能量量子化解析版.docx

第5节能量量子化（作业时间：30分钟）型分组基朋练一、热辐射和黑体1 .关于黑体与黑体辐射，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而不发生反射，所以看起来是黑色的C.随着温度的升高，黑体辐射电磁波的辐射强度将会增加D.黑体辐射随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动【答案】C【详解】A.一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，也与材料的种类及表面情况有关，A错误；B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，看不见的，B错误；C.随着温度的升高，黑体辐射电磁波的辐射强度将会增加，C正确；D.黑体辐射随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，D错误。故选C。2 .如图所示为两种温度下黑体辐射强度与波长关系,下面对温度“、乃判断正确的是（）A.T1>T2B.TkT2C.T1=T2D.无法判断【答案】A【详解】根据黑体辐射的实验规律可知，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，所以乃故选A。二、能量子和能级3 .已知某单色光的波长为2,在真空中光速为J普朗克常量为力，则电磁波辐射的能量子£的值为（）A.h-B.-C.D.以上均不正确h【答案】A【详解】根据E=加，Xv=y,所以七=九9,故A正确，BCD错误.故选：Ao4.对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点,以下说法错误的是（）A.以某一个最小能量值一份一份地辐射B.辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍C.辐射和吸收的能量是量子化的D.吸收的能量可以是连续的【答案】D【详解】A、B、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A、B正确.C、D、带电粒子辐射和吸收的能量不是连续的，是量子化的，故C正确，D错误.本题选错不正确的故选D.AcD.hp5.某激光器能发射波长为，的激光，发射功率为Rc表示光速，力表示普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为（C.回he【答案】C【详解】每个光子的能量为E=7=h设每秒（r=1s）激光器发出的光子数是，则历=，正即P=nh-3p得=华故选C。he6.下列有关的物理知识说法第像的是（）A.通电直导线中电流的方向总是与其周围产生的磁场的方向垂直B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关C.在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子，其能量为=hvD.电磁波谱按波长由长到短排列顺序为无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、射线【答案】D【详解】A.由安培定则可知，通电直导线中电流的方向总是与其周围产生的磁场的方向垂直。故A正确，与题意不符；B.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正确，与题意不符；C.由爱因斯坦的光子说可知，在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子，其能量为G桁。故C正确，与题意不符；D.电磁波谱按波长由长到短排列顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、7射线。故D错误，与题意相符。故选D。7 .普朗克常量=6.626xKT34Js,光速为c,电子质量为小则2-在国际单位制下的单mec位是（）A.J/sB.mC.JmD.m/s【答案】BhJ?.2.【详解】根据一可得它们的单位为：1=-=;=m故选B。kgm/skgm/skgm/s8 .以下关于光子说的基本内容，不正确的说法是（）A.光子的能量跟它的频率有关B.紫光光子的能量比红光光子的能量大C.光子是具有质量、能量和体积的实物微粒D.在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子【答案】C【详解】根据EMy判断出光子的能量与光子的频率因素有关，故A说法正确；根据氏的判断出光子的能量与光子的频率因素有关，紫色光的频率大于红色光的频率，所以紫光光子的能量比红光光子的能量大，故B说法正确；光是在空间传播的电磁波，是不连续的，是一份一份的能量，没有静止质量，也没有具体的体积，故C说法错误；根据光子的定义：光是在空间传播的电磁波，是不连续的，是一份一份的能量，每一份叫做一个光子，故D说法正确.所以选C.9 .关于对热辐射的认识，下列说法正确的是（）A.温度越高，物体辐射的电磁波越强B.冷的物体只吸收电磁波C.辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料的种类及表面状况无关D.常温下看到的不透明、非发光物体的颜色是反射光的颜色【答案】AD【详解】AB.一切物体都在不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，A正确,B错误；C.对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关，C错误；D.常温下看到的不透明、非发光物体的颜色是反射光的颜色，D正确。故选AD。10 .热辐射是指所有物体在一定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热辐射的强度与波长的关系如图.图中横轴人表示电磁波的波长，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.辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动C.向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小D.向外辐射的电磁波的波长范围是相同的【答案】BD【详解】从图中可以看出，温度越高，向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度越大，A错误：从图中可以看出，辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动，B正确；从图中可以看出，辐射的各个波长的部分的辐射强度均变大，故向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而增强，C错误；从图中可以看出，黑体可以辐射出任何频率的电磁波，故向外辐射的电磁波的波长范围是相同的，D正确.11 .下列说法中正确的是（）A.普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍"，从而建立了“能量量子化”观点B.如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体”C.我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关D.爱因斯坦指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的【答案】ABD【详解】A.普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，从而建立了“能量量子化”观点，故A正确；B.如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体"，故B正确；C.我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，故C错误；D.爱因斯坦指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的"，故D正确。故选ABD。12 .太阳光垂直照射到地面上时，Im?地面接收太阳光的功率为14kW,其中可见光部分约占45%.(1)假如认为可见光的波长约为055m,口地间距离R=1510”m,普朗克常量=6.63×1O-34Js,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r=64x16n,估算地球接收的太阳光的总功率.【答案】(1)4.9x10"个(2)1.8×IO17W【详解】设地面上垂直于阳光的In?面积上每秒钟接收的可见光光子数为小则有PX45%×Is=nh-设想个以太阳为球心、以日地间距离为半径的大球面包围着太阳，大球面接收的光子数即等于太阳辐射的全部光子数，则所求可见光光子数N="4tR2联立得n=4.9x1044个.(2)地球背着太阳的半个球面没有接收太阳光，地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直.接收太阳光辐射且与阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆平面的面积，则地球接收太阳光的总功率P,则有=>.r2=1.4×103×3.14×(6.4×106)2W=1.8×10,7W