2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步5能量量子化課時(shí)檢測(cè)含解析新人教版必修3

PAGE3-能量量子化(15分鐘30分)一、選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分)1.下列關(guān)于熱輻射和黑體輻射說法不正確的是 ()A.一切物體都在輻射電磁波B.一般物體輻射電磁波的狀況只與溫度有關(guān)C.隨著溫度的上升,黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)D.黑體能夠完全汲取入射的各種波長(zhǎng)的電磁波【解析】選B。一切物體都在輻射電磁波,故A正確;一般物體輻射電磁波的狀況不僅與溫度有關(guān),還與材料的種類和表面狀況有關(guān),故B不正確;隨著溫度上升,黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng),故C正確;能100%地汲取入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱為黑體,故D正確。2.下列描繪三種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的圖中,符合黑體輻射試驗(yàn)規(guī)律的是 ()【解析】選B。黑體輻射以電磁輻射的形式向外輻射能量,溫度越高,輻射強(qiáng)度越大,故A、D錯(cuò)誤;黑體輻射的波長(zhǎng)分布狀況也隨溫度而變,如溫度較低時(shí),主要以不行見的紅外光進(jìn)行輻射,在500℃以至更高的溫度時(shí),則順次放射可見光以至紫外輻射。即溫度越高,輻射的電磁波的波長(zhǎng)越短,故C錯(cuò)誤,B正確。3.光子的能量與其 ()A.波長(zhǎng)成正比 B.速度成正比C.周期成正比 D.頻率成正比【解析】選D。依據(jù)光子的能量的公式:E=hν=,可知,光子的能量與其頻率成正比,與波長(zhǎng)成反比,由ν=知能量與周期與反比,速度為定值。故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。4.如圖所示是某原子的能級(jí)圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光。已知三種光的波長(zhǎng)分別為λa、λb和λc,則下列關(guān)系式正確的是()A.λa>λb>λc B.λa=λb+λcC.λa<λb<λc D.=+【解析】選D。依據(jù)hν=En-Em,從能級(jí)圖可以看出a的能量最大,頻率最大,波長(zhǎng)最小;b的能量最小,頻率最小,波長(zhǎng)最大,即λa<λc<λb,由hνa=E3-E1=E3-E2+E2-E1=hνb+hνc得,=+,所以選項(xiàng)D正確。二、非選擇題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)5.什么是黑體輻射?它與熱輻射有什么不同?【解析】能夠完全汲取各種波長(zhǎng)的電磁波的物體,叫作黑體。黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與溫度有關(guān)。而熱輻射還與其他因素有關(guān)(材料的種類和表面狀況)。答案:見解析(10分鐘20分)6.(6分)某激光器能放射波長(zhǎng)為λ的激光,放射功率為P,c表示光速,h為普朗克常量,則激光器每秒放射的光量子數(shù)為 ()A. B.C. D.λPhc【解析】選A。每個(gè)光量子的能量ε=hν=,每秒放射的總能量為P,則每秒放射的光量子數(shù)n==。7.(14分)對(duì)應(yīng)于3.4×10-19J的能量子,其電磁輻射的頻率和波長(zhǎng)各是多少?(普朗克常量取6.63×10-34J·s)【解析】依據(jù)公式ε=hν和ν=得