专题13.5 能量量子化-2023-2024学年高二物理举一反三系列（人教版2019必修第三册）

专题13.5 能量量子化 【人教版】 【题型1 热辐射问题】 【题型2 能量子的理解与计算】 【题型3 能级问题】 【题型4 联系实际问题】 【题型5 物理史实】 【题型1 热辐射问题】 【例1】“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长λ的变化情况是(　 ) A．I增大，λ增大 B．I增大，λ减小 C．I减小，λ增大 D．I减小，λ减小 【变式1-1】下列说法正确的是（　　） A．只有温度高的物体才会有热辐射 B．黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量 C．黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以反射电磁波 D．一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关 【变式1-2】（多选）下列说法正确的是（　　） A．只有温度高的物体才会有热辐射 B．黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量 C．黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以有较强的辐射 D．一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关 【变式1-3】(多选)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 【题型2 能量子的理解与计算】 【例2】蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温为37℃，它发出的最强的热辐射的波长为，根据热辐射理论，与辐射源的绝对温度的关系近似为，普朗克常量。那么老鼠发出最强的热辐射的波长和老鼠发出的这种最强的热辐射每份能量子（又叫作光子）的能量分别是（　　） A．     B．     C．    D．    【变式2-1】普朗克常量，光速为c，电子质量为，则在国际单位制下的单位是( ) A.J/s B.m C.J·m D.m/s 【变式2-2】（多选）关于普朗克“能量量子化”的假设，下列说法正确的是（　　） A．认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的 B．认为能量值是连续的 C．认为微观粒子的能量是量子化的、连续的 D．认为微观粒子的能量是分立的 【变式2-3】（多选）1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，下列说法属于能量子假说内容的是（　　） A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的 B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子” C．能量子假说中的能量子的能量ε=hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量 D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的 【题型3 能级问题】 【例3】(多选)下列说法正确的是(　　) A．原子的能量是连续的，原子的能量从某一能量值变为另一能量值，可以连续变化 B．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子 C．原子从高能级向低能级跃迁时放出光子，且光子的能量等于前后两个能级之差 D．由于能级的存在，原子放出的光子的能量是分立的，所以原子的发射光谱只有一些分立的亮线 【变式3-1】已知氢原子能级公式为En＝，其中n为量子数。氢原子从n能级向n－1能级跃迁时释放出的能量可以使处于n能级上的氢原子电离，则n的最大值为(　　) A.2 B.3 C.2＋ D.4 【变式3-2】（多选）关于原子光谱，下列说法正确的是（） A. 原子光谱是不连续的 B. 由于原子都是由原子核和电子组成的，所以各种原子的原子光谱是相同的 C. 各种原子的原子结构不同，所以各种原子的原子光谱也不相同 D. 分析物质发光的光谱，可以鉴别物质中含有那些元素 【变式3-3】（多选）丹麦物理学家玻尔意识到了经典理论在解释原子结构方面的困难。在普朗克关于黑体辐射的量子论和爱因斯坦关于光子的概念的启发下，他在1913年提出了自己的原子结构假说。如图为氢原子的电子轨道示意图，下列说法正确的是（　　） A．电子离原子核越远，原子的总能量越大，氢原子的总能量是负值 B．电子从能级跃迁到能级，电子的电势能增加，动能减少 C．电子从能级跃迁到能级，电子电势能的减少量大于动能的增加量 D．电子从能级跃迁到能级辐射的光子的能量比电子从能级跃迁到能级吸收的光子的能量大 【题型4 联系实际问题】 【例4】2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。关于量子，下列说法正确的是（　　） A．是计算机运算的一种程序 B．表示运算速度的一