高中物理选修3-5全一册学案(15份) 粤教版3(实用教案) 下载本文

小时,粒子动量的不确定性更大;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,对宏观世界的影响可忽略,故、正确.

.已知=× ·,试求下列情况中速度测定的不确定量,并根据计算结果,讨论在宏观和微观世界中进行测量的不同情况.

()一个球的质量 =,测定其位置的不确定量为. ()电子的质量=×答案 见解析

解析 ()由Δ·Δ≥得:球的速度测定的不确定量 Δ≥= =×

-29

-31

-6

,测定其位置的不确定量为

-10

.

这个速度不确定量在宏观世界中微不足道,可认为球的速度是确定的,其运动遵从经典物理学理论.

()电子的速度测定的不确定量 Δ≥= ≈×10

这个速度不确定量不可忽略,不能认为电子具有确定的速度,其运动不能用经典物理学理论处理.

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一、选择题(~题为单选题,~题为多选题)

.在做双缝干涉实验时,发现个光子中有个通过双缝后打到了观察屏上的处,则处是( ) .亮纹 .暗纹

.既有可能是亮纹也有可能是暗纹 .以上各种情况均有可能 答案

解析 由光子按波的概率分布的特点去判断,由于大部分光子都落在点,故处一定是亮纹,选项正确.

.关于电子云,下列说法正确的是( ) .电子云是真实存在的实体

.电子云周围的小黑点就是电子的真实位置 .电子云上的小黑点表示的是电子的概率分布 .电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道

答案

解析 由电子云的定义我们知道,电子云不是一种稳定的概率分布,人们常用小黑点表示这种概率,小黑点的密疏代表电子在这一位置出现的概率大小,故只有正确.

.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ΔΔ≥,判断下列说法正确的是( )

.入射的粒子有确定的动量,射到屏上粒子就有准确的位置 .狭缝的宽度变小了,因此粒子的不确定性也变小了

.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 .可以同时确定粒子的位置和动量 答案

解析 由ΔΔ≥知,狭缝变小了,即Δ减小了,Δ变大,即动量的不确定性变大,故正确,、、错误.

.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( )

.亮条纹是电子到达概率大的地方 .该实验说明物质波理论是正确的 .该实验说明了光子具有波动性 .该实验说明实物粒子具有波动性 答案

解析 该实验说明物质波理论是正确的,实物粒子也具有波动性,亮条纹是电子到达概率大的地方,不能说明光子具有波动性,故选.

.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( ) .电子显微镜分辨本领较强 .质子显微镜分辨本领较强 .两种显微镜分辨本领相同 .两种显微镜分辨本领无法比较 答案

解析 在电场中加速==,又由物质波公式λ=得λ=,所以经相同电压加速后的质子与电子相比,质子的物质波波长短,波动性弱,从而质子显微镜分辨本领较强,即选项正确. .关于光的波动性与粒子性,以下说法正确的是( ) .爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说 .光电效应现象说明了光的粒子性 .光波不同于机械波,它是一种概率波 .光的波动性和粒子性是相互矛盾的,无法统一 答案

解析 爱因斯坦的光子说并没有否定电磁说,只是在一定条件下光是体现粒子性的,错;光电效应说明光具有粒子性,说明光的能量是一份一份的,对;光波在少量的情况下体现粒子性,大量的情况下体现波动性,所以对;光的波动性和粒子性不是孤立的,而是有机的统一体,错.

.以下说法正确的是( )

.微观粒子不能用“轨道”观点来描述粒子的运动 .微观粒子能用“轨道”观点来描述粒子的运动 .微观粒子位置不能精确确定 .微观粒子位置能精确确定 答案

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,故正确.

.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( )

.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

.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

.大量光子的运动规律显示出光的粒子性 .个别光子的运动显示出光的粒子性 答案

解析 单个光子运动具有不确定性,大量光子落点的概率分布遵循一定规律,显示出光的波动性.使光子一个一个地通过双缝,如果时间足够长,底片上会出现明显的干涉图样,正确,、错误;由光的波粒二象性知,个别光子的运动显示出光的粒子性,正确. .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( )

.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 .电子绕核运动时,可以运用牛顿运动定律确定它的轨道 .电子绕核运动的“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 答案

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们在原子中的位置,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,、正确. 二、非选择题

.一辆摩托车以的速度向墙冲去,车身和人共重,则车撞墙时的不确定范围是怎样的? 答案 大于等于×

-38

-38

解析 根据不确定性关系ΔΔ≥得:Δ≥= ≈×.()以下说法中正确的是.

.

.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 .光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说

.光子说并没有否定光的电磁说,在光子能量ε=ν中,频率ν表示波的特征,ε表示粒子的特征

.光波和物质波都是概率波

.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

()如图所示为示波管示意图,电子的加速电压= ,打在荧光屏上电子的位置确定在范围内,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=×

-31

.

答案 () ()可以完全确定 可以用经典力学来处理

解析 ()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,故错误;光子说并没有否定光的电磁说,光子能量公式ε=ν,体现了其粒子性和波动性,错误,正确;光波和物质波都是概率波,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,正确. ()Δ=,由ΔΔ≥得,动量的不确定量最小值Δ≈×

7

-4

-31

·,其速度不确定量最小值Δ≈=

=×× =× ,≈×10,Δ远小于,电子的速度可以完全确定,可以用经典力学来处理.

人生最大的幸福,莫过于连一分钟都无法休息 零碎的时间实在可以成就大事业 珍惜时间可以使生命变的更有价值 时间象奔腾澎湃的急湍,它一去无返,毫不流连 一个人越知道时间的价值,就越感到失时的痛苦 得到时间,就是得到一切 用经济学的眼光来看,时间就是一种财富 时间一点一滴凋谢,犹如蜡烛漫漫燃尽 我总是感觉到时间的巨轮在我背后奔驰,日益迫近 夜晚给老人带来平静,给年轻人带来希望 不浪费时间,每时每刻都做些有用的事,戒掉一切不必要的行为 时间乃是万物中最宝贵的东西,但如果浪费了,那就是最大的浪费 我的产业多么美,多么广,多么宽,时间是我的财产,我的田地是时间 时间就是性命,无端的空耗别人的时间,知识是取之不尽,用之不竭的。只有最大限度地挖掘它,才能体会到学习的乐趣。 新想法常常瞬息即逝,必须集中精力,牢记在心,及时捕获。 每天早晨睁开眼睛,深吸一口气,给自己一个微笑,然后说:“在这美妙的一天,我又要获得多少知识啊!” 不要为这个世界而惊叹,要让这个世界为你而惊叹! 如果说学习有捷径可走,那也一定是勤奋。 学习犹如农民耕作,汗水滋润了种子,汗水浇灌了幼苗,没有人瞬间奉送给你一个丰收。 藏书再多,倘若不读,只是一种癖好;读书再多,倘若不用,只能成为空谈。 学习好似一片沃土,只要辛勤耕耘,定会有累累的硕果;如若懒于劳作,当别人跳起丰收之舞时,你已是后悔莫及了。 不渴望能够一跃千里,只希望每天能够前进一步,学习的成功与失败原因是多方面的,要首先从自己身上找原因,才能受到鼓舞,找出努力的方向