17-1能量量子化：物理学的新纪元（同步练习）

17-1能量量子化：物理学的新纪元（同步练习）

第 1 页 共 2 页 高中物理选修 3-5 同步测试题 1．以下宏观概念，哪些是“量子化”的 ( ) A．木棒的长度 B．物体的质量 C．物体的动量 D．学生的个数 2．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 3．关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有 ( ) A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加 B．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 C．黑体热辐射的强度与波长无关 D．黑体辐射无任何实验 4．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为 10—18J，已知可见光的平均波长约为 60 μm，普 朗克常量丸：6．63 x10—34J·s，则进人人眼的光子数至少为 ( ) A．1 个 B．3 个 C .30 个 D．300 个 5．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知 ( ) A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加 B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加 C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方 向移动 D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方 向移动 6．“非典”期间，很多地方用红外线热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走，便可 知道他的体温是多少，你知道其中的道理吗? 7．某广播电台发射功率为 10kW，在空气中波长为 187．5 m 的电磁波，试求： (1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子? (2)若发射的光子四面八方视为均匀的，求在离天线2．5km 处，直径为 2m 的环状天线 每秒接收的光子个数以及接收功率? 第 2 页 共 2 页 [参考答案] 1.D 2.A 3.AB 4.B 5.ACD 6．根据热辐射规律可知，人的体温的高低，直接决定了该人辐射的红外线的频率和强度。 通过监测被测者辐射的红外线的情况就自然知道了该人的体温 7．(1)1031 个／秒 (2)4x1023 个／秒 4x10—4W 解析：(1)每个光子的能量 E=hν=hc／λ=6．63 x10—34X3 X108／187．5J =1．06 X10—27J。 则每秒钟电台发射上述波长光子数 N=Pt/E=1031(个／秒)。 (2)设环状天线每秒接收光子数为 n 个，以电台发射天线为球心，则半径为 R 的球面积 S=4 丌 R2，而环状天线的面积 s’=丌 r2，所以，n’=4x1023 个；接收功率 P 收=4xl0—4(w)。 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) 微波的波长范围是 1 mm 到 10m，A 正确。微波能在真空中传播，B 不正确。黑 体热辐射实际上 是电磁辐射，C 正确。普朗克在研究黑体的热辐射问题时提出了能量子假 说，D 正确。考查电磁波的基本知识。 [答案] ACD 9.红光和紫光相比 ( ) 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．红光光予的能量较大；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 10.氦—氖激光器发出波长为 633 nm 的激光，当激光器的输出功率为 1mW 时，每秒发出的 光子数为 ( ) A．2．2 X1015 B．3．2 X1015 C．2．2 X1014 D．3．2 X1014 [答案] B