人教版高二选修3-5第十七章 第1节 能量量子化 课时练习

一、单选题

1. 难度：简单

关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是（ ）

A.热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波

B.温度越高，物体辐射的电磁波越强

C.辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关

D.常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色

2. 难度：中等

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

二、多选题

3. 难度：简单

在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度．如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图象，则下列说法正确的是（    ）

A.

B.

C.随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低

D.随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动

4. 难度：简单

根据黑体辐射的实验规律，以下判断正确的是（    ）

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，而是处在最大波长与最小波长之间

C.温度越高，辐射强度的极大值就越大

D.温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短

三、单选题

5. 难度：中等

两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5:4，则这两束光的光子能量和波长之比分别为（　　）

A.4:5　4:5 B.5:4　4:5 C.5:4　5:4 D.4:5　5:4

6. 难度：简单

一盏电灯发光功率为100W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长，在距电灯远处，以电灯为球心的球面上，的面积每秒通过的能量子数约为（    ）

A.个 B.个

C.个 D.个

四、多选题

7. 难度：中等

下列说法正确的是（    ）

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

五、单选题

8. 难度：简单

红外线热像仪可以监测人的体温，当被测者从仪器前走过时，便可知道被测者的体温是多少，关于其中原理，下列说法正确的是（    ）

A.人的体温会影响周围空气温度，仪器通过测量空气温度便可知道人的体温

B.仪器发出的红外线遇人反射，反射情况与被测者的温度有关

C.被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较短波长的成分强

D.被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较长波长的成分强

六、解答题

9. 难度：中等

太阳的辐射功率（太阳每秒辐射的能量）为，已知射到大气层的太阳能只有45%到达地面，另有55%被大气层吸收和反射，而未到达地面．若射到地球上的太阳光可视为垂直于地球表面，把太阳光看成是频率为的单色光，求地球表面上的面积每秒接收到多少个光子？已知太阳到地球的距离为．（最后结果保留两位有效数字）

10. 难度：中等

红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲．现有一红宝石激光器，发射功率为，所发射的每个光脉冲持续的时间为，波长为793.4nm．已知光速，问每列光脉冲的长度是多少？其中含有的光子数n是多少？

11. 难度：简单

黑体就是绝对不发光的物体，看上去一定是黑色的，这句话对吗？

12. 难度：中等

小灯泡的功率P=1W，设其发光向四周均匀辐射，平均波长λ=10^-6cm，求在距离d =1.0×10⁴m处，每秒钟落在垂直于光线方向上面 S =1cm²上的光电子数是多少？( h = 6.63 ×10^-34J·S)

七、单选题

13. 难度：简单

下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（　　）

A. B.

C. D.

14. 难度：简单

“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为v的电磁波，且与U成正比，即v = kU．已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．你可能不了解此现象为机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为

A. B. C.2eh D.

八、多选题

15. 难度：简单

下列叙述正确的是（    ）

A.一切物体都在辐射电磁波

B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关

C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关

D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波

九、单选题

16. 难度：中等

下列说法正确的是（    ）

A.一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关

B.黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体看上去一定是黑的

C.在黑体辐射的实验规律图中，一定温度下，黑体辐射强度有一个极大值

D.在黑体辐射的实验规律图中，温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长增大的方向移动

17. 难度：简单

以下宏观概念中，哪些是“量子化”的（　　）

A.物体的带电荷量

B.物体的质量

C.物体的动量

D.学生的温度

十、多选题

18. 难度：简单

下列关于黑体辐射的实验规律叙述正确的（    ）

A. 随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加

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. 黑体辐射无任何规律

19. 难度：简单

关于热辐射，下列说法正确的是（    ）

A.物体在室温下辐射的主要成分是波长较短的电磁波

B.随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多

C.给一块铁块加热，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色

D.辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同，这是热辐射的一种特性

十一、单选题

20. 难度：中等

能正确解释黑体辐射实验规律的是(　　)

A. 能量的连续经典理论

B. 普朗克提出的能量量子化理论

C. 以上两种理论体系任何一种都能解释

D. 牛顿提出的能量微粒说

21. 难度：简单

硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能，若有N个频率为ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量) ( )

A. hv B. Nhv/2 C. Nhv D. 2Nhv

十二、多选题

22. 难度：简单

黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（    ）

A.随着温度升高，各种波长的辐射强度都有所增加

B.随着温度降低，各种波长的辐射强度都有所增加

C.随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

D.随着温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

十三、单选题

23. 难度：简单

光子的能量与其（    ）

A.频率成正比 B.波长成正比

C.速度成正比 D.速度平方成正比

24. 难度：中等

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

十四、多选题

25. 难度：困难

2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国物理学家，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.微波是指波长在到之间的电磁波

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

十五、单选题

26. 难度：中等

太阳辐射到地球表面单位面积的电磁波的功率约为，其中包含了各种波长的红外线、可见光、紫外线等，以可见光部分最强．为了研究方便，我们认为太阳光辐射到地球表面的电磁波全部是波长约为的可见光，每秒至少有5个这样的光子进入人眼才能引起视觉，人眼睛的瞳孔面积约为，则人眼能看到最远的与太阳相同的恒星与地球的距离R与日地距离r的比值约为（已知光速，普朗克常量）（    ）

A. B.

C. D.

十六、填空题

27. 难度：简单

我国自行研制的一种大型激光器能发出频率为、功率为P的高纯度和高亮度激光，当该激光垂直照射到某纯黑物体表面时能被完全吸收．已知真空中光速为c，普朗克常量为h，则该激光发出的每个光子的能量为__________，激光器单位时间内发射光子数为________个．

十七、解答题

28. 难度：中等

某广播电台的发射功率为10kW，其发射出在空气中波长为187.5m的电磁波．

（1）求该电台每秒从天线发射出多少个电磁波能量子；

（2）若该电台向周围空间发射的能量子可视为均匀分布的，求在离天线2.5km处且直径为2m的环状天线每秒最多能接收的能量子个数及接收功率．