的位置和动量)故A正确由微观粒子的波粒二象性可知微观粒子位置不能精确确定，故C正确答案AC7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确定的关系解析由不确定关系的定义分析可知C选项正确，其他三个选项只说明了基本的某个方面，而没有对不确定性关系作进一步的认识，故都不正确答案C8关于不确定性关系xp有以下几种理解，其中正确的是 ()A微观粒子的动量不可确定B微观粒子的坐标不可确定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解析本题主要考查对不确定性关系xp的理解，不确定性关系表示确定位置、动量的精度相互制约，此长彼消，当粒子的位置不确定性小时，粒子动量的不确定性大；反之亦然故不能同时准确确定粒子的位置和动量不确定性关系是自然界中的普遍规律，对微观世界的影响显著，对宏观世界的影响不可忽略，故C、D正确答案CD9电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm，如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同速度的情况下，质子显微镜的最高分辨率将 ()A小于0.2 nm B大于0.2 nmC等于0.2 nm D以上说法均不正确解析电子显微镜是以利用电子的波动性为工作原理的仪器，其分辨率与电子的德布罗意波的波长成反比，物质波的波长与实物粒子的动量有关，即.在同样速度的情况下，由于质子的质量大，故其物质波的波长短，质子显微镜的分辨率要高于电子显微镜的分辨率答案B10光通过单缝所发生的现象，用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释，正确的是 ()A单缝宽，光是沿直线传播，这是因为单缝宽，位置不确定量x大，动量不确定量p小，可以忽略B当能发生衍射现象时，动量不确定量p就不能忽略C单缝越窄，中央亮纹越宽，是因为位置不确定量越小，动量不确定量越大的缘故D以上解释都是不对的解析由不确定性关系xp可知A、B、C选项都正确答案ABC11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m1.671027kg，可以估算德布罗意波长1.821010m的热中子的动能的数量级为 ()A1017J B1019J C1021J D1024J解析德布罗意波理论中子动量p，中子动能Ek，代入数据可估算出数量级1021J.答案C12金属晶体中晶格大小的数量级是1010m.电子经加速电场加速，形成一电子束，电子束照射该金属晶体时，获得明显的衍射图样问这个加速电场的电压约为多少？(已知电子的电荷量为e1.61019C，质量为m0.901030kg)解析据波长发生明显衍射的条件可知，当运动电子的德布罗意波波长与晶格大小差不多时，可以发生明显的衍射现象设加速电场的电压为U，电子经电场加速后获得的速度为v，对加速过程由动能定理得eUmv2据德布罗意物质波理论知，电子的德布罗意波长，其中pmv，解方程组可得U153 V.答案153 V13已知5.31035Js，试求下列情况中速度测定的不确定量(1)一个球的质量m1.0 kg，测定其位置的不确定量为106m.(2)电子的质量me9.01031kg，测定其位置的不确定量为1010 m(即在原子的数量级)解析(1)m1.0 kg，x106m，由xp，pmv知v1m/s5.31029m/s.(2)me9.01031kg，x1010mv2m/s5.89105m/s.答案(1)v15.31029m/s(2)v25.89105m/s