鲁科版 高一 第6章 相对论与量子论初步 第2节 量子世界 天天练

高中物理学习材料（精心收集**整理制作）第6章相对论与量子论初步建议用时实际用时满分实际得分60分钟80分一、选择题（本题包括9小题，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，每小题4分，共36分）1.20世纪以来，人们发现了一些新的事实，而经典力学却无法解释．经典力学只适用于解决物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子．则下列判断错误的是( )A.随着认识的发展，经典力学已成了过时的理论B.人们对客观事物的具体认识，在广度上是有局限性的C.不同领域的事物各有其本质与规律D.人们应当不断地扩展认识，在更广阔的领域内掌握不同事物的本质与规律2.19世纪，经典物理学建立了一座宏伟而且近乎完美的物理学大厦．经典物理学的辉煌成就，使得不少物理学家踌躇满志，同时产生了这样一种看法：物理学的大厦已告落成．然而，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵小小的令人不安的乌云，正是这两朵小小的乌云，不久以后酿成了物理学中一场巨大变革．这两朵乌云指的是( )A．光电效应实验和热辐射实验B．热辐射实验和链式反应C．热辐射实验和迈克尔孙—莫雷实验D．链式反应和迈克尔孙—莫雷实验3.关于黑体辐射的实验规律，下列说法正确的有( )A.随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加B.随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动C.黑体热辐射的强度与波长无关D.黑体辐射无任何实验4.下列关于光子的说法中，正确的是( )A.在空间传播的光是连续的B.光子的能量由光的强度决定，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5.根据教材黑体辐射的实验规律，以下判断不正确的是( )A.在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大B.在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与最小波长之间C.温度越高，辐射强度的极大值就越大D.温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短6.一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，若摩托车被加速到接近光速，有轨电车被加速到c2，如果乘坐在有轨电车中的乘客对两车的质量进行测量，以下说法中正确的是( )A．有轨电车的质量增加B．摩托车的质量增加C．两车的质量都增加D．两车的质量都不增加7.甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子，同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺子，则下列说法正确的是( )A.甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度大B.甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度小C.乙看到甲手中的尺子长度与甲看到自己手中尺子长度一样大D.乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度大8.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有个频率为的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为( ) A ． B. C ． D ．9.一位宇航员要到离地球为5光年的星球上去旅行．如果宇航员希望能用3年的时间完成这段路程，则他所乘的火箭相对于地球的速度是(c 为真空中的光速)( ) A.12c B.35c C.45c D.910c 二、填空题(本题共2小题，每小题6分，共12分．把答案填在题中横线上)10.蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的．假设老鼠的体温为，它发出的最强的热辐射的波长为，根据热辐射理论，与辐射源的绝对温度的关系近似为.那么： (1)老鼠发出最强的热辐射的波长约为________.(2)老鼠发出的这种最强的热辐射每份能量子(光子)的能量是________.11.“国际物理年”决议的作出与爱因斯坦的相对论时空观有关．一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图1所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.8c (c 为真空中的光速)时，时钟的周期大约为________．在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度________．图1三、计算题(本小题共4小题，共32分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 12.(8分)以8 km/s 的速度运行的人造地球卫星上一只完好的手表走过了1 min ，地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花了多少时间？13.(8分)设想在一个无限大的光滑水平面上，有一个质量为m 的物体，在一个水平恒力F 的作用下，从静止开始运动，如图2所示．根据牛顿第二定律可知，物体将以加速度做匀加速直线运动．由运动学公式可知，物体的速度.由此我们可作出推断：随着时间的推移，物体的速度不断增大，最终可使物体获得任意大的速度．你觉得上述推理合理吗？图214.(8分)一列匀速直线前进的火车，车厢地板上A 处有一盏灯，在灯的正上方车厢顶B 处有一面镜子，AB 的高为h .现在我们要完成一个光学实验：打开灯的开关，光信号从A 到B ，再由镜面反射回到A 处．车厢里站着一个观测者小明；站台上站一个观测者小芳，如图3所示．图3请问小明和小芳所测得的光信号往返的时间各是多少？它们相等吗？15.(8分)自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断地向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射．热辐射具有如下特点：(1)辐射的能量中包含各种波长的电磁波；(2)物体温度越高，单位时间内从物体表面单位面积上辐射的能量越大；(3)在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．处在一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变．若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能百分之百地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体．单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即，其中常量．在下面的问题中，把研究对象都简单地看成黑体．有关数据及数学公式：太阳半径；太阳表面温度；火星半径.已知球面积，其中为球半径，为热力学温度单位．(1)太阳热辐射能量的绝大部分集中在波长为范围内，求相应的频率范围．(2)每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？(3)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为(为火星半径)的圆盘上．已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其他天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度．第6章相对论与量子论初步得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案二、填空题10.（1）（2） 11.三、计算题12.13.14.15.第6章相对论与量子论初步参考答案一、选择题1.A 解析：人们对客观事物的认识，要受到他所处的时代的客观条件和科学水平的制约，所以形成的看法也都具有一定的局限性，人们只有不断地扩展自己的认识，才能掌握更广阔领域内的不同事物的本质与规律；新的科学的诞生，并不意味着对原来科学的全盘否定，只能认为过去的科学是新的科学在一定条件下的特殊情形．2.C3.A 解析：黑体辐射的规律是随着温度的升高各种波长的辐射强度都有增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A正确，B错；黑体辐射的强度与波长、温度都有关系，C错；我们可以通过实验得出黑体辐射强度与波长、温度之间关系的实验曲线，D错．4.C 解析：光子的能量由光的频率决定，E=hν，光子不带电，不能被电场加速．5.A 解析：一切物体都向外辐射电磁波，但辐射的电磁波不是一个定值而是一个范围．中间波长的比例大、强度大，在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与最小波长之间，故A错误，B正确；温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短，辐射电磁波的范围整体向波长短的方向变化，辐射强度的极大值也越大．故C、D正确．6.B 解析：由于乘客在有轨电车上，所以感觉到有轨电车是静止的，摩托车以接近光速运动，在有轨电车上的乘客也会感觉到摩托车的速度接近光速，根据相对论质速关系式可知，乘客感觉到摩托车的质量在增加，有轨电车的质量不变，所以A、C、D均错，B正确．7.B 解析：对甲观察者来说，他看到火车内的尺子是静止的，故长度为公式中的，他观察到乙手中的尺子是运动的，看到的长度相当于公式中的，由得：故甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度小，A 错误，B 正确；对乙观察者来说，他看到自己手中的尺子是静止的，故长度为公式中的，他观察到火车内的尺子是运动的，看到的长度相当于公式中的，由得：，故乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度小，C 、D 错误．8.C 解析：由普朗克量子理论可知，频率为的单个光子能量，则个这样的光子的总能量，故选C. 9.C 解析：根据公式知解得，故C 正确． 二、填空题10.(1)9.4×10－6 (2)2.11×10－2011.103s 远小于光速解析：由图象可知，时钟和观察者的相对速度达到0.8c (c 为真空中的光速)时，频率为0.3 Hz ，周期为103s.在日常生活中，物体运动的速度远小于光速，时间延缓效应可忽略不计． 三、计算题12.(1＋3.6×10－10) min解析：卫星上观测到的时间为，卫星运动的速度为，所以地面上的人观测到的时间为：. 13.见解析解析：爱因斯坦在狭义相对论中阐述了物体以接近光速运动时所遵从的规律，得出了一些不同于经典力学的观念和结论．(1)在经典力学中，物体的质量是不随运动状态改变的，而狭义相对论认为，物体的质量要随物体运动速度的增大而增大，即式中是物体的静止质量，m 是物体以速度运动时的质量，c 是光在真空中的速度．上式是在光速不变原理基础上得出的．由上式可知，随的增大而增大，如地球以的速度绕太阳公转时，它的质量增大十分微小，可以忽略，经典力学完全适用．但如果物体接近光速，如速度时，物体的质量约增大到静止质量的1.7倍． (2)运动的物体和静止的物体相比不仅质量变了，而且沿运动方向的长度和时间都要变化，都具有相对性．因此，当力F 拉着物体运动的速度大到一定程度时，物体质量的增大和长度、时间的相对论效应将显著，这时，牛顿定律不再适用． 14.见解析解析：如题图甲所示，在车厢里的小明观测到，光信号走过的距离是，因此往返时间.而在站台上的小芳观测到，光信号走过的距离应为路径ACA ′，如题图乙所示，光信号在从灯传递到镜子的过程中，火车向前移动了一段距离，镜子已跟随车厢移动到C ，灯也从A 移动到D .光信号再从镜子反射到灯的过程中，灯已从D 移动到A ′.设火车的速度为，小芳所测得的光信号往返时间为.根据光速不变原理，，应用勾股定理可得.这里用到了相对论的第二个假设，即对地面参考系来说，光速也是. 以上两式消去h 可得. 因为，所以总有.这是一个令人吃惊的结论：光信号往返的时间，地面上的人(小芳)和车厢里的人(小明)测量的结果不一样，地面上的人测得的时间()要比车厢里的人测得的时间()长些． 15.(1) (2) (3)解析：(1)由得频率的范围为3×1013 Hz ～1.5×1015Hz. (2)(3)设火星表面温度为，太阳到火星的距离为，火星单位时间内吸收的太阳的辐射能量为， 所以火星单位时间内向外辐射电磁波的能量为，火星位于平衡状态，即得.。

