粤教版物理必修2课时训练21量子化现象　物理学——人类文明进步的阶梯

课时训练21　　量子化现象　物理学——人类文明进步的阶梯
基础夯实
1.关于黑体和黑体辐射的说法不正确的是(　　)
A.黑体能够100%的吸收照射到它上面的全部色光
B.黑体辐射是指黑体发出的电磁辐射,它是不连续的,而是一份一份进行的
C.黑体辐射是指黑体发出的电磁辐射,它是连续的,而不是一份一份进行的
D.黑体辐射现象使经典物理学遇到了无法解决的困难:理论分析与实验结果不相符合
答案:C
解析:由黑体的定义可知,选项A正确;黑体辐射指的是黑体的电磁辐射,由于经典物理中的连续性观念在人的头脑中根深蒂固,物理学家们都认为一切自然过程(包括物质、能量)都是连续的,并把它视为科学研究的一条准则,但在研究黑体辐射时,按传统的经典理论分析却与实验结果不符,只有认为电磁辐射是不连续的,而是一份一份进行的才能与实验相符,由此可知,选项B、D正确,选项C错误.
2.对ε=hν的理解,下列说法错误的是(　　)
A.能量子的能量与频率成正比
B.光的频率越高,光的强度就越大
C.光的频率越高,光子的能量就越大
D.它适用于一切量子化现象
答案:B
解析:ε=hν适用于一切量子化现象,是所有的能量子具有的能量的计算公式,选项A、C、D正确,选项B错误.
3.光电效应表明(　　)
A.光是一种电磁波
B.光是一种高速粒子流
C.光具有粒子性
D.光具有波动性
答案:C
解析:光电效应是光具有粒子性的表现,故选项C正确.
4.(多选)对于原子光谱,下列说法正确的是(　　)
A.原子光谱是连续的
B.由于原子都是由原子核和电子组成的,所以各种原子的光谱是相同的
C.各种原子的结构不同,所以各种原子的光谱也是不同的
D.氢原子光谱是不连续的
答案:CD
解析:原子光谱是不连续的,A错,D对;不同原子发出不同频率的光,B错,C对.
5.用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是(　　)(导学号51100117)
A.改用频率更小的紫外线照射
B.改用X射线照射
C.改用强度更大的原紫外线照射
D.延长原紫外线的照射时间
答案:B
解析:发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,与入射光的强度和照射时间无关,故选项A、C、D错误;X射线的频率大于紫外线的频率,可能使该金属发生光电效应,故选项B正确.
6.(多选)用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应,现将该单色光的光强减弱,则(　　)
A.光电子的最大初动能不变
B.光电子的最大初动能减小
C.单位时间内产生的光电子数减少
D.可能不发生光电效应
答案:AC
解析:只要该单色光的频率大于该金属的极限频率就发生光电效应,且由爱因斯坦光电效应方程知,光电子的最大初动能不变,所以选项A正确,选项B、D错误;但由于单色光的光强减弱,单位时间内产生的光电子数减少,所以选项C正确.
能力提升
7.关于光的波粒二象性,下列说法不正确的是(　　)
A.光的频率越高,光子的能量越大,粒子性越显著
B.光的波长越长,光子的能量越小,波动性越明显
C.频率高的光子不具有波动性,波长较长的光子不具有粒子性
D.个别光子产生的效果往往显示粒子性,大量光子产生的效果往往显示波动性
答案:C
解析:任何光都具有波粒二象性,选项C错误;但波长越长、频率越低的光波,波动性越显著;波长越短、频率越高的光波,光子的能量越大,粒子性越显著,故选项A、B正确;在宏观上,大量光子传播往往表现为波动性;在微观上,个别光子在与其他物质产生作用时,往往表现为粒子性,选项D正确.
8.根据爱因斯坦的“光子说”可知(　　)
A.“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”
B.光的波长越大,光子的能量越小
C.一束单色光的能量可以连续变化
D.只有光子数很多时,光才具有粒子性
答案:B
解析:光子并非实物粒子,其能量是一份一份的,不连续变化,每个光子的能量E=hν=,光的波长越大,光子能量越小,所以选项A、C错误,选项B正确.光子数很少时,光容易表现出粒子性,选项D错误.
9.(多选)在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔,小孔可看作黑体,由小孔的热辐射特性,就可以确定炉内的温度.如图所示,就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象,则下列说法正确的是(　　)
A.T1>T2
B.T1C.随着温度的升高,黑体的辐射强度都有所降低
D.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动
答案:AD
解析:一般材料的物体辐射能多少决定于物体的温度(T)、辐射的波长、时间的长短和发射的面积.而黑体是指在任何温度下,全部吸收任何波长辐射的物体,黑体辐射能的强度按波长的分布只与温度有关.实验表明,随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.从题图中可看出,λ1<λ2,T1>T2,选项A、D正确.
10.关于光电效应,下列说法中正确的是(　　)
A.光照强度相同时,光电流随入射光频率的增大而增大
B.光照强度相同时,光电子的最大初动能越大,光电流就越小
C.光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率
D.用频率是ν1的绿光照射某金属不能发生光电效应,则改用频率是ν2的红光照射该金属可能发生光电效应
答案:C
解析:光电流由单位时间通过的光电子数决定,即由光照强度决定,增大入射光的频率,只是增大光电子的最大初动能,并不增加光电子数,光电流不会增大,故A、B错;由公式ε=hν可知选项C对;红光的频率比绿光低,用绿光照射某金属不能发生光电效应,用红光同样不能,D错.
11.用光照射某种金属,有光电子从金属表面逸出,如果光的频率不变,而减弱光的强度,则(　　)
A.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能不变
B.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能减小
C.逸出的光电子数不变,光电子的最大初动能减小
D.光的强度减弱到某一数值,就没有光电子逸出了
答案:A
解析:光的频率不变,表示光子能量不变,仍会有光电子从该金属表面逸出,逸出的光电子的最大初动能也不变;若再减弱光的强度,逸出的光电子数就会减少.综上可知,本题答案为A.