人教版高中物理选修3-5课时练习第十七章1能量量子化

第十七章波粒二象性

1 能量量子化

1．对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是()

A．温度B．材料

C．表面状况D．以上都正确

解析：根据黑体辐射电磁波的波长分布的决定因素知，其只与温度有关．

答案：A

2.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与频率关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（）

解析：根据黑体辐射实验规律，黑体热辐射的强度与波长的关系为：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，即各种频率的辐射强度也都增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，即向频率较大的方向移动.分析图象，只有B项符合黑体辐射实验规律.

答案：B

3．(多选)以下关于辐射强度与波长的关系的说法中正确的是()

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

解析：由辐射强度随波长变化关系知：随着温度的升高各种波长的波的辐射强度都增加，而热辐射不是仅辐射一种波长的电磁波．故正确答案为B、C.

答案：BC

4．(多选)对于带电微粒的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

解析：根据普朗克能量子假说，带电粒子的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，能量的辐射、吸收要一份一份地进行，故A、B、D正确．

答案：ABD

5．对应于3.4×10－19J的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？它是什么颜色？

解析：根据公式ε＝hν和ν＝c λ

得 ν＝ε

h ＝3.4×10－19

6.63×10－34 Hz ＝5.13×1014 Hz ， λ＝c ν＝3.0×108

5.13×1014

m ＝5.85×10－7 m. 5．13×1014 Hz 的频率属于黄光的频率范围，它是黄光，其波长为5.85×10－7 m.

答案：5.13×1014 Hz 5.85×10－7 m 黄色

A 级 抓基础

1.以下宏观概念中，哪些是“量子化”的（ ）

A.学生的个数

B.物体的质量

C.物体的动量

D.木棒的长度

解析：学生的人数的数值和微观粒子的数量只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的，故A 正确；物体的质量，物体的动量，木棒的长度三个物理量的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的，故B 、C 、D 错误.

答案：A

2．近年来，无线光通信技术(不需光纤，利用红外线在空间的定向传播来传递信息的通信手段)在局域网、移动通信等多方面显示出巨大的应用前景．关于红外线和光通信，以下说法中正确的是( )

①光通信就是将文字、数据、图象等信息转换成光信号从一地传向另一地的过程 ②光纤通信中的光信号在光纤中传输，无线光通信的光信号在空气中传输 ③红外线的频率比可见光的频率高 ④红外光子的能量比可见光子的能量大

A．①②B．③④C．①③D．②④

解析：无线光通信技术是光信号在空气中直接传输．光纤通信中的光信号是在光纤中传输．不论哪种方式，传输的都是文字，数据图象等信息．而红外线的频率由电磁波谱可知比可见光的频率低，由爱因斯坦的光子论可知ε＝hν，红外光子的能量比可见光的光子的能量小．

答案：A

3.（多选）下列说法正确的是（）

A.微观粒子的能量变化是跳跃式的

B.能量子与电磁波的频率成正比

C.红光的能量子比绿光大

D.电磁波波长越长，其能量子越大

解析：微观粒子的能量变化是跳跃式的，故A正确；由ε＝hν可知，能量子与电磁波的频率成正比，故B正确；红光的频率比绿光小，由ε＝hν可知，红光的能量子比绿光小，故C错误；电磁波波长越长，其频率越小，能量子越小，故D错误.

答案：AB

B级提能力

4．关于黑体及黑体辐射下列说法正确的是()

A．黑体是真实存在的

B．黑体辐射电磁波的强度仅与温度有关

C．随着温度升高黑体辐射中的有些成分会增强，有些成分会减弱D．随着温度升高黑体辐射中强度最强的那一部分始终不变

解析：黑体并不是真实存在的，选项A错误；根据黑体辐射实验的规律可知：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正确；随着黑体温度升高，辐射强度在短波区增强，长波区减弱，峰值向波长短的方向移动，故选项C、D错误；故选B.

答案：B

5.（多选）热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象，辐射强度是指垂直于电磁波传播方向上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量.在研究某一黑体热辐射时，得到了四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图.图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由辐射强度图线可知，同一黑体在不同温度下（）

A.向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同

B.辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动

C.向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小

D.向外辐射的电磁波的波长范围是相同的

解析：从图中可以看出，温度越高，向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度越大，A错误；从图中可以看出，辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动，B正确；从图中可以看出，辐射的各个波长的部分的辐射强度均变大，故向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而增强，C错误；从图中可以看出，黑体可以辐射出任何频率的电磁波，故向外辐射的电磁波的波长范围是相同的，D正确.

答案：BD

6．(多选)某光源放出波长在500～600 nm之间的各种光子，若已