高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 能量量子化精品习题
展开一、热辐射
1.概念:一切物体都在辐射电磁波,且辐射与物体的温度有关,所以叫热辐射.
2.特点:温度升高时,热辐射中波长较短的成分越来越强.
3.黑体:能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射.
二、能量子
1.概念:振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值的整数倍,这个最小的能量值ε叫能量子.
2.大小:ε=hν,其中h=6.63×10-34 J·s.
3.爱因斯坦光子说:光是由一个个不可分割的能量子组成,能量大小为hν,光的能量子称作光子.
三、能级
原子的能量是量子化的,量子化的能量值叫能级.
原子从高能级向低能级跃迁时放出光子,光子的能量等于前后两个能级之差.
技巧点拨
一、热辐射 能量子
1.普朗克的能量子概念
(1)能量子:普朗克认为微观世界中带电粒子的能量是不连续的,只能是某一最小能量值的整数倍,当带电粒子辐射或吸收能量时,也只能以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射,这样的一份最小能量值ε叫作能量子,ε=hν,其中h叫作普朗克常量,实验测得h=6.63×10-34 J·s,ν为电磁波的频率.
(2)能量的量子化:在微观世界中能量不能连续变化,只能取分立值,这种现象叫作能量的量子化.量子化的基本特征就是在某一范围内取值是不连续的,即相邻两个值之间有一定距离.
2.爱因斯坦的光子说
光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,这些能量子被称为光量子,简称光子.频率为ν的光子的能量为ε=hν.
二、能级
1.原子的能量是量子化的,量子化的能量值叫能级.
2.原子从高能级向低能级跃迁时放出光子,光子的能量等于前后两个能级之差.
3.放出的光子的能量是分立的,所以原子的发射光谱是一些分立的亮线.
例题精练
1.(2021春•宝鸡期末)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的( )
A.物体的质量B.物体的带电荷量
C.物体的动量D.物体的温度
随堂练习
1.(2021春•诸暨市校级期中)以下物理量中,谁属于“量子化”?( )
A.温度计测量的温度B.天平测量的质量
C.人所感受到的时间D.油滴所带电荷量
综合练习
一.选择题(共15小题)
1.(2021•浙江)2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果,构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”,它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。关于量子,下列说法正确的是( )
A.是计算机运算的一种程序
B.表示运算速度的一个单位
C.表示微观世界的不连续性观念
D.类似于质子、中子的微观粒子
2.(2020秋•镇沅县校级期末)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的( )
A.物体的质量B.物体的动量
C.导体中的电流D.东北虎的个数
3.(2020•玉树州二模)第26届国际计量大会于2020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数h为基准,经过一系列物理换算,算出质量。已知普朗克常数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数h单位的是( )
A.J/sB.kg•m2/sC.kg•m2/s3D.N•m•s
4.(2021春•昌平区期末)以下宏观概念中,属于“量子化”的是( )
A.物体的长度B.物体所受的重力
C.物体的动能D.人的个数
5.(2021春•永昌县校级期中)下列各种说法中错误的是( )
A.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的照射时间太短
C.在光的单缝衍射实验中,狭缝越窄,光子动量的不确定量越大
D.任何一个运动物体都与一种波相对应,这就是物质波,物质波是概率波
6.(2021春•沙坪坝区校级期中)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的( )
A.物体的长度B.人的个数
C.物体的动能D.物体所受的重力
7.(2020•葫芦岛一模)普朗克在研究黑体辐射的基础上,提出了量子理论,下列关于描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体符合实验规律的是( )
A.B.
C.D.
8.(2020•海淀区模拟)首次提出“微观粒子的能量是量子化的”这一观念,与下列物理常量相关的是( )
A.引力常量GB.普朗克常量h
C.静电力常量kD.阿伏加德罗常数NA
9.(2021春•抚顺期末)如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
10.(2021春•商丘期中)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的( )
A.学生的个数B.物体的质量C.物体的动量D.木棒的长度
11.(2020秋•高安市校级期末)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.学生的温度
12.(2021春•泾阳县期中)对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是( )
A.温度B.材料C.表面状况D.质量
13.(2021春•河北期末)下列宏观概念中,哪些是“量子化”的( )
A.物体的长度B.物体所受的重力
C.物体的动能D.人的个数
14.(2021春•抚州期末)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是 ( )
A.B.
C.D.
15.(2021春•芮城县校级期末)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
二.多选题(共3小题)
16.(2021春•江川区校级期末)下列说法正确的是( )
A.微观粒子的能量变化是跳跃式的
B.能量子与电磁波的频率成正比
C.红光的能量子比绿光大
D.电磁波波长越长,其能量子越大
17.(2021春•滦南县校级月考)下列说法正确的有( )
A.普朗克曾经大胆假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子
B.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
C.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要辐射一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能增大
D.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小
18.以下宏观概念中,符合“量子化”的是( )
A.物体所带的电荷量B.物体的质量
C.物体的动能D.学生的个数
三.填空题(共4小题)
19.(2021春•西秀区校级期末) 提出量子假说,认为物质辐射或吸收能量是一份一份不连续的,每一份能量ε= ; 在量子假说的基础上提出光子说。
20.(2021春•海安县校级期末)黑体辐射的规律如图所示,从中可以看出,随着温度的降低,各种波长的辐射强度都有 (填“增加”、“减少”“不变”),辐射强度的极大值向波长 (填“较长”、“较短”)的方向移动.
21.能量的量子化
在微观世界中微观粒子的能量是 的,或者说微观粒子的能量是 的。这种现象叫能量的量子化。
22.能量子大小ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为 常量。h= J•s(一般取h=6.63×10﹣34J•s)。
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