2024新教材高中物理課時跟蹤檢測二十六能量量子化新人教版必修第三冊

課時跟蹤檢測(二十六)能量量子化eq\a\vs4\al(A)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．對黑體輻射電磁波的波長分布的影響因素是()A．溫度 B．材料C．表面狀況 D．以上都正確解析：選A影響黑體輻射電磁波的波長分布的因素是溫度，故選項A正確。2．普朗克常量是自然界的一個基本常數(shù)，它的數(shù)值是()A．6.02×10－23molB．6.625×10－3mol·sC．6.626×10－34J·sD．1.38×10－16mol·s解析：選C普朗克常量是一個定值，由試驗測得它的精確數(shù)值為6.626×10－34J·s，在記憶時關(guān)鍵要留意它的單位。3．硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能。若有N個頻率為ν的光子打在光電池極板上，這些光子的總能量為(h為普朗克常量)()A．hν B.eq\f(1,2)NhνC．Nhν D．2Nhν解析：選C光子能量與頻率有關(guān)，一個光子能量為ε＝hν，N個光子能量為Nhν，故C正確。4．關(guān)于對熱輻射的相識，下列說法中正確的是()A．熱的物體向外輻射電磁波，冷的物體只汲取電磁波B．溫度越高，物體輻射的電磁波越強C．輻射強度按波長的分布狀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：選B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，選項A錯誤，選項B正確；選項C描述的是黑體輻射的特性，選項C錯誤；常溫下看到的物體的顏色是反射光的顏色，選項D錯誤。5．一個氫原子從低能級躍遷到高能級，該氫原子()A．汲取光子，汲取光子的能量等于兩能級之差B．汲取光子，能量削減C．放出光子，能量增加D．放出光子，能量削減解析：選A氫原子能級越高對應(yīng)的能量越大，當(dāng)氫原子從較低能級向較高能級躍遷時汲取光子，能量增加，汲取光子的能量等于兩能級之差，A正確，B、C、D錯誤。6．影響黑體輻射強度的因素是()A．只有溫度 B．只有波長C．與波長和溫度都有關(guān) D．與波長和溫度都無關(guān)解析：選C黑體輻射與波長和溫度都有關(guān)系，故C正確。7．能正確說明黑體輻射試驗規(guī)律的是()A．能量是連續(xù)的經(jīng)典理論B．普朗克提出的能量量子化理論C．以上兩種理論體系任何一種都能說明D．牛頓提出的能量微粒說解析：選B依據(jù)黑體輻射的試驗規(guī)律，隨著溫度的上升，一方面各種波長的輻射強度都在增加；另一方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，只能用普朗克提出的能量量子化理論才能得到較滿足的說明，故B正確。8．光是一種電磁波，可見光的波長的大致范圍是400～700nm。400nm、700nm電磁輻射的能量子的值各是多少？(h＝6.63×10－34J·s)解析：依據(jù)公式ν＝eq\f(c,λ)和ε＝hν可知：400nm對應(yīng)的能量子ε1＝heq\f(c,λ1)＝6.63×10－34×eq\f(3.0×108,400×10－9)J≈4.97×10－19J。700nm對應(yīng)的能量子ε2＝heq\f(c,λ2)＝6.63×10－34×eq\f(3.0×108,700×10－9)J≈2.84×10－19J。答案：4.97×10－19J2.84×10－19JB組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9．(多選)對宇宙微波背景輻射的黑體譜形態(tài)的探討被譽為是宇宙學(xué)探討進入精密科學(xué)時代的起點。下列與宇宙微波背景輻射的黑體譜相關(guān)的說法中正確的是()A．微波是指波長在10－3m到10mB．微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播C．黑體的熱輻射事實上是電磁輻射D．普朗克在探討黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說解析：選ACD由電磁波譜知微波是波長10－3m到10m10．兩束能量相同的色光，都垂直地照耀到物體表面，第一束光在某段時間內(nèi)打在物體上的光子數(shù)與其次束光在相同時間內(nèi)打在物體表面上的光子數(shù)之比為4∶5，則這兩束光的光子能量和波長之比為()A．4∶54∶5 B．5∶44∶5C．5∶45∶4 D．4∶55∶4解析：選B由E＝nε知，能量相同時n與ε成反比，所以光子能量比為5∶4；又依據(jù)ε＝hν＝heq\f(c,λ)，所以波長之比為4∶5，B正確。11．“約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成。若在結(jié)兩端加恒定電壓U，則它會輻射頻率為ν的電磁波，且ν與U成正比，即ν＝kU。已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象的機理，但仍可運用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項中，推理推斷比例系數(shù)k的值可能為()A.eq\f(h,2e) B.eq\f(2e,h)C．2he D.eq\f(1,2he)解析：選B依據(jù)物理單位學(xué)問，表達(dá)式及變形式兩側(cè)單位是一樣的，由本題中涉及的物理量：ν、U、e、h及與其有聯(lián)系的能量表達(dá)式E＝hν，E＝Ue，由上式得h的單位與eq\f(Ue,ν)的單位相同，即h單位可用V·C·s表示，題中ν＝kU，即k＝eq\f(ν,U)，單位可用eq\f(1,V·s)表示，選項B中eq\f(2e,h)單位等效于eq\f(C,V·C·s)＝eq\f(1,V·s)，故選項B正確，A、C、D錯誤。12．在半徑r＝10m的球殼中心有一盞功率為P＝40W的鈉光燈(可視為點光源)，發(fā)出的鈉黃光的波長為λ＝0.59μm，已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，真空中光速c＝3×108m/s。試求每秒鐘穿過S＝1cm解析：鈉黃光的頻率ν＝eq\f(c,λ)＝eq\f(3×108,0.59×10－6)Hz≈5.1×1014Hz則一個光子的能量E0＝hν＝6.63×10－34×5.1×1014J≈3.4×10－19J又鈉光燈在t＝1s內(nèi)發(fā)出光能E＝Pt＝40×1J＝40J那么在t＝1s內(nèi)穿過S＝1cm2球殼面積的光能量E1＝eq\f(SE,4π