2019-2020学年人教新课标选修3-5 17.1能量量子化 同步练习（解析版)
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教新课标选修3-5 17.1能量量子化 同步练习（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 84.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-18 00:40:38 | ||
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文档简介
17.1能量量子化
同步练习（解析版)
1．第26届国际计量大会于2018年11月通过决议，正式更新了千克、安培、开尔文和摩尔四个基本单位的定义，国际测量界的百年夙愿终于实现﹣﹣国际测量体系将全部建立在基本物理常数上，大大提高了计量的稳定性和精确性．比如，最受关注的“千克”，不再以具体实物的质量来定义，而将以量子力学中的普朗克常数h为基准，经过一系列物理换算，算出质量．已知普朗克常数与频率的乘积可以表示能量，下列属于用国际单位制的基本单位来表示普朗克常数h单位的是（ ）
A．J/s B．Kg．m2/s C．Kg?m2/s3 D．N?m?s
2．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
3．两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5:4，则这两束光的光子能量和波长之比分别为（ ）
A．4:5 4:5 B．5:4 4:5 C．5:4 5:4 D．4:5 5:4
4．热辐射是指所有物体在一定的热辐射的温度下都要向外辐射电磁波的现象，辐射强度是 指垂直于电磁波传播方向上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量.在研究某一 黑体热辐射时，得到了四种温度下黑体强度与波长的关系如图.图中横轴λ表示电磁波的 波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由辐射强度图线可知，同一黑体在不同 温度下( )
A．向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同
B．向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小
C．辐射强度的极大值随温度升高而向长波方向移动
D．辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动
5．下列描绘三种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（ ）
A． B．
C． D．
6．光子的能量与其（ ）
A．频率成正比 B．波长成正比
C．速度成正比 D．速度平方成正比
7．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国物理学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化．他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是
A．微波是指波长在到之间的电磁波
B．微波和声波一样都只能在介质中传播
C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
8．下列关于黑体辐射的实验规律叙述正确的（ ）
A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加
B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
C．黑体热辐射的强度与波长无关
D．黑体辐射无任何规律
9．下列说法正确的是( )
A．一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关
B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射
C．带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍
D．普朗克最先提出了能量子的概念
10．下列说法符合事实的是（ ）
A．瑞利研究黑体辐射的强度，并提出了能量量子化
B．密立根通过著名的“油滴实验”发现电荷是量子化的
C．玻尔研究原子结构时认为电子的轨道是量子化的
D．卢瑟福研究原子结构时认为原子的能量是量子化的
11．为引起人眼的视觉，进入人眼的绿光的能量至少为每秒E=10-16J.假设在漆黑的夜晚，在距人s=100m远处点亮一只绿光小灯泡，为使人看到它的光线，小灯泡的功率至少为多大？（人用一只眼看，瞳孔直径为4mm）
12．波长为的单色光，问：（1）这一单色光的频率是多大？（2）此单色光的1个光子的能量是多少J？合多少eV?（普朗克常量= 6.63(10-34 J.s）
13．第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的数值为，根据能量子定义，的单位是______，该单位用国际单位制中的力学基本单位表示，则为______．
14．在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ＜λ0)的单色光做实验，则其截止电压为________．已知电子的电荷量e，真空中的光速c和普朗克常量h.
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
根据公式E＝hv，因能量E的单位为J，频率v的单位为s﹣1，那么普朗克h单位：，故B正确，ACD错误．
2．B
【解析】
【详解】
AB．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；
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也有关，这是黑体辐射的特性，C错误；
D．常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D错误．
3．D
【解析】
【详解】
两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5：4，根据E=NE0，因为E相同，可得光子能量之比为4：5；再根据E0=hv=hc/λ，光子能量与波长成反比，故光子波长之比为5：4；故选D．
【点睛】
此题中要抓住两束色光的能量相同的条件，根据E=NE0判断光子的能量之比；根据E0=hv=hc/λ判断光子的波长之比．
4．D
【解析】
【详解】
由辐射强度图线可知，向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的变化而不同，选项A错误；向外辐射的最大辐射强度随温度升高而增大，向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而增大，选项B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；同时最大辐射强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，选项C错误，D正确。
5．B
【解析】
【详解】
AD.黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，AD错误；
BC.黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射。即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，C错误B正确；
6．A
【解析】
根据E=hγ可知，光子的能量与频率成正比，故选A.
