高中物理人教必修三13.5 能量量子化同步練習

1、第 =page 2 2頁，共 =sectionpages 2 2頁能量量子化同步練習一、單選題下列能正確解釋黑體輻射實驗規(guī)律的是()A. 能量連續(xù)的經(jīng)典理論B. 普朗克提出的能量量子化理論C. 能量連續(xù)的經(jīng)典理論和普朗克提出的能量量子化理論都能解釋D. 牛頓提出的能量微粒說關(guān)于對黑體的認識，下列說法正確的是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度按波長的分布只與溫度有關(guān)，與材料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

2、，最終不能從小孔射出，這個空腔就成了一個黑體已知某單色光的波長為，在真空中的光速為c，普朗克常量為h，則該單色光的能量子為()A. hcB. hcC. h熱輻射是指所有物體在一定的熱輻射的溫度下都要向外輻射電磁波的現(xiàn)象，輻射強度是指垂直于電磁波傳播方向上的單位面積上單位時間內(nèi)所接收到的輻射能量.在研究某一黑體熱輻射時，得到了四種溫度下黑體強度與波長的關(guān)系如圖.圖中橫軸表示電磁波的波長，縱軸表示某種波長電磁波的輻射強度，則由輻射強度圖線可知，同一黑體在不同溫度下() A. 向外輻射同一波長的電磁波的輻射強度相同B. 向外輻射的電磁波的總能量隨溫度升高而減小C. 輻射強度的極大值隨溫度升高而向長波

3、方向移動D. 輻射強度的極大值隨溫度升高而向短波方向移動如圖所示為氫原子能級圖，下列說法正確的是A. 處于n=1的氫原子躍遷到n=2要釋放10.2eV的光子B. 大量處于n=4的氫原子向低能級躍遷能釋放出3種光子C. 處于n=2的氫原子至少要吸收13.6eV的能量才會被電離D. 處于n=4的氫原子向低能級躍遷釋放光子波長最短的是躍遷到n=1如圖，一群處于n=5能級的氫原子在向n=1的能級躍遷的過程中 A. 放出6種頻率不同的光子B. 放出10種頻率不同的光子C. 放出的光子的最大能量為13.06eV，最小能量為0.66eVD. 當氫原子從能級n=4躍遷到n=3時輻射出的光的波長比從能級n=3躍

4、遷到n=2時的短氫原子能級如圖所示，當氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時，輻射光的波長為656nm。以下判斷正確的是A. 氫原子從n=2躍遷到n=1的能級時，輻射光的波長大于656nmB. 用波長為656nm的光照射大量處于n=3的氫原子時，光能被氫原子吸收C. 一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生2種譜線D. 用波長為633nm的光照射，能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級a、b是兩種單色光，其頻率分別為a、b，且abA. a、b光子動量之比為papb=kB. 若a、b光射到同一干涉裝置上，則相鄰條紋的間距之比為xaxb=kC. 若a、b都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光子的最大

5、初動能之差EkaEkb=h氫原子能級如圖所示，當氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時，輻射光子Z的波長為656nm。以下判斷正確的是A. 氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，輻射光子的波長大于656nmB. 氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時輻射的光子照射某金屬表面時有光電子逸出，若換用光子Z照射該金屬表面時不一定有光子逸出C. 一個處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種不同頻率的光子D. 用波長633nm的光照射氫原子，能使氫原子從n=2能級躍遷到n=3能級二、多選題(多選)如圖為氫原子的能級示意圖，則下列說法正確的是() A. 從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到

6、n=2能級輻射出電磁波的波長長B. 一個處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可以發(fā)出3種不同頻率的光C. 處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D. 從高能級向低能級躍遷時，氫原子核一定向外放出能量下列說法正確的是()A. 氫原子光譜是連續(xù)光譜B. 示蹤原子一般選用半衰期比較短的放射性元素C. 動能相同的電子和質(zhì)子顯微鏡，電子顯微鏡的分辨本領(lǐng)更強D. 溫度升高，黑體輻射電磁波強度的極大值向頻率大的方向移動如圖為氫原子的能級示意圖，鋅的逸出功是3.34eV，那么對氫原子在能級躍遷過程中發(fā)射或吸收光子的特征認識正確的是() A. 一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，能放出3種不

7、同頻率的光B. 用能量為10.3eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)C. 一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為8三、計算題氫原子的能級圖如圖所示，用大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)出的光照射到某種金屬進行光電效應(yīng)實驗，n=4能級躍遷到n=2能級所發(fā)出的光恰好使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)(1)上述氫原子共發(fā)出幾種頻率的光發(fā)出的光中有幾種光能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)(2)氫原子發(fā)出的光中，動量最小的光子的能量E是多少(3)最大的遏止電壓UC為多少一群處于第4能級的氫原子，最終都回到基態(tài)，能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照射到圖甲電路陰極K

8、的金屬上，只能測得3條電流隨電壓變化的圖象(如圖乙).已知氫原子的能級圖如圖丙所示 (1)求a光照射金屬時的遏止電壓Ua和逸出光電子的最大初動能Ek；(2)求該金屬逸出功W；(3)已知d光的能量為E，普朗克常量為h，真空中的光速為c，若一個質(zhì)量為m的靜止電子吸收了一個d光的光子，求電子在吸收光子后的速度大小v，(不計電子吸收光子后的質(zhì)量變化)已知氫原子基態(tài)的能級值為E1=13.6eV，普朗克恒量h=6.631034Jsc=3108m/s光速 (1)有一群氫原子處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài)，這些原子自發(fā)由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時能夠產(chǎn)生幾條光譜線？請在如圖所示的能級圖上畫出這些躍遷過程(2)計算氫原子從

