6.2 量子世界 同步练习（含答案解析） (1)

第2节
量子世界
(时间：60分钟)
知识点
基础
中档
稍难
黑体辐射及光子能量
1、2、3、4
物质的波粒二象性
5、6
综合提升
7、8
9、10
知识点一　黑体辐射及光子的能量
1．下列关于黑体辐射的说法正确的是
(　　)．
A．黑体辐射的强度仅与温度有关，温度越高辐射越强
B．黑体辐射的强度与温度及辐射波长均有关
C．只有黑色物体才能发生黑体辐射
D．黑体辐射是一种理想辐射，在实际生活中很难找到，所以我们研究黑体辐
射没有意义
答案　B
2．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
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
3．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
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
4．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
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＝，
式中E＝6ε，又ε＝hν＝h，
可解得P＝6×
W
＝2.3×10－18
W.
答案　A
知识点二　物质的波粒二象性
5．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
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
6．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
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
7．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
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
8．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.
解析　光子能量E＝h，由质能方程E＝mc2得m＝＝.
答案　h，
9．功率为100
W的灯泡所放出的能量有1%在可见光范围内，它每秒内放出可见光光子的数目为多少？(设可见光的平均波长为0.5
μm)
解析　设灯泡在1
s内所放出的能量为E，则E＝Pt＝100×1
J＝100
J
1
s内所放出的能量在可见光范围内的光子总能量为E′＝100×1%
J＝1
J，
因E′＝nhν＝n·h·，所以每秒放出的可见光光子数为
n＝＝＝2.5×1018(个)．
答案　2.5×1018
个
10．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＝，me＝9.1×10－31
kg)
解析　对电子
λe＝＝
m＝1.8×10－11m
对子弹λ子＝＝
m＝3.3×10－34
m.
答案　1.8×10－11
m　3.3×10－34
m