7．ACD
【解析】
【详解】
微波是电磁波中按波长分类波长较小的一种，微波是指波长在到之间的电磁波，故A正确．电磁波的传播不需要介质，故B错误，C正确．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故D正确．
8．AB
【解析】
【详解】
A.黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加，选项A正确；
BCD.随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故B正确，CD错误．
9．BCD
【解析】
【详解】
A.一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类及表面情况有关；但黑体辐射电磁波的情况只与温度有关；故A错误； B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射，故B正确； C.根据量子化的理论，带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍，故C正确；
D. 普朗克最先提出了能量子的概念，选项D正确.
10．BC
【解析】
【详解】
A.普朗克研究黑体辐射的强度，并提出了能量量子化，A错误；
B.密立根通过著名的油滴实验发现电荷是量子化的，并测出了电子的电量，B正确；
C.波尔研究原子结构时认为电子的轨道是量子化的补兵首先将量子化理论引入到原子物理学中，C正确；
D.卢瑟福研究原子结构时仅仅是提出来电子绕原子核做圆周运动，没有引入量子化理论，D错误。
11．
【解析】
【详解】
由能量关系可知：，其中?t=1s，解得:
.
12．（1）、5.0×1014Hz （2）、3.315×10-19J、合2.07eV
【解析】
【详解】
（1）由，该单色光的频率为：；
（2）1个光子的能量为：；
13．
【解析】
【详解】
由，能量的单位为，频率的单位为，故h的单位为，又因能量的单位换成力学基本单位可表示为，则h的单位为
14．
【解析】
金属的逸出功W0＝hν0＝．根据光电效应方程知：Ekm＝?，又Ekm=eU，则遏止电压U=?．
同步练习（解析版)
1．第26届国际计量大会于2018年11月通过决议，正式更新了千克、安培、开尔文和摩尔四个基本单位的定义，国际测量界的百年夙愿终于实现﹣﹣国际测量体系将全部建立在基本物理常数上，大大提高了计量的稳定性和精确性．比如，最受关注的“千克”，不再以具体实物的质量来定义，而将以量子力学中的普朗克常数h为基准，经过一系列物理换算，算出质量．已知普朗克常数与频率的乘积可以表示能量，下列属于用国际单位制的基本单位来表示普朗克常数h单位的是（ ）
A．J/s B．Kg．m2/s C．Kg?m2/s3 D．N?m?s
2．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
3．两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5:4，则这两束光的光子能量和波长之比分别为（ ）
A．4:5 4:5 B．5:4 4:5 C．5:4 5:4 D．4:5 5:4
4．热辐射是指所有物体在一定的热辐射的温度下都要向外辐射电磁波的现象，辐射强度是 指垂直于电磁波传播方向上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量.在研究某一 黑体热辐射时，得到了四种温度下黑体强度与波长的关系如图.图中横轴λ表示电磁波的 波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由辐射强度图线可知，同一黑体在不同 温度下( )
A．向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同
B．向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小
C．辐射强度的极大值随温度升高而向长波方向移动
D．辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动
5．下列描绘三种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（ ）
A． B．
C． D．
6．光子的能量与其（ ）
A．频率成正比 B．波长成正比
C．速度成正比 D．速度平方成正比
7．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国物理学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化．他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是
A．微波是指波长在到之间的电磁波
B．微波和声波一样都只能在介质中传播
C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
8．下列关于黑体辐射的实验规律叙述正确的（ ）
A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加
B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
C．黑体热辐射的强度与波长无关
D．黑体辐射无任何规律
9．下列说法正确的是( )
A．一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关
B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射
C．带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍
D．普朗克最先提出了能量子的概念
10．下列说法符合事实的是（ ）
A．瑞利研究黑体辐射的强度，并提出了能量量子化
B．密立根通过著名的“油滴实验”发现电荷是量子化的
C．玻尔研究原子结构时认为电子的轨道是量子化的
D．卢瑟福研究原子结构时认为原子的能量是量子化的
11．为引起人眼的视觉，进入人眼的绿光的能量至少为每秒E=10-16J.假设在漆黑的夜晚，在距人s=100m远处点亮一只绿光小灯泡，为使人看到它的光线，小灯泡的功率至少为多大？（人用一只眼看，瞳孔直径为4mm）
12．波长为的单色光，问：（1）这一单色光的频率是多大？（2）此单色光的1个光子的能量是多少J？合多少eV?（普朗克常量= 6.63(10-34 J.s）
13．第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的数值为，根据能量子定义，的单位是______，该单位用国际单位制中的力学基本单位表示，则为______．
14．在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ＜λ0)的单色光做实验，则其截止电压为________．已知电子的电荷量e，真空中的光速c和普朗克常量h.
