2019-2020年高中物理第十七章波粒二象性17.1能量量子化检测新

1、2019-2020 年高中物理第十七章波粒二象性17.1 能量量子化检测新人教版1.（多选）关于普朗克“能量量子化”的假设，下列说法正确的是（）A. 认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的B. 认为能量值是连续的C. 认为微观粒子的能量是量子化的、连续的D. 认为微观粒子的能量是分立的【解析】 普朗克的理论认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的，微观粒子的能量是量子化的，是分立的.故 A、D 正确.【答案】 AD18C2 .能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10 J，已知可见光的平均波长（入=）约为V0.6 卩m普朗克常量h= 6.63X1034J s,则进入人眼的光子数至少为（）A.

2、 1 个 B . 3 个C. 30 个 D . 300 个【解析】 可见光的平均频率：V=C,能量子的平均能量为=hV,引起视觉效应时：入E=n& ,联立解得n= 3, B 正确.【答案】 B3 .以下宏观概念，哪些是“量子化”的（）A. 颗树苗生长的高度B. 从车站开出的汽车驶过的路程C. 人的个数D. 烧水时温度计的示数【解析】 A、B、D 三个选项描述的内容都是连续的，只有 C 项是不连续的，即量子化的.【答案】 C4 .对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法不正确的是（）A. 以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B. 辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍C. 吸收的能

3、量可以是连续的D. 辐射和吸收的能量是量子化的【解析】 根据普朗克能量子假说， 带电粒子的能量只能是某一最小能量值&的整数倍，能量的辐射，吸收要一份份的进行，故A、B、D 正确.2019-2020 年高中物理第十七章波粒二象性17.1 能量量子化检测新人教版【答案】 C5.关于对黑体的认识，下列说法正确的是（）A. 黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有 关C. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关D. 如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面

4、经多次反射和 吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体【解析】 黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，A 错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，B 错误，C 正确；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔，D 错误.【答案】 C6 关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是（）A. 热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B. 温度越高，物体辐射的电磁波越强C. 辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D. 常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色【解析】 一切物体都不停地向外辐射电磁波， 且温度越高，辐射

5、的电磁波越强，A 错误， B 正确；选项 C 是黑体辐射的特征， C 错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D 错误.【答案】 B7 近年来，无线光通信技术（不需光纤，利用红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手段）在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应用前景.关于红外线和光通信，以下说 法中正确的是（）光通信就是将文字、数据、图象等信息转换成光信号从一地传向另一地的过程光纤通信中的光信号在光纤中传输，无线光通信的光信号在空气中传输红外线的频率比可见光的频率高 红外光子的能量比可见光子的能量大A.B .C.D .【解析】 无线光通信技术是光信号在空气中直接传输.光纤通信中的光信号是在光

6、纤中传输不论哪种方式，传输的都是文字，数据图象等信息而红外线的频率由电磁波谱可 知比可见光的频率低， 由爱因斯坦的光子论可知=hv,红外光子的能量比可见光的光子的 能量小.【答案】 A8.对应于 3.4X10T9J 的能量子，其电磁辐射的频率和波长（c=入v）各是多少？c3.0X108 7波长X=V=5.13X1014 m=5.85X10 m.14 75.13 X10 Hz 5.85X101 .（多选）关于黑体辐射的实验规律叙述正确的是A.随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加B.随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动C.黑体热辐射的强度与波长无关D.黑体辐射无任何规律【解析

7、】 黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.【答案】 AB2 在自然界生态系统中，蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用，蛇是老鼠的天敌，它通过接收热辐射来发现老鼠的存在假设老鼠的体温约为 37C，它发出的最强的热辐射的波长为入max，根据热辐射的理论，入max与辐射源的绝对温度T（T=t+ 273 K）的关系近似为入maXT= 2.90X103m- K.则老鼠发出的最强的热辐射的波长为（）一 5一 6A. 7.8X10 m B.9.4X10 mC. 1.16X104m D.9.7X10一8m【解析】 体

