人教版高中物理(选修3-5)能量量子化同步练习题(含答案)

课时作业 6 能量量子化

1．关于对黑体的认识，下列说法正确的是( )

A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关

C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关

D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体

解析：黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，故 A 错误；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，故 B 错、 C 对；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔，故 D 错误。

答案： C

2．关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是( )

A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B．温度越高，物体辐射的电磁波越强

C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关

D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜

解析：一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越

高，辐射的电磁波越强，A错误，B正确；选项C是黑体辐射的特性， C

错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色， D 错误。答案： B

3 ．关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的

是

( )

A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε

B．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值

的整数倍

C．能量子与电磁波的频率成正比

D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的解析：

根据普朗克能量子假说知，A错误，B、C正确；普朗克

能量子假说反映的是微观世界的特征，不同于宏观世界， D

错误。

答案：B、 C

4．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

解析：在四种颜色的光中，红光的波长最长而频率最

小，由

光子的能量ε＝hν可知红光光子能量最小

答案： A

5．某种光的光子能量为E，这种光在某一种介质中传播时的

波长为λ，则这种介质的折射率为( )

解析：这种光的频率为 ν＝h

E ，则这种光在介质中的传播速 度为 v ＝ ν

c ch

所以这种光在这种介质中的折射率为 n ＝v c ＝λch

E ，

即 C 选项正确 答案： C 6．某激光器能发射波长为

λ 的激光，发射功率为 P ， c 表

示光速， h 表示普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为

率为 P ＝ n ε。其中 n 为激光器每秒钟发射的能量子数，

所以 n ＝

P λhc

P

，即 C 选项正确

答案： C

7．红光和紫光相比 ( )

A. B.

ch

C. ch λE

D. h λE

A.

Pc h λ hc

B.

h λ

c

C. λP hc

D. λc hP

解析：每个激光光子的能量为 ＝h λc

， 则激光器的发射功

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．红光光子的能量较大；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

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的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：微波是一种电磁波，传播不需要介质， B 错

误；由于

分子和原子的热运动引起一切物体不断向外辐射电磁波，又叫热 辐射， C 正确。 答案： A 、 C 、D

9．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营

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，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约 为 37℃， 它发出的最强的热辐射的波长为 λ m 。根据热辐射理论， λm 与辐射源的绝对温度 T 的关系近似为 T λm ＝2.90×10 －

3

m ·K 。

(1) 老鼠发出最强的热辐射的波长为 ( ) A ．7.8 ×10 －

5

m

B ．9.4 ×10 －

6

m

C ．1.16 ×10 －

4

m

D ．9.7 ×10 －

8

m

(2) 老鼠发出的最强的热辐射属于 ( ) A ．可见光波段 B ．紫外波段

C ．红外波段

D ．X 射线波段 解析： (1) 老鼠的体温 T

＝(273 ＋37)K ＝310K

由题设条件 λm 与 T 的近似关系式： λm T ＝2.90×10 －

3

m·K

(2) 可见光的波长范围 4.0×10－

7～7.0×10 －

7

m ，λm 大于此

范

得λ m ＝ 2.90 ×10 －3

2.90 ×10 －3

m ≈9.4 6

m ，B 正确。