13.5能量量子化基础巩固2021—2022学年高中物理人教版(2019)必修第三册
一、选择题(共14题)
1.以下宏观概念中,哪些是“量子化”的( )
A.物体的质量 B.物体所受的力 C.导体中的电流 D.东北虎的个数
2.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
3.如图甲所示,密闭在钢瓶中的理想气体,从分子动理论的角度分析,该气体在温度分别为T1、T2时的分子速率分布图象;如图乙,研究黑体辐射的实验规律,上面图象对应温度为T3,下面的图象对应的温度为T4,则
A.,
B.,
C.,
D.,
4.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
5.2019年5月20日是第20个“世界计量日”,当日,第26届国际计量大会通过的关于国际单位制(SI)基本单位变革的决议生效实施。第26届国际度量衡大会上,重新定义了千克。新定义以普朗克常数为基准,从而使1千克脱离了实际物体。其中h是普朗克常量,关于h的单位,用国际单位制的基本单位表示,正确的是
A.J s B.J/s
C.kg·m2/s D.Kg·m2·s3
6.关于近代物理研究,下列说法正确的有( )
A.汤姆孙发现组成阴极射线的粒子是α粒子
B.光电效应实验中,光强越强,光电子动能越大
C.普朗克假设微观粒子的能量是量子化的,解释了黑体辐射现象
D.一个光子与一个静止的电子碰撞而散射,其频率不会发生改变
7.科学突破奖被誉为“科学界的奥斯卡”,旨在表彰全球顶尖物理、数学和生命科学家的研究成果,王贻芳是我国首位获得“基础物理学突破奖”的科学家。在物理学理论建立的过程中,有许多科学家做出了贡献。关于科学贡献和物理研究方法,下列说法正确的是( )
A.安培提出了“分子电流假说”,成功地解释了磁铁受到高温时会失去磁性
B.“点电荷”、“元电流”、“电场强度”概念的提出应用了等效替代的方法
C.法拉第系统地总结了电磁规律的研究成果,建立经典电磁场理论
D.爱因斯坦为了对黑体辐射进行理论解释,首先提出了量子观点
8.红外线热像仪可以监测人的体温,当被测者从仪器前走过时,便可知道被测者的体温是多少,关于其中原理,下列说法正确的是( )
A.人的体温会影响周围空气温度,仪器通过测量空气温度便可知道人的体温
B.仪器发出的红外线遇人反射,反射情况与被测者的温度有关
C.被测者会辐射红外线,辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关,温度高时辐射强且较短波长的成分强
D.被测者会辐射红外线,辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关,温度高时辐射强且较长波长的成分强
9.根据课本黑体辐射的实验规律,以下判断不正确的是( )
A.在同一温度下,辐射强度最大的电磁波波长不是最大的,也不是最小的,而是处在最大与最小波长之间
B.温度越高,辐射强度最大的电磁波的波长越短
C.温度越高,辐射强度的极大值就越大
D.在同一温度下,波长越短的电磁波辐射强度越大
10.对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是( )
A.温度 B.材料 C.表面状况 D.以上都正确
11.某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c表示光速,h表示普朗克常量,则激光器每分钟发射的光子数为( )
A. B. C. D.
12.关于黑体与黑体辐射,下列说法正确的是( )
A.热的物体向外辐射电磁波,冷的物体只吸收电磁波
B.黑体是黑色的
C.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,与材料的种类及表面状况无关
D.煤烟很接近黑体,如置于阳光下照射,煤烟温度会不断上升
13.下列说法不符合物理学史的是( )
A.牛顿对引力常量G进行准确测定,并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中
B.英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量,得出了引力常量G的数值
C.20世纪初建立的量子力学理论,使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动
D.开普勒行星运动定律是开普勒在其导师第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的
14.下列说法不正确的是( )
A.光电效应现象揭示了光的粒子性
B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C.黑体是一种理想化模型,其辐射强度与温度有关,当温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,会把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变短
二、填空题(共4题)
15.黑体只是从外界吸收能量,从不向外界辐射能量(______)
16.在__________提出的量子说启发下,_________提出了光子说,光子的能量_________,其中h称为普朗克常量,___________.
17.热辐射
(1)概念:一切物体都在辐射电磁波,且辐射与物体的___________有关,所以叫热辐射。
(2)特点:温度升高时,热辐射中波长较___________的成分越来越强。
(3)黑体:能够完全吸收入射的各种波长的___________而不发生反射。
18.如右图所示,一验电器与锌板相连,在A处用一紫外线灯照射锌板,关灯后,指针保持一定偏角.
(1)验电器指针带____________电(填“正”或“负”).
(2)使验电器指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,验电器指针无偏转.那么,若改用强度更大的红外线灯照射锌板,可观察到验电器指针____________(填“有”或“无”)偏转.
(3)实验室用功率P=1 500 W的紫外灯演示光电效应.紫外线波长λ=2 53 nm,阴极离光源距离d=0.5 m,原子半径取r=0.5×10-10 m,则阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数为________________.(已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s)
三、综合题(共4题)
19.对应于的能量子,其电磁辐射的频率和波长各是多少?(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,结果保留3位有效数字)
20.某广播电台的发射功率为10 kW,发射的是在空气中波长为187.5 m的电磁波,则:(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s)
(1)该电台每秒从天线发射多少个能量子?
(2)若发射的能量子在以天线为球心的同一球面上的分布视为均匀的,求在离天线2.5 km处,直径为2 m的球状天线每秒接收的能量子个数以及接收功率。
21.太阳光垂直照射到地面上时,地面接收太阳光的功率为1.4kW,其中可见光部分约占45%.
(1)假如认为可见光的波长约为,日地间距离,普朗克常量,估算太阳每秒辐射出的可见光光子为多少?
(2)若已知地球的半径,估算地球接收的太阳光的总功率.
22.可见光波长的大致范围是。、电磁辐射的能量子的值是多少?
参考答案
1.D
2.C
3.B
4.A
5.C
6.C
7.A
8.C
9.D
10.A
11.C
12.C
13.A
14.D
15.错误
16.普朗克 爱因斯坦
17.温度 短 电磁波
18.正. 无 5个
19.,
20.(1)9.4×1030个;(2)3.76×1023个,4×10-4 W
21.(1)个 (2)
22.,