高中物理粤教版第五章经典力学与物理学的革命第五章第三节量子化现象.docxVIP

第五章经典力学与物理学革命

第三节量子化现象

A级抓基础

1．下列物理事件和科学家不相对应的是()

A．普朗克最先提出能量量子化理论

B．牛顿发现并建立了万有引力定律

C．爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应现象

D．霍金最早建立了狭义相对论

解析：最早建立狭义相对论的是爱因斯坦，不是霍金．

答案：D

2．在演示光电效应实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针会张开一个角度．如图所示，这时()

A．锌板带正电，指针带负电

B．锌板带正电，指针带正电

C．锌板带负电，指针带正电

D．锌板带负电，指针带负电

解析：弧光灯照射锌板，有带负电的电子从板上飞出，所以锌板带正电．因为验电器和锌板有导线相连，故验电器和锌板都带正电．故B正确．

答案：B

3．下列有关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．γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性

解析：光的波粒二象性是说光是波的同时又是一种粒子，故A错；光子与电子是不同的粒子，具有不同的特征，故B错；γ射线具有显著的粒子性，也具有波动性，只不过是粒子性较强而波动性较弱，故D错；光的波长越长，其波动性表现越明显，反之，粒子性表现越明显，C正确．

答案：C

4．对ε＝hν的理解，下列说法不正确的是()

A．能量子的能量与频率成正比

B．光的频率越高，光的强度就越大

C．光的频率越高，光子的能量就越大

D．它适用于一切量子化现象

解析：ε＝hν适用于一切量子化现象，是所有的能量子具有的能量的计算公式，因此A、C、D正确，B错误．

答案：B

5．(多选)关于光的波粒二象性，下列说法中正确的是()

A．光的粒子性表现在能量的不连续上

B．光的粒子性就是光是由一些小质点组成的

C．光的波动性表现为光子运动的不确定性

D．光的波动性就是光像水波一样呈波浪式传播

解析：光子的能量E＝hν，其中ν为光的频率，是一份一份的，是不连续的，体现了光的粒子性，A对．光的波动性和粒子性与宏观世界中的“波”和“微粒”有本质的区别，它是指粒子在什么地方出现存在一个概率问题，概率大的地方出现的可能性大，概率小的地方出现的可能性小，显示出波动性是一种概率波，C对，B、D错．

答案：AC

B级提能力

6．现有a、b、c三束单色光，其频率关系为νa<νb<νc.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定()

A．a光束照射时，不能发生光电效应

B．c光束照射时，不能发生光电效应

C．b光的强度减小时，不能发生光电效应

D．b光的强度增大时，不能发生光电效应

解析：a、b、c三束单色光的频率νa<νb<νc，已知用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应，则c光束照射能发生光电效应，a光束不能，A对、B错；能否发生光电效应只与光的频率有关，与光的强度无关，C、D均错．

答案：A

7．太阳能发电是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能的．假设有N个频率为ν的光子打在硅光电池极板上并完全被转化为电能，则产生的电能为()

A．hν \f(1,2)Nhν

C．Nhν D．2Nhν

解析：由普朗克量子理论可知，频率为ν的单个光子能量ε＝hν，则N个这样的光子的总能量为Nhν，故C正确．

答案：C

8．某些物质受到光照后能发出荧光，若入射光的波长为λ0，该物质发出荧光的可能波长为λ，则()

A．一定只有λ＝λ0

B．一定只有λ>λ0

C．λ为大于等于λ0的连续波长

D．λ为大于等于λ0的非连续波长

解析：由能量守恒定律可知发射光能量小于或等于入射光能量，结合光子的能量与频率或波长的关系ε＝hν＝eq\f(hc,λ)，以及辐射能量量子化知识，物质所发出荧光的可能波长λ≥λ0.可知选项D正确．

答案：D

9．假设一只功率为P、发出单色光的灯，辐射出光的频率为ν，在距离该灯为R的较远某位置，有一正对该灯的较小面积S，则时间t内，面积S上获得的光子数是多少(h为普朗克常量)?

解析：灯在时间t内辐射的能量E＝Pt，

单个光子的能量ε＝hν，

所以面积S上获得的光子数

n＝eq\f(ES,4πR2ε)＝eq\f(PtS,4πR2hν).

答案：eq\f(PtS,4πR2hν)