1、第 1 页，共 17 页 第二十一章 量子论初步 年级 _ 班级 _ 学号 _ 姓名 _ 分数 _ 总分 一 二 三 四 五 一、填空题 (共 9题，题分合计 9分 ) 1.假设在 NaCl蒸气中存在由钠离子 Na 和氯离子 Cl 靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子，若取 Na 与 Cl 相 距无限远时其电势能为零，一个 NaCl分子的电势能为 -6.1eV，已知使一个中性钠原子 Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子 Na 所需的能量（电离能）为 5.1eV，使一个中性氯原子 Cl结合一个电子形成氯离子 Cl 所放出的能量（亲和能）为3.8eV。由此可算出，在将一个 NaCl分子分解
2、成彼此远离的中性钠原子 Na 和中性氯原子 Cl的过程中，外界供给的总能等于 _eV。 2.如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏 MN上形成彩色光带 ad.其中波长较长的区域是 _；若将一小金属块放在 b点，恰能产生光电子，则一定能使金属块产生光电子的区域是 _；若逐渐减小入射角 i，光屏上可能最先消失的是 _色光 3.从人类第一次使用光来驱赶自然界的黑暗以来，许多研究物理科学的巨匠都怀着极大的兴趣去研究光，研究光是什么 .牛顿认为光具有粒子的性质，惠更斯提出光的波动说，请你按人类对光的认识过程进行排序 _ A B 中成功地观察到光的干涉现象 C 光究竟是什么 ?今天你的认识是 _. 得分
3、 阅卷人 第 2 页，共 17 页 4.有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间有很好的视力 . (1)其原因是猫头鹰的眼睛 _. A.不需要光线，也能看到目标 B.自身眼睛发光，照亮搜索目标 C.可对红外线产生视觉 D.可对紫外线产生视觉 (2)根据热辐射理论，物体发出光的最大波长与物体的绝对温度 T的关系满足维恩公式T =2.9 3m .如果猫头鹰的猎物 -蛇在夜间的体温为 27，则它发出光的最大波长为 _m，属于 _波段 . 5.如图所示，是工业生产中大部分光电控制设备 (如夜亮昼熄的路灯 )用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成 . (1)示意
4、图中， a端应是电源 _极 . (2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时， _. (3)当用绿光照射光电管阴极 K时，可以发生光电效应，则下列 _说法正 确 . A.增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大 B.增大绿光照射强度，电路中的光电流增大 C.改用波长比绿光波长大的光照射光电管阴极 K时，电路中一定有光电流 D.改用频率比绿光频率大的光照射光电管阴极 K时，电路中一定有光电流 6.能引起人的眼睛视觉的最小能量为 1018，已知可见光的平均波长约为 0.6 m，普朗克常量 h=6.63 1034 s. (1)进入人眼的光子数至少为 _个 . (2)人的眼睛相当于一个怎样的光学系统 _.
5、 A.焦距不变 的凸透镜 B.焦距可变的凸透镜 C.焦距不变的凹透镜 D.焦距可变的凹透镜 (3)由于有些物体太小，人眼看不清，往往走近看或甚至利用仪器如显微镜、放大镜、望远镜，这都是为了 _. 7.家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成 .接通电源后， 220V交流电经一变压器，一方面在次级 (副线圈 )产生 3.4V交流电对磁控管加热，同时在次级 (副线圈 )第 3 页，共 17 页 产生 2000V高压经整流加到磁控管的阴、阳两极之间，使 磁控管产生频率为 2450MHz的微波 .微波输送至金属
6、制成的加热器 (炉腔 )，被来回反射，微波的电磁作用使食物内分子高频地运动而使食物内外同时受热，因而加热速度快，效率高，并能最大限度地保存食物中的维生素 . (1)微波输出功率为 700W的磁控管每秒钟产生的光子数为 _个 . (2)变压器产生高压的原、副线圈的匝数比为 _. (3)导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，而食物中通常含有的蛋白质、水、脂肪较易吸收微波而转换成热，故在使用微波炉时应 _. A.用金属容器盛放食物放入炉内后加热 B.用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热 C.将微波炉置于磁性材料周围 D.将微波炉远离磁性材料周围 8.已知锌发生光电效应的逸出功等于 W=3.3eV，那么锌发生
7、光电效应的的极限波长应该是 =_m。若照射锌板的入射光的光子能量为 5eV，那么从锌板放出的光电子的最大初动能为_J。（取 h=6.6 10-34J s，答案保留两位有效数字） 9.现在，科学家们正在设法探寻 “反物质 ”。所谓 “反物质 ”是由 “反粒子 ”构成的， “反粒子 ”与其对应的正粒子具有相同的质 量和相同的电量，但电荷的符号相反，据此，若有反粒子，它的质量数为 ，电荷数为 。 二、多项选择题 (共 4 题，题分合计 4 分 ) 1.两种单色光 A、 B分别由垂直水平方向从水面射向水底，它们经历的时间 BA tt ，下列判断正确的是 A. A色光的波长比 B色光的波长大 B. A色
