2024-2025學(xué)年高中物理課時作業(yè)20量子化現(xiàn)象物理學(xué)-人類文明進(jìn)步的階梯粵教版必修2

PAGE4-課時分層作業(yè)(二十)(時間：40分鐘分值：100分)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]選擇題(本題共8小題，每小題6分)1．對于帶電微粒輻射和汲取能量時的特點，下列說法不正確的是()A．輻射是由一份份的能量組成的，一份能量就是一個能量子B．輻射和汲取的能量是某一最小值的整數(shù)倍C．汲取的能量可以是連續(xù)的D．輻射和汲取的能量是量子化的C[依據(jù)普朗克的量子理論，能量是不連續(xù)的，其輻射和汲取的能量只能是某一最小能量單位的整數(shù)倍，故A、B、D均正確，C錯，所以選C.]2．(多選)關(guān)于光的波粒二象性的說法中，正確的是()A．一束傳播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光子與電子是同樣的一種粒子，光波與機械波是同樣的一種波C．當(dāng)光和物質(zhì)相互作用時表現(xiàn)出粒子性D．光在傳播過程中表現(xiàn)出波動性CD[光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性，A錯誤；當(dāng)光和物質(zhì)作用時，是“一份一份”的，表現(xiàn)出粒子性，光的干涉、衍射又說明光是一種波，光既不同于宏觀的粒子，也不同于宏觀的波，B錯誤，C、D正確．]3．硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能．若有N個頻率為ν的光子打在光電池極板上，這些光子的總能量為(h為普朗克常量)()A．hνB.eq\f(1,2)NhνC．Nhν D．2NhνC[單個光子的能量為hν.N個光子的總能量則為Nhν，故C正確．]4．(多選)對光的波粒二象性的理解正確的是()A．大量光子傳播時往往表現(xiàn)出波動性B．個別光子與其他物質(zhì)作用時往往表現(xiàn)出粒子性C．宏觀上往往表現(xiàn)出粒子性D．微觀上往往表現(xiàn)出波動性AB[光具有波粒二象性，在宏觀上，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性，在微觀上，個別光子表現(xiàn)出粒子性，故A、B正確，C、D錯誤．]5．(多選)用某種單色光照耀某種金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng)，現(xiàn)將該單色光的光強減弱，則()A．光電子的最大初動能不變B．光電子的最大初動能削減C．單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)削減D．可能不發(fā)生光電效應(yīng)AC[由于光電子的最大初動能只與光的頻率有關(guān)，可知A是正確的，選項B錯誤．減小光強并沒有變更光的頻率，故光子的能量不變而光子數(shù)目削減，所以光電子的數(shù)目也隨之減小，選項C正確．]6．(多選)下列說法正確的是()A．黑體看上去是黑的，因此稱為黑體B．德國物理學(xué)家普朗克提出了能量的量子化假說，解決了黑體輻射的理論困難，揭開了物理學(xué)嶄新的一頁C．所謂量子或量子化，本質(zhì)是不連續(xù)的，普朗克常數(shù)是微觀現(xiàn)象量子特性的表征D．能量子的值特別小，探討宏觀世界時一般測不到能量子效應(yīng)，因此在微觀世界里，量子化是顯著的BCD[一個能完全汲取熱輻射而不反射熱輻射的物體，稱之為黑體，黑體是一種志向化物理模型．]7．(多選)對光的相識，以下說法正確的是()A．個別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性B．個別光子的行為表現(xiàn)為波動性，大量光子的行為表現(xiàn)為粒子性C．光表現(xiàn)出波動性時，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子性時，就不具有波動性了D．光的波粒二象性應(yīng)理解為在某種場合下光的波動性表現(xiàn)明顯，在另外某種場合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯AD[個別光子的行為表現(xiàn)出粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性；光與物質(zhì)相互作用時表現(xiàn)出粒子性，光的傳播規(guī)律表現(xiàn)出波動性，光的波動性和粒子性都是光的本質(zhì)屬性，光的波動性表現(xiàn)明顯時仍具有粒子屬性，因為波動性表現(xiàn)為粒子分布概率；光的粒子性表現(xiàn)明顯時仍具有波動性，因為大量粒子的個別行為呈現(xiàn)出波動規(guī)律，故正確選項為A、D.]8．入射光照耀到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，那么()A．