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1、5 不確定關(guān)系
(時間:60分鐘)
知識點
基礎(chǔ)
中檔
稍難
不確定關(guān)系
1、2、3、4、5
6、7、8
不確定關(guān)系的計算
9、10
綜合提升
11、12
13
知識點一 不確定關(guān)系
1.在經(jīng)典物理學(xué)中,可以同時用質(zhì)點的____________和____________精確描述它的運動,如果知道了質(zhì)點的__________,還可以預(yù)言它以后任意時刻的__________和____________.
答案 位置 動量 加速度 位置 動量
2.用數(shù)學(xué)方法對____________進行分析可以知道,如果以Δ
2、x表示粒子的____________不確定量,以Δp表示粒子____________不確定量,則有____________,這就是著名的____________.
答案 微觀粒子 位置的 x方向上動量的 ΔxΔp≥ 不確定關(guān)系
3.在微觀物理學(xué)中,不確定關(guān)系告訴我們,如果要準(zhǔn)確地確定粒子的位置(即Δx更小),則__________________的測量一定會更不準(zhǔn)確(即Δp更大),也就是說,不可能同時準(zhǔn)確地測量粒子的_____________和__________________.
答案 動量 位置 動量
4.在波粒二象性和不確定關(guān)系的基礎(chǔ)上,建立了__________,對現(xiàn)象生活、生
3、產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起到了驚人的作用,比如現(xiàn)代半導(dǎo)體材料的研究和發(fā)展等.
答案 量子力學(xué)
5.由不確定關(guān)系可知.微觀粒子的位置和動量不能同時被確定,也就決定了不能用________觀點來描述粒子的運動.
答案 軌道
6.根據(jù)不確定關(guān)系Δx·Δp≥,下列說法正確的是
( ).
A.采取辦法提高測量Δx精度時,Δp的精度下降
B.采取辦法提高測量Δx精度時,Δp的精度上升
C.Δx與Δp測量精度與測量儀器及測量方法是否完備有關(guān)
D.Δx與Δp測量精度與測量儀器及測量方法是否完備無關(guān)
解析 不確定關(guān)系表明無論采用什么方法試圖確定坐標(biāo)和相應(yīng)動量中的一個,必然引起另一個較大的不確定性
4、,這樣的結(jié)果與測量儀器及測量方法是否完備無關(guān),無論怎樣改善測量儀器和測量方法,都不可能逾越不確定關(guān)系所給出的限度.故A、D正確.
答案 AD
7.經(jīng)150 V電壓加速的電子束,沿同一方向射出,穿過鋁箔后射到其后的屏上,則
( ).
A.所有電子的運動軌跡均相同
B.所有電子到達屏上的位置坐標(biāo)均相同
C.電子到達屏上的位置坐標(biāo)可用牛頓運動定律確定
D.電子到達屏上的位置受波動規(guī)律支配,無法用確定的坐標(biāo)來描述它的位置
解析 電子被加速后其德布羅意波長λ==1×10-10m,穿過鋁箔時發(fā)生衍射.
答案 D
8.下列說法錯誤的
( ).
A.光的頻率越低,其粒子性越顯著
5、B.光波不同于宏觀概念中的那種連續(xù)的波,它是表明大量光子運動規(guī)律的一種概率波
C.物質(zhì)波理論告訴我們,任何運動的微觀粒子都具有波粒二象性
D.在光的單縫衍射實驗中,狹縫變窄,光子動量的不確定量變大
解析 光的頻率越高,粒子性越顯著,A錯.光波不同于宏觀概念中的波,它是一種概率波,B正確.任何運動的微觀粒子都對應(yīng)一定的波長,都具有波粒二象性,C正確.在光的單縫衍射實驗中,狹縫變窄,位置不確定量變?。搔·Δp≥,則光子動量的不確定量變大,D正確.
答案 A
知識點二 不確定關(guān)系的計算
9.一質(zhì)量為10 g的子彈從直徑為0.5 cm的槍口射出,求子彈射出槍口時其橫向速度的不確定量.
6、
答案 大于或等于 1.06×10-34 m/s
10.電視機顯像管中的電子的加速電壓為10 kV,電子槍槍口的直徑為0.01 cm,求電子射出電子槍口時其橫向速度的不確定量.
答案 大于或等于 0.58 m/s
11.人們能準(zhǔn)確預(yù)知單個粒子的運動情況嗎?粒子出現(xiàn)的位置是否無規(guī)律可循呢?
答案 由不確定關(guān)系可知我們不能準(zhǔn)確預(yù)知單個粒子的實際運動情況,但粒子出現(xiàn)的位置也并不是無規(guī)律可循,我們可以根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律知道粒子在某點出現(xiàn)的概率.
12.一輛質(zhì)量為100 kg的試驗車以20 m/s的速度向墻撞去,求車撞墻時的不確定范圍.
答案 Δx≥2.64×10-38 m
13.已知=5.
7、3×10-35 J·s,試求下列情況中速度測定的不確定量.
(1)一個球的質(zhì)量m=1.0 kg,測定其位置的不確定量為10-6 m;
(2)電子的質(zhì)量me=9.1×10-31 kg,測定其位置的不確定量為10-10 m(即在原子直徑的數(shù)量級內(nèi)).
解析 (1)m=1.0 kg,Δx1=10-6 m
由ΔxΔp≥及Δp=mΔv知
Δv1=≥= m/s.
=5.3×10-29 m/s.
(2)me=9.1×10-31 kg,Δx2=10-10 m
同理得Δv2≥= m/s
=5.8×105 m/s.
答案 (1)大于等于5.3×10-29 m/s (2)大于等于5.8×105 m/s