《2019-2020學(xué)年新教材高中物理 課時(shí)分層作業(yè)20 能量量子化(含解析)新人教版必修第三冊(cè)》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年新教材高中物理 課時(shí)分層作業(yè)20 能量量子化(含解析)新人教版必修第三冊(cè)(3頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時(shí)分層作業(yè)(二十) 能量量子化
(時(shí)間:25分鐘 分值:50分)
一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)
1.(多選)以下關(guān)于輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系的說(shuō)法正確的是( )
A.物體在某一溫度下只能輻射某一固定波長(zhǎng)的電磁波
B.當(dāng)鐵塊呈現(xiàn)黑色時(shí),說(shuō)明它的溫度不太高
C.當(dāng)鐵塊的溫度較高時(shí)會(huì)呈現(xiàn)赤紅色,說(shuō)明此時(shí)輻射的電磁波中該顏色的光強(qiáng)度最強(qiáng)
D.早、晚時(shí)分太陽(yáng)呈現(xiàn)紅色,而中午時(shí)分呈現(xiàn)白色,說(shuō)明中午時(shí)分太陽(yáng)溫度最高
BC [由輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)變化關(guān)系圖知:隨著溫度的升高各種波長(zhǎng)的波的輻射強(qiáng)度都增加,而熱輻射不是僅輻射一種波長(zhǎng)的電磁波。故B、C項(xiàng)正確。]
2.(多選)對(duì)
2、于黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律正確的有( )
A.隨著溫度的升高,各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加
B.隨著溫度的升高,輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)
C.黑體輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)
D.黑體輻射無(wú)任何實(shí)驗(yàn)規(guī)律
AB [黑體輻射的規(guī)律為隨著溫度的升高各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加,同時(shí)輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。]
3.熱輻射是指所有物體都要向外輻射電磁波的現(xiàn)象。輻射強(qiáng)度指垂直于電磁波方向的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所接收到的輻射能量。在研究同一物體在不同溫度下向外輻射的電磁波的波長(zhǎng)與其輻射強(qiáng)度的關(guān)系時(shí),得到如圖所示的圖線(xiàn),圖中橫軸λ表示電磁波的波長(zhǎng),縱軸Mλ表示某種波長(zhǎng)的電磁波的輻射強(qiáng)度,
3、則由Mλ-λ圖線(xiàn)可知,同一物體在不同溫度下 ( )
A.向外輻射同一波長(zhǎng)的電磁波的輻射強(qiáng)度相同
B.向外輻射的電磁波的波長(zhǎng)范圍是相同的
C.向外輻射的電磁波的總能量隨溫度升高而減小
D.輻射強(qiáng)度的極大值隨溫度升高而向短波方向移動(dòng)
D [由Mλ-λ圖線(xiàn)可知,對(duì)于同一物體,隨著溫度的升高,一方面,各種波長(zhǎng)電磁波的輻射強(qiáng)度都有所增加,向外輻射的電磁波的總能量增大;另一方面,輻射強(qiáng)度的極大值向短波方向移動(dòng),波長(zhǎng)范圍增大。選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。]
4.在自然界生態(tài)系統(tǒng)中,蛇與老鼠和其他生物通過(guò)營(yíng)養(yǎng)關(guān)系構(gòu)成食物鏈,在維持生態(tài)平衡方面發(fā)揮著重要作用。蛇是老鼠的天敵,它是通過(guò)接收熱輻
4、射來(lái)發(fā)現(xiàn)老鼠的。假設(shè)老鼠的體溫約37 ℃,它發(fā)出的最強(qiáng)的熱輻射的波長(zhǎng)為λmin。根據(jù)熱輻射理論,λmin與輻射源的絕對(duì)溫度T的關(guān)系近似為T(mén)λmin=2.90×10-3 m·K。則老鼠發(fā)出最強(qiáng)的熱輻射的波長(zhǎng)為( )
A.7.8×10-5 m B.9.4×10-6 m
C.1.16×10-4 m D.9.7×10-8 m
B [由Tλmin=2.90×10-3 m·K可得,老鼠發(fā)出最強(qiáng)的熱輻射的波長(zhǎng)為λmin= m= m=9.4×10-6 m,B正確。]
5.某激光器能發(fā)射波長(zhǎng)為λ的激光,發(fā)射功率為P,c表示光速,h為普朗克常量,則激光器每秒發(fā)射的光量子數(shù)為( )
A. B.
5、C. D.λPhc
A [每個(gè)光量子的能量ε=hν=,每秒鐘發(fā)射的總能量為P,則n==。]
6.兩束能量相同的色光,都垂直地照射到物體表面,第一束光在某段時(shí)間內(nèi)打在物體上的光子數(shù)與第二束光在相同時(shí)間內(nèi)打在物體表面上的光子數(shù)之比為4∶5,則這兩束光的光子能量和波長(zhǎng)之比為( )
A.4∶5 4∶5 B.5∶4 4∶5
C.5∶4 5∶4 D.4∶5 5∶4
B [由E=nε知,能量相同時(shí)n與ε成反比,所以光子能量比為5∶4。又根據(jù)ε=hν=h,所以波長(zhǎng)之比為4∶5。]
二、非選擇題(本題共2小題,共14分)
7.(6分)光是一種電磁波,可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的大致范圍是400~700 nm。
6、400 nm、700 nm電磁輻射的能量子的值各是多少?(h=6.63×10-34 J·s)
[解析] 根據(jù)公式ν=和ε=hν可知:
400 nm對(duì)應(yīng)的能量子ε1=h=6.63×10-34× J≈4.97×10-19 J
700 nm對(duì)應(yīng)的能量子ε2=h=6.63×10-34× J≈2.84×10-19 J。
[答案] 4.97×10-19 J 2.84×10-19 J
8.(8分)小燈泡的功率P=1 W,設(shè)其發(fā)出的光向四周均勻輻射,平均波長(zhǎng)λ=10-6 m,求在距離d=1.0×104 m處,每秒鐘落在垂直于光線(xiàn)方向、面積為1 cm2的球面上的光子數(shù)是多少?(h=6.63×10-34 J·s)
[解析] 每秒鐘小燈泡發(fā)出的能量為E=Pt=1 J
1個(gè)光子的能量:
ε=hν== J=1.989×10-19 J
小燈泡每秒鐘輻射的光子數(shù):
n==≈5×1018(個(gè))
距離小燈泡d的球面面積為:
S=4πd2=4π×(1.0×104)2 m2=1.256×109 m2=1.256×1013 cm2
每秒鐘射到1 cm2的球面上的光子數(shù)為:
N==≈3.98×105(個(gè))。
[答案] 3.98×105(個(gè))
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