《人教新课标选修3-517.4概率波达标作业(解析版)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教新课标选修3-517.4概率波达标作业(解析版)（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、17.4概率波达标作业（解析版）1 .在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是（）A.弱光衍射实验B.电子束在晶体上的衍射实验C.弱光干涉实验D. X射线的衍射实验2 .如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球A、B, A球的质量大于B球的质量.开始时A球以一定的速度向右运动， B球处于静止状态.两球碰撞后均向右运动设碰前 A球的德( )A. 入1=入2-入3布罗意波长为入1,碰后A、B两球的德布罗意波长分别为 入2和入3,则下列关系式正确的是D.1B.入1=入2+入3C.13 .关于电子云，下列说法正确的是（）A.电子云是真实存在的实体B.电子云周围的小黑圆点就是电子的真实位置C.电子云
2、上的小黑圆点表示的是电子的概率分布D.电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道4.下列关于概率波的说法中，正确的是（）A.概率波就是机械波B.物质波是一种概率波C.概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象D.在光的双缝干涉实验中，若粒子每次都是一个一个地通过，能确定粒子会通过哪一个缝5 .如图甲所示为实验小组利用100多个电子通过双缝后的干涉图样，可以看出每一个电子都是一个点；如图乙所示为该小组利用 70000多个电子通过双缝后的干涉图样，为明暗相间的条纹.则对本实验的理解正确的是 （）M乙A.图甲体现了电子的粒子性B.图乙体现了电子的粒子性C.单个电子运动轨道是确定的D.图乙中暗
3、条纹处仍有电子到达，只不过到达的概率小6 .下列说法中正确的是（）A.光的波粒二象性学说，就是由牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成的B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说C.光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量公式hv中，频率v表示波的特征，表示粒子的特征D.光波不同于宏观概念中那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波7 .关于经典的波的特征，下列说法中正确的是（）A.具有波长，没有频率B.具有频率，没有波长C.既具有颊率，也具有波长D.具有周期性8 .如图甲所示为实验小组利用100多个电子通过双缝后的干涉图样，可以看出每一个电子都是一个点；如图乙所示为该小组利用 7000
4、0多个电子通过双缝后的干涉图样，为明暗相间的条纹.则对本实验的理解正确的是（）A.图甲体现了电子的粒子性B.图乙体现了电子的粒子性C.单个电子运动轨道是确定的D.图乙中明条纹是电子到达概率大的地方9.电子束穿过铝箔后，下列说法中正确的是（A.仍沿直线运动B.将发生衍射C.与光的行射图样类似D.以上说法都不对10.下列关于概率波的说法中，正确的是（A.概率波就是机械波B.物质波是一种概率波C.概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象D.在光的双缝干涉实验中，光子出现概率较大的区域呈现亮条纹，光子出现概率较小的区 域呈现暗条纹11 .电子经电势差为 U=2000V的电场加速，电子的质量
5、 m=0.9 X 10 30kg,求此电子的德布罗 意波长.已知普朗克常数 h=6.6 X 10 34J - s.12 . 20世纪20年代，剑桥大学学生 G泰勒做了一个实验，在一个密闭的箱子里放上小灯泡、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、照相底片，整个装置如图所示小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在底片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍射条纹.泰勒对这照片的平均黑度进行测量，得出每秒到达底片的能量是5 10 13J.已知光速c 3 108m /s-小灯胴第息吸端帙埴大M和位片it /（1）假如起作用的光波波长约为500nm,计算从一个光子到来和下一光子到来所相隔的平均时间，
6、及光束中两邻近光子之间的平均距离；（2）如果当时实验用的箱子长1.2m,根据（1）的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？13 .波长为0.02nm的X射线照射人体骨骼，如果该射线光子被骨骼吸收，则对应逸出电子的能量可估算为 eV （保留一位有效数字），若该射线光子被骨骼中的电子散射，则 出射的X射线波长有所 （填“增大”或“减小”）.（可利用数据：普朗克常量h 2 197MeV fm/c,其中真空中的光速 c 3.0 108m/s，1fm 1015m）14 .有一种实验装置可以逐个地释放可见光子。在一次实验中，释放的光子频率为 6X 1014 Hz,光屏每秒钟接收到的光子能量为5X10-1
7、3 J,光子释放处到光屏的距离足够远，则根据以上数据可计算出空气中相邻两个光子间的平均距离约为 m。（普朗克常量h=6. 626x 10-34 J s,保留两位有效数字）参考答案1 . B【解析】【详解】A.弱光衍射实验证明了光的波动性，选项A不符合题意；B.电子束在晶体上的衍射实验最早证明了德布罗意波存在，选项 B符合题意；C.弱光干涉实验证明了光的波动性，选项C不符合题意；D. X射线本身就是一种波，而不是实物粒子，故X射线的衍射实验不能证明德布罗意波的存在，选项D不符合题意；2. D【解析】【详解】h 一 h球A B碰撞过程中，满足动n1寸恒 .则p B 0=pA p A,由 一，可信p
8、 ,即动量守 h h h -,2 3恒表达式可与成, 所以 i。3122 + 3A.入1=入2-入3与计算结果不符，A错误。B.入产入2+入3与计算结果不符，B错误。C. 12 3与计算结果不符,C错误。23D. k工与计算结果相符，D正确。 2+ 33 . C【解析】【详解】由电子云的定义我们知道，电子云是一种稳定的概率分布，人们常用小黑圆点表示这种概率分布，小黑圆点的密疏代表电子在这一位置出现的概率大小.A.电子云是真实存在的实体，与结论不相符，选项 A错误；B错误;B.电子云周围的小黑圆点就是电子的真实位置，与结论不相符，选项C.电子云上的小黑圆点表示的是电子的概率分布，与结论相符，选项
9、 C正确；D.电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道，与结论不相符，选项 D错误；故选 C.4 B【解析】【详解】A.概率波具有波粒二象性，因此率波不是机械波，选项 A错误；B.对于电子和其他微观粒子，由于同样具有波粒二象性，所以与它们相联系的物质波也是概率波， B 正确；C.概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但它们的本质不一样，C错误；D.在光的双缝干涉实验中，若只有一个粒子，则它从两个缝穿过的概率是一样的，D错误.故选 B.5 AD【解析】【详解】AC.题图甲中的每一个电子都是一个点，说明少数电子体现粒子性.每个电子到达的位置不同，说明单个电子的运动轨道不确定，A正确，C错误；B .
