高中物理量子世界測試題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——高中物理量子世界測試題

一、單項(xiàng)選擇題(此題包括6小題，每題5分，共30分)

1.普朗克能量子假說認(rèn)為()

A.在宏觀領(lǐng)域，物體能量的變化是不連續(xù)的

B.在微觀領(lǐng)域，物體的能量是連續(xù)變化的

C.物體輻射或吸收能量是一份一份舉行的

D.輻射的波長越長，物體輻射的每一個(gè)能量子的能量就越大

2.(2022泉州高一檢測)太陽能發(fā)電是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能的.假設(shè)有N個(gè)頻率為ν的光子打在硅光電池極板上并完全被轉(zhuǎn)化為電能，那么產(chǎn)生的電能為()

A.hνB.NhνC.NhνD.2Nhν

3.關(guān)于光的本性，以下說法正確的是()

①光子說并沒有否決光的電磁說

②光電效應(yīng)現(xiàn)象反映了光的粒子性

③光的波粒二象性是綜合了牛頓的微粒說和惠更斯的波動(dòng)說得出來的

④大量光子產(chǎn)生的效果易顯示出粒子性，個(gè)別光子產(chǎn)生的效果易顯示出波動(dòng)性

A.①②B.③④C.①③D.②④

4.以下對(duì)光的波粒二象性的理解正確的是()

A.光有時(shí)是波，有時(shí)是粒子

B.光表現(xiàn)為波動(dòng)性時(shí)，與水面波是同種類的波

C.光不成能同時(shí)具有波動(dòng)性和粒子性

D.光的直線傳播只是宏觀近似規(guī)律

5.氦—氖激光器發(fā)出波長為633nm的激光，當(dāng)激光器的輸出功率為1mW時(shí)，每秒發(fā)出的光子數(shù)為()

A.2.2×1015B.3.2×1015

C.2.2×1014D.3.2×1014

6.關(guān)于德布羅意波，說法不正確的是()

A.任何物體都有波動(dòng)性

B.宏觀物體不能看成物質(zhì)波

C.科學(xué)家根據(jù)電子的波動(dòng)性制成了電子顯微鏡

D.德布羅意物質(zhì)波理論透露了物質(zhì)(光與實(shí)物)的統(tǒng)一性

二、非選擇題(此題包括2小題，共20分，要有必要的文字表達(dá))

7.(10分)某電視機(jī)顯像管中電子的運(yùn)動(dòng)速率為4.0×107m/s，質(zhì)量為10g的一顆子彈的運(yùn)動(dòng)速率為200m/s，分別計(jì)算它們的德布羅意波波長，并對(duì)比兩者的波動(dòng)性強(qiáng)弱.(已知德布羅意波波長公式為λ=，me=9.1×10-31kg)

8.(10分)激光器是一個(gè)特殊的光源,它發(fā)出的光是激光,紅寶石激光器放射的激光是不連續(xù)的一道一道的閃光,每道閃光稱為一個(gè)光脈沖,現(xiàn)有一紅寶石激光器,放射功率為P=1.0×105W,所發(fā)出的每個(gè)光脈沖持續(xù)的時(shí)間Δt=1.0×10-11s,波長為693.4nm(1nm=10-9m).問：每列脈沖的長度L為多少?其中含有的光子數(shù)是多少?

答案解析

1.選C.在宏觀領(lǐng)域，物體能量的變化是連續(xù)的，A錯(cuò)誤；在微觀領(lǐng)域，物體能量的變化是不連續(xù)的，B錯(cuò)誤；按普朗克能量子假說，物體輻射或吸收的能量是一份一份的，C正確；每份稱為一個(gè)能量子，其能量是ε=hν，也就是說，輻射的波長越長，頻率越低，每一個(gè)能量子的能量就越小，D錯(cuò)誤.

2.選C.由普朗克量子理論可知,頻率為ν的單個(gè)光子能量ε=hν,那么N個(gè)這樣的光子的總能量為Nhν,故C正確.

3.選A.光子說并沒有否決電磁說，光具有波粒二象性，但這兩種特性不是牛頓所支持的微粒說和惠更斯提出的波動(dòng)說的簡樸綜合，大量光子產(chǎn)生的效果易顯示出波動(dòng)性，個(gè)別光子產(chǎn)生的效果易顯示出粒子性，故A正確.

4.選D.光同時(shí)具有波動(dòng)性和粒子性，只是條件不同，兩者的明顯程度不同，所以A、C錯(cuò)誤.光是概率波，與宏觀的機(jī)械波不同，B錯(cuò)誤.由于光有波動(dòng)性，所以光在傳播時(shí)是近似直線傳播，D正確.

5.選B.一個(gè)光子能量為：E0=hν=.每秒激光器向外發(fā)出的能量為：E=P×1s.故每秒發(fā)出的光子數(shù)為：=3.2×1015個(gè)，因此選項(xiàng)B正確.

6.選B.宏觀物體和微觀物體都有波動(dòng)性，A說法正確，B說法錯(cuò)誤.利用電子的波動(dòng)性制成了電子顯微鏡，C說法正確.德布羅意物質(zhì)波理論透露了物質(zhì)(光與實(shí)物)的統(tǒng)一性，D說法正確.故只有B說法錯(cuò)誤.

7.對(duì)電子

λe==m=1.8×10-11m

對(duì)子彈

λ子=＝m=3.3×10-34m

由于λe＞λ子，所以電子的波動(dòng)性比子彈的波動(dòng)性明顯.

答案：見解析

8.每列脈沖的長度

L=cΔt=3.0×108×1.0×10-11m=3×10-3m.

每個(gè)光脈沖的能量為ε=PΔt

每個(gè)光子的能量為hν=

所以每列光脈沖中含有的光子數(shù)為:

n=

=個(gè)

=3.5×1012個(gè)

答案：3×10-3m3.5×1012個(gè)

獨(dú)具光子問題的分析方法

對(duì)于微觀現(xiàn)象，能量是一份一份的，是不連續(xù)的，每一份為一個(gè)能量子，對(duì)于光那