高中物理 第17章 第1節(jié)能量量子化檢測試題 新人教版選修3-5

"【成才之路】-學年高中物理第17章第1節(jié)能量量子化檢測試題新人教版選修3-5"基礎夯實一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．以下宏觀概念，哪些是“量子化”的()A．木棒的長度 B．物體的質量C．物體的動量 D．學生的個數(shù)答案：D解析：所謂“量子化”應該是不連續(xù)的，一份一份的，故選項D正確。2．紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最小的是()A．紅光 B．橙光C．黃光 D．綠光答案：A解析：由E＝hν可知，紅光的頻率最小，所以光子能量最小。3．關于黑體輻射的強度與波長的關系，下圖正確的是()答案：B解析：根據(jù)黑體輻射的實驗規(guī)律：隨溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加，故圖線不會有交點，選項C、D錯誤。另一方面，輻射強度的極大值會向波長較短方向移動，選項A錯誤，B正確。4．關于黑體輻射的實驗規(guī)律正確的有()A．隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有增加B．隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動C．黑體熱輻射的強度與波長無關D．黑體輻射無任何規(guī)律答案：AB解析：黑體輻射的規(guī)律為隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有增加，同時輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。5．年度諾貝爾物理學獎授予了兩名美國科學家，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為是宇宙學研究進入精密科學時代的起點。下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關的說法中正確的是()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中傳播C．黑體的熱輻射實際上是電磁輻射D．普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說答案：ACD解析：微波是電磁波，其波長范圍為10－3m到10m二、非選擇題6．神光“Ⅱ”裝置是我國規(guī)模最大，國際上為數(shù)不多的高功率固體激光系統(tǒng)，利用它可獲得能量為2400J、波長λ為0.35μm的紫外激光，已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，則該紫外激光所含光子數(shù)為________個(取兩位有效數(shù)字)。答案：4.2×1021解析：每個光子的能量E0＝hν＝hc/λ，故所含的光子數(shù)為n＝eq\f(E,E0)＝eq\f(Eλ,hc)＝2400×0.35×10－6/(6.63×10－34×3×108)個≈4.2×1021個7．人體表面輻射本領的最大值落在波長為940μm處，它對應的是何種輻射？能量子的值為多大？答案：紅外輻射2.12×10－22J解析：E＝hν＝heq\f(c,λ)＝eq\f(6.63×10－34×3.0×108,9.4×10－4)J＝2.12×10－22J8．煤煙很接近黑體，其吸收率為99%，即投射到煤煙的輻射能量幾乎全部被吸收，若把一定量的煤煙置于陽光照射下，問它的溫度是否一直上升？答案：不能，因為隨著能量不斷吸收，還伴隨著能量的輻射，最終將趨于平衡能力提升一、選擇題1．對于紅、黃、綠、藍四種單色光，下列表述正確的是()A．在相同介質中，綠光的折射率最大B．紅光的頻率最高C．在相同介質中，藍光的波長最短D．黃光光子的能量最小答案：C解析：紅、黃、綠、藍四種單色光的頻率依次增大，光從真空進入介質，頻率不變，B錯。由色散現(xiàn)象，同一介質對頻率大的光有大的折射率，A錯。頻率大的光在真空中和介質中的波長都小，藍光的波長最短，C正確。頻率大，光子能量大，D錯。2．甲、乙兩種單色光分別垂直進入一塊厚玻璃磚，已知它們通過玻璃磚的時間t甲>t乙，那么，甲、乙兩種單色光光子的能量關系是()A．E甲>E乙 B．E甲<E乙C．E甲＝E乙 D．不能確定答案：A解析：進入玻璃磚后，頻率較大的光的波速較小，由t甲>t乙知甲光的頻率高，光子的能量大，選項A正確。3．(寧波效實中學～學年高二下學期期末)人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺，普朗克常量為6.63×10－34J·s，光速為3.0×108A．2.3×10－18W B．3.8×10－19WC．7.0×10－10W D．1.2×10－18W答案：A解析：每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，所以察覺到綠光所接收到最小功率為P＝eq\f(6\f(hc,λ),t)＝eq\f(6×\f(6.63×10－34×3×108,530×10－9),1)W＝2.3×10－18W。4．一激光器發(fā)光功率為P，發(fā)出的激光在折射率為n的介質中波長為λ，若在真空中速度為c，普朗克常量為h，則下列敘述正確的是()A．該激光在真空中的波長為nλB．該波的頻率為eq\f(c,λ)C．該激光器在ts內(nèi)輻射的能量子數(shù)為eq\f(Ptnλ,hc)D．該激光器在ts內(nèi)輻射的能量子數(shù)為eq\f(Ptλ,hc)答案：AC解析：激光在介質中的折射率n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ0ν,λν)＝eq\f(λ0,λ)，故激光在真空中的波長λ0＝nλ，A正確；激光頻率ν＝eq\f(c,λ0)＝eq\f(c,nλ)，B錯誤；由能量關系Pt＝Nε，c＝λ0ν，λ0＝nλ及ε＝hν得N＝eq\f(Ptnλ,hc)，C正確，D錯誤。5．黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示，由圖可知()A．隨溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加B．隨溫度降低，各種波長的輻射強度都有增加C．隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動D．隨溫度降低，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動答案：AC解析：根據(jù)黑體輻射的實驗規(guī)律和題圖知，A正確，B錯誤；溫度升高時，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，C正確，D錯誤。二、非選擇題6．二氧化碳能很好吸收紅外長波輻射，這種長波輻射的波長范圍約是1.43×10－3～1.6×10－3m，相應的光子能量的范圍是________，“溫室效應”使大氣全年的平均溫度升高，空氣溫度升高，從微觀上看就是空氣中分子的________。(已知普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空中的光速c＝3.0×10答案：1.2×10－22～1.4×10－22J無規(guī)則運動(或熱運動)更劇烈或無規(guī)則運動(或熱運動)的平均動能增大解析：由c＝λν，得ν＝eq\f(c,λ)，代入數(shù)據(jù)得頻率范圍為1.88×1011～2.1×1011Hz，又由ε＝hν得能量范圍為1.2×10－22～1.4×10－22J。由分子動理論可知，溫度升高，物體分子無規(guī)則運動更劇烈，因此分子平均動能增大。7.有一個成語叫做“爐火純青”，原意說的是道士煉丹時候的溫度控制，溫度高低主要是靠看火焰的顏色，溫度低的時候，是偏紅的，溫度最高的時候，才呈現(xiàn)青色，所以爐火純青表示溫度已經(jīng)足夠高了。怎樣用熱輻射來解釋溫度與顏色的關系？解析：黑體輻射與溫度之間有著密切的關系，熱輻射的光譜是連續(xù)光譜，輻射光譜的性質與溫度有關，在室溫下，大多數(shù)物體輻射不可見的紅外光。但當物體被加熱到500℃左右時，開始發(fā)出暗紅色的可見光，隨著溫度的不斷上升，輝光逐漸亮起來，而且波長較短的輻射越來越多，大約在1500℃時就會變成明亮的白熾光。這說明同一物體在一定溫度下所輻射的能量，在不同光譜區(qū)域的分布是不均勻的，而且溫度越高，光譜中與能量最大的輻射相對應的頻率也越高。因此，火焰顏色也隨之而改變。8．一座建