2016-2017学年高中物理17.1能量量子化试题(含解析)新人教版选修3-5

1、17.1 能量量子化K知识1. 黑体与黑体辐射（1） 热辐射：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的 _有关，所以叫做热辐射。（2） 黑体：是指能够 _吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。2. 黑体辐射的实验规律（1） 一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外， 还与材料的 _及表面状况有关。（2） 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的 _ 有关。1随着温度的升高，各种波长的辐射强度都 _ 。2随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长 _的方向移动。3. 能量子（1） 定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的_。即能量的辐射或者吸

2、收只能是 _的。这个不可再分的最小能量值叫做能量子。（2） 能量子的大小： _，其中V是电磁波的频率，h称为普朗克常量。h= 6.63X10-:J s。温度完全种类温度增加较短整数倍一份一份 =hK重点【例题】神光“n”装置是我国规模最大，国际上为数不多的高功率固体激光系统，利用 它可获得能量为 2 400 J、波长入为 0.35 卩 m 的紫外激光，已知普朗克常量h=6.63X10-34J s, 则该紫外激光所含光子数为 _个（取两位有效数字）。参考答案：4.2X1021c试题解析：每个光子的能量 E）=hv=h，故所含的光子数为&旦E2 400 0.35 10_621不=- =-

3、- 个4.2X10 个2E0hc 6.63 10一343 108193K好题K基础i 在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特征，就可以确定炉内的温度，如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是A.TiT2B. TVC. 温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越长D. 温度越高，辐射强度的极大值就越大2. 光子的能量与其A.频率成正比B.波长成正比A.暗红色.黄色5.下列电磁波光子能量最强的是A.紫外线.X 射线6.人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，普朗克常量为则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率

4、是18A. 2.3X10 W.白色D.蓝色.可见光D.红外线530 nm 的绿光时，只要每秒有6 个绿光6.63X10-34J s,光速为 3.0X108m /s ,4C.速度成正比D.速度平方成正比3. 关于黑体辐射的强度与波长的关系，下图中正确的是一O液长液长4.温度较低的恒星，在天空中呈现195A. 随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B. 随温度降低，各种波长的辐射强度都增加C. 随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D. 随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动11.下列宏观概念中，是量子化的有B. 3.8X10 WC. 7.0X10-10W18D. 1.2X10

5、W7.对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是A. 在相同介质中，绿光的折射率最大B. 红光的频率最高C. 在相同介质中，蓝光的波长最短D. 黄光光子的能量最小&能正确解释黑体辐射实验规律的是A. 能量的连续经典理论B. 普朗克提出的能量量子化理论C. 以上两种理论体系任何一种都能解释K能力9.关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是A. 热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B. 温度越高，物体辐射的电磁波越强C. 辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D. 常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色10.黑体辐射的实验规律如图所示，由

6、图可知6A.物体的质量B.弹簧振子的能量.卫星绕地球运行的轨道C.汽车的个数19712 以下宏观概念中，哪些是量子化的A.学生的个数B.木棒的长度C.物体的动量D.微观粒子的能量13 .以下宏观概念中，哪些是“量子化”的A.人的身高B.物体的质量C.汽车的速度D.大象的头数14 .以下宏观概念中，哪些是量子化的A.物体的长度B.物体所受的重力C.物体的动能D.人的个数15 黑体辐射的规律如图所示，从中可以看出，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都有（填“增加”、“减少”“不变”），辐射强度的极大值向波长_ （填“较长”、“较短”）的方向移动。16 .人体表面辐射本领的最大值落在波长为940 卩

7、 m 处，它对应的是何种辐射？能量子的值为多大？17 有一个成语叫做“炉火纯青”，原意说的是道士炼丹时候的温度控制，温度高低主要是靠看火焰的颜色，温度低的时候，是偏红的，温度最高的时候，才呈现青色，所以炉火纯青 表示温度已经足够高了。怎样用热辐射来解释温度与颜色的关系？答案解析1 . AD【解析】不同温度的物体向外辐射的电磁波的波长范围是不相同的，温度越高向外辐射的能量中频率小的波越多， 所以T1T2，故 A 正确，B 错误；向外辐射强度最大的电磁波的波长随温度升高而减小,故 C 错误；由图可知，随温度的升高相同波长的光辐射强度都会增加;D 正确。故选 AD。A。辐射强度辐射强度8同时最大辐射

8、强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，故2.A【解析】根据E=hv可知，光子的能量与频率成正比，故选93. B【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。故选 B。4. A【解析】恒星的颜色是由温度决定的，温度越低，颜色越偏红，温度越高，颜色越偏蓝。故天空中呈现暗红色，故 A 正确，BCD 昔误。5.B【解析】紫外线、X 射线、可见光、红外线中 X 射线的波长最短、频率最高，所以X 射线光子的能量；二h最强，所以 B 正确；ACD 昔误。6hc6.A【解析】每秒有 6 个绿光的光子射入瞳孔

9、，所以察觉到绿光所接收到最小功率为p= _t心6.6310一343 1086：-18=6530 10一9W=2.3x10 18 W17.C【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质，频率不变，B错。由色散现象，同一介质对频率大的光折射率大，A 错。频率大的光在真空中和介质中的波长都小，蓝光的波长最短，C 正确。频率大，光子能量大，红光光子的能量最小，D 错。& B【解析】根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增力口；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到满意的解释，B 对。9. B【解

10、析】一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，A 错误，B正确；选项 C 是黑体辐射的特性，C 错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D 错误。10 . ACD【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，A 正确；B 错误；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，CD 正确；故选 ACD11 . C【解析】量子一词来自拉丁语 quantus，意为“多少”，代表“相当数量的某事”。在物理学中常用到量子的概念，量子是一个不可分割的基本个体。例如，一个“光的量子”是 光的单位。而量子力学、量子光学等等更成为不同的专业研究领域。其基本概念

11、是所有的 有形性质也许是“可量子化的”。“量子化”“指其物理量的数值会是一些特定的数值， 而不是任意值。汽车的个数的数值只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的， 是量子化的。其他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。故选 C12 . AD【解析】所谓量子化就是指数据是分立的不连续的，即一份一份的。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。其10他两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。故选AC。1113 . D【解析】明确量子化的定义：所谓量子化就

12、是指数据是分立的不连续的，即一份一份的。只要能一份份的选取，即只要是不连续的，且只能取整数，不能取小数的量均可以看作量 子；如大象的头数；学生个数等；但人的身高，质量及汽车的速度都是连续的；不会出现 一份份的现象；故不是量子化；故选 Do14 . D【解析】所谓量子化是指数据是分立的，不连续的，根据量子的定义可做出选择。学生的人数的数值只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的。其他三个 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， 故只有 D 正确。故选Do15 .减少较长【解析】本题考查的是读图能力，由图可得出波长与辐射强度及温度之间的关系。由图可 知，随温度的降低，相同波长的光辐射强度都会减小；同时最大辐射强度向右侧移动，即 向波长较长的方向移动。16 .红外辐射 2. 12X10-22Jc【解析】查表可得波长为 940 卩 m 的辐射为红外辐射，E=hv=h=9.4 1017 .见解析【解析】黑体辐射与温度之间有着密切的关系，热辐射的光谱是连续光谱，辐射光谱 的性质与温度有关，在室温下，大多数物体