鲁科版 (2019)必修 第三册第4节 初识光量子与量子世界达标测试

这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册第4节 初识光量子与量子世界达标测试，共7页。试卷主要包含了选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．最早提出量子假说的物理学家是 ( )
A．爱因斯坦 B．牛顿 C．开普勒 D．普朗克
2．黑体辐射的“紫外灾难”是指 ( )
A．紫色的自然灾害
B．实验曲线与经典物理理论的计算结果不符合，该结果出现在紫外区，故称
黑体辐射的“紫外灾难”
C．黑体温度达到一定值时，物体辐射的全部都是紫外线
D．黑体温度达到一定值时，物体辐射的全部都是紫色
3．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
4．(多选）关于量子假说，下列说法正确的是 ( )
A．为了解决黑体辐射的理论困难，爱因斯坦提出了量子假说
B．量子假说第一次提出了不连续的概念
C．能量的量子化就是能量的不连续化
D．量子假说认为光在空间中的传播是不连续的
5．(多选）下列说法正确的是 ( )
A．光是一种电磁波 B．光是一种概率波
C．光子相当于高速运动的质点 D．光的直线传播只是宏观近似规律
6．(多选）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
7.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
8．(多选）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
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
10．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
11.(多选）下列说法正确的是( )
A.光与静止质量不为零的物质都具有波粒二象性 B.物质波是概率波
C.康普顿效应证明光具有波动性 D.电子的衍射现象证明物质波的假设是正确的
12.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
13.红、橙、黄、绿四种光的波长逐渐减小，那么这四种光每份能量最小的是( )
A.红光 B.橙光 C.黄光 D.绿光
14.(多选）下列关于物质波的认识，正确的是( )
A.任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波 B.X光的衍射证实了物质波的假设是正确的
C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的 D.物质波是一种概率波
二、计算题
15．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.
16．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＝eq \f(h,mv)，me＝9.1×10－31 kg)
参考答案
1．【解析】 普朗克是量子力学的奠基者，被称为量子力学之父．
【答案】 D
2．【解析】 实验曲线与经典物理理论的计算结果不符合，随着波长变短，即向紫外区延伸时，计算的结果与实验曲线严重不符，该结果出现在紫外区，称其为黑体辐射的“紫外灾难”，故B正确，A、C、D错误．
【答案】 B
3．【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
4．【解析】 普朗克提出了量子假说，他认为，物质辐射(或吸收)的能量都是不连续的，是一份一份进行的．量子假说不但解决了黑体辐射的理论困难，而且重要的是提出了“量子”概念，揭开了物理学上崭新的一页，B、C正确．
【答案】 BC
5．【解析】 不能把光波看做是宏观力学中的介质波、连续波，它实质上是电磁波、概率波；也不能把光子看做宏观世界中的实物粒子、质点．
答案 ABD
6．【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
7.【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＝eq \f(E,t)，式中E＝6ε，又ε＝hν＝heq \f(c,λ)，可解得P＝6×eq \f(6.63×10－34×3×108,530×10－9) W＝2.3×10－18 W.
【答案】 A
8．【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
9．【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
10．【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
11.【解析】.因为任何物质均具有波粒二象性，A正确；物质波又称概率波，B正确；康普顿效应证明光具有粒子性，而不是证明光具有波动性，C错误；电子的衍射现象证明了实物粒子也具有波动性即物质波的存在，D正确.
【答案】A、B、D
12.【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】C
13.【解析】.由波长与频率的关系：c=fλ知四种光的波长逐渐减小，则其频率应逐渐增大，根据普朗克能量子公式知每个能量子的能量和频率成正比，所以四种光中频率最小的红光能量最小，故A正确.【答案】A
14.【解析】.由德布罗意波的定义可知，任何一个运动的物体都有一种波与它对应，德布罗意波（即物质波）是一种概率波，电子的运动是绝对的，电子的衍射证实了物质波的存在，故A、C、D对.
【答案】A、C、D
15．【解析】 光子能量E＝heq \f(c,λ)，由质能方程E＝mc2得m＝eq \f(E,c2)＝eq \f(h,cλ).
【答案】 heq \f(c,λ)，eq \f(h,cλ)
16．【解析】 对电子
λe＝eq \f(h,meve)＝eq \f(6.63×10－34,9.1×10－31×4.0×107) m＝1.8×10－11m
对子弹λ子＝eq \f(h,m子·v子)＝eq \f(6.63×10－34,10×10－3×200) m＝3.3×10－34 m.
【答案】 1.8×10－11 m 3.3×10－34 m