9、n=4的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)所發(fā)出的光譜線的波長.(取一位有效數(shù)字)答案1.B黑體輻射的實驗規(guī)律，只有用普朗克提出的能量量子化理論才能得到較滿意的解釋，故B正確，ACD錯誤。故選B2.CA.能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體，所以黑體不一定是黑色的，故A錯誤；BC.一般物體除去與溫度有關(guān)外，還和物體的材料及表面狀態(tài)有關(guān)，而黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)，故B錯誤，C正確；D.如果在一個空腔上開一個小孔，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，這個小孔就成了一個絕對的黑體，故D錯誤。故選C。3.A解：1個光子的能量E=h

10、，其中為光子的頻率，而光速c=，故一個光子的能量：E=hc，故A正確，BCD錯誤；故選：A根據(jù)E=h可以求一個光子的能量，而根據(jù)c=可以求出一個光子的能量用h、c、的表達式4.DA.由輻射強度圖線可知，向外輻射相同波長的電磁波的輻射強度隨溫度的變化而不同，選項A錯誤；B.向外輻射的最大輻射強度隨溫度升高而增大，向外輻射的電磁波的總能量隨溫度升高而增大，選項B錯誤；CD.由圖可知，隨溫度的升高，相同波長的光輻射強度都會增加；同時最大輻射強度向左側(cè)移動，即向波長較短的方向移動，選項C錯誤，D正確。故D正確。5.D6.B7.BA.從n=3躍遷到n=2的能級時，輻射光的波長為656nm，即有：hc65

11、6nm=1.51(3.4)1.61019，而當從n=2躍遷到n=1的能級時，輻射能量更多，則頻率更高，則波長小于656nm，故A錯誤；B.用波長為656nm的光照射，可使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，氫原子從n=2躍遷到n=1的能級輻射的光子能量大于波長為656nm光的能量，依據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生條件，可知，從n=2躍遷到n=1的能級輻射的光子一定能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)；故B正確；C.根據(jù)數(shù)學(xué)組合C32=3，可知一群n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生3種譜線，故Cc錯誤；D.同理，氫原子的電子從n=2躍遷到n=3的能級，必須吸收的能量為E，與從n=3躍遷到n=2的能級，放出能量相等，因此只能用波長65

12、6nm的光照射，才能使得電子從n=2躍遷到n=3的能級，故DA、光子的能量為：=h所以兩種光子能量分別為a和b，且vavb=k，則ab=k光子的動量為：P=hc，故PaPb=vavb=k，故A正確；B、光子的波長：=c雙縫干涉裝置上相鄰亮條紋的間距為：x=Ld，所以：xaxb=vbva=1k，故B錯誤；C、根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能為：Ekm=hvWA.從n=3躍遷到n=2的能級時，輻射光的波長為656nm，即有：hc656nm=1.513.41.61019V，而當從n=3躍遷到n=1的能級時，輻射能量更多，則頻率更高，則波長小于656nm，故A錯誤；B.氫原子從n=3躍遷到n=

13、1能級時輻射的光子的能量大于氫原子從n=3躍遷到n=2能級輻射光子的能量，即該金屬不一定發(fā)生光電效應(yīng)，故B正確；C.一個處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生2種不同頻率的光子，32，21，故C錯誤；D.若要使氫原子從n=2能級躍遷到n=3能級，所吸收的能量一定等于波長為656nm的光子的能量，故D錯誤。故選B。10.AB【解答】A.從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=3能級躍遷到n=2能級輻射出光子能量小，則輻射的光子頻率小，所以輻射的電磁波的波長長。故A正確。B.一個氫原子從高到低能級躍遷時，最多可以發(fā)出n1條不同頻率的光，即一個處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可以發(fā)出3

14、種不同頻率的，故B正確；C.處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率不同故C錯誤D.由高能級向低能級躍遷，氫原子向外輻射能量，不是原子核輻射能量故D錯誤。【解答】A.氫原子只能夠發(fā)出或吸收特定頻率的光，所以氫原子光譜是線狀譜。故A錯誤；B.選擇半衰期短的放射性同位素，因為這樣才能保證人體只受短時間的放射性影響，而不致長時間受放射性輻射的困擾。故B正確；C.布羅意波長短的分辨率高，根據(jù)=hp，p=2mD.隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有增加，輻射強度的極大值向波長頻率大的方向移動。故D正確；故選BD。12.ACDA.一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，根據(jù)Cn2可知，能放出3種不同頻率

15、的光，故B.用能量為10.3eV的光子照射，由于10.2eV10.3eV12.09eV，不可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，吸收的光子能量要正好等于能級之差，才能躍遷，故B錯誤；C.氫原子從高能級向n=3的能級向基態(tài)躍遷時發(fā)出的光子的能量最小為E大=1.51+13.6=12.09eV，因鋅的逸出功是3.34ev，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為EKmD.能量為14.0eV大于13.6eV，因此此光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離，故D正確；故選ACD。13.解：(1)Cn2=432=6共6種不同的光n=4能級躍遷到n=2能級所發(fā)出的光恰好使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，因為n=4躍遷到n=1，n=3躍遷到n=1，n=2躍遷到n=1輻射的光子能量大于n=4躍遷到n=2輻射的光子能量，可知總共有4種光能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)。(2)根據(jù)p=(3)根據(jù)題意知，金屬的逸出功為：W