高中物理人教版 (2019)必修 第三册能量量子化课堂检测

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册能量量子化课堂检测，共6页。试卷主要包含了下列说法正确的是，下列有关光子的说法不正确的是，能正确解释黑体辐射实验规律的是等内容，欢迎下载使用。
题组一 热辐射
1．(多选)下列说法正确的是( )
A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波
B．当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高
C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强
D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高
2．“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长λ的变化情况是( )
A．I增大，λ增大 B．I增大，λ减小
C．I减小，λ增大 D．I减小，λ减小
题组二 能量子
3．(多选)以下宏观概念中，是“量子化”的有( )
A．物体的带电荷量 B．物体的质量
C．物体的动量 D．学生的个数
4．(多选)对于带电微粒在辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是( )
A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收
B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍
C．吸收的能量可以是连续的
D．辐射和吸收的能量是量子化的
5．下列有关光子的说法不正确的是( )
A．在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子
B．光子是具有质量、能量和体积的实物微粒
C．光子的能量跟它的频率有关
D．紫光光子的能量比红光光子的能量大
6．硅光电池是将光辐射的能量转化为电能。若有N个波长为λ0的光子打在硅光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量，c为真空中的光速)( )
A．hcλ0 B．Nhcλ0
C．Nhλ0 D．2Nhλ0
题组三 能级
7．一个氢原子从较高能级跃迁到较低能级。该氢原子( )
A．放出光子，能量增加
B．放出光子，能量减少
C．吸收光子，能量增加
D．吸收光子，能量减少
8．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．牛顿提出的能量微粒说
9．(多选)在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度。如图所示，这是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则下列说法正确的是( )
A．T1>T2
B．T1＜T2
C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低
D．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
10．(多选)某半导体激光器发射波长为1.5×10-6 m，功率为5.0×10-3 W的连续激光。已知可见光波长的数量级为10-7 m，普朗克常量h＝6.63×10-34 J·s，该激光器发出的( )
A．是紫外线
B．是红外线
C．光子能量约为1.3×10-18 J
D．光子数约为每秒3.8×1016个
11．40瓦的白炽灯，有5%的能量转化为可见光。设所发射的可见光的平均波长为580 nm，那么该白炽灯每秒辐射的光子数为多少？(普朗克常量h＝6.63×10-34 J·s，光速c＝3×108 m/s)
12． (多选)以下论断正确的是( )
A．原子的不同定态对应于电子沿不同的轨道绕核运动
B．当原子处于激发态时，原子向外辐射能量
C．只有当原子处于基态时，原子才不向外辐射能量
D．不论当原子处于何种定态时，原子都不向外辐射能量
课时分层作业(二十)
1．BC [物体在某一温度下能辐射不同波长的电磁波，A错误；铁块呈现黑色，是由于它的辐射强度的极大值对应的波长段在红外部分，甚至波长更长，说明它的温度不太高，当铁块的温度较高时铁块呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强，B、C正确；太阳早、晚时分呈现红色，而中午时分呈现白色，是大气吸收与反射了部分光的原因，不能说明中午时分太阳温度最高，D错误。]
2．B [根据黑体辐射规律，可知随温度升高，各种波长的辐射强度都增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故人体热辐射强度I随温度的升高而增大，其极大值对应的波长减小，B正确。]
3．AD [所谓“量子化”应该是不连续的，是一份一份的，故A、D正确。]
4．ABD [根据普朗克能量子假说，带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，能量的辐射、吸收要一份份地进行，故选A、B、D。]
5．B [光是在空间传播的电磁波，是不连续的，是一份一份的能量，每一份叫作一个光子，A正确；光子没有静止质量，也没有具体的体积，B错误；根据E＝hν可知光子的能量与它的频率有关，紫光的频率大于红光的频率，所以紫光光子的能量比红光光子的能量大，C、D正确。]
6．B [由于单个光子的能量为ε＝hν，所以N个光子的总能量E总＝Nhν，又因为ν＝cλ0，解得E总＝Nhcλ0，故选B。]
7．B [由原子的能级跃迁规律知，氢原子从高能级跃迁到低能级时，辐射一定频率的光子，氢原子能量减少，光子的能量由这两个能级的能量差决定。]
8．B [根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到较满意的解释，故B正确，A、C、D错误。]
9．AD [一般材料的物体辐射能量的多少决定于物体的温度、辐射光的波长、时间的长短和发射的面积，而黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的物体，黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关；实验表明，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。从题图中可以看出，λ1T2，选项A、D正确。]
10．BD [波长的大小大于可见光的波长，属于红外线，故A错误，B正确；光子能量E＝hcλ＝6.63×10-34×3×1081.5×10-6 J＝1.326×10-19 J，故C错误；每秒钟发出的光子数n＝PtE≈3.8×1016，故D正确。故选BD。]
11．解析：波长为λ的光子能量为
ε＝hν＝hcλ①
设白炽灯每秒辐射的光子数为n，白炽灯的电功率为P，
则n＝ηPε②
式中η＝5%，是白炽灯的发光效率
联立①②式得n＝ηPλhc
代入题给数据得n≈5.8×1018(个)。
答案：5.8×1018个
12．AD [根据玻尔理论，A正确；不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量，原子只有从一个定态跃迁到另一个定态时，才辐射或吸收能量，所以B、C错误，D正确。]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
BC
B
AD
ABD
B
B
B
B
AD
BD
AD