高中人教版 (2019)5 能量量子化同步练习题

这是一份高中人教版 (2019)5 能量量子化同步练习题，共6页。试卷主要包含了热辐射和黑体，能量子和能级等内容，欢迎下载使用。

一、热辐射和黑体
【例1】关于黑体和黑体辐射，下列说法正确的是（ ）
A．黑体一定是黑色的
B．黑体可以反射电磁波
C．黑体辐射规律表明，电磁波的能量是不连续的
D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的形状有关
【答案】C
【详解】AB．黑体指的是在任何温度下都能全部吸收任何波长的电磁波而不发生反射的物体，黑体本身也能向外辐射电磁波，并非在任何温度下都呈黑色，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑色，AB错误；
C．黑体辐射规律表明，电磁波的能量是不连续的，C正确；
D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与黑体的形状无关，只与黑体的温度有关，D错误。故选C。
【针对训练1】如图所示为黑体辐射的规律，由此图象得到下列结论正确的是（ ）
A．随着温度的降低，各种波长的辐射强度都增大
B．随着温度的降低，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
D．黑体热辐射的强度与波长无关
【答案】C
【详解】A．由图像可知，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都减小，A错误；
B．随着温度的降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动，B错误；
CD．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与其他因素无关，C正确，D错误。故选更多课件 教案 视频 等优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 C。
二、能量子和能级
【例2】1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，关于能量子假说，下列说法不正确的是（ ）
A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的
B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子”
C．能量子假说中的能量子的能量，为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量
D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的
【答案】D
【详解】AD．能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的，故A正确，D错误；
B．能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不连续，是一份一份进行的，每一份能量单位，称为“能量子”，故B正确；
C．能量子的能量，其中为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量，故C正确。
本题选择不正确的，故选D。
【针对训练2】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不正确的是（ ）
A．微波和声波一样都只能在介质中传播
B．一般物体辐射电磁波的情况只与黑体温度有关
C．黑体的热辐射实质上是电磁辐射
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
【答案】A
【详解】A．微波是电磁波中按波长分类波长较小的一种，电磁波的传播不需要介质，故A错误；
B．实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关；黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，是实际物体的理想化模型，故B正确；
C．黑体的热辐射实质上是电磁辐射，故C正确；
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故D正确。
本题选错误的，故选A。
1．在2015年中国发射卫星“悟空”，用来探测暗物质粒子和黑洞。黑洞是黑体的一种，关于黑体，下列说法正确的是（ ）
A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关
B．黑体能够反射各种波长的电磁波，但不会辐射电磁波
C．在黑体辐射实验中，随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．爱因斯坦为得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，提出了能量子的假说
【答案】C
【详解】A． 一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，也与材料的种类及表面情况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，A错误；
B．黑体是能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体，黑体会向外辐射电磁波，B错误；
C．根据量子化的理论，黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，C正确；
D．普朗克为得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，提出了能量子的假说，D错误。
故选C。
2．如图是一种工业用的辐射式温度计，是根据黑体辐射规律设计的，通过检测物体辐射强度，推知物体的辐射温度。如果被测物体的温度升高了，关于物体的辐射强度以及辐射强度的极大值移动方向，正确的是（ ）

A．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
B．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
C．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
D．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
【答案】B
【详解】黑体辐射其特点是随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以各种热辐射的强度都增大，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。
故选B。
3．量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，它为人类科技进步、科学发展作出了许多贡献，量子科技或将帮助人类实现如今难以企及的梦想。下列关于量子理论的创立，说法正确的是（ ）
A．爱因斯坦首先提出了能量子假设
B．普朗克首先认为微观粒子的能量是不连续的
C．在对热辐射研究的过程中，很多学者由于“紫外灾难”而失去了生命
D．黑体只从外界吸收电磁波，不向外界辐射电磁波
【答案】B
【详解】A．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设，故A错误；
B．普朗克首先认为微观粒子的能量是不连续的，称为微观世界普朗克量子理论，故B正确；
C．在对热辐射研究的过程中，发生了用经典物理学无法解释的现象，称为“紫外灾难”，故C错误；
D．能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫作黑体，黑体不反射电磁波，但是可以向外辐射电磁波，故D错误。
故选B。
4．对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射，下列说法正确的是（ ）
A．温度低于0℃的物体不会辐射电磁波
B．黑体不会辐射电磁波
C．爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律
D．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍
【答案】D
【详解】A．一切物体都会辐射电磁波，绝对零度的物体才可能没有辐射，温度越高，辐射的电磁波越强，故选项A错误；
B．黑体是一种理想化模型，黑体能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射,但是黑体会向外辐射电磁波，故选项B错误；
C．普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，故选项C错误；
D．普朗克假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍，从而很好地解释了黑体辐射的实验现象，故选项D正确。
故选D。
5．在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（ ）
A．黑体既不向外辐射电磁波，也不反射电磁波
B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关
C．带电物体的电荷量可以是任意值
D．爱因斯坦借助于能量的量子化假设，提出“光由一份份光子组成”
【答案】D
【详解】A．黑体不反射电磁波，但会向外辐射电磁波，即黑体辐射，故A错误；
B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，故B错误；
C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的，即只能是元电荷的整数倍，故C错误；
D．爱因斯坦借助于能量的量子化假设，提出“光由光子构成”，故D正确。
故选D。
6．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t＝37.0℃，它发出的最强的热辐射波长为。根据热辐射理论，与辐射源的热力学温度T关系近似为。已知热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t关系是，则老鼠发出的最强热辐射的波长为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】由题意可知则有故选A。
7．关于光子的能量，下列说法中正确的是（ ）
A．光子的能量跟它的频率成反比
B．光子的能量跟它的频率成正比
C．光子的能量跟它的速度成正比
D．光子的能量跟它的速度成反比
【答案】B
【详解】根据能量子公式可知，光子的能量与它的频率成正比，故ACD错误，B正确。故选B。
8．关于能量量子化，下列说法正确的是（ ）
A．能量子假设最早是由爱因斯坦提出来的
B．微观粒子的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍
C．电磁波的波长越长，其能量子越大
D．能量子假说与宏观世界中对能量的认识相矛盾，因而它一定是错误的观点
【答案】B
【详解】A．能量子假设最早是由普朗克提出的，故A错误；
B．微观粒子的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，故B正确；
C．根据可知，电磁波的波长越长，其能量子越小，故C错误；
D．能量子假说与宏观世界中对能量的认识相矛盾，而它的观点是正确的，故D错误。
故选B。