2016-2017学年高二物理人教版选修3-5(第17-1 能量量子化) Word版含解析
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第十七章 波粒二象性
1.能量量子化
第Ⅰ部分 选择题
一、选择题:本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。
1.下列宏观概念中,是量子化的有( )
A.物体的质量
B.弹簧振子的能量
C.汽车的个数
D.卫星绕地球运行的轨道
2.普朗克常量是自然界的一种基本常数,它的数值是( )
A.6.02×10-23 mol B.6.625×10-3 mol·s
C.6.626×10-34 J·s D.6.626×10-34 mol·s
3.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
4.甲、乙两种单色光分别垂直进入一块厚玻璃砖,已知它们通过玻璃砖的时间t甲>t乙,那么,甲、乙两种单色光光子的能量关系是( )
A.E甲>E乙 B.E甲
t乙知甲光的频率高,光子的能量大,选项A正确。
5. 【答案】ACD
【解析】由题图可知,随温度升高,各种波长的辐射强度都增大,且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,当温度降低时,上述变化都将反过来.
6. 【答案】A
【解析】根据爱因斯坦光子说,1个光子的能量ε=hν,其中ν为光子的频率,而光速c=λν,故一个光子的能量ε= h,故选A。
7. 【答案】B
【解析】电磁波的频率ν、普朗克常量h、能量E之间的关系E=hν,因为ν=kU,所以E=hkU;电压U、电量q与能量E的关系是E=qU,由题意知q=2e,所以k=.
8. 【答案】B
【解析】一个该光子的能量ε=hν=.当激光器输出功率为1 mW时,每秒发出的光子数为N==,代入数据得N≈3.3×1015个.B正确.
9. 【答案】1.2×10-22~1.4×10-22J
【解析】由c=λν,得ν=,代入数据得频率范围为1.88×1011~2.1×1011Hz,又由ε=hν得能量范围为1.2×10-22~1.4×10-22J。
10. 【解答】从远处观察,会发现窗内很暗,这是因为从外界射来的光线,经窗口射入室内,大部分光线要在室内经过多次反射,才可能有机会射出窗口,在多次反射的过程中,大部分光线被吸收掉,再从窗口射出的光线将是很少的。
11. 【答案】4.97×10-19 J 2.84×10-19 J
【解析】根据公式ν=和 ε=hν可知:
400 nm对应的能量子
ε1=h=6.63×10-34× J ≈4.97×10-19 J.
700 nm对应的能量子
ε2=h=6.63×10-34× J≈2.84×10-19 J.
12. 【答案】5×1018个
【解析】每秒钟小灯泡发出的能量为E=Pt=1 J
1个光子的能量:
ε=hν== J=1.989×10-19 J
小灯泡每秒钟辐射的光子数:
n==≈5×1018(个)