高中物理人教版 (2019)必修 第三册能量量子化优秀复习练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册能量量子化优秀复习练习题，文件包含人教版2019高中物理必修三第十三章135举一反三训练原卷版docx、人教版2019高中物理必修三第十三章135举一反三训练解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共5页， 欢迎下载使用。

一、核心知识点梳理
知识点1：能量量子化假说的背景：黑体与黑体辐射
热辐射：所有物体都在辐射电磁波，其强度和波长分布与物体的温度有关。
黑体：一个理想化的物体，它能够完全吸收入射到其表面的所有电磁波，同时也能够辐射出所有波长的电磁波。它是研究热辐射的理想模型。
黑体辐射实验：实验发现，黑体辐射的电磁波的能量按波长的分布只与黑体的温度有关，而与材料、形状等无关。
经典物理的困境：经典物理理论（如瑞利金斯公式）在解释黑体辐射实验曲线时，在短波（紫外）区域得出了荒谬的结论——“紫外灾难”，理论计算出的能量趋于无穷大，但与实验严重不符。
知识点2：普朗克的量子假说（1900年）
为了解释黑体辐射实验规律，普朗克提出了革命性的假说：
核心内容：黑体辐射的能量不是连续变化的，而是一份一份的。每一份能量是一个最小单位的整数倍。
能量子：这个不可再分的最小能量单位称为能量子。
能量子公式：能量子的能量ε与电磁波的频率ν成正比。ε=hν
h：普朗克常量，是一个普适常数，h≈6.63×10⁻³⁴Js。
ν：电磁波的频率，单位是赫兹（Hz）。
能量量子化：微观粒子的能量只能是某个最小能量单位的整数倍，即E=nhν(n=1,2,3...)。这种不连续的能量状态就是能量量子化。
意义：打破了“自然无跳跃”的经典观念，开创了量子论，为量子力学奠定了基础。
【题型1：普朗克量子假说与能量计算】
例1.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．黑体不会辐射电磁波
B．温度低于0℃的物体不会辐射电磁波
C．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
D．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
【答案】C
【详解】AB．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，AB错误；
CD．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，C正确，D错误。
【举一反三】：
1.现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器，该激光器单光子能量高，能直接打断某种材料的分子键，使之从材料表面脱离。据此判断，打断该材料分子键需要的能量约为（取普朗克常量，真空光速）（ ）

A．B．C．D．
【答案】B
【详解】打断该材料分子键需要的能量为该激光器单光子能量，则该激光的光子能量为
解得
2.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。
3.四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示。有关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究，下列说法正确的是（ ）
A．随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
B．随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度减小
C．英国物理学家瑞利提出的辐射强度按波长分布的理论公式与实验相符
D．德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符
【答案】D
【详解】A．随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选项A错误；
B．随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，选项B错误；
CD．德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符，选项C错误，D正确。