人教版 (新课标)选修31 能量量子化：物理学的新纪元练习

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高中物理选修3-5同步测试题 1．以下宏观概念，哪些是“量子化”的    (    )  A．木棒的长度  B．物体的质量  C．物体的动量      D．学生的个数2．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是  (    )  A．红光    B．橙光  C．黄光    D．绿光3．关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有    (    )    A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加    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．黑体辐射无任何实验4．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10—18J，已知可见光的平均波长约为60 μm，普朗克常量丸：6．63 x10—34J·s，则进人人眼的光子数至少为    (    )A．1个    B．3个C .30个    D．300个5．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知    (    )    A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加    B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加    C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动    6．“非典”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，便可知道他的体温是多少，你知道其中的道理吗?  7．某广播电台发射功率为10kW，在空气中波长为187．5 m的电磁波，试求：    (1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子?    (2)若发射的光子四面八方视为均匀的，求在离天线2．5km处，直径为2m的环状天线每秒接收的光子个数以及接收功率?
[参考答案]1.D 2.A 3.AB 4.B 5.ACD6．根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了该人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自然知道了该人的体温7．(1)1031个／秒  (2)4x1023个／秒4x10—4W  解析：(1)每个光子的能量  E=hν=hc／λ=6．63 x10—34X3 X108／187．5J=1．06 X10—27J。  则每秒钟电台发射上述波长光子数  N=Pt/E=1031(个／秒)。  (2)设环状天线每秒接收光子数为n个，以电台发射天线为球心，则半径为R的球面积S=4丌R2，而环状天线的面积s’=丌r2，所以，n’=4x1023个；接收功率 P收=4xl0—4(w)。   8.2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是    (    )    A．微波是指波长在10-3m到10m之间的电磁波    B．微波和声波一样都只能在介质中传播    C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射    D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说  [解析)  微波的波长范围是1 mm到10m，A正确。微波能在真空中传播，B不正确。黑体热辐射实际上是电磁辐射，C正确。普朗克在研究黑体的热辐射问题时提出了能量子假说，D正确。考查电磁波的基本知识。[答案]  ACD 9.红光和紫光相比    (    )A．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C．红光光予的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小[解析]  此题只需比较红光和紫光的区别就行了，红光与紫光相比，红光波长较长、频率较低、光子能量较低、在同种介质中传播速度较快，正确答案为B。[答案]  B     10.氦—氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1mW时，每秒发出的光子数为    (    )A．2．2 X1015    B．3．2 X1015C．2．2 X1014    D．3．2 X1014 [答案]  B