13.5能量量子化同步练习(Word版含答案)

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名称 13.5能量量子化同步练习(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 100.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-16 16:05:26

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文档简介

13.5 能量量子化 同步练习
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为
B.太阳源源不断的释放出巨大的能量,其能量的来源就是太阳本身的核裂变
C.现在的很多手表指针上涂有一种新型发光材料,白天吸收光子外层电子跃迁到高能轨道,晚上向低能级跃迁放出光子,其发光的波长一定跟吸收的光的波长完全一致
D.只要光足够强,一定能发生光电效应
2.下列①②③④四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是(  )
A.①图反映的辐射强度与波长关系,符合黑体辐射规律
B.②图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹,射线甲为α射线
C.③图为α粒子散射实验示意图,汤姆孙根据此实验提出了原子的核式结构模型
D.④图是风力发电的国际通用标志
3.下列说法正确的是(  )
A.赫兹通过实验捕捉到了电磁波
B.变化的电场产生变化的磁场
C.爱因斯坦提出能量子假说
D.黑体既不反射电磁波,也不向外辐射电磁波
4.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
D.牛顿提出的微粒说
5.下列说法正确的是( )
A.一束正在传播的光,有的光是波,有的光是粒子,具有波粒二象性
B.光电效应、康普顿效应、光的衍射都证明光具有粒子性
C.卢瑟福通过α粒子散射实验,发现了原子核内部存在中子
D.真空中波长为的光,每个光子的能量为
6.下列说法正确的是
A.就物质波来说,速度相等的电子和质子,电子的波长长
B.原来不带电的一块锌板,被弧光灯照射锌板时,锌板带负电
C.红光光子比紫光光子的能量大
D.光电效应和康普顿效应均揭示了光具有波动性
7.2016年中国发射卫星“悟空”,用来探测暗物质粒子和黑洞。黑洞是黑体的一种,关于黑体,下列说法正确的是(  )
A.外表面涂成黑色的物体就是黑体
B.黑体能够反射各种波长的电磁波,但不会辐射电磁波
C.空腔壁上开很小的孔,射入孔的电磁波最终不能从空腔射出,这个小孔就成了黑体
D.玻尔为得出黑体辐射的强度按波长分布的公式,提出了能量子的假说
8.关于原子结构及原子核的知识,下列判断正确的是(  )
A.处于n=3的一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率的光子
B.α射线的穿透能力比γ射线强
C.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,原子的总能量增大,电子的动能也增大
D.放射性元素的半衰期与压力、温度无关
9.发光二极管,也就是LED,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电能转化为光能.LED的核心是一个半导体晶片.半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,空穴浓度高,另一部分是N型半导体,自由电子浓度高.这两种半导体连接起来,它们之间就形成一个“P-N结”.当电流通过晶片时,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,以光子的形式发出能量,就发光了.不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同,电子和空穴复合时释放出的能量也不同.下列说法正确的是( )
A.发光二极管的发光原理与普通白炽灯的发光原理相同
B.发光二极管的发光原理与普通日光灯的发光原理相同
C.电子和空穴复合时释放出的光子能量越大,则发出光的波长越短
D.红光发光二极管发出红光的频率比蓝光发光二极管发出蓝光的频率大
10.根据爱因斯坦光子说,光子能量E等于(h为普朗克常量,c、λ为真空中的光速和波长)( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.下列的若干叙述中,正确的是__________
E.将核子束缚在原子核内的核力,是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用
A.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
B.对于同种金属产生光电效应时,逸出光电子的最大初动能 Ek与照射光的频率成线性关系
C.一块纯净的放射性元素的矿石,经过一个半衰期以后,它的总质量仅剩下一半
D.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子的能量也减小了
12.下列说法正确的是()
A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期可能变小
B.氢原子从第一激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
C.α粒子散射实验能揭示原子具有核式结构
D.Th核发生一次α衰变时,新核与原来的原子核相比,中子数减少了4
E.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应
13.在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔,小孔可看作黑体,由小孔的热辐射特性,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.
B.
C.随着温度的升高,黑体的辐射强度都有所降低
D.随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动
14.下列叙述正确的是( )
A.一切物体都在辐射电磁波
B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关
D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
15.下列叙述不正确的是(  )
A.光电效应揭示了光具有粒子性,光的波长越短,其粒子性越显著
B.普朗克为了解释黑体辐射现象提出了能量量子化理论并解释了光电效应
C.遏止电压与光电子的最大初动能成正比
D.速度相等的电子和质子,电子的动量小,电子的物质波波长小
E.康普顿效应揭示了光具有波动性
16.许多物理学家的科学研究推动了物理学的进步,对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中,与事实相符的是(  )
A.伽利略根据理想斜面实验,得出自由落体运动是匀变速直线运动
B.法拉第不仅提出场的概念,而且发明了人类历史上第一台发电机
C.爱因斯坦为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化假设
D.胡克等人提出如果行星的轨道是圆形,太阳与行星间的引力与距离的平方成反比
三、解答题
17.人体表面辐射本领的最大值落在波长为940μm处,它对应的是何种辐射?能量子的值为多大?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为,选项A正确;太阳源源不断的释放出巨大的能量,其能量的来源就是太阳本身的核聚变,选项B错误;由高能轨道向低能级辐射光子时,不止放出一种波长的光子,所以不是跟吸收的光的波长完全一致,故C错误.根据光电效应的规律可知,只要光的频率足够大,才能发生光电效应,选项D错误;故选A.
2.A
