教科版高中物理选择性必修三6.1量子论初步练习2

6.1量子论初步同步练习2一．选择题（共10小题）1．“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减小，λ增大 B．I减小，λ减小 C．I增大，λ增大 D．I增大，λ减小2．关于下列四幅图的表述，正确的是（）A．图甲表示随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B．图乙中为了不影响行车安全，所有的汽车前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45° C．图丙中若将电子改为质子，以相同电压加速时质子的衍射现象更明显 D．图丁中镉棒的作用是使快中子变成慢中子，从而影响链式反应速度3．下列说法不正确的是（）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，其能量为ε＝hv B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 C．通电直导线中电流的方向总是与其周围产生的磁场的方向垂直 D．电磁波谱排列顺序无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线4．下面说法正确的是（）A．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 B．黑体辐射电磁波的强度与温度有关 C．爱因斯坦提出了能量子假说 D．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光5．下列说法正确的是（）A．微观粒子的能量变化是连续的 B．电磁波波长越长，其能量子越大 C．红光的能量子比绿光大 D．能量子与电磁波的频率成正比6．下列说法正确的是（）A．微观粒子的能量变化是连续的 B．红光的能量子比绿光大 C．能量子与电磁波的频率成正比 D．电磁波波长越长，其能量子越大7．如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法错误的是（）A．T1＞T2 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．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律 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，这个小孔就成了一个黑体8．对于带电微粒在辐射和吸收能量时的特点，以下说法不正确的是（）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9．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光子数为（）A． B． C． D．10．黑体辐射的实验规律如图所示，以下判断错误的是（）A．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大 B．在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与最小波长之间 C．温度越高，辐射强度的极大值就越大 D．温度越高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动二．多选题（共3小题）（多选）11．下列说法正确的有（）A．黑体辐射的强度随温度的升高而变大，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B．用紫光照射某金属表面时发生光电效应，改用红光照射时也一定能发生光电效应 C．氢原子由基态跃迁到激发态的过程中，氢原子的能量增大 D．两个轻核聚变生成新核后，新核的比结合能变小（多选）12．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（多选）13．我国利用“墨子号”量子通信卫星在国际上率先实现了高速星地量子通信，初步构成量子通信网络。关于量子理论，下列说法正确的是（）A．量子论是普朗克首先提出的，光量子理论则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．三种放射线α、β、γ，基本质上都是高能光子 D．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三．填空题（共3小题）14．能量的量子化在微观世界中微观粒子的能量是的，或者说微观粒子的能量是的。这种现象叫能量的量子化。15．能量子大小ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为常量。h＝J•×10﹣34J•s）。16．定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值ε的。即：能的辐射或者吸收只能是。这个不可再分的最小能量值ε叫做。6.1量子论初步同步练习2参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）1．“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减小，λ增大 B．I减小，λ减小 C．I增大，λ增大 D．I增大，λ减小【考点】黑体黑体辐射及其实验规律．【分析】结合黑体辐射的实验规律图进行分析即可求解。【解答】解：黑体辐射的实验规律如图特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以人体热辐射的强度I增大；随着温度的升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以λ减小。故D正确，ABC错误。故选：D。2．关于下列四幅图的表述，正确的是（）A．图甲表示随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B．图乙中为了不影响行车安全，所有的汽车前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45° C．图丙中若将电子改为质子，以相同电压加速时质子的衍射现象更明显 D．图丁中镉棒的作用是使快中子变成慢中子，从而影响链式反应速度【考点】黑体黑体辐射及其实验规律；粒子的波动性德布罗意波；反应堆与核电站；光的衍射；光的偏振现象．