從光照到金屬表面上到放射出光電子之間的時間間隔將明顯增大B．逸出的光電子的最大初動能將減小C．單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將削減D．有可能不發(fā)生光電效應(yīng)C[光電效應(yīng)幾乎是瞬時發(fā)生的，與入射光強度無關(guān)，A不對．由于已經(jīng)發(fā)生光電效應(yīng)，說明入射光的頻率大于該金屬的極限頻率，當(dāng)頻率保持不變時，肯定能發(fā)生光電效應(yīng)，D錯．入射光的強度減弱，說明單位時間內(nèi)入射到金屬表面的光子數(shù)削減，所以單位時間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目也將削減，C選項正確．逸出的光電子的最大初動能與入射光頻率有關(guān)，與入射光強度無關(guān)，B錯．][實力提升練]一、選擇題(本題共4小題，每小題7分)1．(多選)關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法中正確的是()A．不僅光子具有波粒二象性，一切運動的微粒都具有波粒二象性B．運動的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過一個小孔時，都沒有特定的運動軌道C．波動性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是沖突、對立的，但在微觀高速運動的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的D．實物的運動有特定的軌道，所以實物不具有波粒二象性ABC[光具有波粒二象性是微觀世界具有的特別規(guī)律，大量光子運動的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動性，而單個光子的運動表現(xiàn)出光的粒子性．光的波長越長，波動性越明顯，光的頻率越高，粒子性越明顯．而宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實際很難視察到波動性，不是不具有波粒二象性．]2．(多選)下列關(guān)于光子的說法中，正確的是()A．在空間傳播的光不是連續(xù)的，而是一份一份的，每份叫作一個光子B．光子的能量由光的強度確定，光越強，每份光子的能量肯定越大C．光子的能量由光的頻率確定，其能量與它的頻率成正比D．光子可以被電場加速AC[光子的能量由光的頻率確定，E＝hν，光子不帶電，不能被電場加速．]3．(多選)下列說法正確的是()A．黑體能夠100%的汲取照耀到它上面的全部色光B．黑體輻射發(fā)出的電磁輻射，是不連續(xù)的，而是一份一份地進(jìn)行的C．黑體輻射發(fā)出的電磁輻射是連續(xù)的，而不是一份一份地進(jìn)行的D．黑體輻射現(xiàn)象使經(jīng)典物理學(xué)遇到了無法解決的困難：理論分析與試驗結(jié)果不相符合ABD[由黑體的定義可知選項A正確．人們在探討黑體輻射時，按傳統(tǒng)的經(jīng)典理論分析卻與試驗結(jié)果不符，只有認(rèn)為電磁輻射是不連續(xù)的，而是一份一份地進(jìn)行的才能與試驗相符，由此可知，選項B、D正確，選項C錯誤．]4．(多選)如圖所示，一驗電器與有絕緣支座的鋅板相連接后，發(fā)覺驗電器指針張開肯定角度，如圖所示，今用弧光燈照耀鋅板，發(fā)覺驗電器指針偏角馬上變小，為零后又張開肯定角度，則()A．肯定發(fā)生了光電效應(yīng)B．鋅板原來肯定帶正電荷C．鋅板原來肯定帶負(fù)電荷D．鋅板原來可能帶正電也可能帶負(fù)電，但后來肯定帶正電AC[弧光燈照耀鋅板，鋅板帶電量發(fā)生變更，說明肯定發(fā)生了光電效應(yīng)，鋅板上有電子逸出，鋅板的總電量減小，說明鋅板原來帶有負(fù)電荷，A、C正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共24分)5．(10分)人的肉眼可以覺察到4.6×10－18J能量的光．那么有多少個波長λ＝5×10－7m的光子才能引起人眼的感覺？(其中ν＝eq\f(c,λ))[解析]每個光子的能量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(個)．[答案]12個6．(14分)一燈泡功率P＝1W，勻稱地向四周輻射平均波長λ＝10－6cm的光，求距燈泡10km處，垂直于光的傳播方向上，1cm2面積上每秒通過的光子數(shù)．(其中ν＝eq\f(c,λ))[解析]把燈泡看成點光源，若不考慮光在傳播過程的能量損失，則燈泡輻射的光子向各個方向的數(shù)目是均等的，1s內(nèi)全部輻射的光子都通過半徑為10km以燈泡為球心的球體表面，即可求出單位面積上平均通過的光子數(shù)．以光源為中心的每個球面上每秒鐘通過的能量為E＝Pt＝1×1J＝1J設(shè)距光源scm處在垂直于光線的1cm2面積上每秒鐘通過的能量為E，則Es＝eq\f(E,4πs