粤教版 (2019)第六章 电磁现象与电磁波第五节 量子化现象巩固练习

6.5量子化现象基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第三册

一、选择题（共13题）

1．光子的能量与其（       ）

A．频率成正比 B．波长成正比

C．速度成正比 D．速度平方成正比

2．关于量子，下列说法中正确的是（　　）

A．一种高科技材料 B．研究微观世界的一个概念

C．运算速度很快的计算机 D．计算机运行的一个二进制程序

3．下列关于热辐射和黑体辐射的说法不正确的是（　　）

A．一切物体都在辐射电磁波

B．一般物体辐射电磁波的强度与温度无关

C．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波

4．关于对黑体的认识，下列说法正确的是（　　）

A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的

B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度极大值向波长较长的方向移动

C．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元

D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体

5．下列说法正确的是

A．光电效应和康普顿效应揭示了光具有波粒二象性

B．牛顿第一定律是利用逻辑推理对实验事实进行分析的产物，能够用实验直接验证

C．英国物理学家汤姆孙发现了电子，否定了“原子不可再分”的观点

D．爱因斯坦首先把能量子的概念引入物理学，否定了“能量连续变化”的观点

6．下列说法正确的是（       ）

A．量子论是爱因斯坦首先提出的

B．光的强度越大，则光子的能量也就越大

C．大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，只能发射某些特定频率的光子

D．铀发生衰变成钍时，粒子与钍的质量之和等于铀的质量

7．关于近代物理学，下列图像在描述现象中，解释正确的是（　　）

A．如图甲所示，由黑体的辐射强度与辐射光波长的关系可知，随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长方向移动（已知）

B．如图乙所示，发生光电效应时，入射光越强，光电子的最大初动能也就越大

C．如图丙所示，金属的遏制电压Uc与入射光的频率ν的图像中，该直线的斜率为h

D．同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线：甲光、乙光、丙光，如图丁所示。则可判断甲、乙、丙光的频率关系为

8．新冠肺炎防控中有一个重要环节是对外来人员进行体温检测，检测用的体温枪工作原理就是黑体辐射定律。黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知下列描述正确的是（　　）

A．随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加

B．温度降低，可能部分波长的辐射强度会减小

C．随温度升高，辐射强度的极大值向频率较小的方向移动

D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

9．近日，由义乌城建携手中国移动建设的浙江省首个5G停车场——江滨绿廊三公园停车场正式投入运营。在过去的10年，义乌市通信行业经历了从2G、3G、4G到5G的飞速发展。5G信号使用的电磁波频率更高，每秒传送的数据量也实现了数量级的增大。相比与4G信号，下列判断正确的是（　　）

A．5G信号的光子能量更大

B．5G信号的衍射更明显

C．5G信号的传播速度更大

D．5G信号的波长更长

10．能正确解释黑体辐射实验规律的是（　　）

A．能量的连续经典理论

B．普朗克提出的能量量子化理论

C．以上两种理论体系任何一种都能解释

D．牛顿提出的微粒说

11．下列说法不符合物理学史的是（   ）

A．牛顿对引力常量G进行准确测定，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中

B．英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值

C．20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动

D．开普勒行星运动定律是开普勒在其导师第谷留下的观测记录的基础上整理和研究出来的

12．下列说法正确的是（       ）

A．普朗克常量的单位是

B．电阻率的单位是

C．静电力常量的单位是

D．自感系数的单位是

13．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与频率关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（）

A． B．

C． D．

二、填空题（共4题）

14．判断下列说法的正误。

（1）黑体不一定是黑色的物体。(        )

（2）能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体叫绝对黑体。(        )

（3）温度越高，黑体辐射电磁波的强度越大。(        )

（4）黑体是不存在的，是理想模型。(        )

（5）微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。(        )

（6）能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比。(        )

15．2006年诺贝尔物理学奖授予美国科学家约翰·马瑟和乔治·斯穆特，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体辐射形式和各向异性，这一发现为有关宇宙起源的____________理论提供了进一步的支持，使宇宙学进入了“精确研究”时代。

16．定义：组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的______，这个不可再分的______叫作能量子。

17．如右图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．

（1）验电器指针带____________电（填“正”或“负”）．

（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针____________（填“有”或“无”）偏转．

（3）实验室用功率P=1 500 W的紫外灯演示光电效应．紫外线波长λ=2 53 nm，阴极离光源距离d=0.5 m，原子半径取r=0.5×10-10 m，则阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数为________________．(已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)

三、综合题（共4题）

18．对应于的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？

19．纳米技术现在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面．将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可以精确地修复人体损坏的器官．糖尿病引起视网膜病变是导致成年人失明的一个重要原因，利用聚光到纳米级的激光束进行治疗，90%的患者都可以避免失明的严重后果．一台功率为10W的氩激光器，能发出波长的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要的能量，求：

（1）每次“点焊”视网膜的时间．

（2）在这段时间内发出的激光光子的数量．

20．太阳光垂直照射到地面上时，地面接收太阳光的功率为1.4kW，其中可见光部分约占45%．

（1）假如认为可见光的波长约为，日地间距离，普朗克常量，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，估算地球接收的太阳光的总功率．

21．某广播电台的发射功率为25kW，发射的是在空气中波长为187.5m的电磁波，则：（普朗克常量，光速）

（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2.5km处，直径为2m的球状天线每秒接收的能量子数以及接收功率。

参考答案：

1．A

2．B

3．B

4．C

5．C

6．C

7．D

8．A

9．A

10．B

11．A

12．A

13．B

14．     正确     正确     正确     正确     正确     正确

15．大爆炸

16．     整数倍     最小能量值ε

17．     正．     无     5个

18．，

19．（1）   （2）个

20．（1）个   （2）

21．（1）；（2）