8、光的波长比 B色光的波长小 C. A色光的光子能量比 B色光的光子能量大 D. A色光的光子能量比 B色光的光子能量小 2.光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是 A用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转 B用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转 C锌板带的是负电荷 D使验电器指针发生偏转的是正电荷 得分 阅卷人 第 4 页，共 17 页 3.光电效应实验的装置如图所示，下面说法正确的是 A用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转 B用红光照射锌板，验电器指针会发生偏转 C锌板带的是负电荷 D使验电器指针发生偏转的是正电荷 4.如图所示为氢原子能级图， A、 B、 C分别表示电子三种不
9、同 能级跃迁时放出的光子，则下面说法正确的是 A频率最大的是 B B波长最长的是 C C频率最大的是 A D波长最长的是 B 三、单项选择题 (共 25 题，题分合计 25分 ) 1.用单色光照射一群原来处于基态的氢原子，用 E表示单色光子的能量， En表示氢原子处于量子数为 n的能级时的能量， N表示原子受光照射发生跃迁时可能发出的不同波长的光谱线的数目，若 E=EnE 1， E1为 n=1的能级的能量，则 A当 n=1时， N=1 B当 n=2时， N=2 C当 n=3时， N=3 D当 n=4时， N=4 得分 阅卷人 第 5 页，共 17 页 2.红、橙 、黄、绿四种单色光子，光子能量
10、最小的是 A. 红光 B. 橙光 C. 黄光 D. 绿光 3.太阳光谱中有许多暗线，它们是对应着某些元素的特征谱线，产生这些暗线是由于 A. 太阳表面大气层中缺少相应的元素 B. 太阳内部缺少相应的元素 C. 太阳表面大气层中存在着相应的元素 D. 太阳内部存在着相应的元素 4.用绿光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极射出时的最大初动能增大，应 A. 改用红光照射 B. 增大绿光的 强度 C. 增大光电管的加速电压 D. 改用紫光照射 5.在演示光电效应的实验中，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，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时 A. 锌板带正电，
11、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 6.设 1 、 2 是两种单色光 1、 2在真空中的波长，若 21 ，则这两种单色光线相比 A. 单色光 1的频率较小 B. 玻璃对单色光 1的折射率较大 C. 在玻璃中，单色光 1的传播速度较大 D. 单色光 1的光子能量较大 7.用 a、 b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样，其中图甲是 a光照射时形成的，图乙是 b光照射时形成的。则关于 a、 b两束单色光，下述正确的是 A a光光子的能量较大 B在水中 a光传播的速度较大 C若用 a照射某金属时
12、不能 打出光电子，则用 b光照射该金属时打不出光电子 D若 a光是氢原子的核外电子从第四轨道向第二轨道跃迁时产生的，则 b光可能是氢原子的核外电子从第三轨道向第二轨道跃迁时产生的 第 6 页，共 17 页 甲 乙 8.处于基态的氢原子，能够从相互碰撞中或从入射光子中吸收一定的能量，由基态跃迁到激发态。已知氢原子从基态跃迁到 n=2的激发态需要吸收的能量为 10.2eV，如果静止的氢原子受其他运动的氢原子的碰撞跃迁到该激发态，则运动的氢原子具有的动能 A一定等于 10.2eV B一定大于 10.2eV，且大的足够多 C只要大于 10.2eV，就可以 D一定等于 10.2eV的整数倍 9.爱因斯坦
13、由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于 A等效替代 B控制变量 C科学假说 D数学归纳 10.如图，当电键 K断开时，用光子能量为 2.5eV的一束光照射阴极 P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑线变阻器，发现 当电压表读数小于 0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于 0.60V时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为 A 1.9eV B 0.6eV C 2.5eV D 3.1eV V A P K 11.验钞机发出的 “光 ”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器上的遥控器发出的 “光 ”用来控制电视机、空调器，对于它们发
14、出的 “光 ”，下列说法中正确的是 验钞机发出的 “光 ”是红外线 遥控器发出的 “光 ”是红外线 红外线是由原子的内层电子受到激发后产生的 红外线是由原子的外层电子受到 激发后产生的 第 7 页，共 17 页 12.平行厚玻璃板放在空气中，一束复色光从玻璃板下表面斜向上射出，变成 a、 b两束单色光，如图所示，比较 a、 b两束单色光，则 玻璃对 a光的折射率较小 a光在玻璃中的传播速度较大 a光的波长较长 a光光子的能量较大 13.发生下列有关光现象的各种说法中正确的是 雨后空中出现的虹和霓、日蚀现象，游乐园的 “哈哈镜 ”使人成像变形这些光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何
