高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 能量量子化测试题

13.5　能量量子化　练习题

一、选择题

1.下列宏观概念是“量子化”的是(　　)

A.物体的质量 　　B.木棒的长度

C.花生米的粒数 D.物体的动能

2.已知某种单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子ε的值为(　　)

A.h 　　　　　　B.

C. 　　　　　　D.以上均不正确

3.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，冷的物体只吸引电磁波

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

4.(多选)下列叙述正确的是(　　)

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.一般物体辐射电磁波的情况只与材料有关

D.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关

5.一个氢原子从较高能级跃迁到较低能级，该氢原子(　　)

A.放出光子，能量增加

B.放出光子，能量减少

C.吸收光子，能量增加

D.吸收光子，能量减少

6.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(　　)

7.(多选)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

8.“新型肺炎”期间，很多地方用红外线热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知道他的体温是多少，关于其中原理，下列说法正确的是(　　)

A.人的体温会影响周围空气温度，仪器通过测量空气温度便可知道人的体温

B.仪器发出的红外线遇人反射，反射情况与被测者的温度有关

C.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

D.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长波长的成分强

9.某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为(　　)

A. 　　　B. 　　C. 　　　D.

二、非选择题

10.有一真空中波长为6×10-7 m的单色光，普朗克常量为6.63×10-34 J·s，求此：

(1)单色光的频率；

(2)单色光的1个光子的能量.

11.某广播电台的发射功率为10 kW，发射的是在空气中波长为187.5 m的电磁波(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s，光速c=3×108 m/s)，则(1)该电台每秒从天线发射多少个能量子?

(2)若发射的能量子在以天线为球心的同一球面上的分布视为均匀的，求在离天线2.5 km处，直径为2 m的球状天线每秒接收的能量子个数以及接收功率.

参考答案

1.C   2.A   3.B   4.AD    5.B   6.A   7.BC    8.C    9.C

10. 解析：(1)由c=λν 得ν== Hz=5×1014 Hz.

(2)1个光子的能量ε=hν=6.63×10-34×5×1014 J=3.3×10-19 J.

答案：(1)5×1014 Hz　(2)3.3×10-19 J

11.解析：(1)每个能量子的能量ε=hν== J=1.06×10-27 J，

则每秒电台发射上述波长能量子数N==9.4×1030个.

(2)设球状天线每秒接收的能量子个数为n，以电台发射天线为球心，则半径为R的球面积S=4πR2，而球状天线的有效接收面积S′=πr2，所以n=N=N=9.4×1030×=3.76×1023个，

接收功率P收==3.76×1023×1.06×10-27 W=4×10-4 W.

答案：(1)9.4×1030个　(2)3.76×1023个　4×10-4 W