高中物理第六章相对论与量子论初步学案鲁科版必修2相对性原理两个基本原理光速不变原理四维时空与时空弯曲时间延缓效应高速世界相对论效应长度收缩效应质速关系两个关系质能关系相对论与量子论初步E=nε n=0，1，2…… 量子世界能量的量子化ε=hv=h物质的波粒二象性能力提升第6章综合测试1、有一接近于光速相对于地球飞行的宇宙火箭，在地球上的观察者将会看到火箭上的物体长度缩短，时钟变慢。

由此有人得出结论说，火箭上的同类物体更长，时钟变快。

这个结论对吗？2、一物理实验小组将一横截面积为S的柱形容器中注入质量为m的水，经阳光直射时间t后，测得水温升高△T，设水对阳光的吸收率为η，阳光光子的平均波长为λ，水的比热容为C，试求该段时间内到达水面的太阳光光子数。

3、已知重核的裂变能获得核能，一个质量为m1的重核A，俘获了一个质量为m0的中子（中子动能略去不计）后，裂变为两个中等质量的核B（质量为m2）和C（质量为m3），则此时核发将发出多少核能？4、静系中μ子的平均寿命为τ=2、210-6秒。

据报道，在一组高能物理实验中，当它的速率为v=0、9966c时，通过的平均距离为8千米。

说明这现象。

（提示，当β≤1时，有）参考答案1、解析：在古典力学中，人们总认为时间间隔和空间间隔，例如时钟的快慢和物体的长度，在两个参照系里是一样的，不会因参照系的运动而有所变化。

因此才有人提出如题所述的问题。

2、解析：水吸收到的光子能量为E1=Cm△T 每个光子的能量ε=h ∴ 水吸收到的光子数 N1=由题意，时间t内到在水面的光子数 N2=3、解析：反应前质量为m0+m1，反应后质量为m2+m3，由质能关系得△E=△mc2=(m0+m1-m2-m3)c24、解析：（1）按照非相对论的牛顿力学观点，高速运动时μ子的平均寿命仍然取τ=2、210-6秒，则它的一生中通过的平均距离应是L=vτ=cτ=31082、210-6米=660米，此结果显然与实验事实不符。

第6章相对论与量子论初步第1节高速世界第2节量子世界本章测评（时间：90分钟；满分：100分）一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分）1.以下效应属于狭义相对论的是（）A.时间延缓B.长度收缩C.质量变大D.时空弯曲解析：A、B、C都属于狭义相对论，D属于广义相对论.答案：ABC2.下列说法正确的是（）A.世界的过去、现在和将来都只有量的变化，而不会发生质的变化B.时间和空间不依赖人们的意识而存在C.时间和空间是绝对的D.时间和空间是紧密联系、不可分割的解析：根据狭义相对论的观点，时间和空间都不是绝对的，都是相对的.时间和空间不能割裂，是紧密联系的.所以选项A、B、C错误，选项D正确.答案：D3.一只长的标尺以相对论速度穿过一根几米长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的.以下哪种叙述最恰当地描述了标尺穿过管子的情况（）A.标尺收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B.标尺收缩变短，因此在某些位置上，标尺从管子的两端伸出来C.两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住标尺D.所有这些都与观察者的运动情况有关解析：观察者的运动情况不同，选取不同的惯性系，标尺与管子的相对速度也不相同，观察到的标尺和管子的长度也不相同，所以选项D正确.答案：D4.下列服从经典力学规律的是（）A.自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动B.发射导弹、人造卫星、宇宙飞船C.物体运动的速率接近于真空中的光速D.能量的不连续现象解析：经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，所以A、B正确，C错误.能量的不连续现象涉及量子论不适合用经典力学来解释，所以选项D错误.答案：AB5.如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动（）A.你的质量在减少B.你的心脏跳动在慢下来C.你永远不能由自身的变化知道你是否在运动D.你在变大解析：宇航员以飞船为惯性系，其相对于惯性系的速度始终为零，因此他不可能发现自身的。

