康南民族高级中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：4.1量子概念的诞生 质量检测（含解析）
文档属性
| 名称 | 康南民族高级中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-5：4.1量子概念的诞生 质量检测（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 194.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-07-12 06:34:37 | ||
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文档简介
4.1量子概念的诞生
1．温度最高的恒星表面颜色呈现（ ）
A．白色 B．红色 C．蓝色 D．黄色
2．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，普朗克常量为，光速为，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（ ）
A． B． C． D．
3．物理学家金斯说过：“虽然h的数值很小，但是我们应当承认，它是关系到保证宇宙存在的。如果说h严格等于零，那么宇宙的物质、宇宙的物质能量，将在十亿万分之一秒的时间内全部变为辐射。”其中h是普朗克常量，关于它的单位，若用国际单位制的基本单位可表示为（ ）
A．kg·m2/s2 B．kg·m/s2 C．kg·m2/s D．kg·m2·s3
4．科学家发现，在真空中的两块不带电的金属板相距很近时，它们之间会存在一种作用力。这一现象的实质是与量子力学中的真空零点能相关的宏观现象，可以形象理解为金属板之间充满了具有能量的电磁波，当它们相互靠近时（如图所示），两板间的一些波会逐渐被“挤压”出去，使得周围空间的能量高于两板之间的能量，推动它们继续靠近，从而表现得像是存在一种作用力的效果。已知这种作用力F与普朗克常量h、真空中电磁波的波速c、平行金属板间的距离d以及两板间的正对面积S有关。你可能不会求解F的表达式，但根据所学的知识你可以对F表达式的合理性做出一些判断。根据你的判断，下列关于F的表达式可能正确的是（式中的η是无单位的物理常量）（ ）
A． B． C． D．
5．下列描绘两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．下列有关近代物理内容的相关叙述，其中正确的是（ ）
A．卢瑟福根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况判定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷
B．人们常用热中子来研究晶体结构，是因为热中子的德布罗意波波长比晶体中原子间距大得多
C．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
D．玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型
7．光子的能量与之成正比的是（ ）
A．光速 B．光的频率 C．光的波长 D．光速的平方
8．黑体辐射的研究表明：辐射强度、波长分布与辐射体的温度有密切关系。此研究对冶金工业的迅速发展有巨大贡献，如图所示，图中画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系，从中可以看出（ ）
A．温度越高，辐射电磁波的波长越短
B．温度越低，辐射电磁波的波长越长
C．同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强
D．不同温度时辐射强度的最大值变化无规律可循
9．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
10．下列说法中正确的是( )
A．在海边，海浪一阵阵推向海滩，说明机械波的能量是量子化的
B．在电磁波的发射中，频率越高的电磁波越容易发射出去
C．不同频率的光在真空中传播时，波速相同
D．在照相机镜头前加装增透膜，可以减弱反射光的影响
11．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______．
12．在巴耳末系中波长最长的光子能量约为多少？
13．在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10-7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0-34J·s，光速c=3×108m/s．计算结果保留一位有效数字）
参考答案
1．C
【解析】
恒星表面颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝，恒星表面颜色取决于它的表面温度，温度越高，颜色越偏蓝，故温度最高的恒星表面颜色呈现蓝色，故ABD错误，C正确。
故选C。
2．A
【解析】
绿光光子能量：E=hν==3.8×10-19J．每秒钟最少由6个绿光的光子射入瞳孔，所以：，故选A.
3．C
【解析】
根据能量子表达式可知
用国际单位制的基本单位可表示为
故ABD错误，C正确。
故选C。
4．A
【解析】
从量纲分析的角度来分析，F的单位为，其中普朗克常量h的单位为，化为国际标准单位为：，故的单位为，单位为，单位为，单位为，故A符合题意，正确，BCD不符合题意，错误。
故选A。
5．A
【解析】
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，故B、D错误．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，故C错误，A正确．故选A．
点睛：要理解黑体辐射的规律：温度越高，辐射越强越大，温度越高，辐射的电磁波的波长越短．
6．D
【解析】
A．研究阴极射线的是汤姆孙，选项A错误；
B．热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距大致相同，选项B错误；
C．随着温度的升高，黑体辐射的强度增大，则其强度的极大值向频率较大的方向移动，即向波长较短的方向移动，选项C错误；
D．玻尔在原子核式结构模型基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型，选项D正确。
故选D。
7．B
【解析】
根据可知，光子的能量与光的频率成正比。
故选B。
8．C
【解析】
本题考查黑体辐射的基本知识。
【详解】
AB．无论温度高低，黑体都会产生所有波长的电磁波，故AB错误；
C．同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强，故C正确；
D．温度升高，辐射强度的最大值向短波长、高频率的方向移动，故D错误。
故选C。
9．A
【解析】
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强度按波长的分布只与黑体的温度有关，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A正确，BCD错误。
故选A。
10．BC
【解析】
A．机械波的波峰虽然是不连续的，但机械波蕴含的机械能是连续的，非量子化的，故A与题意不符；
B．在电磁波的发射中，频率越高的电磁波能量越大，越容易发射出去，故B与题意相符；
C．所有的光在真空中的速度都是相等的，与频率的大小无关，故C与题意相符；
D．反射光属于偏振光，在照相机镜头前加装偏振片，可以减弱反射光的影响，故D与题意不符。
故选BC。
11．
【解析】
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
12．
【解析】
由巴耳末公式可知，n取3的时候波长最长，
光子的频率：
由光子能量知：
.