8、温为 37C时，热力学温度T= 310 K,根据 入maxT= 2.90X10一3m- K,得入max【答案】 B3. xx 年诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化.他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精 密科学时代的起点下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中错误的是（）A. 微波是指波长在 103m 到 10 m 之间的电磁波19【解3.4X1034Hz=5.13X1014Hz频率 一h_6.63X10【答9 .人体表面辐射电磁波的最大值落在波长（入=）为 940 nm 处，能量子的值为多大?V【解hc其能量子的值

9、E=hV=一 3486.63X10X3.0X10J=2.12X10-19J.9940X10【答2.12X1019J2.90X10310m=9.4X106m.B. 微波和声波一样都只能在介质中传播C. 黑体的热辐射实际上是电磁辐射D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说【解析】微波是一种电磁波，传播不需要介质，B 错；由于分子和原子的热运动引起的一切物质不断向外辐射的电磁波又叫热辐射，C 正确.【答案】B4 .单色光从真空射入玻璃时，它的（）A. 波长变长，速度变小，光量子能量变小B. 波长变短，速度变大，光量子能量变大C. 波长变长，速度变大，光量子能量不变D. 波长变短，速度变小，

10、光量子能量不变【解析】因为光的频率不变，光量子的能量不变；再根据折射率n=C=可知，光v入的速度变小，波长变短.【答案】D5太阳光垂直射到地面上，地面上i m 接收的太阳光的功率为 1.4 kw 其中可见光部分约占 45%.（1） 假如认为可见光的波长（入=）约为 0.55 卩 m,日地间距离 R= 1.5x1011m.普朗克V常量h= 6.6x1034J s,估算太阳每秒辐射出的可见光光子数.（2）若已知地球的半径为 6.4x106m,估算地球接收的太阳光的总功率.【解析】（1）设地面上垂直太阳光每平方米面积上每秒接收的可见光光子数为n,则有:cPx45%=nh ,入_ 630.45 入P0

11、.45X0.55X10X1.4x10 人可人解得n= - - =-34-8- 个=1.75x10 个,hc6.6x10 x3x10则所求可见光光子数N= n4 nR= 1.75x1021x4x3.14x(1.5x1011)2个4.9x1044个.26214地球接收太阳光的总功率戸地=Pnr= 1.4x3.14x(6.4x10 ) kW 1.8x10 kW.【答案】(1)4.9x1044个 (2)1.8x1014kW2019-2020 年高中物理第十七章波粒二象性17.2 光的粒子性检测新人教版1.下列说法中不正确的是（）A. 康普顿效应说明了光子具有动量和能量B. 康普顿效应进一步证实了光的粒

12、子性C. 黑体辐射规律是爱因斯坦提出的D.普朗克提出能量子假设【解析】 由康普顿效应的意义我们可以认识到A、B 正确黑体辐射理论和能量子假设是普朗克提出的，故 C 错误，D 正确.【答案】 C2 .光电效应中，从同一金属逸出的电子动能的最大值（）A. 只跟入射光的频率有关B. 只跟入射光的强度有关C. 跟入射光的频率和强度有关D. 除跟入射光的频率和强度有关外，还和光照的时间有关【解析】 由爱因斯坦光电效应方程可知从金属逸出的光电子的最大初动能，只跟入射光的频率有关，故只有 A 项正确.【答案】 A3 .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v的光子打在光电池极板上，这

13、些光子的总能量为（h为普朗克常量）（）1A.hvB. gNhvC. NhvD . 2Nhv【解析】 光子能量与频率有关，一个光子能量为E=hv,N个光子能量为Nhv,故 C正确.【答案】 C4 .科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子.假设光子与电子碰撞前的波长为入，碰撞后的波长为 入，则碰撞过程中（）A.能量守恒，动量守恒，且 入=入B.能量不守恒，动量不守恒，且入=入C.能量守恒，动量守恒，且入v入D.能量守恒，动量守恒，且入 入【解析】 能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律，适用于宏观世界也适用于微观世界，光子与电子碰撞时遵循这两个守恒定律.光子

14、与电子碰撞前光子的能量E=hv=hC，当入光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子，光子的能量E=hv=旺十，由EE,入可知入v入，选项 C 正确.【答案】 C5.在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初 动能Ek与入射光的频率v的关系如图所示，由实验图线不能求出（）A. 该金属的极限频率和极限波长B. 普朗克常量C. 该金属的逸出功D. 单位时间内逸出的光电子数【解析】 由图线可知 丘=0 时的频率为极限频率V0、极限波长为 入0=.该图线的斜V0率等于普朗克常量h,该金属的逸出功W=hv0也可求.不能求出单位时间内逸出的光电子数， 故 D 不能求得.【