高中物理第6章相对论与量子论初步章末检测鲁科版必修 2 一、选择题 ( 此题共 10 小题，每题 6 分，共 60 分 )1．惯性系S中有一边长为l 的正方形(以以下图所示)，从相对S系沿 x 方向以靠近光速匀速飞翔的飞翔器上测得该正方形的图象是() ．2v分析由 l ＝ l 01－c可知沿速度方向即x 轴方向的长度变短了，而垂直于速度方向，即 y 轴上的边长不变，故 C 对．答案 C2．经过一个加快装置对电子加一很大的恒力，使电子从静止开始加快，则对这个加快过程，以下描绘正确的选项是() ．A．依据牛顿第二定律，电子将不停做匀加快直线运动B．电子先做匀加快直线运动，后以光速做匀速直线运动C．电子开始近似于匀加快直线运动，以后质量增大，牛顿运动定律不再合用D．电子是微观粒子，整个加快过程根本就不可以用牛顿运动定律解说分析电子在加快装置中由静止开始加快，开始阶段速度较低，远低于光速，此时牛顿运动定律合用，能够以为在它被加快的最先阶段，它做匀加快直线运动．跟着电子的速度愈来愈大，靠近光速时，相对论效应愈来愈大，质量加大，它不再做匀加快直线运动，牛顿运动定律不再合用．答案 C3．人类对光的天性的认识经历了波折的过程．以下对于光的天性的陈说切合科学规律或历史事实的是 () ．11 / 4A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”实质上是同样的B．光的双缝干预实验显示了光拥有颠簸性C．麦克斯韦预知了光是一种电磁波D．光拥有波粒二象性答案 BCD4．当物体以很大速度运动时，它的质量与静止质量m0的关系是 m＝m0，此时它的动v 21－c2能应当是 ( ) ．A. 1 2B. 1 0 22mv 2mv2 0 2D．以上说法都不对C．mc－mc答案 C5．一列火车以较大的速度v 匀速行驶，车头、车尾各有一盏灯，某时辰路边上的人看到两灯同时亮了，那么车厢顶上的人看见的状况是( ) ．A．车头的灯先亮B．车尾的灯先亮C．两灯同时亮D．没法确立答案 A6．质子的质量为m，中子的质量为m，它们联合成质量为m的氘核，放出的能量应为() ．p nA． ( m p＋m n－m) c2 B． ( m p＋m n) c22 p 2C．mc D． ( m－m) c答案 A7．一宇航员要到离地球 5 光年的星球去旅游，现宇航员希望将行程缩短为 3 光年，则他所乘飞船相对于地球速度是( ) ．A． 0.1 c B． 0.6 c C． 0.9 c D．0.8 c答案 D8．以下对光的波粒二象性的理解中正确的选项是() ．A．既不可以把光子当作宏观观点中的粒子，也不可以把光波当作宏观观点中的波B．光的频次越低，光的颠簸性越显然；相反，频次越高的光粒子性越明性C．光在流传过程中常常显示颠簸性，在与物质作用时常常表现出粒子性D．大批光子产生的成效常常表现出颠簸性；个别光子产生的成效常常表现粒22 / 4子性答案 ABCD9．对于量子假说，以下说法正确的选项是() ．A．为认识决黑体辐射的理论困难，爱因斯坦提出了量子假说B．量子假说第一次提出了不连续的观点C．能量的量子化就是能量的不连续化D．量子假说以为电磁波在空间的流传是不连续的分析由量子假说普朗克提出，以为电磁波的发射和汲取都是不连续的，是一份一份进行的．它不只解决了黑体辐射的理论困难，并且更重要的是提出了“量子”观点，揭开了物理学上崭新的一页，选项B、 C正确．答案 BC10．相关光的天性，以下说法正确的选项是() ．A．光既拥有颠簸性，又拥有粒子性，这是相互矛盾和对峙的B．光的颠簸性近似于机械波，光的粒子性近似于质点C．光不拥有颠簸性D．因为光既有颠簸性，又拥有粒子性，没法只用此中一种去说明光的全部行为，只好以为光拥有波粒二象性分析19 世纪初，人们成功地在实验室中察看到了光的干预、衍射现象，这属于波的特征，微粒说没法解说这些现象；但 19 世纪末又发现了光电效应，这类现象颠簸说不可以解说，所以光既拥有颠簸性，又拥有粒子性，但光不一样于宏观的机械波和粒子，颠簸性和粒子性是光在不一样的状况下的两种不一样表现，是同一客体的两个不一样侧面，不一样属性，我们没法用此中一种去说明光的全部行为，只好以为光拥有波粒二象性，选项 D 正确．答案 D二、非选择题 ( 共 4 小题，共40 分 )11． (6分)对于光的天性，初期有牛顿的微粒说和惠更斯的颠簸说，以后又有麦克斯韦的________.20 世纪初，为解说________现象，爱因斯坦提出了光子说．答案电磁波光电效应12． (9 分 )________ 提出量子假说，以为物质辐射或汲取能量是一份一份不连续的，每一份33 / 4能量ε＝________；________在量子假说的基础上提出光子说．hc答案普朗克hν＝λ爱因斯坦13． (12 分 ) 依据德布罗意物质波关系＝h＝) ，若一个质量为60 kg 的运动员，百米λ(ppmv赛跑的成绩为 10 s ，试估量运动员的德布罗意波的波长．h 6.63 × 10－34m＝1.1 ×10 － 36m分析由λ＝p＝10060×10答案 1.1 ×10 －36 m14． (13 分) 有一把 1 m 长的尺子，放到速度为0.5 c 的火箭上去，并与火箭运动方向平行，地面上的人以为它有多长？由 l ′＝ l v2 （ 0.5 c）2分析1－c2＝1×1－c2 ＝ 0.866 m.答案0.866 m44 / 4。

高速世界量子世界1．(对应要点一)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图6－1－1所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得此正方形的图形是( )图6－1－1解析：根据相对性原理，当正方形沿x方向以接近光速匀速飞行时，在运动方向上会出现长度收缩效应，而在垂直于运动方向上则不会出现长度收缩效应。

所以选项C正确。

答案：C2．(对应要点二)为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。

对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，下列说法中不．正确的是( ) A．E＝mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B．根据ΔE＝Δmc2可计算核反应的能量C．一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损D．E＝mc2中的E是发生核反应中释放的核能解析：爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，表明物体具有的能量与其质量成正比，A这种表述没有什么问题。

而ΔE＝Δmc2是计算质量亏损的计算式，当然可以计算核反应中释放的核能，B这句话也没有问题。

按照爱因斯坦的亏损理论，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损，C同样正确。

E＝mc2中的E是物体具有的能量，而不是反应中释放的核能，D 的表述是错误的。

答案：D3．(对应要点三)关于能量子假说，下列说法正确的是( )A．为了解决黑体辐射的理论困难，爱因斯坦提出了能量子假说B．能量子假说第一次提出了不连续的概念C．能量的量子化就是能量的连续化D．能量子假说认为光在空间中的传播是不连续的解析：普朗克提出了能量子假说，它认为，物质辐射(或吸收)的能量都是不连续的，是一份一份进行的。

它不但解决了黑体辐射的理论困难，而且重要的提出了“量子”概念，揭开了物理学上崭新的一页，B正确。

答案：B4．(对应要点四)对光的认识，以下说法不．正确的是( )A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现出波动性B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显解析：个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性；光与物质相互作用时表现出粒子性，光的传播规律表现出波动性，光的波动性和粒子性都是光的本质属性，光的波动性表现明显时仍具有粒子属性，因为波动性表现为粒子分布概率，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，故正确答案为A、B、D。

最新精选高中物理必修2第6章相对论与量子论初步第2节量子世界鲁科版练习题三十七第1题【单选题】如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为 2.49eV的金属钠．下列说法正确的是( )A、这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短B、这群氢原子能发出6种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝1所发出的光频率最小C、这群氢原子发出不同频率的光，只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应D、金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eV【答案】：【解析】：第2题【单选题】汞原子的能级图如图所示．现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光．那么，关于入射光的能量，下列说法正确的是( )A、可能大于或等于7.7 eVB、可能大于或等于8.8 eVC、一定等于7.7 eVD、包含 2.8 eV、4.9 eV、7.7 eV三种【答案】：【解析】：第3题【单选题】根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为( )A、13.6eVB、3.4eVC、12.75eVD、12.09eV【答案】：【解析】：第4题【单选题】关于光谱和光谱分析，下列说法中正确的是( )A、太阳光谱和白炽灯光谱都是连续谱B、霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是明线光谱C、进行光谱分析时，只能用明线光谱D、对月光作光谱分析可以确定月亮的化学组成【答案】：【解析】：第5题【单选题】如图为氢原子的能级示意图．现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁时( )A、能发出3种不同频率的光B、能发出4种不同频率的光C、能发出5种不同频率的光D、能发出6种不同频率的光【答案】：【解析】：第6题【单选题】如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是 3.34eV ，那么对氢原子在能量跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是( )A、用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应B、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出4种不同频率的光C、一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVD、用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态【答案】：【解析】：第7题【单选题】图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E，处于n＝4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。

