量子世界測(cè)試題(帶答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


(40分鐘 50分)
一、單項(xiàng)(本題包括6小題,每小題5分,共30分)
1.普朗克能量子假說(shuō)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進(jìn)行的
D.輻射的波長(zhǎng)越長(zhǎng),物體輻射的每一個(gè)能量子的能量就越大
2.(2011•泉州高一檢測(cè))太陽(yáng)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,則產(chǎn)生的電能為( )
A.hν B. Nhν C.Nhν D.2Nhν
3.關(guān)于光的本性,下列說(shuō)法正確的是( )
①光子說(shuō)并沒(méi)有否定光的電磁說(shuō)
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(shuō)和惠更斯的波動(dòng)說(shuō)得出的
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.①② B.③④ C.①③ D.②④

4.下列對(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.光不可能同時(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(zhǎng)為633 n的激光,當(dāng)激光器的輸出功率為1 W時(shí),每秒發(fā)出的光子數(shù)為( )
A.2.2×1015 B.3.2×1015
C.2.2×1014 D.3.2×1014
6.關(guān)于德布羅意波,說(shuō)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)波理論揭示了物質(zhì)(光與實(shí)物)的統(tǒng)一性
二、非(本題包括2小題,共20分,要有必要的字?jǐn)⑹?
7.(10分)某電視機(jī)顯像管中電子的運(yùn)動(dòng)速率為4.0×107 /s,質(zhì)量為10 g的一顆子彈的運(yùn)動(dòng)速率為200 /s,分別計(jì)算它們的德布羅意波波長(zhǎng),并比較兩者的波動(dòng)性強(qiáng)弱.(已知德布羅意波波長(zhǎng)公式為λ= ,e=9.1×10-31 kg)
8.(10分)激光器是一個(gè)特殊的光,它發(fā)出的光是激光,紅寶石激光器發(fā)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,發(fā)射功率為P=1.0×105 W,所發(fā)出的每個(gè)光脈沖持續(xù)的時(shí)間Δt=1.0×10-11 s,波長(zhǎng)為693.4 n(1 n=10-9 ).問(wèn):每列脈沖的長(zhǎng)度L為多少?其中含有的光子數(shù)是多少?

答案解析
1.【解析】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(shuō),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(shuō),輻射的波長(zhǎng)越長(zhǎng),頻率越低,每一個(gè)能量子的能量就越小,D錯(cuò)誤.
2.【解析】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,則N個(gè)這樣的光子的總能量為Nhν,故C正確.
3.【解析】選A.光子說(shuō)并沒(méi)有否定電磁說(shuō),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(shuō)和惠更斯提出的波動(dòng)說(shuō)的簡(jiǎn)單綜合,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.【解析】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.【解析】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×1 s.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.【解析】選B.宏觀物體和微觀物體都有波動(dòng)性,A說(shuō)法正確,B說(shuō)法錯(cuò)誤.利用電子的波動(dòng)性制成了電子顯微鏡,C說(shuō)法正確. 德布羅意物質(zhì)波理論揭示了物質(zhì)(光與實(shí)物)的統(tǒng)一性,D說(shuō)法正確.故只有B說(shuō)法錯(cuò)誤.
7.【解析】對(duì)電子
λe= = =1.8×10-11
對(duì)子彈
λ子= = =3.3×10-34
因?yàn)棣薳>λ子,所以電子的波動(dòng)性比子彈的波動(dòng)性明顯.
答案:見(jiàn)解析
8.【解析】每列脈沖的長(zhǎng)度
L=c•Δt=3.0×108×1.0×10-11 =3×10-3 .
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:3×10-3 3.5×1012個(gè)
獨(dú)具【方法技巧】 光子問(wèn)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)于光則稱為光子.每個(gè)光子的能量是由光的頻率決定的,它等于hν,其中h為普朗克常數(shù),h=6.63×10-34J•s.
如果要計(jì)算輻射的光子的個(gè)數(shù),可以先計(jì)算出所輻射的總能量和每個(gè)光子的能量,最后計(jì)算出光子的個(gè)數(shù).




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