练习19概率波-2020-2021学年【补习教材·寒假作业】高二物理（人教版）

练习19概率波 1．下列各种波不是概率波的是(　　) A．声波　 B．无线电波 C．光波 D．物质波 【答案】A 【解析】概率波包括了物质波、电磁波等，无线电波和光波是电磁波中的某一段范围，所以也属于概率波，声波属于机械波，故A符合题意． 2．下列说法正确的是(　　) A．光子相当于高速运动的质点 B．光的直线传播只是宏观近似规律 C．电子和其他微粒的物质波不是概率波 D．光子与电子是同样的一种粒子 【答案】B 【解析】光子是能量粒子，不能看成高速运动的质点，A错误；光的波长很短，比一般物体的尺寸小得多，所以光的衍射非常不明显，可看成直线传播，B正确；电子和其他微粒，由于同样具有波粒二象性，所以它们的物质波也是概率波，C错误；虽然光子与电子都是微观粒子，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以不能说光子与电子是同样的一种粒子，D错误． 3、(多选)下列说法正确的是 (　　) 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，若有一个光子，则无法定这个光子落在哪个点上 【答案】BD 【解析】机械波是振动在介质中的传播，而概率波是粒子所到达区域的机率大小可以通过波动的规律来确定．故其本质不同．A、C错，B对；由于光是一种概率波，光子落在哪个点上不能确定．D、对． 4、从光的波粒二象性出发，下列说法中正确的是(　　) A．光是高速运动的微观粒子，单个光子表现出波动性 B．光的波长越大，光子的能量越大 C．在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方 D．在光的干涉中，亮条纹的地方是光子到达概率大的地方 【答案】D 【解析】光具有波粒二象性，单个光子表现出粒子性，大量光子表现出波动性，由ε＝eq \f(hc,λ)知，光的波长越大，光子能量越小，选项A、B错；在干涉条纹中亮纹是光子到达概率大的地方，暗纹是光子到达概率小的地方，选项C错误，D正确． 5．在做双缝干涉实验时，发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处，则b处最可能是(　　) A．亮纹 B．暗纹 C．既有可能是亮纹也有可能是暗纹 D．以上各种情况均有可能 【答案】A 【解析】按波的概率分布的特点去判断，由于大部分光子都落在b处，故b处最可能是亮纹，选项A正确． 6.(多选)在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子(　　) A．一定落在中央亮纹处 B．一定落在亮纹处 C．可能落在暗纹处 D．落在中央亮纹处的可能性最大 【答案】CD 【解析】根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上．当然也可落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，不过，落在暗纹处的概率很小，故C、D选项正确． 7．(多选)用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图甲、乙、丙所示的图象，则(　　) A．图象甲表明光具有粒子性 B．图象丙表明光具有波动性 C．用紫外光观察不到类似的图案 D．实验表明光是一种概率波 【答案】ABD 解析：甲图可以看到的是光点，说明光具有粒子性，随着时间的增加，这些光点的排列体现了波的干涉的规律，说明光具有波动性，同时，这种规律是大量光点出现后才表现出来的，所以光是一种概率波，选项A、B、D正确． 8、(多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，光屏处放上照相底片，若减弱光波的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹，对这个实验结果下列认识正确的是(　　) A．曝光时间不长时，光子的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点 B．单个光子的运动没有确定的轨道 C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达概率较大的地方 D．只有大量光子的行为才能表现出波动性 【答案】BCD 【解析】光波是概率波，单个光子没有确定的轨道，其到达某点的概率受波动规律支配，少数光子落点不确定体现粒子性，大量光子的行为符合统计规律，受波动规律支配，才表现出波动性，出现干涉中的亮纹或暗纹，故A错误，B、D正确，干涉中的亮纹处是光子到达概率较大的地方，暗纹处是光子到达概率较小的地方，但也有光子到达．故C正确． 9．(多选)以下说法中正确的是(　　) A．光波和物质波都是概率波 B．实物粒子不具有波动性 C．光的波动性是光子之间相互作用引起的 D．光通过