第6章《相对论与量子论初步》测试卷一、单选题(共15小题)1.有关物体的质量与速度的关系的说法，正确的是()A．物体的质量与物体的运动速度无关B．物体的质量随物体的运动速度增大而增大C．物体的质量随物体的运动速度增大而减小D．当物体的运动速度接近光速时，质量趋于零2.通过一个加速装置对电子加一很大的恒力，使电子从静止开始加速，则对这个加速过程，下列描述正确的是()A．根据牛顿第二定律，电子将不断做匀加速直线运动B．电子先做匀加速直线运动，后以光速做匀速直线运动C．电子开始近似于匀加速直线运动，后来质量增大，牛顿运动定律不再适用D．电子是微观粒子，整个加速过程根本就不能用牛顿运动定律解释3.话说有兄弟俩个，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速的速度离开地球去遨游太空，经过一段时间返回地球，哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多，则该现象的科学解释是()A．哥哥在太空中发生了基因突变，停止生长了B．弟弟思念哥哥而加速生长C．由相对论可知，物体速度越大，其时间进程越慢，生理进程也越慢D．这是神话，科学无法解释4.质子的质量为m p，中子的质量为m n，它们结合成质量为m的氘核，放出的能量应为()A． (m p＋m n－m)c2 B． (m p＋m n)c2C．mc2 D． (m－m p)c25.A、B两火箭沿同一方向高速飞过地面上的某处，v A>v B，在火箭A上的人观察到的结果正确的是()A．火箭A上的时钟走得最快B．地面上的时钟走得最快C．火箭B上的时钟走得最快D．火箭B上的时钟走得最慢6.一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，若都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大()A．摩托车B．有轨电车C．两者都增加D．都不增加7.属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中()A．真空中光速不变B．时间间隔具有相对性C．物体的质量不变D．物体的能量与质量成正比8.当物体以很大速度运动时，它的质量与静止质量m0的关系是m＝，此时它的动能应该是()A．mv2 B．m0v2C．mc2－m0c2 D．以上说法都不对9.在日常生活中，我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化，其原因是() A．运动中的物体，其质量无法测量B．物体的速度远小于光速，质量变化极小C．物体的质量太大D．物体质量并不随速度变化而变化10.假设地面上有一列火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是()A．这个人是一个矮胖子B．这个人是一个瘦高个子C．这个人矮但不胖D．这个人瘦但不高11.最早提出量子假说的物理学家是()A．爱因斯坦B．牛顿C．开普勒D．普朗克12.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．大量光子的行为往往显示出粒子性13.广东省虎门大桥全长近15 km，在500 m高空有一架与大桥平行匀速飞行的飞机，飞机上人员看到大桥的长度将是()A．大于15 km B．等于15 km C．小于15 kmD．飞机飞行越快，大桥将变得越长14.惯性系S中有一边长为l的正方形(如下图所示)，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是()A．B．C．D．15.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．介质的性质二、计算题(共3小题)16.一个原来静止的电子，经高压加速后速度为v＝6×106m/s．问电子的质量是增大了还是减小了？改变了百分之几？17.设想在人类的将来实现了星际航行，即将火箭发射到邻近的恒星上去，火箭相对于日心－恒星坐标系的速率为v＝0.8c，火箭中静止放置长度为1.0 m的杆，杆与火箭方向平行，求在日心－恒星坐标系中测得的杆长．18.一个静止质量m0＝1 kg的物体，与地球一起绕太阳公转的速度为30 m/s，在相应的惯性参考系中，观测者测得该物体的质量为多少？三、简答题(共1小题)19.考虑以下四个问题：(1)如图所示，参考系O′相对于参考系O静止时，人看到的光速是多少？(2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动时，人看到的光速是多少？(3)参考系O′相对于参考系O以速度v向左运动时，人看到的光速是多少？(4)根据狭义相对论理论，在上述三种情况下光速应该是多少？答案解析1.【答案】B【解析】2.【答案】C【解析】电子在加速装置中由静止开始加速，开始阶段速度较低，远低于光速，此时牛顿运动定律基本适用，可以认为在它被加速的最初阶段，它做匀加速直线运动．随着电子的速度越来越大，接近光速时，相对论效应越来越大，质量加大，它不再做匀加速直线运动，牛顿运动定律不再适用．3.【答案】C【解析】根据公式τ＝可知，物体的速度越大，其时间进程越慢．4.【答案】A【解析】5.【答案】A【解析】在火箭A看来，地面和火箭B都高速远离自己，由τ＝知，在火箭A上的人观察到的结果是地面和火箭B的时钟都变慢了，且v A>v B，故地面的时钟最慢，因此A正确，B、C、D错误．6.【答案】B【解析】对有轨电车，能量通过导线，从发电厂源源不断输入；而摩托车的能量却是它自己带来的．能量不断从外界输入有轨电车，但没有能量从外界输给摩托车．能量与质量相对应，所以有轨电车的质量将随速度增加而增大，而摩托车的质量不会随速度的增加而增大．7.【答案】A【解析】狭义相对论的基本假设有：(1)狭义相对论的相对性原理：一切彼此做匀速直线运动的惯性参考系，对于描述运动的一切规律来说都是等价的；(2)光速不变原理：对任一惯性参考系，真空中的光速都相等．所以只有选项A正确．8.【答案】C【解析】9.【答案】B【解析】根据狭义相对论m＝可知，在宏观物体的运动中，v≪c，所以m变化不大，而不是因为质量太大或无法测量．10.【答案】D【解析】由公式l＝l0可知，在运动方向上，人的宽度要减小，在垂直于运动方向上，人的高度不变．11.【答案】D【解析】普朗克是量子力学的奠基者，被称为量子力学之父．12.【答案】C【解析】一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子．虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静质量，光子不是实物粒子，没有静质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一种粒子．光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性．光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著．13.【答案】C【解析】由于飞机相对大桥是运动的，因此在飞机上观察者看来，大桥要缩短，故C正确．14.【答案】C【解析】由l＝l0可知沿速度方向即x轴方向的长度变短了，而垂直于速度方向，即y轴上的边长不变，故C对．15.【答案】B【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．16.【答案】增大了0.02%【解析】根据爱因斯坦的狭义相对论得，运动后的质量增大了，且m＝＝≈1.000 2m0所以改变的百分比为×100%＝0.02%．17.【答案】0.6 m【解析】由尺缩效应知：l＝l0，将l0＝1.0 m，v＝0.8c代入得到l＝0.6 m.18.【答案】1.000 000 05 kg【解析】根据狭义相对论，m＝m＝kg＝1.000 000 05 kg．19.【答案】(1)c(2)c＋v(3)c－v(4)都是c【解析】根据速度合成法则，第一种情况人看到的光速应是c，第二种情况应是c＋v，第三种情况应是c－v，而根据狭义相对论理论，光速是不变的，三种情况光速都应是c.。