15、光学知识就完全可以解释清楚 水面上的油膜呈 现出彩色条纹，小孔成像，光的色散这些光现象，仅用光的直线传播、光的反射和光的折射等几何光学知识就完全可以解释清楚 仅仅从光的干涉和光的衍射现象无法说明光具有波粒二象性 泊松亮斑和光电效应分别反映出光的波动性和光的粒子性 14.如图所示，一束平行复色光被玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的红、黄、蓝三色光，分别照射到相同的三块金属板上，已知金属板 b恰有光电子逸出，则可知 照射到板 c上的光是蓝色光 照射到板 c上的光在棱镜中传播速度最小 照射到板 a上的光波长最长 板 a上一定能发生光电效应 15.光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个面上就会产生压力，
16、宇宙飞船可以采用光压第 8 页，共 17 页 作为动力给飞船安上面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生压力推动宇宙飞船前进第一次安装的是反射率极高的薄膜，第二次安装的是吸收率极高的薄膜，安装反射率极高的薄膜，飞船的加速度大 安装吸收率极高的薄膜，飞船的加速度大 两种情况下，由于飞船的质量一样，飞船的加速度大小都一样 两种情况下，飞船的加速度不能比较 16.关于光的波动性和粒子性，下列说法中正确的是 A.爱因斯坦的光子说彻底否定了光的波动学说，建立起全新的现代光学理论 B.大量光子表现的效果往往显示粒子性，个别光子表现的效果往往显示出波动性 C.所有电磁波中红外线最容易发生明显衍射现
17、象 D.由于 射线的波长非常短，要想观察到它的干涉现象非常困难 17.具有天然放射性的 90号元素钍的同位素钍 232经过一系列 衰变和衰变之后，变成稳定的 82号元素铅 208。下列判断中正确的是 A.钍核比铅核多 24个质子 B.钍核比铅核多 16个中子 C.这一系列衰变过程中 共释放出 4个 粒子和 6个 粒子 D.这一系列衰变过程中共发生了 6次 衰变和 6次 衰变 18.如图所示，铅盒内的天然放射性物质能竖直向上放出、三种射线粒子，它们都能打到正上方的荧光屏上。若在放射源上方放一张薄铝箔，并在放射源和荧光屏间加水平方向的匀强电场，结果荧光屏上只剩下两个亮点 M、 N。下列说法中正确的
18、是 A.打在 M、 N的依次是和 B.打在 M、 N的依次是和 C.匀强电场的方向水平向左 D.匀强电场的方向水平向右 M N 19.关于光的波粒二象性，下面说法中错误的是： A大量光子的效果往往显示波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性 B光在传播时往往表现波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性 C频率大的光粒子性显著，频率小的光波动性显著 第 9 页，共 17 页 D光既有波动性，又有粒子性，两者相互矛盾，是不能统一的 20.如图所示，用一束光照射光电管，电流表 G有一定读数，下面哪种措施能使电流表 G示数增加？ A 增大入射光的频率 B 增大入射光的强度 C 减小入射光的频率
19、D 减小入射光的强度 21.关于光子说，下述说法中正确的是 A 在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子 B 光子是具有质量、能量和动量的物质微粒 C 每个光子的能量跟光的周期成正比 D 光子说与电磁说是相互对应、互不联系的两种学说 22.有关科学家和涉及的事实，下列说法中正确的是： A.查德威克用 a粒子轰击铝箔时出现了正电子 B.卢瑟福的原子核式结构式说成功地解释了氢原子的发光现象 C.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验方法给予证实 D.玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象 23.氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，可能发生的情况有 A.放出
20、光子，电子动能减少，原子势能增加 B.放出光子，电子动能增加，原子势能减少 C.吸收光子，电子动能增加，原子势能增加 D.吸收光子，电子动能增加，原子势能减少 24.下表列出几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为 1MHz的无线电波的波长，根据表中数据可知： 质量（ kg） 速度（ m/s） 波长（ m） 弹子球 2.0 10 2 1.0 10 2 3.3 10 30 电子（ 100eV） 9.1 10 31 5.0 106 1.2 10 10 无线电波（ 1MHz） 3.0 102 A.要检测弹子球的波动性几乎不可能 B.无线电 波通常情况下只能表现出粒子性 第 10 页，共 17
21、页 C.电子照射到金属晶体上一定能观察到它的波动性 D.只有可见光才有波粒二象性 25.在演示光电效应的实验中，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，验电器的指针就张开一个 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 四、作图题 (共 0题，题分合计 0分 ) 五、实验题 (共 0题，题分合计 0分 ) 六、计算题 (共 8题，题分合计 8分 ) 1.有一功率为 W500 的红外线电热器，如果它辐射的红外线的频率为 Hz14100.3 ，求：（ 1）每秒发出的光子数； （ 2）在距离电热器 m2 远处，垂直于红外线传播方向的 21cm 的面积上每分钟能接收到多少个光子？ 得分 阅卷人 得分 阅卷人 得分 阅卷人
