高中物理 第5章 典力学与物理学的革命 第3节 量子化现象 第4节 物理学-人类文明进步的阶梯学业分层测评 粤教版

第3节 量子化现象 第4节 物理学-人类文明进步的阶梯 (建议用时：45分钟)学业达标1下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是()A有的光是波，有的光是粒子B光子与电子是同样的一种粒子C光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D大量光子的行为往往显示出粒子性【解析】光具有波粒二象性，即具有波动性和粒子性，A错误；光子不是实物粒子，电子为实物粒子，故B错误；光的波长越长，其波动性越明显；波长越短，其粒子性越明显，C正确；大量光子的行为显示波动性，D错误【答案】C2硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能若有N个频率为的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)()AhB.NhCNhD2Nh【解析】单个光子的能量为h.N个光子的总能量则为Nh，故C正确【答案】C3(多选)对光的波粒二象性的理解正确的是()A大量光子传播时往往表现出波动性B个别光子与其他物质作用时往往表现出粒子性C宏观上往往表现出粒子性D微观上往往表现出波动性【解析】光具有波粒二象性，在宏观上，大量光子的行为表现出波动性，在微观上，个别光子表现出粒子性，故A、B正确，C、D错误【答案】AB4(多选)如图531所示，一验电器与有绝缘支座的锌板相连接后，同种金属发现电器指针张开一定角度，如图所示，今用弧光灯照射锌板，发现验电器指针偏角立即变小，为零后又张开一定角度，则()图531A一定发生了光电效应B锌板原来一定带正电荷C锌板原来一定带负电荷D锌板原来可能带正电也可能带负电，但后来一定带正电【解析】弧光灯照射锌板，锌板带电量发生变化，说明一定发生了光电效应，锌板上有电子逸出，锌板的总电量减小，说明锌板原来带有负电荷，A、C正确【答案】AC5(多选)用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，则()A光电子的最大初动能不变 B光电子的最大初动能减少C单位时间内产生的光电子数减少D可能不发生光电效应【解析】由于光电子的最大初动能只与光的频率有关，可知A是正确的，选项B错误减小光强并没有改变光的频率，故光子的能量不变而光子数目减少，所以光电子的数目也随之减小，选项C正确【答案】AC6(多选)下列说法正确的是()A黑体看上去是黑的，因此称为黑体B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C所谓量子或量子化，本质是不连续的，普朗克常数是微观现象量子特性的表征D能量子的值非常小，研究宏观世界时一般测不到能量子效应，因此在微观世界里，量子化是显著的【解析】一个能完全吸收热辐射而不反射热辐射的物体，称之为黑体，黑体是一种理想化物理模型【答案】BCD7(多选)对光的认识，以下说法正确的是()A个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现出波动性B个别光子的行为表现为波动性，大量光子的行为表现为粒子性C光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了D光的波粒二象性应理解为在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显【解析】个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性；光与物质相互作用时表现出粒子性，光的传播规律表现出波动性，光的波动性和粒子性都是光的本质属性，光的波动性表现明显时仍具有粒子属性，因为波动性表现为粒子分布概率；光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，故正确选项为A、D.【答案】AD8(多选)关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是() 【导学号：35390084】A不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性【解析】光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性【答案】ABC能力提升9(多选)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，每份叫做一个光子B光子的能量由光的强度决定，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】光子的能量由光的频率决定，Eh，光子不带电，不能被电场加速【答案】AC10下列说法正确的是()A黑体能够100%的吸收照射到它上面的全部色光B黑体辐射发出的电磁辐射，是不连续的，而是一份一份地进行的C黑体辐射发出的电磁辐射是连续的，而不是一份一份地进行的D黑体辐射现象使经典物理学遇到了无法解决的困难：理论分析与实验结果不相符合【解析】由黑体的定义可知选项A正确人们在研究黑体辐射时，按传统的经典理论分析却与实验结果不符，只有认为电磁辐射是不连续的，而是一份一份地进行的才能与实验相符，由此可知，选项B、D正确，选项C错误【答案】ABD11人的肉眼可以觉察到4.61018 J能量的光那么有多少个波长5107m的光子才能引起人眼的感觉？(其中)【解析】每个光子的能量0hh，所以n12(个)【答案】12个12一灯泡功率P1 W，均匀地向周围辐射平均波长106 cm的光，求距灯泡10 km处，垂直于光的传播方向上，1 cm2面积上每秒通过的光子数(其中)【解析】把灯泡看成点光源，若不考虑光在传播过程 的能量损失，则灯泡辐射的光子向各个方向的数目是均等的，1 s内所有辐射的光子都通过半径为10 km以灯泡为球心的球体表面，即可求出单位面积上平均通过的光子数以光源为中心的每个球面上每秒钟通过的能量为EPt11 J1 J设距光源s cm处在垂直于光线的1 cm2面积上每秒钟通过的能量为E，则Es.因为每个光子的能量为E0h，所以垂直于光线的1 cm2面积上每秒钟通过的光子数为n(个)4.0103(个)【答案】4.0103个