第2节量子世界学习目标核心提炼1.了解热辐射、黑体等概念。

2.知道“紫外灾难”。

3.知道普朗克的量子假说，理解量子化。

4.理解物质的波粒二象性。

3个概念——热辐射、黑体、物质波1个学说——普朗克的量子说2个公式——ε＝hνE＝nε1个本质——光的本质一、“紫外灾难”不连续的能量阅读教材第119～120页“紫外灾难”、“不连续的能量”部分，了解热辐射、黑体的概念，了解“紫外灾难”。

1.热辐射因物体中的分子、原子受到激发而发射出电磁波的现象，称为热辐射。

物体在任何温度下都会发生热辐射现象。

2.黑体黑体是物理学家为了研究热辐射的规律而设想的一个理想化模型，它是一个能完全吸收热辐射而不反射热辐射的物体。

3.“紫外灾难”(1)实验曲线：人们发现，黑体的单色辐出度与黑体的辐射波波长和温度有关，并得出了黑体的单色辐出度与辐射波波长λ、温度T之间关系的实验曲线。

(2)“紫外灾难”：在推导符合实验曲线的公式时，发现结果与实验曲线不符合。

这个与实验不符的结果出现在紫外区。

4.普朗克的量子说(1)提出的目的：普朗克为了克服经典物理学对黑体辐射现象解释的困难而提出的。

(2)含义：物体辐射(或吸收)的能量E只能是某一最小能量单位的整数倍。

E＝nε (n＝1，2，3，…)(3)量子的能量：辐射中的一份能量就是一个量子。

量子的能量大小取决于辐射的波长，量子的能量ε与频率ν成正比。

ε＝hν，公式中h＝6.63×10－34J·s，称为普朗克常量。

普朗克常量是普朗克引进的一个物理普适常数，是微观现象量子特征的表征。

5.量子(化)含义所谓量子(或量子化)，本质是不连续性。

思维拓展你觉得夏天穿什么颜色的衣服最热？为什么？答案夏天穿黑色衣服比穿浅色衣服感觉要热的多，因为黑色衣服吸收热辐射的能量多，反射热辐射的能量少，因而感觉要热得多。

二、物质的波粒二象性阅读教材第121～122页“物质的波粒二象性”，了解物质的波动性和粒子性。

- 1 - 量子世界 同步练习
一、选择题
1.对光电效应作出合理解释的物理学家是
A.普朗克
B.牛顿
C.爱因斯坦
D.德布罗意
答案：C
2.提出量子论的科学家是
A.普朗克
B.爱因斯坦
C.瑞利
D.德布罗意
答案：A
3.关于量子论,下列说法正确的是
A.物质辐射的能量只能是某个最小单位的整数倍
B.物质吸收的能量只能是某个最小单位的整数倍
C.每一份能量叫做一个量子
D.每个量子的能量是E=hc/λ
答案：ABCD
二、非选择题
4.1900年, ________为解决黑体辐射的实验规律提出了量子假说,认为能量E 于波长λ的关系为________.5年后,爱因斯坦在此基础上提出________的说法,并认为光有________.
答案：普朗克 E=h c
光量子 波粒二象性
5.某种可见光光波的波长为8.543×10－7 m,则该光束内光子的能量是________. 答案：2.33×109 J。

2021年高中物理第6章相对论与量子论初步第2讲量子世界题组训练鲁科版必修2[时间：60分钟]题组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6.63×10－34J·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 WC．7.0×10－48 W D．1.2×10－48 W题组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题组三综合应用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.9．关于光的本性，早期有牛顿的微粒说和惠更斯的波动说，后来又有麦克斯韦的________.20世纪初，为解释________现象，爱因斯坦提出了光子说．10．________提出量子假说，认为物质辐射或吸收能量是一份一份不连续的，每一份能量ε＝______；________在量子假说的基础上提出光子说．第2讲 量子世界1．B2．B [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．]3．ABD [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．]4．A [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 ＝E t ， 式中E ＝6ε，又ε＝hν＝h c λ，可解得P ＝6×6.63×10－34×3×108530×10－9W ＝2.3×10－18 W ．]5．CD [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．]6．AC [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．]7．B [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．]8．h c λ h cλ解析 光子能量E ＝h c λ，由质能方程E ＝mc 2得m ＝E c 2＝h cλ.9．电磁说 光电效应10．普朗克 hν＝hc λ爱因斯坦。

最新精选高中物理必修2第6章相对论与量子论初步第2节量子世界鲁科版复习特训三十四第1题【单选题】已知En=有误，基态氢原子能量E1=﹣13.6eV，欲使处于基态的氢原子激发或电离，下列措施不可行的是( )A、用10.2eV的光子照射B、用14eV的光子照射C、用11eV的光子照射D、用11eV的电子碰撞【答案】：【解析】：第2题【单选题】图示为氢原子的能级图，下列说法正确的是( )A、氢原子从较高能级跃迁到较低能级时，释放一定频率的光子，核外电子动能增加，电势能减小B、氢原子从n=3能级跃迁到n=4能级时，需要吸收的光子能量必须大于0.66eVC、氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的频率相同D、一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可以释放6种频率的光子【答案】：【解析】：第3题【单选题】下列说法正确的是( )A、原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B、根据爱因斯坦的“光子说”可知光的波长越大，光子的能量越小C、由波尔理论知道氢原子从基态跃迁到激发态时会放出光子D、发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关【答案】：【解析】：第4题【单选题】氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是( )A、电子绕核旋转的半径增大B、氢原子的能量增大C、氢原子的电势能增大D、氢原子核外电子的速率增大【答案】：【解析】：第5题【单选题】如图所示为氢原子的能级图，一个氢原子吸收能量后由基态跃迁到n=4的激发态，然后向低能级跃迁，下列说法正确的是( )A、可能发出6 种能量的光子B、只能发出1 种能量的光子C、吸收的能量为12.75eVD、可能发出能量为0.85eV的光子【答案】：【解析】：第6题【单选题】氢原子从高能级向较低能级跃迁时，辐射出一个光子后，则( )A、电子绕核旋转的半径增大B、电子绕核运动的速率增大C、电子的电势能增大D、原子的能量增大【答案】：【解析】：第7题【单选题】图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E，处于n＝4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。

一、必做题1．首先提出量子理论的科学家是（)A．普朗克 B．迈克尔孙C．爱因斯坦D．德布罗意解析:选A.为了解释黑体辐射现象，普朗克首先提出了能量的量子化,故A正确．2．以下宏观概念,哪些是量子化的（)A．物体的长度B．物体所受的重力C．物体的动能D．人的个数解析：选D。

数值不是连续变化的现象叫量子化．因为长度、重力、动能均能连续变化，故A、B、C皆错．而人只能是一个一个的，故D正确．3．下列叙述正确的是（）A．一切物体都在辐射电磁波B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波解析：选ACD。

根据热辐射的定义，一切物体都在辐射电磁波,A 正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知，一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,B错误，C正确；根据黑体的定义知D正确．4．下列对于光的波粒二象性的说法中,正确的是( )A．一束传播的光，有的光是波,有的光是粒子B．光子与电子是同样一种粒子，光波与机械波是同样一种波C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D．光是一种波，同时也是一种粒子．光子说并未否定电磁说，在光子能量E＝hν中,频率ν仍表示的是波的特性解析：选D.光是一种波，同时也是一种粒子,光具有波粒二象性．当光和物质作用时，是“一份一份"的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后的落点无法预测，但大量光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述,表现出波动性．粒子性和波动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说．二、选做题5．下列关于物质波的认识，正确的是（)A．任何一个物体都有一种波和它对应,这就是物质波B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的D．物质波是一种概率波解析：选ACD。

