物理：新人教版选修3-5 17.1能量量子化：物理学的新纪元(同步练习)
人教版高中物理选修3-5同步练习题：17.1 能量量子化(含解析)
人教版高中物理选修3-5同步练习：17.1 能量量子化一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（）A. B.C. D.2.根据爱因斯坦的“光子说”可知（）A. “光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B. 只有光子数很多时,光才具有粒子性C. 一束单色光的能量可以连续变化D. 光的波长越长,光子的能量越小3.下列关于热辐射和黑体辐射说法不正确的是( )A. 一切物体都在辐射电磁波B. 一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关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.关于近代物理实验，下列说法正确的是（）A. 黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释B. 利用α粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径C. 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样说明实物粒子也具有波动性D. 汤姆逊研究阴极射线发现了电子,提出了原子核式结构模型5.根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于（h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长）（）A. ℎcλB. ℎλcC. ℎλD. ℎλ6.如果下列四种粒子具有相同的速率，则德布罗意波长最大的是（）A. 电子B. 中子C. 质子D. α粒子7.光子的能量与其（）A. 波长成正比B. 速度成正比C. 周期成正比D. 频率成正比8.以下关于光子说的基本内容，不正确的说法是（）A. 光子的能量跟它的频率有关B. 紫光光子的能量比红光光子的能量大C. 光子是具有质量、能量和体积的实物微粒D. 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9.关于黑体与黑体辐射，下列说法错误的是（）A. 黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射B. 一般物体辐射电磁波的情况与温度无关,只与材料的种类及表面情况有关C. 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D. 带电微粒辐射和吸收的能量,只能是某一最小能量值的整数倍10.下列说法正确的是（）A. 光波是概率波,物质波是机械波B. 微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大,同时变小C. 普朗克的量子化假设是为了解释光电效应而提出的D. 动量相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）11.一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为λ，真空中的光速为c，普朗克常量为h，则每一个光子的能量为______；该激光器在t时间内辐射的光子数为______。
人教版物理高二选修3-5 17.1能量量子化：物理学的新纪元 同步训练A卷
人教版物理高二选修3-5 17.1能量量子化：物理学的新纪元同步训练A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分） (2017高二下·宜昌期中) 入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则（）A . 从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B . 逸出的光电子的最大初动能将减小C . 单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D . 有可能不发生光电效应2. （2分） (2019高二下·通榆月考) 近年来，数码相机几近家喻户晓，用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，1像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为（）A . 光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的B . 光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C . 大量光子表现光具有粒子性D . 光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性3. （2分）(2020·山西模拟) 用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I 与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是（）A . 甲、乙两种单色光的强度相同B . 单色光甲的频率大于单色光丙的频率C . 三种单色光在同种介质中传播时，丙的波长最短D . 三种单色光中，丙照射时逸出光电子的最大初动能最小4. （2分） (2018高二下·孝义期末) 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 . 发生衰变成钍时，粒子与钍的质量之和等于铀的质量5. （2分） (2019高二下·昌平期末) 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6. （2分） (2015高二下·高安期中) 下面列出的是一些核反应方程Be+ H→ B+YHe+ He→ Li+ZP→ Si+X其中（）A . X是质子，Y是中子，Z是正电子B . X是正电子，Y是质子，Z是中子C . X是中子，Y是正电子，Z是质子D . X是正电子，Y是中子，Z是质子7. （2分） (2017高二下·博野期中) 有关原子结构和原子核的认识，下列说法正确的是（）A . 居里夫人最先发现天然放射现象B . 伦琴射线的发现揭示了原子具有核式结构C . 在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关D . 在衰变方程Pu→X+ He+γ中，X原子核的质量数是2348. （2分）光照射到某金属表面，金属表面有光电子逸出，则（）A . 若入射光的频率增加，光的强度减弱，那么逸出电子的最大初动能可能不变B . 若入射光的频率不变，光的强度减弱，那么单位时间内逸出电子数目减少C . 若入射光的频率不变，光的强度减弱到不为零的某一数值时，可能不再有电子逸出D . 