人教版 (2019)必修 第三册5 能量量子化复习练习题

第十三章电磁感应与电磁波初步

5.能量量子化

课后篇巩固提升

基础巩固

1.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

解析影响黑体辐射电磁波的波长分布的因素是温度,故选项A正确。

答案A

2.(多选)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的(　　)

A.物体的带电荷量 B.物体的质量

C.物体的动量 D.学生的个数

解析所谓“量子化”是指不连续的,一份一份的,故选A、D。

答案AD

3.(多选)关于对热辐射和黑体辐射的认识,下列说法正确的是(　　)

A.温度越高,黑体辐射的电磁波越强

B.冷的物体只吸收电磁波

C.黑体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

解析一切物体都在不停地向外辐射电磁波,温度越高,黑体辐射的电磁波越强,A正确,B错误;选项C是黑体辐射的特性,C正确;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。

答案ACD

4.硅光电池是将光辐射的能量转化为电能。若有N个波长为λ0的光子打在硅光电池极板上,这些光子的总能量为(h为普朗克常量,c为真空中的光速)(　　)

A.h

B.Nh

C.Nhλ0

D.2Nhλ0

解析一个光子的能量ε=hν=h,则N个光子的总能量E=Nh,选项B正确。

答案B

5.一个氢原子从低能级跃迁到高能级,该氢原子(　　)

A.吸收光子,吸收光子的能量等于两能级之差

B.吸收光子,能量减少

C.放出光子,能量增加

D.放出光子,能量减少

解析氢原子能级越高对应的能量越大,当氢原子从较低能级向较高能级跃迁时吸收光子,能量增加,吸收光子的能量等于两能级之差,A正确,B、C、D错误。

答案A

6.影响黑体辐射强度的因素是(　　)

A.只有温度 B.只有波长

C.与波长和温度都有关 D.与波长和温度都无关

解析黑体辐射的强度与波长和温度都有关系,故C正确。

答案C

能力提升

1.(2020青海玉树二模)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量h为基准,经过一系列物理换算,算出质量。已知普朗克常量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量h单位的是(　　)

A.J/s B.kg·m2/s

C.kg·m2/s3 D.N·m·s

解析根据公式E=hν,因能量E的单位为J,频率ν的单位为s-1,故普朗克h单位:J·s=N·m·s=·m·s=,故B正确,A、C、D错误。

答案B

2.(多选)下列说法正确的是(　　)

A.只有温度高的物体才会有热辐射

B.黑体只是从外界吸收能量,从不向外界辐射能量

C.黑体可以看起来很明亮,是因为黑体可以有较强的辐射

D.一般材料的物体,辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料的种类和表面情况有关

解析任何物体在任何温度下都存在辐射,温度越高辐射的能量越多,A错误;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,可以向外辐射电磁波,有些黑体有较强的辐射,看起来也可以很明亮,B错误、C正确;黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只依赖于物体的温度,与构成黑体的材料、形状无关,而一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外,还与材料的种类和表面情况有关,D正确。选CD。

答案CD

3.用红外线热像仪可以监测人的体温,只要被测者从仪器前走过,便可知道他的体温是多少,你能说出这其中的原理吗?

解析根据辐射规律可知,随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加;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。被测者会辐射红外线,辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关,温度高时辐射强且较短波长的成分强。人的体温的高低,直接决定了他辐射的红外线的频率和强度,通过监测被测者辐射的红外线的情况就可知道这个人的体温。

答案见解析