13．光子能量，光子数目n=，代入数据得n=5×1016
【解析】
每个光子的能量为 ，每个激光脉冲的能量为E，所以每个脉冲中的光子个数为： ，联立且代入数据解得：．
1．温度最高的恒星表面颜色呈现（ ）
A．白色 B．红色 C．蓝色 D．黄色
2．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，普朗克常量为，光速为，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（ ）
A． B． C． D．
3．物理学家金斯说过：“虽然h的数值很小，但是我们应当承认，它是关系到保证宇宙存在的。如果说h严格等于零，那么宇宙的物质、宇宙的物质能量，将在十亿万分之一秒的时间内全部变为辐射。”其中h是普朗克常量，关于它的单位，若用国际单位制的基本单位可表示为（ ）
A．kg·m2/s2 B．kg·m/s2 C．kg·m2/s D．kg·m2·s3
4．科学家发现，在真空中的两块不带电的金属板相距很近时，它们之间会存在一种作用力。这一现象的实质是与量子力学中的真空零点能相关的宏观现象，可以形象理解为金属板之间充满了具有能量的电磁波，当它们相互靠近时（如图所示），两板间的一些波会逐渐被“挤压”出去，使得周围空间的能量高于两板之间的能量，推动它们继续靠近，从而表现得像是存在一种作用力的效果。已知这种作用力F与普朗克常量h、真空中电磁波的波速c、平行金属板间的距离d以及两板间的正对面积S有关。你可能不会求解F的表达式，但根据所学的知识你可以对F表达式的合理性做出一些判断。根据你的判断，下列关于F的表达式可能正确的是（式中的η是无单位的物理常量）（ ）
A． B． C． D．
5．下列描绘两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．下列有关近代物理内容的相关叙述，其中正确的是（ ）
A．卢瑟福根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况判定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷
B．人们常用热中子来研究晶体结构，是因为热中子的德布罗意波波长比晶体中原子间距大得多
C．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
D．玻尔在原子核式结构模型的基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型
7．光子的能量与之成正比的是（ ）
A．光速 B．光的频率 C．光的波长 D．光速的平方
8．黑体辐射的研究表明：辐射强度、波长分布与辐射体的温度有密切关系。此研究对冶金工业的迅速发展有巨大贡献，如图所示，图中画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系，从中可以看出（ ）
A．温度越高，辐射电磁波的波长越短
B．温度越低，辐射电磁波的波长越长
C．同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强
D．不同温度时辐射强度的最大值变化无规律可循
9．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
10．下列说法中正确的是( )
A．在海边，海浪一阵阵推向海滩，说明机械波的能量是量子化的
B．在电磁波的发射中，频率越高的电磁波越容易发射出去
C．不同频率的光在真空中传播时，波速相同
D．在照相机镜头前加装增透膜，可以减弱反射光的影响
11．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______．
12．在巴耳末系中波长最长的光子能量约为多少？
13．在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10-7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0-34J·s，光速c=3×108m/s．计算结果保留一位有效数字）
参考答案
1．C
【解析】
恒星表面颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝，恒星表面颜色取决于它的表面温度，温度越高，颜色越偏蓝，故温度最高的恒星表面颜色呈现蓝色，故ABD错误，C正确。
故选C。
2．A
【解析】
绿光光子能量：E=hν==3.8×10-19J．每秒钟最少由6个绿光的光子射入瞳孔，所以：，故选A.
3．C
【解析】
根据能量子表达式可知
用国际单位制的基本单位可表示为
故ABD错误，C正确。
故选C。
4．A
【解析】
从量纲分析的角度来分析，F的单位为，其中普朗克常量h的单位为，化为国际标准单位为：，故的单位为，单位为，单位为，单位为，故A符合题意，正确，BCD不符合题意，错误。
故选A。
5．A
【解析】
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，故B、D错误．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，故C错误，A正确．故选A．
点睛：要理解黑体辐射的规律：温度越高，辐射越强越大，温度越高，辐射的电磁波的波长越短．
6．D
【解析】
A．研究阴极射线的是汤姆孙，选项A错误；
B．热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距大致相同，选项B错误；
C．随着温度的升高，黑体辐射的强度增大，则其强度的极大值向频率较大的方向移动，即向波长较短的方向移动，选项C错误；
D．玻尔在原子核式结构模型基础上，结合普朗克的量子概念，提出了玻尔的原子模型，选项D正确。
故选D。
7．B
【解析】
根据可知，光子的能量与光的频率成正比。
故选B。
8．C
【解析】
本题考查黑体辐射的基本知识。
【详解】
AB．无论温度高低，黑体都会产生所有波长的电磁波，故AB错误；
C．同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强，故C正确；
D．温度升高，辐射强度的最大值向短波长、高频率的方向移动，故D错误。
故选C。
9．A
【解析】
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强度按波长的分布只与黑体的温度有关，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A正确，BCD错误。
故选A。
10．BC
【解析】
A．机械波的波峰虽然是不连续的，但机械波蕴含的机械能是连续的，非量子化的，故A与题意不符；
B．在电磁波的发射中，频率越高的电磁波能量越大，越容易发射出去，故B与题意相符；
C．所有的光在真空中的速度都是相等的，与频率的大小无关，故C与题意相符；
D．反射光属于偏振光，在照相机镜头前加装偏振片，可以减弱反射光的影响，故D与题意不符。
故选BC。
11．
【解析】
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
12．
【解析】
由巴耳末公式可知，n取3的时候波长最长，
光子的频率：
由光子能量知：
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13．光子能量，光子数目n=，代入数据得n=5×1016
【解析】
每个光子的能量为 ，每个激光脉冲的能量为E，所以每个脉冲中的光子个数为： ，联立且代入数据解得：．