第2节量子世界[随堂检测][学生用书P90]1．黑体辐射的“紫外灾难”是指( )A．紫色的自然灾害B．实验曲线与经典物理理论的计算结果不符合，该结果出现在紫外区，故称黑体辐射的“紫外灾难”C．黑体温度达到一定值时，物体辐射的全部都是紫外线D．黑体温度达到一定值时，物体辐射的全部都是紫色解析：选B.研究热辐射的规律时，实验曲线与经典物理理论的计算结果不符合，随着波长变短，即向紫外区延伸时，计算的结果与实验曲线严重不符，该结果出现在紫外区，故被称为黑体辐射的“紫外灾难”，故B正确，A、C、D错误．2．下列对光的波粒二象性的说法中，正确的是( )A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样一种粒子，光波与机械波是同样一种波C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D．光是一种波，同时也是一种粒子．光子说并未否定电磁说，在光子能量E＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性解析：选D.光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性．当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后的落点无法预测，但大量光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性．粒子性和波动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说．3．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N个频率为ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常数)( )A．hν B.12NhνC．NhνD．2Nhν解析：选C.由爱因斯坦光子说，每个光子的能量E0＝hν，则N个光子的能量为E＝NE0＝Nhν，故正确选项为C.4．已知每秒从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为1.4×103J，其中可见光部分约占45%.假设可见光的频率均为5.5×1014Hz，太阳光向各个方向的辐射是均匀的，日地间距离R＝1.5×1011 m，普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，由此可估算出太阳每秒钟辐射的可见光的光子数约为多少个(只要求保留两位有效数字)?解析：因太阳光向各个方向的辐射是均匀的，可认为太阳每秒辐射的可见光的光子数等于以太阳为球心、日地之间距离为半径的球面上每秒钟获得的可见光的光子数，已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为σ＝1.4×103J，可见光所占的比例为η＝45%，则太阳每秒钟辐射的可见光的能量E＝4πR2ση，而每个可见光子的能量E0＝hν，则太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数N＝EE0＝4πR2σηhν≈4.9×1044个．答案：4.9×1044个[课时作业][学生用书P138(单独成册)]一、单项选择题1．首先提出量子理论的科学家是( )A．普朗克B．迈克尔孙C．爱因斯坦D．德布罗意解析：选A.为了解释黑体辐射现象，普朗克首先提出了能量的量子化，故A正确．2．能正确解释黑体辐射实验规律的是( )A．能量的连续经典理论B．普朗克提出的能量量子化理论C．以上两种理论体系任何一种都能解释D．牛顿提出的能量微粒说解析：选B.根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到较满意的解释，故B正确．3．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：选B.光子的能量ε＝hν，式中h是普朗克常量，故光子的能量与光子的频率成正比，所以选项B正确，A、C、D错误．4．电子显微镜是利用了电子的( )A．粒子性B．波动性C．速度大D．体积小解析：选B.电子显微镜利用的是电子经高压电场加速之后波长变短，不易发生衍射现象，因此提高了分辨率，故B选项正确，A、C、D均错．5．下列关于物质波的说法中，正确的是( )A．物质波是由近及远地进行传播的B．某种实物粒子的物质波是没有一定规律的C．一个光子的运动是受波动规律支配的D ．牛顿定律对高速运动的宏观物体不适用解析：选D.物质波是概率波，不是由近及远地进行传播的，而是在空间出现的概率表现为波的性质，选项A 错误；某种实物粒子的物质波的波长为λ＝h p，是有一定规律的，选项B 错误；对于单个光子，其运动是不受波动规律支配的，选项C 错误；牛顿定律是经典物理学的基础，它适用于低速物体，对高速运动的宏观物体不适用，选项D 正确．6．关于对热幅射的认识，下列说法中正确的是( )A ．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B ．温度越高，物体辐射的电磁波越强C ．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D ．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色解析：选 B.一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，A 错误，B 正确；选项C 是黑体辐射的特性，C 错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D 错误．二、多项选择题7．下列关于实物粒子的说法中，正确的是( )A ．向前飞行的子弹不具有波动性B ．射击运动员之所以很难射中靶心，是因为子弹具有波动性C ．子弹既具有粒子性又具有波动性D ．子弹具有波动性，但是极不明显解析：选CD.每个物质粒子都伴随着一种波，宏观物质也具有波动性，但是极不明显．故选项C 、D 正确．8．根据波粒二象性理论，以下说法中正确的是( )A ．微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性B ．宏观物体和微观粒子都具有波动性C ．宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长D ．宏观物体和微观粒子都具有波粒二象性解析：选BD.由波粒二象性理论知，一切物体都具有波粒二象性，故D 对．微观粒子具有明显的波动性，宏观物体也具有波动性，但是极不明显，被忽略不计，故A 错，B 对．波长越长，波动性越易观察，波长越短，波动性越难观察，故C 错．9．关于光的本性，下列说法正确的是( )A ．光子说并没有否定光的电磁说B ．光电效应现象反映了光的粒子性C ．光的波粒二象性是综合了牛顿的微粒说和惠更斯的波动说得出来的D ．大量光子产生的效果易显示出粒子性，个别光子产生的效果易显示出波动性解析：选AB.光子说并没有否定电磁说，光具有波粒二象性，但这两种特性不是牛顿所支持的微粒说和惠更斯提出的波动说的简单综合，大量光子产生的效果易显示出波动性，个别光子产生的效果易显示出粒子性，故A 、B 正确．三、非选择题10．试计算：(1)波长为0.6 μm 的可见光，其光子的能量为________．(2)波长为0.01 nm 的X 光(即伦琴射线)，其光子的能量为________．(保留两位有效数字)解析：(1)该可见光的波长为λ＝0.6 μm ＝0.6×10－6 m所以，该光子的能量为E ＝h c λ＝6.63×10－34×3×1080.6×10－6 J ≈3.3×10－19 J. (2)这种X 光的波长为λ＝1×10－11 m故这种X 光的能量为E ＝h c λ＝6.63×10－34×3×1081×10－11 J ≈2.0×10－14 J. 答案：(1)3.3×10－19 J (2)2.0×10－14 J11．某激光笔的发光功率为0.10 W ，发出波长为0.45 μm 的红色激光，试计算该激光笔1.0 s 的时间内所发出的光子个数．(保留三位有效数字)解析：激光笔在1.0 s 内发光的总能量为：E ＝Pt ＝0.10×1.0 J ＝0.10 J一个光子的能量为：E 1＝h c λ＝6.63×10－34×3×1080.45×10－6 J ＝4.42×10－19 J 在1.0 s 时间内激光笔发出的光子数：N ＝E E 1＝0.104.4×10－19 个≈2.27×1017(个)． 答案：2.27×1017个12．激光器是一个特殊的光源，它发出的光是激光，红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲，现有一红宝石激光器，发射功率为P ＝1.0×105 W ，所发出的每个光脉冲持续的时间Δt ＝1.0×10－11 s ，波长为693.4 nm(1 nm ＝10－9 m)．问：每列脉冲的长度L 为多少？其中含有的光子数是多少？解析：每列脉冲的长度L ＝c ·Δt ＝3.0×108×1.0×10－11 m ＝3×10－3m.每个光脉冲的能量为ε＝P Δt每个光子的能量为hν＝hc λ所以每列光脉冲中含有的光子数为：n＝εhν＝λPΔthc＝693.4×10－9×1.0×105×1.0×10－116.63×10－34×3.0×108个≈3.5×1012个．答案：3×10－3 m 3.5×1012个。

