高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 能量量子化优秀同步训练题

13.5能量量子化课后练

1. 下列宏观概念中，是量子化的为（　　）

A. 物体的质量

B. 弹簧振子的能量

C. 汽车的个数

D. 卫星绕地球运行的轨道

2. 对于带电微粒在辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是（　　）

A. 以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收

B. 辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍

C. 吸收的能量可以是连续的

D. 辐射和吸收的能量是量子化的

3. 近年来军事行动中，士兵都使用“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，主要是因为（　　）

A. “红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体

B. 一切物体均在不停地辐射红外线

C. 一切高温物体均在不停地辐射红外线

D. “红外夜视仪”发射出X射线，被射物体受到激发而发出红外线

4. 在自然界生态系统中，蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用，蛇是老鼠的天敌，它通过接收热辐射来发现老鼠的存在．假设老鼠的体温约为37 ℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmax，根据热辐射的理论，λmax与辐射源的绝对温度T(T＝t＋273 K)的关系近似为λmaxT＝2.90×10－3m·K．则老鼠发出的最强的热辐射的波长为（　　）

A. 7.8×10－5 m B. 9.4×10－6 m

C. 1.16×10－4 m D. 9.7×10－8 m

5. 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

6. 右图为黑体辐射的强度与波长的关系图象，从图象可以看出，随着温度的升高，则（　　）

A. 各种波长的辐射强度都有减少

B. 只有波长短的辐射强度增加

C. 辐射电磁波的波长先增大后减小

D. 辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

7. 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为普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为（　　）

A.  B.  C.  D.

8. “神光Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率激光系统，利用它可获得能量为2400J、波长λ=0.35um的紫外激光，已知普朗克常量h=6.63×10-34J.s，则该紫外激光所含光子数为多少？

9. 关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是（　　）

A. 太阳光谱和白炽灯光谱是线状谱

B. 霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的是光谱是线状谱

C. 进行光谱分析时，可以利用线状谱，不能用连续谱

D. 观察月亮光谱，可以确定月亮的化学组成

10. 关于原子的特征谱线，下列说法不正确的是（　　）

A. 不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线

B. 原子的特征谱线可能是由于原子从高能态向低能态跃迁时放出光子而形成的

C. 可以用特征谱线进行光谱分析来鉴别物质和确定物质的组成成分

D. 原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据

11. 利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分，关于光谱分析下列说法正确的是（　　）

A. 利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分

B. 利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分

C. 高温物体发出的光通过物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分

D. 同一种物质的线状谱与吸收光谱上的暗线，由于光谱的不同，它们没有关系

12. 关于线状谱，下列说法中正确的是（　　）

A. 每种原子处在不同温度下的线状谱不同

B. 每种原子处在不同的物质中的线状谱不同

C. 每种原子在任何条件下的线状谱都相同

D. 两种不同的原子的线状谱可能相同

13. 下列有关氢原子光谱的说法正确的是（　　）

A. 氢原子的吸收光谱是连续谱

B. 氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光

C. 氢原子光谱说明氢原子能级是分立的

D. 氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关

14. 下列对氢原子光谱实验规律的认识中，正确的是（　　）

A. 因为氢原子核外只有一个电子，所以氢原子只能产生一种波长的光

B. 氢原子产生的光谱是一系列波长不连续的谱线

C. 氢原子产生的光谱是一系列亮度不连续的谱线

D. 氢原子产生的光的波长大小与氢气放电管放电强弱有关

15. 关于巴耳末公式，下列说法正确的是（　　）

A. 巴耳末公式依据核式结构理论总结出巴耳末公式

B. 巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性

C. 巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式

D. 巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的

参考答案

1. C

【详解】汽车的个数的数值只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的．其它三个物理量的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的．

2. ABD

【详解】带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的。

故选ABD。

3. B

【详解】一切物体均在不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出的红外线不同，采用“红外夜视仪”可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，不受白天和夜晚的影响，即可确认出目标，从而采取有效的行动.

故选B．

4. B

【详解】体温为37 ℃，热力学温度，据可得：．故B项正确，ACD三项错误．

5. AB

【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．

6. D

【详解】由图象可以看出，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故AB错误，D正确．随着温度的升高，黑体的辐射增强，波长变短，频率增大，故C错误．故选D．

7. A

【详解】每个光子的能量为

设每秒激光器发出的光子数是n，则

联立可得

故选A。

8. 【答案】4.23×1021（个）

【详解】一个紫外激光光子的能量，则该紫外激光所含光子数（个）.

9. BC

【详解】A．太阳光谱是吸收光谱，白炽灯光谱是线状谱．故A项错误；

B．炽热气体发光是线状光谱，霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的是光谱是线状谱．故B项正确；

C．光谱分析是用元素的特征谱线与光谱对比来分析物体的化学成分，进行光谱分析时，可以利用线状谱，不能用连续谱．故C项正确；

D．月亮是反射太阳光，月球没有大气层，故观察月亮光谱，不可以确定月亮的化学组成，只能反映太阳的化学组成，故D项错误。

故选BC。

10. D

【详解】ABC．每种原子都有自己的特征谱线，不同原子的发光频率是不一样的，每种原子都有自己的特征谱线，原子的特征谱线可能是由于原子从高能级向低能级跃迁时放出光子而形成的，故ABC正确，不符合题意；

D．α粒子散射实验是原子具有核式结构的有力证据，故D错误，符合题意。

故选D。

11. B

【详解】A.由于高温物体的光谱包括了各种频率的光，与其组成成分无关，故A错误；

B.某种物质发光的线状谱中的亮线与某种原子发出的某频率的光有关，通过这些亮线与原子的特征谱对照，即可确定物质的组成成分，B正确；

C.高温物体发出的光通过物质后某些频率的光被吸收而形成暗线，这些暗线与所经物质有关，C错误；

D.某种物质发出某种频率的光，当光通过这种物质时它也会吸收这种频率的光，因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应，D错误．

12. C

【详解】每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，故C正确ABD错误。

故选C。

13. BC

【详解】C．由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能级，故氢原子的能级是不连续的，即是分立的，故C正确；

D．当氢原子从较高轨道第能级跃迁到较低轨道第能级时，发射的光子的能量为

显然的取值不同，发射光子的频率就不同，故氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差有关，故D错误；

AB．由于氢原子发射（或吸收）的光子的能量

所以发射（或吸收）的光子的能量值是不连续的，只能是一些特殊频率的谱线，故A错误，B正确；

故选BC。

14. B

【详解】氢原子光谱是线状谱，波长是一系列不连续的、分立的特征谱线，并不是只含有一种波长的光，也不是亮度不连续的谱线，B对，A、C错；氢原子光谱是氢原子的特征谱线，只要是氢原子发出的光的光谱就相同，与放电管的放电强弱无关，D错．

15. CD

【详解】巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式，故A错误，C正确；巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的，故B错误，D正确．所以CD正确，AB错误．