学人教版必修35 17.1能量量子化 作业.docx

2017-2018学年度人教版必修3-5 17.1能量量子化 作业1伽利略、牛顿、爱因斯坦、霍金，这一串光辉的名字将永载世界科学的史册。关于他们 对物理学的贡献，下列说法正确的是（ ）a. 伽利略主张用实验数学方法研究自然规律b. 牛顿被誉为第一个称量地球质量的人c. 爱因斯坦创立能量子概念d. 霍金最先提出黑洞概念2以下宏观概念中，哪些是“量子化”的()a. 学生的个数 b. 物体的质量c. 物体的动量 d. 木棒的长度3对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点,以下说法错误的是( )a. 以某一个最小能量值的整数倍一份一份的辐射或吸收b. 辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍c. 吸收的能量可以是连续的d. 辐射和吸收的能量是量子化的42016年9月25日，被誉为“中国天眼”的世界最大单口径射电望远镜（简称fast）在贵州省平塘县落成启用，开始接收来自宇宙深处的电磁波。中国天眼的存在，使得深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星，对探索宇宙的起源和地外文明具有重要意义。如果为天眼配备一部发射功率为百万瓦级（106w）的发射机，其发射的无线电波波长为126厘米。那么该发射机每秒钟发射的光子数量的数量级约为（取真空光速c=3108m/s，普朗克常量h=6.610-34js）a. 1023 b. 1027 c. 1031 d. 10355下列说法中错误的是a. 热辐射的辐射强度按波长的分布情况随温度的变化而有所不同b. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关c. 如图在一个空腔上开一个小孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸热最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体d. 当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度强6光在真空中传播，每份光子的能量取决于光的（ ）a. 振幅 b. 强弱 c. 频率 d. 速度7关于黑体辐射的强度与波长的关系，如图正确的是a. b. c. d. 8把“能量子”概念引入物理学的物理学家是（ ）a. 托马斯杨 b. 麦克斯韦 c. 普朗克 d. 赫兹9下列说法正确的是( )a. 的半衰期会随着周围环境温度的变化而改变b. 汤姆孙根据粒子散射实验提出了原子核式结构模型c. 处于n3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出3种频率的光子d. 普朗克在研究黑体辐射问题时提出了光子说10一定功率的小灯泡发出的光向四周均匀辐射，平均波长为，在距离d处，每秒种落在垂直于光线方向、面积为s的球面上的光子数为n，普朗克常量为h，小灯泡的发光频率为多大？11人体表面辐射本领的最大值落在波长为940m处，它对应的是何种辐射？能量子的值为多大？12爱因斯坦的相对论提出，物体的能量和质量之间存在一个定量关系：e=mc2，其中c为光在真空中的速度c=3108m/s，电子的质量为m=9.110-31kg，其中普朗克常量为h=6.6310-34j s；计算频率为v=51014hz光子具有的动量是多少？若一电子的动量与该光子相同，该电子的运动速度是多少？该电子物质波的波长e是多少？13静止的钍(th)核发生衰变时放出一个粒子而变成一个镤(pa)核，同时产生了一个能量为的中微子。已知真空中光速为c，普朗克常量为h。求：该中微子的频率； 衰变后粒子和镤核的合动量的大小。14用功率p0=1w的光源，照射离光源3m处的某块金属的薄片，已知光源发出的是波长为589nm的单色光，求：1s内打到金属1m2面积上的光子数。15上题中，若有一静止的反氢原子从n=2的激发态跃迁到基态已知光子动量p与能量e之间满足关系式p=e/c，元电荷e=1.61019c，光速c=3108m/s求 放出光子的能量； 放出光子时反氢原子获得的反冲动量大小试卷第1页，总2页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1a【解析】a、伽利略主张用实验数学方法研究自然规律，是第一个把实验引进力学的科学家，利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律，故a正确；b、卡文迪许测量出了引力常量的值，卡文迪许被称为“第一个称量出地球质量的人”，故b错误；c、普朗克创立能量子概念，故c错误；d、黑洞概念早在18世纪就已经提出， 霍金不是最先提出黑洞概念，故d错误；故选a。2a【解析】a项：学生的人数的数值和微观粒子的数量只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的，故a正确；b、c、d项：物体的质量，物体的动量，木棒的长度三个物理量的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的，故b、c、d错误。点晴：所谓量子化就是指数据是分立的不连续的，即一份一份的。3c【解析】普朗克的黑体辐射理论认为能量是量子化的，即带电微粒辐射或吸收能量时，是以某一最小能量值的整数倍一份一份地辐射或吸收的，这个最小能量值叫做能量子，故ab正确；带电粒子辐射和吸收的能量不是连续的，是量子化的，故c错误，d正确。本题选错误的，故选c.4c【解析】设单位时间，发射机每秒钟发射的光子数量为n，则光子的总能量为，每秒钟的发射能量为，所以，代入数据，最终可得n的数量级约为，故c正确。点晴：解决本题关键知道光子的能量。5c【解析】辐射强度按照波长的分布情况随物体的温度而有所不同，这是热辐射的一种特性，故a正确；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，选项b正确；如果在一个空腔上开一个小孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸热最终不能从小孔射出，这个小孔就成了一个绝对的黑体，选项c错误；当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强，故d正确。此题选项错误的选项，故选c.点睛：该题考查黑体辐射的特点，解决本题的关键知道黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动6c【解析】光在真空中传播，每份光子的能量取决于光的频率，频率越大，光子的能量越大，故选c.7b【解析】黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动故b正确，acd错误。点晴：解决本题的关键知道黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。8c【解析】普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故选c.【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一9c【解析】半衰期是原子核的原因，不会随着周围环境的温度的变化而改变；故a错误；卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子核式结构模型，选项b错误；处于n=3能级状态的大量氢原子自发跃迁时，能发出=3种频率的光子，故c正确；普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，建立了量子论；故d错误；故选c。10【解析】设灯泡的功率为p，距离灯泡d处单位面积的功率根据能量守恒，联立解得11对应的是红外辐射，能量子值为2.1210-22 j【解析】查表可得波长为940 m的辐射为红外辐射，其能量子的值为： 点睛：本题考查普朗克常量和能量子值的求法，知道能量子公式和光速的公式是解题的关键，注意计算过程单位的同一12p=1.11027kgm/s；ve=1.2103m/s；e=6.010-7m【解析】根据光子说，光子的能量e=hv=mc2，故得动量p=mc=hvc=6.6310-34510143108kg.m/s=1.110-27kgm/s设电子质量为me，速度为ve，动量为pe，则pe=meve依题意pe=p则电子的速度大小为:ve=peme=pme=1.110279.11031m/s=1.2103m/s设电子物质波的波长为:e=hpe=hp=6.63103411027m=6.0107m13=h c【解析】根据=h 得=h 设粒子和镤核的合动量为p1，中微子的动量p2，根据动量守恒p1+p2=0 由p2=h c= 得p1=-c 所以粒子和镤核的合动量大小为c 142.641016个【解析】离光源3m处的金属板每1s内单位面积上接受的光能为e=p0t4r211432j/m2s8.9103j/m2s=5.561016ev/m2s 因为每个光子的能量为e1=h=hc6.6310343108589109j3.377101