鲁科版高一第6章相对论与量子论初步 C挑战区模拟高考一遍过天天练一、单选题(★) 1 . 对于光的认识，下列说法不正确的是（）A．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的B．光既具有波动性又有粒子性C．光具有波动性就不具备粒子性，反之亦然D．光不但是一种波，而且是一种电磁波二、多选题(★★) 2 . 一艘大船在平静的大洋中匀速行驶，一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做立定跳远实验，并想由此来判断船航行的方向，假设他每次做的功相同，下列说法不正确的是（）A．如果向东跳得最远，则船向东行驶B．如果向东跳得最近，则船向东行驶C．他向各个方向跳的最大距离相同，但不能由此判断船行方向D．他向各个方向跳的最大距离不同，但不能由此判断船行方向三、单选题(★) 3 . 一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆特殊的有轨电车，都被加速到接近光速，在我们的静止参考系中进行测量，下列说法正确的是（）A．摩托车的质量增大B．有轨电车的质量增大C．摩托车和有轨电车的质量都增大D．摩托车和有轨电车的质量都不增大(★★) 4 . 一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以0.6 c（ c为光速）的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是A．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c(★) 5 . 迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese5581”运行的行星“G1-581c”却很值得我们期待。

该行星的温度在到之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。

“Gliese5581”的质量是太阳质量的0.31倍。

设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则（）A．在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同B．如果人到了该行星，其体重是地球上的倍C．该行星与“Gliese5581”的距离是日地距离的倍D．由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短四、填空题(★) 6 . 如图所示，两艘飞船 A、 B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为 v( v接近光速c).地面上的人测得它们相距为 L，则飞船 A上的人测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”) L.当 B向 A发出一光信号，飞船 A上的人测得该信号的速度为________.五、多选题(★★) 7 . 接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有（）A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C．地球上的人观测到地球上的钟较快D．地球上的人观测到地球上的钟较慢。

鲁科版高一第6章相对论与量子论初步 B拓展区综合拓展一遍过天天练一、多选题(★) 1 . 爱因斯坦相对论的提出是物理学领域的一场重大革命，主要是因为( )A．否定了经典力学的绝对时空观B．揭示了时间、空间并非绝对不变的本质属性C．打破了经典力学体系的局限性D．使人类对客观世界的认识开始从宏观世界深入到微观世界二、单选题(★) 2 . 根据光子说，下列叙述正确的是（）A．光子的频率越高，光子的能量越大B．大量光子表现为粒子性C．少量光子表现为波动性D．光子与电子一样是一种实物粒子(★) 3 . 甲和乙为两个不同的惯性参考系，惯性参考系甲相对惯性参考系乙以速度（接近光速）运动。

则下列说法正确的是（）A．甲中的人看到乙中一切物理过程都变快了，乙中的人看到甲中一切物理过程都变慢了B．甲中的人看到乙中一切物理过程都变快了，乙中的人看到甲中一切物理过程都变快了C．甲中的人看到乙中一切物理过程都变慢了，乙中的人看到甲中一切物理过程都变快了D．甲中的人看到乙中一切物理过程都变慢了，乙中的人看到甲中一切物理过程都变慢了三、解答题(★★) 4 . 电子是原子的组成部分，当电子的速度为零时，电子的质量为(1)求电子的速度为零时所具有的能量；(2)让该电子由静止开始经加速电压加速后，该电子的质量和速度的大小分别为多少？（计算结果保留4位有效数字）四、单选题(★) 5 . 关于光的波粒二象性的说法中，正确的是( )A．一束传播的光，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，光波与机械波是同样的一种波C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性(★) 6 . 一辆轿车在山区的高速公路上以接近光速行驶，穿过众多隧道，已知隧道口为圆形，在将要抵达隧道时，下列说法正确的是（）A．司机观察到的隧道口为椭圆形隧道的总长度变短B．司机观察到的隧道口为圆形，隧道的总长度不变C．司机观察到的隧道口为椭圆形，隧道的总长度不变D．司机观察到的隧道口为圆形，隧道的总长度变短(★) 7 . 在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播，闪光到达车厢后壁时，一只小猫在车厢后端出生，闪光到达车厢前壁时，两中小鸡在车厢前端出生．则（）A．在火车上的人看来，一只小猫先出生B．在火车上的人看来，两只小鸡先出生C．在地面上的人看来，一只小猫先出生D．在地面上的人看来，两只小鸡先出生五、解答题(★★) 8 . 一长直杆在地面上静止不动时，经测量可知长直杆的长度为、质量为，经计算可得该长直杆的线密度为（）。

鲁科版高一第6章相对论与量子论初步第1节高速世界天天练一、多选题(★) 1 . 对狭义相对论的理解正确的是（）A．在不同惯性系中，基本的物理规律可能是不同的B．在不同惯性系中，光在真空中的传播速度均相同C．狭义相对论适合于任何惯性系即适合于一切物体D．狭义相对论只涉及惯性系(★) 2 . 随着科学技术的发展，人类遨游太空终究会实现。

如果某飞船在以的速度飞行靠近某一星球时，发出一光源信号提示该星球上的人。

假设所有的星球均相对静止，为光在真空中的速度。

则下列说法正确的是（）A．该星球上的人看到的光源信号的速度为B．该星球上的人看到的光源信号的速度为C．地球上的人看到的光源信号的速度为D．飞船正后方的某星球上的人看到的光源信号的速度为二、单选题(★) 3 . 有一把长为的尺子竖直放置，现让这把尺子沿水平方向以接近光的速度运行，运行过程中尺子始终保持竖直，那么我们此时再测量该尺子的长度将（）A．大于B．小于C．等于D．无法测量(★) 4 . 某实验小组的同学为了研究相对论的知识，取了三个完全相同的机械表，该小组的同学将机械表甲放在一辆高速行驶的动车上，机械表乙放在高速转动的圆盘上，转盘的向心加速度约为地球表面重力加速度的200倍，机械表丙放在密度极大的中子星附近。

