格物学 近代物理原子结构和波粒二象性

热辐射 黑体与黑体辐射-原子结构和波粒二象性知识点月考进阶选择题自测题解析-河北省等高中物理,平均正确率57.99999999999999%

2025-08-20
热辐射  黑体与黑体辐射-原子结构和波粒二象性知识点月考进阶选择题自测题解析-河北省等高中物理,平均正确率57.99999999999999%
1、['电磁波谱', '能级及能级跃迁', '动量守恒-系统内力远大于外力或作用时间极短', '能量子表达式、概念理解及简单计算', '热辐射 黑体与黑体辐射', '光子动量及其公式']

正确率60.0%速度大小相等$${、}$$方向相反的正$${、}$$负电子对撞后发生湮灭放出一对光子。已知正$${、}$$负电子的质量均为$${{m}}$$,光在真空中的速度为$${{c}}$$,则下列说法的是$${{(}{)}}$$

C

A.正$${、}$$负电子湮灭方程是$$~_{1}^{0} e+_{-1}^{0} e \to2 \gamma$$

B.$${{γ}}$$光子是与正$${、}$$负电子性质不同的粒子

C.每个光子的能量为$${{m}{{c}^{2}}}$$

D.两个光子的动量一定等大反向

2、['天然放射现象发现过程', '物理学史、物理常识、研究方法', '热辐射 黑体与黑体辐射', '万有引力定律的发现、内容及适用范围', '原子的核式结构模型']

正确率60.0%下列说法符合物理学史实的是

B

A.牛顿首次通过实验测出了万有引力常量

B.卢瑟福首次提出原子核式结构模型

C.居里夫人首次发现了天然放射现象

D.爱因斯坦首次提出能量量子假说,成功解释了黑体辐射

3、['物理学史、物理常识、研究方法', '电和磁的联系', '电磁感应现象的定义及发现过程', '能量子表达式、概念理解及简单计算', '热辐射 黑体与黑体辐射', '电子的发现']

正确率60.0%物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学做出了巨大贡献.下列叙述中符合物理学史实的是(

B

A.安培在实验中首先发现电流的磁效应

B.法拉第发现了电磁感应现象

C.爱因斯坦通过对黑体辐射的研究引入了能量子

D.卢瑟福发现了电子,提出了原子的核式结构学说

4、['光的波粒二象性', '康普顿效应和光子的动量', '热辐射 黑体与黑体辐射', '光电效应']

正确率40.0%关于能量子、黑体辐射及光的波粒二象性,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

A.一个能量子的能量大小$$\varepsilon=\frac{h} {v}$$且不可再分

B.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

C.是否产生光电效应与光的频率和光照强度均无关

D.光子除了具有能量之外还具有动量,其大小为$$p=\frac{\lambda} {h}$$

5、['能级及能级跃迁', 'α衰变的特点、本质及其方程的写法', 'β衰变的特点、本质及其方程的写法', '能量子表达式、概念理解及简单计算', '热辐射 黑体与黑体辐射', '光电效应的实验规律的理解']

正确率60.0%svg异常

D

A.图甲利用能够产生光电效应的两种(或多种)频率已知的光进行实验可测出普朗克常量

B.图甲电源的正负极对调,在光照条件不变的情况下,可研究得出光电流存在饱和值

C.图乙对应的衰变方程为$$\mathit{\Pi}_{Z}^{A} X \to\mathit{\Pi}_{2}^{4} \mathrm{H} e+\4_{Z-2}^{A-4} Y$$

D.图乙对应的衰变方程为$$\stackrel{A} {Z} X \to\stackrel{0} {-1} e \ +\stackrel{A} {Z+1} Y$$

6、['粒子的波动性、德布罗意物质波', '能级及能级跃迁', '概率波', '不确定性关系', '能量子表达式、概念理解及简单计算', '热辐射 黑体与黑体辐射']

正确率60.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.光波是概率波,物质波是机械波

B.微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大,同时变小

C.普朗克的量子化假设是为了解释光电效应而提出的

D.动量相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等

7、['粒子的波动性、德布罗意物质波', '光的波粒二象性', '热辐射 黑体与黑体辐射']

正确率80.0%关于黑体辐射,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.一切物体只有在吸收电磁波的同时才会辐射电磁波

B.黑体在不断的辐射电磁波,且温度越高最强辐射波的波长越长

C.黑体对于外界过来的电磁波只吸收而不反射,因此肉眼看不到黑体

D.黑体辐射电磁波的能量是不连续的,而是某个能量值的整数倍

8、['热辐射 黑体与黑体辐射']

正确率40.0%svg异常

C

A.黑体热辐射的强度与波长无关

B.黑体热辐射只能是高温下才能进行,低温下不辐射

C.一定温度下,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值

D.从图象看出随着温度的升高,各种波长的辐射强度是先增加后减小

9、['半衰期的概念', '光的波粒二象性', '概率波', '计算发生α衰变和β衰变的次数', '热辐射 黑体与黑体辐射', '计算某原子的中子数和质子数']

正确率40.0%下列说法中 错误的是(

A

A.物体辐射电磁波的强度分布与物体温度和辐射电磁波的波长无关

B.光的衍射现象中,产生暗条纹的地方光子出现的概率低,这是波粒二象性的观点

C.$$2 3 2_{9 0} T h$$(钍)经过一系列的$${{α}}$$和$${{β}}$$衰变,变为$$\array} {c} {\sb2 8 2} \\ \end{array}^{2 0 8} P b ($$铅$${{)}}$$,铅核比钍核少$${{1}{6}}$$个中子