【分析】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；所有的汽车前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，是为了使对方的光不能通过前窗玻璃射到你的眼中，从而保证行车安全；以相同电压加速的电子和质子，获得的动能一样，而电子的动量小，电子的波长更长一些，衍射现象更明显；链式反应中镉棒的作用是吸收中子，从而影响链式反应速度。【解答】解：A、图甲表示随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A错误；B、图乙中为了不影响行车安全，所有的汽车前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，对方车辆的光与自己前窗玻璃正好是90°，对方的光就不能通过前窗玻璃射到你的眼中，不会发生眼花，故B正确；C、以相同电压加速的电子和质子，获得的动能一样，由动能和动量的关系p＝，可知，电子的动量小，由可知，电子的波长更长一些，衍射现象更明显，故C错误；D、图丁中镉棒的作用是吸收中子，从而影响链式反应速度，故D错误；故选：B。3．下列说法不正确的是（）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，其能量为ε＝hv B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 C．通电直导线中电流的方向总是与其周围产生的磁场的方向垂直 D．电磁波谱排列顺序无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线【考点】黑体黑体辐射及其实验规律；能量子与量子化现象；光谱和光谱分析．【分析】光是在空间传播的电磁波，是不连续的，是一份一份的能量；根据黑体辐射实验判断；根据右手螺旋定则判断；根据电磁波谱的排列顺序判断。【解答】解：A、根据爱因斯坦的光子说，可知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，其能量为ε＝hν，故A正确；B、根据黑体辐射实验研究得出：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，故B正确；C、根据右手螺旋定则可知，通电直导线中电流的方向总是与其周围产生的磁场的方向垂直，故C正确；D、电磁波谱按照波长从长到短排列顺序为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，故D错误。本题选择不正确的，故选：D。4．下面说法正确的是（）A．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 B．黑体辐射电磁波的强度与温度有关 C．爱因斯坦提出了能量子假说 D．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光【考点】黑体黑体辐射及其实验规律；物理学史；电磁波的产生；电磁波的应用与信息化社会．【分析】依据麦克斯韦电磁波的理论：变化的电场一定产生磁场；变化的磁场一定产生电场；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；德国物理学家普朗克提出了能量子的假说；了解电磁波的产生以及电磁波在现代生活中的应用。【解答】解：A、根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场（磁场）一定产生磁场（电场）；但均匀变化的电场（磁场）只产生恒定的磁场（电场），故A错误；B、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；C、德国物理学家普朗克提出了能量子的假说，认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，并利用能量子假说成功解释了黑体辐射的强度按波长分布的规律，故C错误；D、用紫外线照射时大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，利用紫外线的荧光效应，故D错误。故选：B。5．下列说法正确的是（）A．微观粒子的能量变化是连续的 B．电磁波波长越长，其能量子越大 C．红光的能量子比绿光大 D．能量子与电磁波的频率成正比【考点】能量子与量子化现象；光子及其动量；电磁波的发射、传播和接收；电磁波谱．【分析】微观粒子的能量是量子化的，一份一份的，不连续的；由ɛ＝hν知；能量子的能量和频率ν成正比。【解答】解：A、微观粒子的能量变化是跳跃的，不连续的，故A错误；BD、根据ɛ＝hν＝h可知，能量子与电磁波的频率成正比，与波长成反比，故B错误，D正确；C、红光的频率比绿光的频率小，所以能量子比绿光的小，故C错误。故选：D。6．下列说法正确的是（）A．微观粒子的能量变化是连续的 B．红光的能量子比绿光大 C．能量子与电磁波的频率成正比 D．电磁波波长越长，其能量子越大【考点】能量子与量子化现象；光子及其动量；电磁波的发射、传播和接收；电磁波谱．【分析】微观粒子的能量是量子化的，一份一份的，不连续的；由ɛ＝hν知；能量子的能量和频率ν成正比。【解答】解：A、微观粒子的能量变化是跳跃的，不连续的，故A错误；CD、根据ɛ＝hν＝h可知，能量子与电磁波的频率成正比，与波长成反比，故D错误，C正确；B、红光的频率比绿光的频率小，所以能量子比绿光的小，故C错误。故选：C。7．如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法错误的是（）A．T1＞T2 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．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律 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，这个小孔就成了一个黑体【考点】黑体黑体辐射及其实验规律；能量子与量子化现象；粒子的波动性德布罗意波．【分析】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，这样的物体称为黑体；虽然并且不会有任何的反射与透射，但其吸收电磁波后会发生热辐射。