第五章 经典力学与物理学革命
第三节 量子化现象
A级 抓基础
1．下列物理事件和科学家不相对应的是( )
A．普朗克最先提出能量量子化理论
B．牛顿发现并建立了万有引力定律
C．爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应现象
D．霍金最早建立了狭义相对论
解析：最早建立狭义相对论的是爱因斯坦，不是霍金．
答案：D
2．在演示光电效应实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针会张开一个角度．如图所示，这时( )
A．锌板带正电，指针带负电
B．锌板带正电，指针带正电
C．锌板带负电，指针带正电
D．锌板带负电，指针带负电
解析：弧光灯照射锌板，有带负电的电子从板上飞出，所以锌板带正电．因为验电器和锌板有导线相连，故验电器和锌板都带正电．故B正确．
答案：B
3．下列有关光的波粒二象性的说法中正确的是( )
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子
C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著
D．γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性
解析：光的波粒二象性是说光是波的同时又是一种粒子，故A错；光子与电子是不同的粒子，具有不同的特征，故B错；γ射线具有显著的粒子性，也具有波动性，只不过是粒子性较强而波动性较弱，故D错；光的波长越长，其波动性表现越明显，反之，粒子性表现越明显，C正确．
答案：C
4．对ε＝hν的理解，下列说法不正确的是( )
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
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，因此A、C、D正确，B错误．
答案：B
5．(多选)关于光的波粒二象性，下列说法中正确的是( )
A．光的粒子性表现在能量的不连续上
B．光的粒子性就是光是由一些小质点组成的
C．光的波动性表现为光子运动的不确定性
D．光的波动性就是光像水波一样呈波浪式传播
解析：光子的能量E＝hν，其中ν为光的频率，是一份一份的，是不连续的，体现了光的粒子性，A对．光的波动性和粒子性与宏观世界中的“波”和“微粒”有本质的区别，它是指粒子在什么地方出现存在一个概率问题，概率大的地方出现的可能性大，概率小的地方出现的可能性小，显示出波动性是一种概率波，C对，B、D错．
答案：AC
B级 提能力
6．现有a、b、c三束单色光，其频率关系为νa<νb<νc.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定( )
A．a光束照射时，不能发生光电效应
B．c光束照射时，不能发生光电效应
C．b光的强度减小时，不能发生光电效应
D．b光的强度增大时，不能发生光电效应
解析：a、b、c三束单色光的频率νa<νb<νc，已知用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应，则c光束照射能发生光电效应，a光束不能，A对、B错；能否发生光电效应只与光的频率有关，与光的强度无关，C、D均错．
答案：A
7．太阳能发电是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能的．假设有N个频率为ν的光子打在硅光电池极板上并完全被转化为电能，则产生的电能为( )
A．hν B.Nhν
C．Nhν D．2Nhν
解析：由普朗克量子理论可知，频率为ν的单个光子能量ε＝hν，则N个这样的光子的总能量为Nhν，故C正确．
答案：C
8．某些物质受到光照后能发出荧光，若入射光的波长为λ0，该物质发出荧光的可能波长为λ，则( )
A．一定只有λ＝λ0
B．一定只有λ>λ0
C．λ为大于等于λ0的连续波长
D．λ为大于等于λ0的非连续波长
解析：由能量守恒定律可知发射光能量小于或等于入射光能量，结合光子的能量与频率或波长的关系ε＝hν＝，以及辐射能量量子化知识，物质所发出荧光的可能波长λ≥λ0.可知选项D正确．
答案：D
9．假设一只功率为P、发出单色光的灯，辐射出光的频率为ν，在距离该灯为R的较远某位置，有一正对该灯的较小面积S，则时间t内，面积S上获得的光子数是多少(h为普朗克常量)?
解析：灯在时间t内辐射的能量E＝Pt，
单个光子的能量ε＝hν，
所以面积S上获得的光子数
n＝＝.
