物理（粤教版）新课堂必修二学业分层测评第5章第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(二十)(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ν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)()A．hνB.eqB.eq\f(1,2)NhνC．Nhν D．2Nhν【解析】单个光子的能量为hν.N个光子的总能量则为Nhν，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：】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，E＝hν，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4.6×10－18J能量的光．那么有多少个波长λ＝5×10－7m的光子才能引起人眼的感觉？(其中ν＝eq\f(c,λ))【解析】每个光子的能量ε0＝hν＝heq\f(c,λ)，所以n＝eq\f(E,ε0)＝eq\f(Eλ,hc)＝eq\f(4.6×10－18×5×10－7,6.63×10－34×3×108)≈12(个)．【答案】12个12．一灯泡功率P＝1W，均匀地向周围辐射平均波长λ＝10－6cm的光，求距灯泡10km处，垂直于光的传播方向上，1cm2面积上每秒通过的光子数．(其中ν＝eq\f(c,λ))【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，1s内所有辐射的光子都通过半径为10km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E＝Pt＝1×1J＝1J设距光源scm处在垂直于光线的1cm2面积上每秒钟通过的能量为E，则Es＝eq\f(E,4πs2).因为每个光子的能量为E0＝hν＝eq\f