《13.5 能量量子化》2023年同步练习卷（含解析）人教版（2019）必修第三册

人教版（2019）必修第三册《13.5 能量量子化》2023年同步练习卷
一、选择题
1．所谓黑体是指能全部吸收入射的电磁波的物体。显然，自然界不存在真正的黑体，但许多物体在某些波段上可近似地看成黑体。如图所示，小孔可近似地看作黑体。这是利用了（　　）
A．控制变量法 B．比值法
C．类比法 D．理想化方法
2．已知某单色光的波长为λ，在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h（　　）
A．hcλ B． C． D．
3．下列关于能量量子化说法正确的是（　　）
A．玻尔最早提出了能量量子化假说
B．电磁波波长越长，其能量子越大
C．爱因斯坦认为微观粒子能量是连续的
D．频率为ν的光的能量子为hν
4．下列叙述不正确的是（　　）
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
5．关于对黑体的认识，下列说法正确的是（　　）
A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体
6．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要所接收到的功率不低于2.3×10﹣18W，眼睛就能察觉。已知普朗克常量为6.63×10﹣34J s，光速为3×108m/s，人眼能察觉到绿光时，每秒至少接收到的绿光光子数为（　　）
A．6 B．60 C．600 D．6000
二、填空题
7．物体能辐射电磁波，也能吸收电磁波。 　 　（判断对错）
8．黑体辐射电磁波的强度按波长分布，只与黑体的温度有关。 　 　（判断对错）
9．黑体可以向外辐射各种波长的电磁波。 　 　（判断对错）
10．定义：组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的 　 　，这个不可再分的 　 　叫作能量子。
11．原子处于最低能级时最稳定。 　 　（判断对错）
12．原子吸收光子后从低能级向高能级跃迁，从较高能级跃迁到较低能级会放出光子。 　 　（判断对错）
三、多选题
（多选）13．在实验室或工厂的高温炉子上开一个小孔，小孔可以看作黑体，由小孔的热辐射特性，就是黑体的辐射强度与其辐射波长的关系图象，则下列说法正确的是（　　）
A．T1＞T2
B．T1＜T2
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
（多选）14．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
（多选）15．关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是（　　）
A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε
B．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍
C．能量子与电磁波的频率成正比
D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的
（多选）16．对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点下列说法不正确的有（　　）
A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收的
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
参考答案与试题解析
一、选择题
1．【分析】黑体是一种理想化物理模型，实际上并不存在。
【解答】解：黑体实际上是一种理想化物理模型，把实际物体近似看作黑体，故ABC错误。
故选：D。
【点评】解决本题时，要知道黑体是一种理想化物理模型，是实际物体的近似和简化，并不存在。
2．【分析】根据频率求出光子频率，再根据E＝hν求出能量子的值。
【解答】解：根据E＝hν，又，所以E＝，A、B、C错误。
故选：D。
【点评】解决本题的关键知道光子频率与波长的关系，知道能量与频率的关系。
3．【分析】本题是物理学史问题，根据涉及的物理学家所做的实验和物理学家的贡献即可解答。
【解答】解：A、普朗克提出了能量量子化假说；
B、由c＝λf知，其频率越小，故B错误；
C、普朗克提出了微观粒子的能量是量子化的观点，爱因斯坦根据普朗克的能量子假说提出的光子说；
D、频率为ν的光的能量子为hν。
故选：D。
【点评】对于物理学上著名实验以及相关物理学家的物理学成就，要加强记忆，注重积累。
4．【分析】实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的理想化模型。
【解答】解：A、一切物体都在辐射电磁波；
B、实际物体辐射电磁波情况与温度、材料都有关，是实际物体的理想化模型；
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，黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动；
D、能够完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫做黑体；
