高中物理 第十七章 波粒二象性 17.1 能量量子化檢測 新人教版選修3-5

1、17.1 能量量子化新提升課時(shí)作業(yè)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1(多選)關(guān)于普朗克“能量量子化”的假設(shè)，下列說法正確的是()A認(rèn)為帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，是一份一份的B認(rèn)為能量值是連續(xù)的C認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的、連續(xù)的D認(rèn)為微觀粒子的能量是分立的【解析】普朗克的理論認(rèn)為帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，是一份一份的，微觀粒子的能量是量子化的，是分立的故A、D正確【答案】AD2能引起人的眼睛視覺效應(yīng)的最小能量為1018 J，已知可見光的平均波長()約為0.6m，普朗克常量h6.631034 Js，則進(jìn)入人眼的光子數(shù)至少為()A1個 B3個C30個 D300個【解析】可見光的平均頻率：，能量子的平均能量為h，引起視覺

2、效應(yīng)時(shí)：En，聯(lián)立解得n3，B正確【答案】B3以下宏觀概念，哪些是“量子化”的()A一顆樹苗生長的高度B從車站開出的汽車駛過的路程C人的個數(shù)D燒水時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)【解析】A、B、D三個選項(xiàng)描述的內(nèi)容都是連續(xù)的，只有C項(xiàng)是不連續(xù)的，即量子化的【答案】C4對于帶電微粒的輻射和吸收能量時(shí)的特點(diǎn)，以下說法不正確的是()A以某一個最小能量值一份一份地輻射或吸收B輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍C吸收的能量可以是連續(xù)的D輻射和吸收的能量是量子化的【解析】根據(jù)普朗克能量子假說，帶電粒子的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，能量的輻射，吸收要一份份的進(jìn)行，故A、B、D正確【答案】C5關(guān)于對黑體的認(rèn)識，下列說法

3、正確的是()A黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)C黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與溫度有關(guān)，與材料的種類及表面狀況無關(guān)D如果在一個空腔壁上開一個很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面經(jīng)多次反射和吸收，最終不能從小孔射出，這個空腔就成了一個黑體【解析】黑體自身輻射電磁波，不一定是黑的，A錯誤；黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)，B錯誤，C正確；小孔只吸收電磁波，不反射電磁波，因此是小孔成了一個黑體，而不是空腔，D錯誤【答案】C6關(guān)于對熱輻射的認(rèn)識，下列說法中正確的是()A熱的物體向外輻射電

4、磁波，冷的物體只吸收電磁波B溫度越高，物體輻射的電磁波越強(qiáng)C輻射強(qiáng)度按波長的分布情況只與物體的溫度有關(guān)，與材料種類及表面狀況無關(guān)D常溫下我們看到的物體的顏色就是物體輻射電磁波的顏色【解析】一切物體都不停地向外輻射電磁波，且溫度越高，輻射的電磁波越強(qiáng)，A錯誤，B正確；選項(xiàng)C是黑體輻射的特征，C錯誤；常溫下看到的物體的顏色是反射光的顏色，D錯誤【答案】B7近年來，無線光通信技術(shù)(不需光纖，利用紅外線在空間的定向傳播來傳遞信息的通信手段)在局域網(wǎng)、移動通信等多方面顯示出巨大的應(yīng)用前景關(guān)于紅外線和光通信，以下說法中正確的是()光通信就是將文字、數(shù)據(jù)、圖象等信息轉(zhuǎn)換成光信號從一地傳向另一地的過程光纖通信

5、中的光信號在光纖中傳輸，無線光通信的光信號在空氣中傳輸紅外線的頻率比可見光的頻率高紅外光子的能量比可見光子的能量大A BC D【解析】無線光通信技術(shù)是光信號在空氣中直接傳輸光纖通信中的光信號是在光纖中傳輸不論哪種方式，傳輸?shù)亩际俏淖?，?shù)據(jù)圖象等信息而紅外線的頻率由電磁波譜可知比可見光的頻率低，由愛因斯坦的光子論可知h，紅外光子的能量比可見光的光子的能量小【答案】A8對應(yīng)于3.41019 J的能量子，其電磁輻射的頻率和波長(c)各是多少？【解析】頻率 Hz5.131014 Hz波長 m5.85107 m.【答案】5.131014 Hz5.85107 m9人體表面輻射電磁波的最大值落在波長()為9

6、40 nm處，能量子的值為多大？【解析】其能量子的值Eh J2.121019 J.【答案】2.121019 J能力提升1(多選)關(guān)于黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律敘述正確的是()A隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加B隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動C黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長無關(guān)D黑體輻射無任何規(guī)律【解析】黑體輻射的規(guī)律為隨著溫度的升高各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，同時(shí)輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動【答案】AB2在自然界生態(tài)系統(tǒng)中，蛇與老鼠等生物通過營養(yǎng)關(guān)系構(gòu)成食物鏈，在維持生態(tài)平衡方面發(fā)揮著重要作用，蛇是老鼠的天敵，它通過接收熱輻射來發(fā)現(xiàn)老鼠的存在假設(shè)老鼠的體溫約為37，它發(fā)出

7、的最強(qiáng)的熱輻射的波長為max，根據(jù)熱輻射的理論，max與輻射源的絕對溫度T(Tt273 K)的關(guān)系近似為maxT2.90103mK.則老鼠發(fā)出的最強(qiáng)的熱輻射的波長為()A7.8105 m B9.4106 mC1.16104 m D9.7108 m【解析】體溫為37時(shí)，熱力學(xué)溫度T310 K，根據(jù)maxT2.90103 mK，得max m9.4106 m.【答案】B32006年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩名美國科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化他們的出色工作被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時(shí)代的起點(diǎn)下列與宇宙微波背景輻射的黑體譜相關(guān)的說法中錯誤的是()A微

8、波是指波長在103 m到10 m之間的電磁波B微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播C黑體的熱輻射實(shí)際上是電磁輻射D普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說【解析】微波是一種電磁波，傳播不需要介質(zhì)，B錯； 由于分子和原子的熱運(yùn)動引起的一切物質(zhì)不斷向外輻射的電磁波又叫熱輻射，C正確【答案】B4單色光從真空射入玻璃時(shí)，它的()A波長變長，速度變小，光量子能量變小B波長變短，速度變大，光量子能量變大C波長變長，速度變大，光量子能量不變D波長變短，速度變小，光量子能量不變【解析】因?yàn)楣獾念l率不變，光量子的能量不變；再根據(jù)折射率n可知，光的速度變小，波長變短【答案】D5太陽光垂直射到地面上，地面上1 m2接收的太陽光的功率為1.4 kW，其中可見光部分約占45%.(1)假如認(rèn)為可見光的波長()約為0.55 m，日地間距離R1.51011 m普朗克常量h6.61034 Js，估算太陽每秒輻射出的可見光光子數(shù)(2)若已知地球的半徑為6.4106 m，估算地球接收的太陽光的總功率【解析】(1)設(shè)地面上垂直太陽光每平方米面積上每秒接收的可見光光子數(shù)為n，則有：P45%nh，解