10、题图乙中明暗相间的条纹说明大量的电子表现为波动性，B错误；D.题图乙中暗条纹处仍有电子到达，只不过到达的概率小，D正确.6 CD【解析】【详解】A. 爱因斯坦的“光子说”与惠更斯的波动说揭示了光具有波粒二象性，故A 错误；BC. 麦克斯韦根据他的电磁理论， 认为光是一种电磁波， 而赫兹证实了电磁波的存在， 电磁波传播速度跟光速相同.光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量公式 =hv中，频率v表示波的特征，表示粒子的特征，故 B错误，C正确；D. 光波不同于宏观概念中那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概念波，故D正确 .7 CD【解析】【详解】经典波的波长、周期、波速满足 v f ，所
11、以经典波具有频率、波长和周期性A.具有波长，没有频率，与结论不相符，选项 A错误；8 .具有频率，没有波长，与结论不相符，选项 B错误；C.既具有颊率，也具有波长，与结论相符，选项 C正确；D.具有周期性，与Z论相符，选项 D正确；故选 CD.8 AD【解析】【详解】AC.题图甲中的每一个电子都是一个点，说明少数粒子体现粒子性，到达的位置不同，说明单个电子的运动轨道不确定，A符合题意，C不符合题意；8 . 题图乙中明暗相同的条纹说明大量的粒子表现为波动性，B 不符合题意；D.明条纹是电子到达概率大的地方，D符合题意；9 BC【解析】【详解】AB.电子束穿过铝箔后会发生衍射现象，不再沿直线前进，
12、选项 A错误，B正确；BC.电子束的衍射图样与光的行射图样类似，选项 C正确，D错误；故选 BC.10 BD【解析】【详解】A.德布罗意波是概率波，它与机械波是两个不同的概念，两者的本质不同，A错误;B 物质波也就是德布罗意波， 指粒子在空间中某点某时刻出现的概率符合一定的统计规律，B 正确；C.概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但其本质是不一样的，C错误；D.在光的双缝干涉实验中，光子出现概率较大的区域呈现亮条纹，光子出现概率较小的区域呈现暗条纹，D 正确故选BD.11,入=2.75 X 1011m【解析】【详解】根据德布罗意波长公式：电子在电场中加速度由动能定理有E=Ue且 P2=2m
13、E代入数据解得：入=2.75 x 10-11 m【点睛】h 本题考查了物质波波长的计算公式明确各物理量的含义和关系，代入数据计算即可.12. (1) 8.0 10 7s； 240m (2)见解析【解析】【详解】(1) 500nm的光子能量为c34 3.0 10819h h 6.63 10 34 9J 4.0 10 J500 10 9因每秒到达底片的光子数为n E 5 10 19 个 1.25 1 06 个4 10 19如光子是依次到达底片的，则光束中相邻两光子到达底片的时间隔是t 1S 1s 68.0 10 7sn 1.25 106两相邻光子间平均距离为s c t 3.0 108 8.0 10
14、 7m 240m .(2)由(1)的计算结果可知，两光子间距有240m,而箱子长只有1.2m,所以在箱子里一般不可能有两个光子同时在运动.这样就排除了光的衍射行为是光子相互作用的可能性.因此，衍射图形的出现是许多光子各自独立行为积累的结果，在衍射条纹的亮区是光子到达概率较大的区域，而暗区是光子到达概率较小的区域.这个实验支持了光波是概率波的观点.13. 6 104增大【解析】【详解】1 . X射线光子能量很大，可忽略逸出功，则对应逸出电子的能量为X射线光子的能量，所以c4Eh 6 10 eVc2 .该射线光子被骨骼中的电子散射后，能量变小，由Eh,可得波长增大.14. 2.4X102【解析】设每秒释放光子数为 n,有nh v =E则相邻两个光子间的平均距离l -,联立解得nA l= 2. 4X 102 m.【点睛】本题是个综合性较强的题目，要求的理解能力较大，难点在于如何分析光子的个数.