此题选择不正确，故选：B。
【点评】明确黑体辐射的特点与黑体辐射的规律。
5．【分析】热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体。普朗克通过研究黑体辐射得出结论：黑体辐射随着波长越短，温度越高，辐射越强。
【解答】解：A、能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，故A错误；
BC、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，温度越高，随着温度的升高，故B错误；
D、射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，这个小孔就成了一个黑体。
故选：C。
【点评】此题考查黑体的相关知识，在学习过程中注意掌握黑体辐射的特点，要多看书，注意掌握黑体辐射的规律是解题的关键。
6．【分析】根据E＝hν求出光子的能量，每秒钟最少有6个绿光的光子射入瞳孔，从而求出每秒钟射入瞳孔的能量即可。
【解答】解：绿光光子能量E＝hν＝3.8×10﹣19J。
P＝8.3×10﹣18W，每秒钟最少有，
故选：A。
【点评】本题主要考查了光子能量公式的直接应用，难度不大，属于基础题。
二、填空题
7．【分析】明确电磁辐射的性质，知道任何物体均可以辐射电磁波，也能吸收电磁波。
【解答】解：物体均可以向外辐射电磁波，如人体可以向外辐射红外线等，故说法正确。
故答案为：正确。
【点评】本题考查对电磁辐射的认识，要知道一切物体均在进行电磁辐射，而最常见的为热辐射，
8．【分析】本题根据黑体辐射实验规律，即可解答。
【解答】解：根据黑体辐射实验规律，黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关。
故答案为：对。
【点评】本题考查学生对黑体辐射实验规律的掌握，难度不高，比较基础。
9．【分析】根据黑体以及黑体辐射的概念可以进行判断
【解答】解：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫作黑体，黑体不反射电磁波，且有些黑体有较强的辐射。
故答案为：正确。
【点评】本题考查学生对黑体及黑体辐射的认识，考查学生对基础概念的掌握情况，难度不大。
10．【分析】普朗克提出电磁辐射的能量的量子化，明确能量量子化的基本内容。
【解答】解：根据普朗克提出的能量量子化可知，组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。
故答案为：整数倍；能量子。
【点评】本题考查量子化的内容，牢记相关内容即可正确求解。
11．【分析】根据玻尔理论分析。
【解答】解：原子处在基态时最稳定，其能量最小
故答案为：对。
【点评】解决本题的关键知道从低能级向高能级跃迁，需要吸收能量，以及知道原子的能量等于电子动能和电势能的总和。
12．【分析】由高能级向低能级跃迁，辐射光子，放出能量，当由低能级向高能级跃迁，吸收光子，吸收能量。
【解答】解：根据玻尔理论可知，原子吸收光子后从低能级向高能级跃迁，原子无论是吸收光子还是放出光子、末两个能级的能量差值。
【点评】解决本题的关键知道能级间跃迁辐射的光子能量与能级差的关系，以及知道频率条件。
三、多选题
13．【分析】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，黑体的辐射不仅与温度有关，还与波长及频率有关。
【解答】解：A、B、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，频率小的波越多1＞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；
D、由图可知，相同波长的光辐射强度都会增加，即向波长较短的方向移动；
故选：AD。
【点评】本题看起来考查较为高深的内容，但其实考查的是学生读图的能力，只要认真分析是较为容易的找出答案的。
14．【分析】所谓量子化就是指数据是分立的不连续的，即一份一份的．
【解答】解：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，是量子化的。
其它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，非量子化的。
故选：AD。
【点评】量子化在高中要求较低，只需明确量子化的定义即可．
15．【分析】根据物理学史和普朗克的主要贡献分析即可。
【解答】解：AB、普朗克能量子假说认为，带电微粒辐射或吸收的能量只能是这个最小能量值的整数倍，B正确；
C、根据E＝hν可知：能量子与电磁波的频率成正比；
D、能量子假说反映的是微观世界的特性，并不是与现实世界相矛盾。
故选：BC。
【点评】本题考查物理学史的基本内容，学习物理学史可以增强我们对物理学的兴趣，同时这也是高考考查的内容之一，故应注意认真掌握。
16．【分析】带电微粒辐射和吸收能量是量子化的，不连续，是最小能量的整数倍．
【解答】解：AB、根据量子化的理论，只能是某一最小能量值的整数倍，B正确。
CD、带电粒子辐射和吸收的能量不是连续的，故C不正确。
本题选错不正确的，故选：AC。
【点评】解决本题的关键知道带电微粒辐射和吸收能量时的特点，注意是量子化的，不连续，基础题．