2013-2014高中物 5.3 實(shí)物粒子的波粒二象性規(guī)范訓(xùn)練 魯科版選修.doc
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第3節(jié) 實(shí)物粒子的波粒二象性 (時(shí)間:60分鐘)考查知識(shí)點(diǎn)及角度難度及題號(hào)基礎(chǔ)中檔稍難對(duì)物質(zhì)波的理解與計(jì)算1、2、34、5不確定性關(guān)系6、7、89、10綜合提升11、1213知識(shí)點(diǎn)一對(duì)物質(zhì)波的理解與計(jì)算1關(guān)于物質(zhì)波,以下說(shuō)法中正確的是 ()A任何一個(gè)物體都有一種波與之對(duì)應(yīng)B抖動(dòng)細(xì)繩一端,繩上的波就是物質(zhì)波C動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子相比,質(zhì)子的物質(zhì)波波長(zhǎng)短D宏觀物體不會(huì)發(fā)生明顯的衍射或干涉現(xiàn)象,所以沒有物質(zhì)波解析由德布羅意假設(shè)可知,任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波與之對(duì)應(yīng),故A對(duì);繩上的波是機(jī)械波,B錯(cuò);動(dòng)能相等時(shí),由p得質(zhì)子動(dòng)量大些,由知質(zhì)子物質(zhì)波波長(zhǎng)短,C對(duì);宏觀物質(zhì)波波長(zhǎng)太短,難以觀測(cè),但具有物質(zhì)波,D錯(cuò)答案AC2下列說(shuō)法中正確的是 ()A質(zhì)量大的物體,其德布羅意波長(zhǎng)短B速度大的物體,其德布羅意波長(zhǎng)短C動(dòng)量大的物體,其德布羅意波長(zhǎng)短D動(dòng)能大的物體,其德布羅意波長(zhǎng)短解析由物質(zhì)波的波長(zhǎng),得其只與物體的動(dòng)量有關(guān),動(dòng)量越大其波長(zhǎng)越短答案C3下列說(shuō)法正確的是 ()A物質(zhì)波屬于機(jī)械波B只有像電子、質(zhì)子、中子這樣的微觀粒子才具有波動(dòng)性C德布羅意認(rèn)為,任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體,小到電子、質(zhì)子,大到行星、太陽(yáng)都具有一種波和它對(duì)應(yīng),這種波叫做物質(zhì)波D宏觀物體運(yùn)動(dòng)時(shí),看不到它的衍射或干涉現(xiàn)象,所以宏觀物體運(yùn)動(dòng)時(shí)不具有波動(dòng)性解析物質(zhì)波是一切運(yùn)動(dòng)著的物體所具有的波,與機(jī)械波性質(zhì)不同,宏觀物體也具有波動(dòng)性,只是干涉、衍射現(xiàn)象不明顯,只有C選項(xiàng)正確答案C4質(zhì)量為m50 kg的人,以v15 m/s的速度運(yùn)動(dòng),試求人的德布羅意波波長(zhǎng)解析由公式,pmv得此人的德布羅意波波長(zhǎng) m8.81037 m.答案8.81037 m5如果一個(gè)中子和一個(gè)質(zhì)量為10 g的子彈都以103 m/s的速度運(yùn)動(dòng),則它們的德布羅意波的波長(zhǎng)分別是多少?(中子的質(zhì)量為1.671027 kg)解析中子的動(dòng)量為p1m1v,子彈的動(dòng)量為p2m2v,據(jù)知中子和子彈的德布羅意波長(zhǎng)分別為1,2,聯(lián)立以上各式解得:1,2.將m11.671027 kg,v1103 m/s,h6631034 Js,m21.0102kg.代入上面兩式可解得:1401010 m,26.631035 m.答案4.01010 m,6.631035 m知識(shí)點(diǎn)二不確定性關(guān)系6以下說(shuō)法正確的是 ()A微觀粒子不能用“軌道”觀點(diǎn)來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)B微觀粒子能用“軌道”觀點(diǎn)來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)C微觀粒子位置不能精確確定D微觀粒子位置能精確確定解析微觀粒子的動(dòng)量和位置是不能同時(shí)確定的,這也就決定了不能用“軌道”的觀點(diǎn)來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)(軌道上運(yùn)動(dòng)的粒子在某時(shí)刻具有確定的位置和動(dòng)量)故A正確由微觀粒子的波粒二象性可知微觀粒子位置不能精確確定,故C正確答案AC7由不確定性關(guān)系可以得出的結(jié)論是 ()A如果動(dòng)量的不確定范圍越小,則與它對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的不確定范圍就越大B如果位置坐標(biāo)的不確定范圍越小,則動(dòng)量的不確定范圍就越大C動(dòng)量和位置坐標(biāo)的不確定范圍之間的關(guān)系不是反比例函數(shù)D動(dòng)量和位置坐標(biāo)的不確定范圍之間有唯一確定的關(guān)系解析由不確定關(guān)系的定義分析可知C選項(xiàng)正確,其他三個(gè)選項(xiàng)只說(shuō)明了基本的某個(gè)方面,而沒有對(duì)不確定性關(guān)系作進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),故都不正確答案C8關(guān)于不確定性關(guān)系xp有以下幾種理解,其中正確的是 ()A微觀粒子的動(dòng)量不可確定B微觀粒子的坐標(biāo)不可確定C微觀粒子的動(dòng)量和位置不可能同時(shí)確定D不確定性關(guān)系不僅適用于電子和光子等微觀粒子,也適用于其他宏觀粒子解析本題主要考查對(duì)不確定性關(guān)系xp的理解,不確定性關(guān)系表示確定位置、動(dòng)量的精度相互制約,此長(zhǎng)彼消,當(dāng)粒子的位置不確定性小時(shí),粒子動(dòng)量的不確定性大;反之亦然故不能同時(shí)準(zhǔn)確確定粒子的位置和動(dòng)量不確定性關(guān)系是自然界中的普遍規(guī)律,對(duì)微觀世界的影響顯著,對(duì)宏觀世界的影響不可忽略,故C、D正確答案CD9電子顯微鏡的最高分辨率高達(dá)0.2 nm,如果有人制造出質(zhì)子顯微鏡,在加速到相同速度的情況下,質(zhì)子顯微鏡的最高分辨率將 ()A小于0.2 nm B大于0.2 nmC等于0.2 nm D以上說(shuō)法均不正確解析電子顯微鏡是以利用電子的波動(dòng)性為工作原理的儀器,其分辨率與電子的德布羅意波的波長(zhǎng)成反比,物質(zhì)波的波長(zhǎng)與實(shí)物粒子的動(dòng)量有關(guān),即.在同樣速度的情況下,由于質(zhì)子的質(zhì)量大,故其物質(zhì)波的波長(zhǎng)短,質(zhì)子顯微鏡的分辨率要高于電子顯微鏡的分辨率答案B10光通過(guò)單縫所發(fā)生的現(xiàn)象,用位置和動(dòng)量的不確定性關(guān)系的觀點(diǎn)加以解釋,正確的是 ()A單縫寬,光是沿直線傳播,這是因?yàn)閱慰p寬,位置不確定量x大,動(dòng)量不確定量p小,可以忽略B當(dāng)能發(fā)生衍射現(xiàn)象時(shí),動(dòng)量不確定量p就不能忽略C單縫越窄,中央亮紋越寬,是因?yàn)槲恢貌淮_定量越小,動(dòng)量不確定量越大的緣故D以上解釋都是不對(duì)的解析由不確定性關(guān)系xp可知A、B、C選項(xiàng)都正確答案ABC11在中子衍射技術(shù)中,常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu),因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長(zhǎng)與晶體中原子間距相近已知中子質(zhì)量m1.671027kg,可以估算德布羅意波長(zhǎng)1.821010m的熱中子的動(dòng)能的數(shù)量級(jí)為 ()A1017J B1019J C1021J D1024J解析德布羅意波理論中子動(dòng)量p,中子動(dòng)能Ek,代入數(shù)據(jù)可估算出數(shù)量級(jí)1021J.答案C12金屬晶體中晶格大小的數(shù)量級(jí)是1010m.電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速,形成一電子束,電子束照射該金屬晶體時(shí),獲得明顯的衍射圖樣問(wèn)這個(gè)加速電場(chǎng)的電壓約為多少?(已知電子的電荷量為e1.61019C,質(zhì)量為m0.901030kg)解析據(jù)波長(zhǎng)發(fā)生明顯衍射的條件可知,當(dāng)運(yùn)動(dòng)電子的德布羅意波波長(zhǎng)與晶格大小差不多時(shí),可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象設(shè)加速電場(chǎng)的電壓為U,電子經(jīng)電場(chǎng)加速后獲得的速度為v,對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理得eUmv2據(jù)德布羅意物質(zhì)波理論知,電子的德布羅意波長(zhǎng),其中pmv,解方程組可得U153 V.答案153 V13已知5.31035Js,試求下列情況中速度測(cè)定的不確定量(1)一個(gè)球的質(zhì)量m1.0 kg,測(cè)定其位置的不確定量為106m.(2)電子的質(zhì)量me9.01031kg,測(cè)定其位置的不確定量為1010 m(即在原子的數(shù)量級(jí))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- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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