【解析】
【分析】
【详解】
A.①图反映的辐射强度与波长关系,符合黑体辐射规律,A正确;
B.②图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹,射线甲为β射线,B错误;
C.③图为α粒子散射实验示意图,卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型,C错误;
D.④图是辐射警告标志,D错误。
故选A。
3.A
【解析】
【详解】
A.赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波,故A正确;
B.非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场,而均匀变化的电场产生稳定的磁场,故B错误;
C.普朗克提出能量子假说,故C错误;
D.黑体吸收电磁辐射,不反射电磁辐射,但是会把电磁辐射转化为热辐射然后放出热辐射,故D错误。
故选A。
4.B
【解析】
【分析】
【详解】
ABC.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加;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,故B正确,AC错误;
D.牛顿提出的微粒说只能局限于解决宏观物体的低速运动,不能解释黑体辐射实验规律,故D错误。
故选B。
5.D
【解析】
【详解】
所以的光都具有波粒二象性,光同时具有波和粒子的特性,故A错误;光电效应、康普顿效应都证明光具有粒子性,光的衍射证明了光的波动性,故B错误;卢瑟福通过粒子散射实验,证实了原子是由原子核和核外电子组成的,而不能说明证实了原子核内存在中子,故C错误;真空中波长为的光,每个光子的能量为,故D正确.所以D正确,ABC错误.
6.A
【解析】
【详解】
A:物质波波长,速度相等的电子和质子,电子质量较小,则电子的波长长.故A项正确.
B:原来不带电的一块锌板,被弧光灯照射锌板时,电子从锌板逸出,锌板带正电.故B项错误.
C:红光的频率小于紫光频率,光子能量,则红光光子比紫光光子的能量小.故C项错误.
D:光电效应和康普顿效应均揭示了光具有粒子性.故D项错误.
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.黑体是能吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体,故AB错误;
C.空腔壁上开很小的孔,射入孔的电磁波在空腔内表面发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出,这个小孔就成了黑体,故C正确;
D.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D错误。
故选C。
8.D
【解析】
【详解】
处于n=3的一个氢原子回到基态时最多会辐射2种频率的光子,选项A错误;α射线的穿透能力比γ射线弱,选项B错误; 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,原子的总能量增大,电子的动能减小,选项C错误; 放射性元素的半衰期与压力、温度无关,选项D正确;故选D.
9.C
【解析】
【详解】
新型的LED灯(发光二极管)发光时几乎不发热,将电能直接转化为光能,白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态,利用热辐射发出可见光的电光源,日光灯的工作原理中应用了自感现象,故AB错误;光子能量越大,则频率越大,根据,可知发出光的波长越短,故C正确;红光的频率比蓝光频率小,故D错误;故选C.
【点睛】认真阅读题干中所提供的材料,结合对其结构、原理的了解,根据光的频率越大,光子的能量越大,会区分三种灯的发光原理.
10.A
【解析】
【分析】
【详解】
由爱因斯坦的光子说得
又波长、波速、频率关系为
因此
故选A。
11.ABE
【解析】
【详解】
试题分析: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,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,温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动,故A正确;对于同种金属产生光电效应时,根据,可知逸出光电子的最大初动能 Ek与照射光的频率成线性关系,选项B正确;一块纯净的放射性元素的矿石,经过一个半衰期以后,它有一半的原子核发生衰变,选项C错误;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但是势能增大,原子的能量增加,选项C错误;将核子束缚在原子核内的核力,是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用,选项E正确;故选ABE.
考点:黑体辐射;光电效应;玻尔理论;核力.
12.BCE
【解析】
【详解】
A.放射性物质的半衰期与元素的物理、化学性质无关,温度升高,其半衰期不变,A错误;
B.根据跃迁假说
知,氢原子从第一激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子,B正确;
C.卢瑟福通过α粒子散射实验,提出原子具有核式结构,C正确;
D.Th核发生一次α衰变时,即放出一个,即α粒子,新核与原来的原子核相比,中子数减少了2,D错误;
E.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应,也叫热核反应,E正确。
故选BCE。
13.AD
【解析】
【详解】
AB.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T1>T2,故A正确,B错误;
C.向外辐射的最大辐射强度随温度升高而增大,故C错误;
D.由图可知,随温度的升高,相同波长的光辐射强度都会增加;同时最大辐射强度向左侧移动,即向波长较短的方向移动,故D正确.
14.ACD
【解析】
【详解】
A根据热辐射定义知, 一切物体都在辐射电磁波,故A符合题意;
BC.根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料种类和表面状况有关,而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关,故B不符合题意、C符合题意;
D.根据黑体定义知黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波,故D符合题意.
15.BDE
【解析】
【详解】
A.光具有波粒二象性,光的波长越短,其粒子性越显著,光电效应体现了光的粒子性,A正确,不符合题意;
B.普朗克为了解释黑体辐射现象提出了能量量子化理论,爱因斯坦解释了光电效应,B错误,符合题意;
C.当初动能最大的光电子刚好到达阴极时,有,所以遏止电压与光电子的最大初动能成正比,C正确,不符合题意;
D.根据,,速度相等的电子和质子,电子的质量小,所以电子的动量小,电子的物质波波长大,D错误,符合题意;
E.康普顿效应揭示了光具有粒子性,E错误,符合题意。
故选BDE。
16.BD
【解析】
【详解】
A.伽利略根据理想斜面实验结论合理外推,得出自由落体运动是匀变速直线运动。故A错误;
B.法拉第不仅提出场的概念,而且发明了人类历史上第一台发电机。故B正确;
C.普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化假设。故C错误;
D.胡克等人提出如果行星的轨道是圆形,太阳与行星间的引力与距离的平方成反比。故D正确。
故选BD。
17.对应的是红外辐射,能量子值为2.12×10-22 J.
【解析】
【详解】
查表可得波长为940 μm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.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页