2024-2025學(xué)年高中物理第十七章波粒二象性1能量量子化課堂演練含解析新人教版選修3-5

PAGE4-1能量量子化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：依據(jù)黑體輻射電磁波的波長分布的確定因素知，其只與溫度有關(guān)．答案：A2.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與頻率關(guān)系的圖中，符合黑體輻射試驗(yàn)規(guī)律的是（）解析：依據(jù)黑體輻射試驗(yàn)規(guī)律，黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系為：隨著溫度的上升，一方面，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加，即各種頻率的輻射強(qiáng)度也都增加；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)，即向頻率較大的方向移動(dòng).分析圖象，只有B項(xiàng)符合黑體輻射試驗(yàn)規(guī)律.答案：B3．(多選)以下關(guān)于輻射強(qiáng)度與波長的關(guān)系的說法中正確的是()A．物體在某一溫度下只能輻射某一固定波長的電磁波B．當(dāng)鐵塊呈現(xiàn)黑色時(shí)，說明它的溫度不太高C．當(dāng)鐵塊的溫度較高時(shí)會(huì)呈現(xiàn)赤紅色，說明此時(shí)輻射的電磁波中該顏色的光強(qiáng)度最強(qiáng)D．早、晚時(shí)分太陽呈現(xiàn)紅色，而中午時(shí)分呈現(xiàn)白色，說明中午時(shí)分太陽溫度最高解析：由輻射強(qiáng)度隨波長改變關(guān)系知：隨著溫度的上升各種波長的波的輻射強(qiáng)度都增加，而熱輻射不是僅輻射一種波長的電磁波．故正確答案為B、C.答案：BC4．(多選)對于帶電微粒的輻射和汲取能量時(shí)的特點(diǎn)，以下說法正確的是()A．以某一個(gè)最小能量值一份一份地輻射或汲取B．輻射和汲取的能量是某一最小值的整數(shù)倍C．汲取的能量可以是連續(xù)的D．輻射和汲取的能量是量子化的解析：依據(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ε的整數(shù)倍，能量的輻射、汲取要一份一份地進(jìn)行，故A、B、D正確．答案：ABD5．對應(yīng)于3.4×10－19J的能量子，其電磁輻射的頻率和波長各是多少？它是什么顏色？解析：依據(jù)公式ε＝hν和ν＝eq\f(c,λ)得ν＝eq\f(ε,h)＝eq\f(3.4×10－19,6.63×10－34)Hz＝5.13×1014Hz，λ＝eq\f(c,ν)＝eq\f(3.0×108,5.13×1014)m＝5.85×10－7m.5．13×1014Hz的頻率屬于黃光的頻率范圍，它是黃光，其波長為5.85×10－7m.答案：5.13×1014Hz5.85×10－7m黃色A級抓基礎(chǔ)1.以下宏觀概念中，哪些是“量子化”的（）A.學(xué)生的個(gè)數(shù) B.物體的質(zhì)量C.物體的動(dòng)量 D.木棒的長度解析：學(xué)生的人數(shù)的數(shù)值和微觀粒子的數(shù)量只能取正整數(shù)，不能取分?jǐn)?shù)或小數(shù)，因而是不連續(xù)的，是量子化的，故A正確；物體的質(zhì)量，物體的動(dòng)量，木棒的長度三個(gè)物理量的數(shù)值都可以取小數(shù)或分?jǐn)?shù)，甚至取無理數(shù)也可以，因而是連續(xù)的，非量子化的，故B、C、D錯(cuò)誤.答案：A2．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(dòng)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()①光通信就是將文字、數(shù)據(jù)、圖象等信息轉(zhuǎn)換成光信號(hào)從一地傳向另一地的過程②光纖通信中的光信號(hào)在光纖中傳輸，無線光通信的光信號(hào)在空氣中傳輸③紅外線的頻率比可見光的頻率高④紅外光子的能量比可見光子的能量大A．①②B．③④C．①③D．②④解析：無線光通信技術(shù)是光信號(hào)在空氣中干脆傳輸．光纖通信中的光信號(hào)是在光纖中傳輸．不論哪種方式，傳輸?shù)亩际俏淖郑瑪?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ε＝hν，紅外光子的能量比可見光的光子的能量小．答案：A3.（多選）下列說法正確的是（）A.微觀粒子的能量改變是跳動(dòng)式的B.能量子與電磁波的頻率成正比C.紅光的能量子比綠光大D.電磁波波長越長，其能量子越大解析：微觀粒子的能量改變是跳動(dòng)式的，故A正確；由ε＝hν可知，能量子與電磁波的頻率成正比，故B正確；紅光的頻率比綠光小，由ε＝hν可知，紅光的能量子比綠光小，故C錯(cuò)誤；電磁波波長越長，其頻率越小，能量子越小，故D錯(cuò)誤.答案：ABB級提實(shí)力4．關(guān)于黑體及黑體輻射下列說法正確的是()A．黑體是真實(shí)存在的B．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度僅與溫度有關(guān)C．隨著溫度上升黑體輻射中的有些成分會(huì)增加，有些成分會(huì)減弱D．隨著溫度上升黑體輻射中強(qiáng)度最強(qiáng)的那一部分始終不變解析：黑體并不是真實(shí)存在的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依據(jù)黑體輻射試驗(yàn)的規(guī)律可知：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)，故B正確；隨著黑體溫度上升，輻射強(qiáng)度在短波區(qū)增加，長波區(qū)減弱，峰值向波長短的方向移動(dòng)，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；故選B.答案：B5.（多選）熱輻射是指全部物體在肯定的溫度下都要向外輻射電磁波的現(xiàn)象，輻射強(qiáng)度是指垂直于電磁波傳播方向上的單位面積上單位時(shí)間內(nèi)所接收到的輻射能量.在探討某一黑體熱輻射時(shí)，得到了四種溫度下黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系如圖.圖中橫軸λ表示電磁波的波長，縱軸表示某種波長電磁波的輻射強(qiáng)度，則由輻射強(qiáng)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(qiáng)度相同B.輻射強(qiáng)度的極大值隨溫度上升而向短波方向移動(dòng)C.向外輻射的電磁波的總能量隨溫度上升而減小D.向外輻射的電磁波的波長范圍是相同的解析：從圖中可以看出，溫度越高，向外輻射同一波長的電磁波的輻射強(qiáng)度越大，A錯(cuò)誤；從圖中可以看出，輻射強(qiáng)度的極大值隨溫度上升而向短波方向移動(dòng)，B正確；從圖中可以看出，輻射的各個(gè)波長的部分的輻射強(qiáng)度均變大，故向外輻射的電磁波的總能量隨溫度上升而增加，C錯(cuò)誤；從圖中可以看出，黑體可以輻射出任何頻率的電磁波，故向外輻射的電磁波的波長范圍是相同的，D正確.答案：BD6．(多選)某光源放出波長在500～600nm之間的各種光子，若已知該光源的發(fā)光功率為1mW，則它每秒鐘放射的光子數(shù)可能是()A．2.0×1015 B．3.0×1015C．2.6×1015 D．1.5×1015解析：每秒發(fā)出的光子數(shù)與發(fā)光功率和波長之間的關(guān)系為n＝eq\f(\f(Pt,hc),λ)，故光子數(shù)的范圍在2.6×1015～3.0×1015個(gè)之間．答案：BC7．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