2013-2014高中物理 4.5 不確定關系規(guī)范訓練 教科版選修.doc

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5　不確定關系 (時間：60分鐘) 知識點 基礎 中檔 稍難 不確定關系 1、2、3、4、5 6、7、8 不確定關系的計算 9、10 綜合提升 11、12 13 知識點一　不確定關系　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．在經典物理學中，可以同時用質點的____________和____________精確描述它的運動，如果知道了質點的__________，還可以預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)學方法對____________進行分析可以知道，如果以Δx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≥　不確定關系 3．在微觀物理學中，不確定關系告訴我們，如果要準確地確定粒子的位置(即Δx更小)，則__________________的測量一定會更不準確(即Δp更大)，也就是說，不可能同時準確地測量粒子的_____________和__________________． 答案　動量　位置　動量 4．在波粒二象性和不確定關系的基礎上，建立了__________，對現(xiàn)象生活、生產和科學技術的發(fā)展起到了驚人的作用，比如現(xiàn)代半導體材料的研究和發(fā)展等． 答案　量子力學 5．由不確定關系可知．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)不確定關系ΔxΔp≥，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 D．Δx與Δp測量精度與測量儀器及測量方法是否完備無關 解析　不確定關系表明無論采用什么方法試圖確定坐標和相應動量中的一個，必然引起另一個較大的不確定性，這樣的結果與測量儀器及測量方法是否完備無關，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系所給出的限度．故A、D正確． 答案　AD 7．經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均相同 C．電子到達屏上的位置坐標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，無法用確定的坐標來描述它的位置 解析　電子被加速后其德布羅意波長λ＝＝110－10m，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 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　不確定關系的計算 9．一質量為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． 答案　大于或等于　1.0610－34 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．人們能準確預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　由不確定關系可知我們不能準確預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≥2.6410－38 m 13．已知＝5.310－35 Js，試求下列情況中速度測定的不確定量． (1)一個球的質量m＝1.0 kg，測定其位置的不確定量為10－6 m； (2)電子的質量me＝9.110－31 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)． 解析　(1)m＝1.0 kg，Δx1＝10－6 m 由ΔxΔp≥及Δp＝mΔv知 Δv1＝≥＝ m/s. ＝5.310－29 m/s. (2)me＝9.110－31 kg，Δx2＝10－10 m 同理得Δv2≥＝ m/s ＝5.8105 m/s. 答案　(1)大于等于5.310－29 m/s　(2)大于等于5.8105 m/s