15、答案】 D6 .频率为v的光照射某种金属材料， 产生光电子的最大初动能为Ek,若以频率为 2v的 光照射同一金属材料，则光电子的最大初动能是（）A.2EkB.Ek+hvC. EhvD.Ek+2hv【解析】 根据爱因斯坦光电效应方程E=hvW知，当入射光的频率为v时，可计算 出该金属的逸出功W=hvEk.当入射光的频率为 2v时，光电子的最大初动能为Ek= 2hv W/=Ek+hv.【答案】 B7.（多选）现有a、b、c三束单色光，其波长关系为入a入b入c.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，

16、一定能发生光电效应C. a 光束照射时，释放光电子数目最多D. c 光束照射时，释放光电子的最大初动能最小【解析】c=入v,入a入b入c,vaV vbV vc.用光束b照射金属，该频率等于极限频率，恰好发生光电效应.因为光束a的频率小于该极限频率，不能发生光电效应，A 选项正确；光束c的频率大于该极限频率， 能发生光电效应，B 选项正确；光电子数目由光强来决定， 不知三束光的光强，无法确定释放出的光电子数，C 选项错误；由光电效应方程Em=hvW,c频率最大，金属的逸出功一定，则c光照射时，释放出的光电子动能最大，D 选项错误.【答案】 AB8.如图所示，为一光电管电路，滑动变阻器触头位于ab

17、上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施有（）A.加大照射光的强度B.换用波长短的光照射C.将P向b滑动D.将电源正、负极对调【解析】电表无偏转，说明没有发生光电效应现象，即入射光的频率小于极限频率，要能发生光电效应现象，只有增大入射光的频率，即减小入射光的波长.【答案】B9 .如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角.（1）现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将_（选填“增大”、“减小”或“不变”）.（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转那么，若改用强度更大的红

18、外线灯照射锌板，可观察到验电器指针_（选填“有”或“无”）偏转.【解析】验电器的指针张开，表明用紫外线照射锌板时，发生了光电效应，从锌板表面逸出了电子，锌板带正电；带负电的金属小球与锌板接触，电荷中和，锌板带电荷量减小，所以验电器指针偏角将变小. 用钠灯发出的黄光照射锌板，指针无偏转，没有发生光电效应.改用红外线，由于红外线的频率小于黄光的频率，即不发生光电效应，所以验电器指针无偏转.【答案】减小（2）无10. （1）研究光电效应的电路如图所示用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压UAK

19、的关系图象中，正确的是 _ .ABCD（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小 _（选填“增大”、“减小”或“不变”），原因是【解析】 由于光的频率一定，它们的截止电压相同，A、B 不正确.光越强，电流越大，C 正确.由于光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功），光电子的动量变小.【答案】 （1）C （2）减小光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）能力提升1.（多选）某金属的逸出功为 2.3 eV，这意味着（）A.这种金属内部的电子克服原子核引力做 2.3 eV 的功即可脱离表面B.这种金属表层的电

20、子克服原子核引力做 2.3 eV 的功即可脱离表面C.要使这种金属有电子逸出，入射光子的能量必须大于2.3 eVD.这 种 金 属受到光照时若有电子逸出，则电子离开金属表面时的动能至少等于2.3 eV【解析】 逸出功指金属表层电子脱离原子核克服原子核引力所做的功.由E0知 hvW，故 C 对.【答案】 BC2 .用波长为 2.0X107m 的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7X1019J .由此可知，钨的极限频率是（普朗克常量h= 6.63X1034J s,光速c= 3.0X108m/s，结果取两位有效数字）（）1414A.5.5X10 Hz B.7.9X10 Hz1415C. 9.8X10 Hz D.1.2X10 Hzc【解析】 由光电效应方程 & =hVW逸，可得W1=hvEk,而W1=hV0,V=，所入 以钨的极限频率V0= 2=7.9X1014Hz，