若入射光的频率增加，而强度不变，那么单位时间内逸出电子数目不变，而光电子的最大初动能增大9. （2分）(2017·洛阳模拟) 一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为（）A .B .C .D .10. （2分） (2017高二下·重庆期中) 某同学采用如图所示的装置来研究光电效应现象．某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值U称为反向截止电压．根据反向截止电压，可以计算出光电子的最大初动能Ekm ．现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到的反向截止电压分别为Ul和U2 ，设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中不正确的是（）A . 频率为ν1的单色光照射阴极K时光电子的最大初速度B . 阴极K金属的逸出功W=hν1﹣eUlC . 阴极K金属的极限频率D . 普朗克常量11. （2分） (2017高二下·黄骅期中) 在光电效应实验中，某同学用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），如图所示．则可判断出（）A . 甲光的频率大于乙光的频率B . 乙光的频率小于丙光的频率C . 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D . 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能12. （2分）如图，用一定频率的单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，则（）A . 电源右端应为正极B . 流过电流表G的电流大小取决于照射光的频率C . 流过电流表G的电流方向是a流向bD . 普朗克解释了光电效应并提出光子能量E=hν13. （2分） (2019高二下·长春月考) 如图所示是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数（1/λ）的关系图象，由图象可知（）A . 图象中的λ0是产生光电效应的最小波长B . 普朗克常量和光速的乘积hc=Eλ0C . 该金属的逸出功等于-ED . 若入射光的波长为λ0/3，产生的光电子的最大初动能为4E14. （2分）一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中不正确的是（）A . 只增大入射光的频率，金属逸出功将减小B . 只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将不变C . 只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D . 只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多15. （2分）关于物质波的认识，正确的是（）①电子的衍射证实了物质波的假设是正确的②物质波也是一种概率波③任何一物体都有一种波和它对应，这就是物质波④物质波就是光波．A . ①②B . ②③C . ①④D . ①③二、填空题 (共5题；共10分)16. （2分）如图所示，一静电计与锌板相连，在A处用一紫外灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．a此时锌板带正电，静电计带________电（填“正”或“负”）；b使静电计指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，静电计指针无偏转．此时如果增大入射黄光的照射强度，则可观察到静电计指针________（填“有”或“无”）偏转．17. （2分）某金属在强度为I，频率为f的光照射下发生了光电效应．单位时间内逸出的光电子为200个．光电子的最大初动能为2.0eV．若使用强度为2I的该频率的光照射，则单位时间内逸出的光电子数为________个，光电子的最大初动能为________×10﹣19J（本空保留一位小数）．18. （2分）(2016·枣庄模拟) 在某次光电效应实验中，得到的遏制电压u0与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率为k、横截距为b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．19. （2分）(2016·长治模拟) 在某次光电效应实验中，分别用频率为V1和V2两种光得到的遏制电压Uc1和Uc2 ，电子电荷量为﹣e，已知V1＞V2 ，则Uc1________Uc2（填“＞”或“＜”）．普朗克常量可表示为________．20. （2分）用α光照射某种金属时恰好能发生光电效应，若增大α光的强度，则逸出的光电子的最大初动能________（填“变大”、“不变”或“变小”），同改用频率更大的b光照射该金属，则一定________（填“会”或“不会”）发生光电效应．三、解答题 (共4题；共35分)21. （5分）美国物理学家密立根用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，这项工作成了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据．密立根的实验目的是：测量金属的遏止电压Uc ．与入射光频率ν，由此计算普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性．如图所示是根据某次实验作出的Uc﹣ν图象，电子的电荷量为1.6×10﹣19C．试根据图象求：这种金属的截止频率νc 和普朗克常量h．22. （5分）若一功率为60W的灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，真空中的光速c=3.0×108m/s ，普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s ．假定所发出的可见光的波长都是600nm ，认为空气中的光速等于真空中的光速，计算灯泡每秒内发出的光子数．（计算结果保留三位有效数字）23. （10分）电子和光一样具有波动性和粒子性，它表现出波动的性质，就像X射线穿过晶体时会产生衍射一样，这一类物质粒子的波动叫物质波.质量为m的电子以速度v运动时，这种物质波的波长可表示为λ＝，电子质量m＝9.1×10－31 kg，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.（1）计算具有100 eV动能的电子的动量p和波长λ.（2）若一个静止的电子经2 500 V电压加速：①求能量和这个电子动能相同的光子的波长，并求该光子的波长和这个电子的波长之比.②求波长和这个电子波长相同的光子的能量，并求该光子的能量和这个电子的动能之比.已知电子的静止能量mc2＝5.0×105 eV，m为电子的静质量，c为光速.24. （15分）如图所示是做光电效应实验的装置简图．在抽成真空的玻璃管内，K为阴极（用金属铯制成，发生光电效应的逸出功为1.9eV），A为阳极．在a、b间不接任何电源，用频率为ν（高于铯的极限频率）的单色光照射阴极K ，会发现电流表指针有偏转．这时，若在a、b间接入直流电源，a接正极，b接负极，并使a、b 间电压从零开始逐渐增大，发现当电压表的示数增大到2.1V时，电流表的示数刚好减小到零．求：（1）a、b间未接直流电源时，通过电流表的电流方向．（2）从阴极K发出的光电子的最大初动能EK是多少焦？（3）入射单色光的频率是多少？参考答案一、选择题 (共15题；共30分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、13-1、14-1、15-1、二、填空题 (共5题；共10分) 16-1、17-1、18-1、19-1、20-1、三、解答题 (共4题；共35分) 21-1、22-1、23-1、23-2、24-1、24-2、24-3、。