热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象；普朗克通过研究黑体辐射得出结论：黑体辐射随着波长越短，温度越高，辐射越强。辐射强度按波长的分布只与温度有关。【解答】解：A、由图可知，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，所以T1＞T2，故A正确；B、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关外，与黑体的材料及表面状况无关，故B错误；C、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，很好的解释了黑体辐射的实验规律，故C正确；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，最终不能从空腔射出，就相当于吸收了所有电磁波，这个小孔就可以近似为一个绝对黑体，故D正确。本题选择错误的，故选：B。8．对于带电微粒在辐射和吸收能量时的特点，以下说法不正确的是（）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【考点】能量子与量子化现象；玻尔理论与氢原子的能级跃迁．【分析】带电微粒辐射和吸收能量是量子化的，不连续，是最小能量的整数倍。【解答】解：带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值，即能量子ε的整数倍一份一份地辐射或吸收的，是不连续的。故ABD正确，C错误。故选：C。9．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光子数为（）A． B． C． D．【考点】能量子与量子化现象．【分析】求出每个光子的能量，每秒内发出的光子数与每个光子能量的乘积是激光器每秒做的功，每个光子的能量。【解答】解：每个光子的能量为：，设每秒（t＝1s）激光器发出的光子数是n，则：Pt＝nE，即：P＝nh，得：n＝；故A正确，BCD错误；故选：A。10．黑体辐射的实验规律如图所示，以下判断错误的是（）A．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大 B．在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与最小波长之间 C．温度越高，辐射强度的极大值就越大 D．温度越高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动【考点】黑体黑体辐射及其实验规律．【分析】题干给出黑体辐射的实验规律图，由图可知，同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长是处在最大与最小波长之间的；温度越高，辐射强度的极大值就越大，而且温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短。【解答】解：AB、由黑体辐射的实验规律图知，在同一温度下辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大与最小波长之间，故A错误，B正确；CD、由黑体辐射的实验规律图知，温度越高，辐射强度的极大值就越大，而且温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短，故CD正确。本题选错误项，故选：A。二．多选题（共3小题）（多选）11．下列说法正确的有（）A．黑体辐射的强度随温度的升高而变大，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B．用紫光照射某金属表面时发生光电效应，改用红光照射时也一定能发生光电效应 C．氢原子由基态跃迁到激发态的过程中，氢原子的能量增大 D．两个轻核聚变生成新核后，新核的比结合能变小【考点】黑体黑体辐射及其实验规律；爱因斯坦光电效应方程；玻尔理论与氢原子的能级跃迁；结合能与比结合能．【分析】正确解答本题需要掌握：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；光电效应的条件；了解有关玻尔理论的知识；正确理解比结合能的含义。【解答】解：A、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、频率较高的方向移动，故A正确；B、根据光电效应条件可知，当入射光的频率大于极限频率时，发生光电效应，用紫光照射某金属表面时发生光电效应，改用红光照射时，不一定发生光电效应，故B错误；C、玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，氢原子由基态跃迁到激发态的过程中，氢原子的能量增大，动能减小，电势能增大，故C正确；D、原子核的比结合能越大，原子核越稳定，两个轻核聚变生成新核，则新核的比结合能大，故D错误。故选：AC。（多选）12．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【考点】能量子与量子化现象；光子及其动量．【分析】微观粒子的能量是量子化的，一份一份的，由ɛ＝hν知；能量子的能量和频率ν成正比。【解答】解：A、微观粒子的能量变化是跳跃式的，选项A正确；B、由ɛ＝hν可知，能量子与电磁波的频率成正比，选项B正确；C、红光的频率比绿光小，由ɛ＝hν可知，红光的能量子比绿光小，选项C错误；D、电磁波波长越长，其频率越小，能量子越小，选项D错误。故选：AB。（多选）13．我国利用“墨子号”量子通信卫星在国际上率先实现了高速星地量子通信，初步构成量子通信网络。关于量子理论，下列说法正确的是（）A．量子论是普朗克首先提出的，光量子理论则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．三种放射线α、β、γ，基本质上都是高能光子 D．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【考点】能量子与量子化现象．【分析】普朗克提出了量子论，爱因斯坦提出了光子说；光的强度决定单位时间内照在单位面积上光子的个数和光子的能量；γ射线是光子流；大量氢原子在级跃迁时，发射或吸收光子的频率由相应的两个能级差决定。【解答】解：A、普朗克提出了量子论，爱因斯坦提出了光子说。故A正确；B、光强是单位时间内照在单位面积上的光的能量，其大小决定于单位时间内照在单位面积上光的个数和光子能量，所以光的强度越大，则光子的能量不一定越大。故