对这三个机械表的运行，下列说法正确的是（）A．甲、乙丙三个机械表都明显走慢B．机械表乙和丙明显走慢，而机械表甲没有明显的变化C．三个机械表始终一样D．由于机械表丙受到中子星强大的引力，因此仅机械表丙明显走慢(★) 5 . 在高速公路上行驶的质量为的小轿车，关于它的质量下列说法正确的是（）A．大于B．小于C．等于D．质量为零(★) 6 . 一个质量为的物体，从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的不断增大，下列说法正确的是（）A．物体的速度越大，它的质量就越小B．物体的速度越小，它的质量就越大C．物体的质量与其速度无关D．随着速度的增大，物体的质量将变大(★) 7 . 下列对爱因斯坦质能方程的理解正确的是（）A．中能量E其实就是物体的内能B．公式适用于任何类型的能量C．由知质量与能量可以相互转化D．不适合用来计算电池中的化学能三、多选题(★) 8 . 根据相对论的知识分析，下列说法正确的是（）A．经过太阳周边的光线弯曲的原因是介质不均匀而非引力作用B．由于太阳引力场的影响，我们有可能看到太阳后面的恒星C．引力场越强的位置，时间进程越快D．广义相对论可以解释引力红移现象四、单选题(★) 9 . 一列火车以接近光速的速度从我们身边飞驰而过，我们会感到车厢、车窗变短了，而车厢、车窗的高度没有变化，那么车厢内的人看到的路旁的电线杆间距将会（）A．变窄B．变宽C．不变D．都有可能五、多选题(★) 10 . 下列叙述中，属于经典时空观内容的是（）A．在任何参考系中测量同一个物体，都具有相同的长度B．光速是自然界中的极限速度，任何事物的速度不能超过光速C．任何事物所经历的时间，在不同的参考系中测量都是相同的D．同时是相对的六、单选题(★) 11 . 与相对论有关的问题，下列说法正确的是（）A．火箭内有一时钟，当火箭高速运动后，此火箭内观察者发现时钟变慢了B．力学规律在任何惯性参考系中都是相同的C．一根沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度要长些D．高速运动物体的质量会变小七、多选题(★) 12 . 一个物体静止时质量为，能量为；速度为时，质量为，能量为，动能为，下列说法正确的是（）A．物体速度为时的能量B．物体速度为时的动能C．物体速度为时的动能D．物体速度为时的动能(★) 13 . 在一列相对于地面的速度为（接近光速）的高速行驶的火车上，人以速度沿着火车前进的方向相对火车运动，根据相对论速度变换公式，下列说法正确的是（）A．人相对于地面的速度小于人的速度和火车的速度之和B．人相对于地面的速度大于人的速度和火车的速度之和C．只要人和火车的速度足够大，人相对于地面的速度可以超过光速D．不管人和火车的速度多大，人相对于地面的速度都小于光速八、填空题(★) 14 . 根据爱因斯坦的狭义相对论，质量要随着物体运动速度的增大而增大，即。

2019-2020学年度鲁科版高中必修2物理第6章相对论与量子论初步第2节量子世界课后练习第七十九篇第1题【单选题】用能量为12.30eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则受到光的照射后下列关于氢原子跃迁的说法正确的是( )A、电子能跃迁到n=2的能级上去B、电子能跃迁到n=3的能级上去C、电子能跃迁到n=4的能级上去D、电子不能跃迁到其他能级上去【答案】：【解析】：第2题【单选题】下列说法正确的是( )A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B、黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释C、一束光照射到某种金属上，不能发生光电效应，是因为该束光的频率低于极限频率D、氢原子从较低能级跃迁到较高能级时，核外电子的动能增大，势能减小【答案】：【解析】：第3题【单选题】如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90eV的金属铯，下列说法正确的是( )A、这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=3所发出的光波长最短B、这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n=4跃迁到n=l所发出的光频率最高C、金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为12.75eVD、金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为10.85eV【答案】：【解析】：第4题【单选题】根据玻尔的原子模型，氢原子核外电子在第一轨道和第三轨道运行时( )A、速度之比为3：1B、轨道半径之比为1：3C、周期之比为1：8D、动能之比为8：1【答案】：【解析】：第5题【单选题】在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴尔末系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴尔末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线( )A、2B、5C、4D、6【答案】：【解析】：第6题【单选题】以下说法中，正确的是( )A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应B、要使轻原子核发生聚变，必须使它们间的距离至少接近到10^﹣^10mC、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，势能增大，总能量减小D、随温度的升高，放射性元素的半衰期将减小【答案】：【解析】：第7题【单选题】如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2．29eV的金属钠，下列说法中正确的是( )A、这群氢原子只能发出三种频率不同的光，其中从n=3 跃迁到n=2所发出的光波长最短B、金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9．80eVC、金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11．31eVD、这群氢原子只能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高【答案】：【解析】：第8题【单选题】如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法不正确的是( )A、这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光波长最长B、这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小，电势能增大C、能发生光电效应的光有两种D、金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60 eV【答案】：【解析】：第9题【单选题】如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是( )A、这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B、这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C、金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eVD、金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV【答案】：【解析】：第10题【单选题】图示为氢原子的能级示意图，关于氢原子跃迁，下列说法正确的是( )A、一个处于n=5激发态的氢原子，向低能级跃迁时刻发出10种不同频率的光B、处于n=3激发态的氢原子吸收具有1.87eV能量的光子后被电离C、用12eV的光子照射处于基态的氢原子时，电子可以跃迁到n=2能级D、氢原子中的电子从高能级到低能级跃迁时动能增大，氢原子的电势能增大【答案】：【解析】：第11题【多选题】电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是( )A、氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置B、电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道C、电子绕核运动时，不遵从牛顿运动定律D、电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的【答案】：【解析】：第12题【填空题】按照玻尔的原子理论，氢原子中的电子离原子核越近，氢原子的能量______（选填“越大”或“越小”）．已知氢原子的基态能量为E1（E1＜0），基态氢原子中的电子吸收一个频率为ν的光子被电离后，电子的动能为______（普朗克常量为h）．【答案】：【解析】：第13题【填空题】当用具有1.87eV能量的光子照射到n=3激发态的氢子时，氢原子吸收该光子后被电离，则电离后电子的动能为：______．【答案】：【解析】：第14题【填空题】设氢原子基态的能量为=E1 ，大量氢原子处于某一激发态，由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为﹣0.96E ，频率最小的光子的能量为______E1 ，这些光子可具有______种不同的频率．【答案】：【解析】：第15题【综合题】1995年科学家“制成”了反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成．反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷．反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示．下列说法中正确的是．A、反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B、基态反氢原子的电离能是13.6eVC、基态反氢原子能吸收11eV的光子发生跃迁D、在反氢原子谱线中，从n=2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长反氢原子只要与周围环境中的氢原子相遇就会湮灭，因此实验室中造出的反氢原子稍纵即逝．已知氢原子质量为m，光在真空中传播速度为c，一对静止的氢原子和反氢原子湮灭时辐射光子，则辐射的总能量E=______，此过程______守恒．一群氢原子受激发后处于n=3能级，当它们向低能级跃迁时，辐射的光照射光电管阴极K，发生光电效应，测得遏止电压UC=9.80V．求：①逸出光电子的最大初动能Ek；②阴极K的逸出功W．【答案】：最新教育资料精选【解析】：11/ 11。

第2节 量子世界(时间：60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 B2．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 B3．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 ABD4．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 WB ．3.8×10－19 WC ．7.0×10－48 WD ．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 ＝E t， 式中E ＝6ε，又ε＝hν＝h c λ，可解得P ＝6×6.63×10－34×3×108530×10－9W ＝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 CD6．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 AC7．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 B8．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 c λ，由质能方程E ＝mc2得m ＝E c2＝h c λ. 答案 h c λ，h c λ9．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 J1 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·c λ，所以每秒放出的可见光光子数为 n ＝E ′λhc ＝1×0.5×10－66.63×10－34×3×108＝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＝h mv，me ＝9.1×10－31 kg)解析 对电子λe ＝h meve ＝ 6.63×10－349.1×10－31×4.0×107m ＝1.8×10－11m 对子弹λ子＝h m 子·v 子＝6.63×10－3410×10－3×200m ＝3.3×10－34 m. 答案 1.8×10－11 m 3.3×10－34 m。