2014届高三物理（教科版）第一轮复习自主学习训练 6-2

2014届高三物理（教科版）第一轮复习自主学习训练 6-2

第2节 量子世界 ‎(时间：60分钟)‎ 知识点 基础 中档 稍难 黑体辐射及光子能量 ‎1、2、3、4‎ 物质的波粒二象性 ‎5、6‎ 综合提升 ‎7、8‎ ‎9、10‎ 知识点一　黑体辐射及光子的能量 ‎1．下列关于黑体辐射的说法正确的是 (　　)．‎ A．黑体辐射的强度仅与温度有关，温度越高辐射越强 B．黑体辐射的强度与温度及辐射波长均有关 C．只有黑色物体才能发生黑体辐射 D．黑体辐射是一种理想辐射，在实际生活中很难找到，所以我们研究黑体 辐射没有意义 答案　B ‎2．光子的能量是由下列哪个物理量决定的 (　　)．‎ A．光的波长 B．光的频率 C．光的传播速度 D．介质的性质 解析　光子的能量ε＝hν，h是普朗克常量，故光子的能量与光子的频率成正 比，所以B正确，A、C、D错误．‎ 答案　B ‎3．对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点下列说法正确的有 (　　)．‎ A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收的 B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍 C．吸收的能量可以是连续的 D．辐射和吸收的能量是量子化的 解析　根据普朗克的量子理论，能量是不连续的，其辐射和吸收的能量只能 是某一最小能量单位的整倍数，故A、B、D均正确而C错误．‎ 答案　ABD ‎4．人眼对绿光最为敏感．正常人的眼睛接收到波长为 530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是 ‎(　　)．‎ A．2.3×10－18 W B．3.8×10－19 W C．7.0×10－48 W D．1.2×10－48 W 解析　因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收的最小功 率是P＝，‎ 式中E＝6ε，又ε＝hν＝h，‎ 可解得P＝6× W ‎＝2.3×10－18 W.‎ 答案　A 知识点二　物质的波粒二象性 ‎5．下列叙述的情况正确的有 (　　)．‎ A．光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体 B．光是波，与橡皮绳上的波相似 C．光是一种粒子，它和物质作用是“一份一份”进行的 D．光子在空间各点出现的可能性大小(概率)，可以用波动的规律来描述 解析　光具有波动性，但不是经典理论中的波，光具有粒子性，也不是传统 概念中的粒子．光与物质作用时，即发生能量交换时，不是连续进行的，而 是“一份一份”进行的，表现出粒子性；光在空间的分布规律符合波动规律，‎ 表现出波动性．因此，A、B错误，C、D正确．‎ 答案　CD ‎6．下列关于光子的说法中，正确的是 (　　)．‎ A．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子 B．光子的能量由光强度决定，光越强，每份光子的能量一定越大 C．光子的能量由光的频率决定，其能量与它的频率成正比 D．光子可以被电场加速 解析　光是不连续的分成许多单元的，具有一定能量的物质，这些单元叫做 光子．根据ε＝hν知，光子的能量与它的频率成正比．A、C正确．‎ 答案　AC ‎7．下列说法中错误的是 (　　)．‎ A．为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释的困难，德国物理学家普朗克 提出了能量的量子化假说，解决了黑体辐射的理论困难，揭开了物理学崭 新的一页 B．普朗克还提出了光量子理论，即光在传播过程中，能量是不连续的，它 是数值分立的能量组成的 C．物质波理论揭示了物质(包括光和电子)的统一性 D．量子论认为原子处于一系列不连续的能量状态 解析　爱因斯坦提出了光量子理论，即光在传播过程中能量是不连续的，它 是数值分立的能量组成的，所以B选项错．‎ 答案　B ‎8．某单色光在真空中的波长为λ，以h表示普朗克常数，c表示光在真空中的速度，求每个单色光光子的能量E和质量m.‎ 解析　光子能量E＝h，由质能方程E＝mc2得m＝＝.‎ 答案　h， ‎9．功率为100 W的灯泡所放出的能量有1%在可见光范围内，它每秒内放出可见光光子的数目为多少？(设可见光的平均波长为0.5 μm)‎ 解析　设灯泡在1 s内所放出的能量为E，则E＝Pt＝100×1 J＝100 J ‎1 s内所放出的能量在可见光范围内的光子总能量为E′＝100×1% J＝1 J，‎ 因E′＝nhν＝n·h·，所以每秒放出的可见光光子数为 n＝＝＝2.5×1018(个)．‎ 答案　2.5×1018 个 ‎10．某电视机显像管中电子的运动速率为4.0×107 m/s，质量为10 g的一颗子弹的运动速率为200 m/s，分别计算它们的德布罗意波长．(已知德布罗意波长公式为λ＝，me＝9.1×10－31 kg)‎ 解析　对电子 λe＝＝ m＝1.8×10－11m 对子弹λ子＝＝ m＝3.3×10－34 m.‎ 答案　1.8×10－11 m　3.3×10－34 m