D.原子核的半衰期由核内部自身因素决定,与原子所处的化学状态和外部条件无关

10、['热辐射 黑体与黑体辐射']

正确率80.0%svg异常

A

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,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

1. 分析电子湮灭过程:正负电子质量均为 $$m$$,速度大小相等方向相反,总动量为零。湮灭后产生两个光子,满足能量守恒和动量守恒。

A. 湮灭方程:$$_{1}^{0}e + _{-1}^{0}e \to 2\gamma$$ 正确,符合电子对湮灭的物理过程。

B. $$\gamma$$ 光子是电磁辐射量子,与电子(费米子)性质不同,正确。

C. 每个光子能量:系统总能量 $$E = 2mc^2$$(静止质量能),由两个光子均分,每个光子能量应为 $$mc^2$$。但需注意:若电子有动能,光子能量会更大。题目未明确电子是否静止,但通常默认低速近似,选项表述不严谨。然而在完全对撞湮灭中,若初态动量为零,则每个光子能量恰为 $$mc^2$$。

D. 两个光子动量:因初态总动量为零,由动量守恒,两光子动量必等大反向,正确。

因此,不正确的是 C,因未考虑电子动能贡献(严格应为 $$E_{\gamma} = \sqrt{(mc^2)^2 + (pc)^2} \geq mc^2$$)。

答案:C

2. 物理学史实判断:

A. 错误:卡文迪许首次测出万有引力常量,非牛顿。

B. 正确:卢瑟福通过α粒子散射实验首次提出原子核式结构模型。

C. 错误:贝克勒尔首次发现天然放射现象,非居里夫人。

D. 错误:普朗克首次提出能量量子假说解释黑体辐射,非爱因斯坦。

答案:B

3. 物理学史实判断:

A. 错误:奥斯特首先发现电流磁效应,非安培。

B. 正确:法拉第发现电磁感应现象。

C. 错误:普朗克研究黑体辐射提出能量子,非爱因斯坦。

D. 错误:汤姆孙发现电子,卢瑟福提出核式结构但未发现电子。

答案:B

4. 量子理论概念判断:

A. 错误:能量子公式为 $$\varepsilon = h\nu$$($$\nu$$ 为频率),非 $$\varepsilon = \frac{h}{v}$$。

B. 正确:维恩位移定律,温度升高时黑体辐射峰值波长向短波方向移动。

C. 错误:光电效应取决于频率(需超过截止频率),与光照强度无关(强度影响光电流大小)。

D. 错误:光子动量 $$p = \frac{h}{\lambda}$$,非 $$\frac{\lambda}{h}$$。

答案:B

5. 图像分析(SVG异常,但根据选项):

A. 正确:光电效应中,用不同频率光可测截止电压,由 $$eU_c = h\nu - W$$ 可求普朗克常量 $$h$$。

B. 正确:电源正负极对调后加反向电压,可研究光电流饱和值。

C. 错误:衰变方程应为 $$\frac{A}{Z}X \to \frac{4}{2}He + \frac{A-4}{Z-2}Y$$(α衰变)。

D. 错误:$$\frac{A}{Z}X \to \frac{0}{-1}e + \frac{A}{Z+1}Y$$ 为β⁻衰变,但电荷守恒错误(右边应 $$\frac{A}{Z+1}Y$$)。

答案:C 和 D 均错误,但题目可能单选,需结合图像(缺图暂无法确定)。

6. 量子物理概念判断:

A. 错误:光波和物质波均为概率波,非机械波。

B. 错误:不确定关系 $$\Delta x \Delta p \geq \frac{\hbar}{2}$$,动量和位置不确定量不能同时变小。

C. 错误:普朗克量子化假设为解释黑体辐射,非光电效应。

D. 正确:德布罗意波长 $$\lambda = \frac{h}{p}$$,动量 $$p$$ 相等则波长相等。

答案:D

7. 黑体辐射概念判断:

A. 错误:物体始终同时吸收和辐射电磁波。

B. 错误:温度越高,最强辐射波长越短(维恩位移定律)。

C. 错误:黑体吸收所有入射电磁波,但自身辐射可见光时可能被看到。

D. 正确:普朗克提出黑体辐射能量量子化,能量为 $$h\nu$$ 整数倍。

答案:D

8. 黑体辐射特性(SVG异常,但根据选项):

A. 错误:辐射强度与波长相关,有峰值分布。

B. 错误:任何温度下黑体都辐射电磁波(峰值波长随温度变化)。

C. 正确:特定温度下,黑体辐射强度随波长分布存在极大值。

D. 错误:温度升高时,各种波长辐射强度均增加,峰值移动。

答案:C

9. 综合概念判断:

A. 错误:物体辐射强度分布与温度及波长相关(普朗克定律)。

B. 正确:衍射暗纹处光子概率低,体现波粒二象性。

C. 正确:$$^{232}_{90}Th$$ 衰变为 $$^{208}_{82}Pb$$,中子数减少:钍中子数 $$232-90=142$$,铅中子数 $$208-82=126$$,减少 $$142-126=16$$。

D. 正确:半衰期由核内部因素决定,与外部条件无关。

错误选项为 A。

答案:A

10. 黑体辐射规律(SVG异常,但根据选项):

A. 错误:同一温度下,辐射强度先增后减,峰值波长处最大。

B. 正确:辐射强度最大值对应波长介于最小和最大之间。

C. 正确:温度越高,辐射强度极大值越大(斯特藩-玻尔兹曼定律)。

D. 正确:温度越高,峰值波长越短(维恩位移定律)。

错误选项为 A。

答案:A

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