山西运城中学高中物理人教版选修35备课资料17.1 能量量子化：物理学的新纪元(课件+教案+同步练习
能量量子化物理学的新纪元同步练习(一)
1．任何物体在任何温度下都要发射各种波长的，这种由于物质中的分子、原子受到而发射的现象称为。
2．同一物体在不同内吸收能力不同。
3．任何物体都和电磁波。
4．不同物体在同一内吸收能力不同。
5．深色物体比浅色物体吸收和发射能力大。
6．物体在某个频率范围内发射能力越大，则它吸收该频率范围内能力也越大。
7．物体所发射的及其按波长的分布随而变化。
8 能完全吸收照射到它上面的各种的电磁波的物体，称为。
9、实验表明：
黑体能辐射各种波长的。
黑体的吸收本领最大，黑体的也
最大。
10如图所示，只开有一个小口的空腔，对于射入其中的光，可以完全
吸收, 故该空腔的开口可以作为。
11．下图中画出了四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系。
请你找出在热辐射中的规律。
答案：
1、电磁波热激发电磁波热辐射
2、频率
3、吸收、发射和反射
4、频率
5、电磁波
6、电磁波电磁波
7、能量温度
8.波长，黑体
9．电磁波，辐射本领
10、绝对黑体
11．随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
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高中物理选修3-5同步测试题
1．以下宏观概念，哪些是“量子化”的( )
A．木棒的长度
B．物体的质量
C．物体的动量
D．学生的个数
2．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是( )
A．红光B．橙光C．黄光D．绿光
3．关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有( )
A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．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
C．黑体热辐射的强度与波长无关
D．黑体辐射无任何实验
4．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10—18J，已知可见光的平均波长约为60 μm，普朗克常量丸：6．63 x10—34J·s，则进人人眼的光子数至少为( )
A．1个
B．3个
C .30个
D．300个
5．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知( )
A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加
C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方
向移动
D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方
向移动
6．“非典”期间，很多地方用红外线热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走，便可知道他的体温是多少，你知道其中的道理吗?
7．某广播电台发射功率为10kW，在空气中波长为187．5 m的电磁波，试求：
(1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子?
(2)若发射的光子四面八方视为均匀的，求在离天线2．5km处，直径为2m的环状天线每秒接收的光子个数以及接收功率?
[参考答案]
1.D
2.A
3.AB
4.B
5.ACD
6．根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了该人辐射的红外线的频率和强度。
通过监测被测者辐射的红外线的情况就自然知道了该人的体温
7．(1)1031个／秒(2)4x1023个／秒4x10—4W
解析：(1)每个光子的能量E=hν=hc／λ=6．63 x10—34X3 X108／187．5J
=1．06 X10—27J。
则每秒钟电台发射上述波长光子数
N=Pt/E=1031(个／秒)。
(2)设环状天线每秒接收光子数为n个，以电台发射天线为球心，则半径为R的球面积
S=4丌R2，而环状天线的面积s’=丌r2，所以，n’=4x1023个；接收功率P收=4xl0—4(w)。
8.2006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正确的是( ) A．微波是指波长在10-3m到10m之间的电磁波
B．微波和声波一样都只能在介质中传播
C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
[解析) 微波的波长范围是1 mm到10m，A正确。
微波能在真空中传播，B不正确。
黑体热辐射实际上是电磁辐射，C正确。
普朗克在研究黑体的热辐射问题时提出了能量子假说，D正确。
考查电磁波的基本知识。
[答案] ACD
9.红光和紫光相比( )
A．红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大
B．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大
C．红光光予的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小
D．红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小
[解析]此题只需比较红光和紫光的区别就行了，红光与紫光相比，红光波长较长、频率较低、光子能量较低、在同种介质中传播速度较快，正确答案为B。
[答案] B
10.氦—氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1mW时，每秒发出的光子数为( )
A．2．2 X1015B．3．2 X1015
C．2．2 X1014D．3．2 X1014
[答案] B。