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
根据公式E＝hv，因能量E的单位为J，频率v的单位为s﹣1，那么普朗克h单位：，故B正确，ACD错误．
2．B
【解析】
【详解】
AB．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；
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也有关，这是黑体辐射的特性，C错误；
D．常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D错误．
3．D
【解析】
【详解】
两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5：4，根据E=NE0，因为E相同，可得光子能量之比为4：5；再根据E0=hv=hc/λ，光子能量与波长成反比，故光子波长之比为5：4；故选D．
【点睛】
此题中要抓住两束色光的能量相同的条件，根据E=NE0判断光子的能量之比；根据E0=hv=hc/λ判断光子的波长之比．
4．D
【解析】
【详解】
由辐射强度图线可知，向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的变化而不同，选项A错误；向外辐射的最大辐射强度随温度升高而增大，向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而增大，选项B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；同时最大辐射强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，选项C错误，D正确。
5．B
【解析】
【详解】
AD.黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强越大，AD错误；
BC.黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射。即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，C错误B正确；
6．A
【解析】
根据E=hγ可知，光子的能量与频率成正比，故选A.
7．ACD
【解析】
【详解】
微波是电磁波中按波长分类波长较小的一种，微波是指波长在到之间的电磁波，故A正确．电磁波的传播不需要介质，故B错误，C正确．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故D正确．
8．AB
【解析】
【详解】
A.黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加，选项A正确；
BCD.随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故B正确，CD错误．
9．BCD
【解析】
【详解】
A.一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类及表面情况有关；但黑体辐射电磁波的情况只与温度有关；故A错误； B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射，故B正确； C.根据量子化的理论，带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍，故C正确；
D. 普朗克最先提出了能量子的概念，选项D正确.
10．BC
【解析】
【详解】
A.普朗克研究黑体辐射的强度，并提出了能量量子化，A错误；
B.密立根通过著名的油滴实验发现电荷是量子化的，并测出了电子的电量，B正确；
C.波尔研究原子结构时认为电子的轨道是量子化的补兵首先将量子化理论引入到原子物理学中，C正确；
D.卢瑟福研究原子结构时仅仅是提出来电子绕原子核做圆周运动，没有引入量子化理论，D错误。
11．
【解析】
【详解】
由能量关系可知：，其中?t=1s，解得:
.
12．（1）、5.0×1014Hz （2）、3.315×10-19J、合2.07eV
【解析】
【详解】
（1）由，该单色光的频率为：；
（2）1个光子的能量为：；
13．
【解析】
【详解】
由，能量的单位为，频率的单位为，故h的单位为，又因能量的单位换成力学基本单位可表示为，则h的单位为
14．
【解析】
金属的逸出功W0＝hν0＝．根据光电效应方程知：Ekm＝?，又Ekm=eU，则遏止电压U=?．