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1、第三节实物粒子的波粒二象性作业、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得 0分， 共40分）1. 电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm,如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同的速度情况下，质子显微镜的最高分辨率将（）A. 小于 0.2 nmB. 大于 0.2 nmC. 等于 0.2 nmD. 以上说法均不正确2. 下列说法中正确的是（）A. 物质波属于机械波B. 只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C. 德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有
2、一 种波和它对应，这种波叫物质波D. 宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性3.关于物质波，以下说法正确的是（)A.任何运动物体都具有波动性B.湖面上形成的水波就是物质波C.通常情况下，质子比电子的波长长D.核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道4.关于物质波，下列认识错误的是（)A.任何运动的物体（质点）都伴随一种波，这种波叫物质波B. X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的C.电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的D.宏观物体尽管可以看做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象5.下列关于不确定关系说法正确的是（）A.只对微观粒子适用B. 只对宏观粒子适用
3、C. 对微观和宏观粒子都适用D. 对微观和宏观粒子都不适用6. 有中子衍射技术中，常用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距比较接近。已知中子质量为1.67 X 10-27 kg，普朗克常量为6.63 X 10-34 J?s ,则可以估算出德布罗意波波长为1.82X10-10m的热中子动能的数量级为（）-17-19A. 10JB.10J-21-24C.10 JD.10J7. 由不确定性关系可以得出的结论是（）A. 如果动量的不确定范围越小，则与它对应坐标的不确定范围就越大B. 如果位置坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大C. 动量和位置坐标的不确定范围之间的
4、关系不是反比例函数D. 动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一确定的关系8. 下述说法正确的是（）A. 宏观物体的动量和位置可准确测定B. 微观粒子的动量和位置可准确测定C. 微观粒子的动量和位置不可同时准确测定D. 宏观粒子的动量和位置不可同时准确测定9. 关于不确定性关系 二说冲有以下几种理解，正确的是（）A. 微观粒子的动量不可确定B. 微观粒子的位置不可确定C. 微观粒子的动量和位置不可同时确定D. 不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体10. 光通过单缝所发生的现象，用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释，正确的是（ ）A. 单缝宽，光是沿直线传播，这是因为单缝宽
5、，位置不确定量厶工大，动量不确定量 厶洋 小，可以忽略B. 当能发生衍射现象时，动量不确定量潭就不能忽略C. 单缝越窄，中央亮纹越宽，是因为位置不确定量小，动量不确定量大的缘故D. 以上解释都是不对的二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11. 电子经电势差为 U=200 V的电场加速，在 泾咗c的情况下，此电子的德布罗意波长为12. 一辆摩托车以20 m/s的速度向墙冲去，车身和人共重 100 kg,则车撞墙时的不确定范 围是.三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，
6、答案中必须明确写出数值和单位）12. （11分）一质量为10 g的子弹从直径为 0.5 cm的枪口射出，求子弹射出枪口时其横 向速度的不确定量。13. （11分）电子的质量为-=9.1 x 10-31 kg，测定其速度的不确定量为2 x 10-6 m/s.求其位置的不确定量.一=5.3 x 10-35 J s15.（ 13分）根据光子说光子的能量 I二；，,我们还知道物体能量三二.,频率=5X 1014 Hz 的光子具有的动量是多少？ 一电子的动量与该光子相同，该电子的运动速度是多少？ 该电子物质波的波长 仏是多少？16.（13分）质量为10 g，速度为300 m/s在空中飞行的子弹，其德布罗
7、意波波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性，我们是否能够看到子弹上下或左右颤动着前进，在空间中描绘出正弦曲线或其周期性曲线？为什么？第三节实物粒子的波粒二象性参考答案、选择题1. A 解析：显微镜的分辨能力与波长有关，波长越短其分辨能力越强，由! = ；知，如果把质子加速到与电子相同的速度，质子的波长更短，分辨能力更咼.2.C解析：实物粒子也具有波动性，这种与实物粒子相联系的波称为物质波，机械波是由于物体的振动在介质中传播形成的，物质波不是机械波， 选项A错误；实物粒子也有波动性，故选项B错误；C.任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都
8、有一种波和它对应， 这种波叫物质波，选项 C正确；宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，是因为宏观粒子的波长短，衍射或干涉现象不明显，选项D错误.3.AD解析：任何运动物体都具有波动性，A正确.湖面上形成的水波是机械波不是物质波，B错.电子的动量比质子的动量往往要小一些，由一知，电子的德布罗意波长要长，C错.由于电子的波动性，核外电子绕核运动不可能有确定的轨道，D正确4.BD解析：X射线衍射实验验证 X射线是电磁波，B错误，宏观物体物质波也具有干涉、衍射现象，只不过现象不明显，D错误.5.A6.D 解析：由不确定性关系得由动量与动能的关系得 瓯三 :丹联立得為W竺 =：其心営二J=0.25
9、 iW J.故选项D正确. a m3i.(5 mt7. ABC8. AC9. CD解析：不确定性关系 亠-一心一表示确定位置、动量的精度互相制约，此长彼消，r“当粒子位置不确定性变小时，粒子动量的不确定性变大；粒子位置不确定性变大时，粒子动量的不确定性变小.故不能同时准确确定粒子的动量和坐标.不确定性关系也适用于其他宏观粒子，不过这些不确定量微乎其微10. ABC解析：由不确定性关系可知选项A、B、C正确.1、填空题11. 8.70 x 10-2 nm解析：已知所以T= 亍, iA& i usz. = = nm女口（7=200 V，则 i. = r nm= nm=8.70 x 10-2 nm2
10、 20012. 人氏2.64 x 10-38 m解析：根据不确定关系 Ajri-p 得：A工一-二 m=2.64 x 10-38 mL 4=4 2 丄萸 i3Z-tnOL2J三、计算题I13. 1.06 x 10-30 m/s解析：由不确定性关系二一一得，二一 亠m/s=1.06r 4=?m 儿=一上 JXH.flx.D.nasXC.atL_3Qx 10 m/s14.29.1 m 解析：由不确定性关系得 厶丸仏簞丄由动量定义得 严二釈电止联立得咒孟二二药益翥百m=29.1 m.15.解析：对光子，能量E - Av - 曲,动量炉=论，故得朗 P.H M1D_3S：EkMU-27p = me =
11、忑7二kg m/s 1.1 x 10 kg m/s.设电子质量为*冷，速度为：，动量为隔,则-依题知.：二.以上三式联立得到电子的速度大小为f；1. LD-S-m/s3 1.2 x 10 m/s.电子物质波的波长 亂严*= 先密?m- 6.0 x 10-7 m.16.解析：根据德布罗意的观点，任何运动着的物体都有一种波和它对应，飞行的子弹必 有一种波与之对应由于子弹的德布罗意波波长极短，我们不能观察到其衍射现象即使采用特殊方法观察，由于德布罗意波是一种概率波，仅是粒子在空间出现的概率遵从波动规 律，而非粒子的曲线运动由波长公式可得巴：m=2.21 x 10-34 m.因子弹的德布罗意波波长太短，无法观察到其波动性.不会看到这种现象，因德布罗意波是一种概率波，粒子在空间出现的概率遵从波动规律，而非宏观的机械波，更不是粒子做曲线运动
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