答案：
第五章 经典力学与物理学革命
第三节 量子化现象
A级 抓基础
1．下列物理事件和科学家不相对应的是( )
A．普朗克最先提出能量量子化理论
B．牛顿发现并建立了万有引力定律
C．爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应现象
D．霍金最早建立了狭义相对论
解析：最早建立狭义相对论的是爱因斯坦，不是霍金．
答案：D
2．在演示光电效应实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针会张开一个角度．如图所示，这时( )
A．锌板带正电，指针带负电
B．锌板带正电，指针带正电
C．锌板带负电，指针带正电
D．锌板带负电，指针带负电
解析：弧光灯照射锌板，有带负电的电子从板上飞出，所以锌板带正电．因为验电器和锌板有导线相连，故验电器和锌板都带正电．故B正确．
答案：B
3．下列有关光的波粒二象性的说法中正确的是( )
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子
C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著
D．γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性
解析：光的波粒二象性是说光是波的同时又是一种粒子，故A错；光子与电子是不同的粒子，具有不同的特征，故B错；γ射线具有显著的粒子性，也具有波动性，只不过是粒子性较强而波动性较弱，故D错；光的波长越长，其波动性表现越明显，反之，粒子性表现越明显，C正确．
答案：C
4．对ε＝hν的理解，下列说法不正确的是( )
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
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，因此A、C、D正确，B错误．
答案：B
5．(多选)关于光的波粒二象性，下列说法中正确的是( )
A．光的粒子性表现在能量的不连续上
B．光的粒子性就是光是由一些小质点组成的
C．光的波动性表现为光子运动的不确定性
D．光的波动性就是光像水波一样呈波浪式传播
解析：光子的能量E＝hν，其中ν为光的频率，是一份一份的，是不连续的，体现了光的粒子性，A对．光的波动性和粒子性与宏观世界中的“波”和“微粒”有本质的区别，它是指粒子在什么地方出现存在一个概率问题，概率大的地方出现的可能性大，概率小的地方出现的可能性小，显示出波动性是一种概率波，C对，B、D错．
答案：AC
B级 提能力
6．现有a、b、c三束单色光，其频率关系为νa<νb<νc.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定( )
A．a光束照射时，不能发生光电效应
B．c光束照射时，不能发生光电效应
C．b光的强度减小时，不能发生光电效应
D．b光的强度增大时，不能发生光电效应
解析：a、b、c三束单色光的频率νa<νb<νc，已知用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应，则c光束照射能发生光电效应，a光束不能，A对、B错；能否发生光电效应只与光的频率有关，与光的强度无关，C、D均错．
答案：A
7．太阳能发电是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能的．假设有N个频率为ν的光子打在硅光电池极板上并完全被转化为电能，则产生的电能为( )
A．hν B.Nhν
C．Nhν D．2Nhν
解析：由普朗克量子理论可知，频率为ν的单个光子能量ε＝hν，则N个这样的光子的总能量为Nhν，故C正确．
答案：C
8．某些物质受到光照后能发出荧光，若入射光的波长为λ0，该物质发出荧光的可能波长为λ，则( )
A．一定只有λ＝λ0
B．一定只有λ>λ0
C．λ为大于等于λ0的连续波长
D．λ为大于等于λ0的非连续波长
解析：由能量守恒定律可知发射光能量小于或等于入射光能量，结合光子的能量与频率或波长的关系ε＝hν＝，以及辐射能量量子化知识，物质所发出荧光的可能波长λ≥λ0.可知选项D正确．
答案：D
9．假设一只功率为P、发出单色光的灯，辐射出光的频率为ν，在距离该灯为R的较远某位置，有一正对该灯的较小面积S，则时间t内，面积S上获得的光子数是多少(h为普朗克常量)?
解析：灯在时间t内辐射的能量E＝Pt，
单个光子的能量ε＝hν，
所以面积S上获得的光子数
n＝＝.
答案：
