2024-2025学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步5能量量子化检测含解析新人教版必修第三册

PAGE3-能量量子化(15分钟30分)一、选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分)1.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状况只与温度有关C.随着温度的上升,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.黑体能够完全汲取入射的各种波长的电磁波【解析】选B。一切物体都在辐射电磁波,故A正确;一般物体辐射电磁波的状况不仅与温度有关,还与材料的种类和表面状况有关,故B不正确;随着温度上升,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故C正确;能100%地汲取入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体,故D正确。2.下列描绘三种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射试验规律的是 ()【解析】选B。黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量,温度越高,辐射强度越大,故A、D错误;黑体辐射的波长分布状况也随温度而变,如温度较低时,主要以不行见的红外光进行辐射,在500℃以至更高的温度时,则顺次放射可见光以至紫外辐射。即温度越高,辐射的电磁波的波长越短,故C错误,B正确。3.某激光器能放射波长为λ的激光,放射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量,则激光器每秒放射的光量子数为 ()A.B.C.D.λPhc【解析】选A。每个光量子的能量ε=hν=,每秒放射的总能量为P,则每秒放射的光量子数n==。4.如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。已知三种光的波长分别为λa、λb和λc,则下列关系式正确的是 ()A.λa>λb>λc B.λa=λb+λcC.λa<λb<λc D.=+【解析】选D。依据hν=En-Em,从能级图可以看出a的能量最大,频率最大,波长最小;b的能量最小,频率最小,波长最大,即λa<λc<λb,由hνa=E3-E1=E3-E2+E2-E1=hνb+hνc得,=+,所以选项D正确。二、非选择题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)5.第26届国际计量大会确定,质量单位“千克”用普朗克常量h定义,“国际千克原器”于2024年5月20日正式“退役”。h的数值为6.63×10-34,依据能量子定义,h的单位是,该单位用国际单位制中的力学基本单位表示,则为。

【解析】能量子ε=hν,则h=,故h的单位为J·s。由W=Fs=mas可知,1J=1kg·(m/s2)·m,故1J·s=1kg·m2/s答案:J·skg·m2/s(10分钟20分)6.(6分)人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时,只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10-34J·s,光速为3.0×108A.2.3×10-18WB.3.8×10-19WC.7.0×10-10W D.1.2×10-18W【解析】选A。因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉,所以察觉到绿光所接收到的最小功率P=,式中E=6ε,t=1s,又ε=hν=,可解得P=2.3×10-18W。7.(14分)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?(普朗克常量取6.63×10-34J·s)【解析】依