13.5能量量子化（知识解读）-2024-2025学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第三册）

13.5能量量子化（知识解读）（原卷版） •知识点1 热辐射和黑体辐射 •知识点2 能量子 •知识点3 能级 •作业 巩固训练 知识点1 热辐射和黑体辐射 1、热辐射：一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。 特点：温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强。随着温度的升高，铁块从发热，再到发光，颜色不断发生变化。 2、黑体辐射 （1）黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射。 （2）黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才会是黑的；有些可看成黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔。 （3）黑体实际上是不存在的，只是一种理想模型。 （4）黑体同其他物体一样也在辐射电磁波，黑体的辐射规律最为简单，黑体辐射强度只与温度有关。 （5）黑体辐射的实验规律：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，如下图所示： （6）一般物体和黑体的热辐射、反射、吸收的特点：热辐射不一定需要高温，任何温度都能发生热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强．在一定温度下，不同物体所辐射的光谱的成分有显著不同。 热辐射特点 吸收、反射的特点 一般物体 辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类、表面状况有关 既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波的波长等因素有关 黑体 辐射电磁波的强弱按波长的分布只与黑体的温度有关 完全吸收各种入射电磁波，不反射 【典例1-1】下列说法正确的是（　　） A．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射 B．只有温度高的物体才会有热辐射 C．电磁波是一种物质，不能在真空中传播 D．一个物体所具有的能量是非量子化的，可以是一个任意值 【典例1-2】（多选）下列有关热辐射的说法中，正确的是（　　） A．有些物体不会向外辐射电磁波 B．物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波 C．物体的温度升高时，热辐射中波长较长的成分越来越强 D．黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波 【变式1-1】关于黑体辐射，下列说法正确的是（    ） A．温度太低的物体不会辐射电磁波 B．黑体不会辐射电磁波 C．爱因斯坦通过提出的能量子假说，很好地解释了黑体辐射规律 D．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 【变式1-2】（多选）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只与温度有关，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 C．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元 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 知识点2 能量子 1、普朗克能量子概念 （1）能量子：普朗克认为微观世界中带电粒子的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，当带电粒子辐射或吸收能量时，也只能以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射，这样的一份最小能量值ε叫作能量子，ε＝hν，其中ν为电磁波的频率，h叫作普朗克常量，实验测得h＝6.63×10－34 J·s。 （2）能量的量子化：在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫做能量的量子化。量子化的基本特征就是在某一范围内取值是不连续的，而是分立的。 2、爱因斯坦的光子说 （1）光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为光子。 （2）这说明光在发射和吸收时能量是一份一份的。 （3）频率为ν的光子的能量为ε＝hν。 【典例2-1】下列说法正确的是（    ） ①普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点 ②如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体” ③我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关 ④爱因斯坦指出：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的 A．①② B．①④ C．①②④ D．①②③ 【典例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2-1】在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了突出贡献，下列叙述符合事实的是（    ） A．安培提出了分子电流假说，成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质 B．奥斯特通过实验首先发现了电磁感应现象 C．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言并通过实验证实了电磁波的存在 D．爱因斯坦把能量子引入物理学，为量子力学的建立做出了突出的贡献 【典例2-2】（多选）有关量子理论及相关现象，下列说法中正确的是（　　） A．能量量子化的观点是普朗克首先提出的 B．在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比 C．一群处于激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出6种频率的光子 D．射线、射线、射线都是波长极短的电磁波 知识点3 能级 1、原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫能级。 2、原子从高能态向低能态跃迁时放出光子，光子的能量等于前后两个能级之差。 3、原子的能级是分立的，放出的光子的能量也是分立的，原子的发射光谱只有一些分立的亮线。 4、拓展延伸 （1）能级越低，原子越稳定。 （2）除受到高速运动的电子的撞击外，当吸收一定大小的光子的能量(等于跃迁前后的两能级之差)时，原子也能跃迁到高能级。 【典例3-1】光子的发射和吸收过程是（　　） A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差 B．原子不能从低能级向高能级跃迁 C．原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级 D．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量可大于始、末两个能级的能量差值 【典例3-2】（多选）原子的能量量子化现象是指(     ) A．原子的能量是不可改变的 B．原子的能量与电子的轨道无关 C．原子的能量状态是不连续的 D．原子具有分立的能级 【变式3-1】用能量为12.75eV的光子去激发处于基态的一群氢原子，受激发后的氢原子向低能级跃迁时可以放出几种频率的光子（　　） A．12种 B．6种 C．5种 D．3种 【变式3-2】（多选）关于原子的能级，下列说法正确的是（　　） A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于前后两个能级的能量差 B．原子不能从低能级向高能级跃迁 C．原子吸收能量后可以从低能级跃迁到高能级 D．原子放出光子，放出的光子的能量恒等于前后两个能级的能量差 1．下列说法中正确的是（　　） A．单摆的等时性是由惠更斯首先发现的 B．奥斯特发现了磁能生电 C．麦克斯韦最先通过实验捕捉到了电磁波 D．普朗克提出了能量子假说 2．下列说法不正确的是（    ） A．功可以完全转化为热量，而热量不可以完全转化为功 B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C．振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍 D．扩散是分子的运动，布朗运动不是分子的运动 3．下列四幅教材中的图片场景，其中用到了理想化模型思想的是（   ） A．甲图示意形状规则的均匀物体的重心 B．乙图示意把带小孔的空腔看成黑体 C．丙图示意模拟气体压强产生的机理 D．丁图示意用卡文迪许扭秤测量引力常量 4．下列说法中正确的是（    ） A．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦电磁场理论的正确性 B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 C．楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁与电的联系 D．普朗克提出量子化理论，认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的 5．太阳不断向外辐射能量，太阳的质量在不断的减小，已知地球所处位置每平方米每秒接收到的太阳能约为，日地间距离约为，设太阳辐射的能量均匀分布在以太阳为球心、日地距离为半径的球面上，则太阳每秒减少的质量约为（　　） A． B． C． D． 6．在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（　　） A．黑体即不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关 C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的 D．麦克斯韦建立了电磁场理论，并用实验捕捉到了电磁波 7．现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器，该激光器单光子能量高，能直接打断某种材料的分子键，使之从材料表面脱离。据此判断，打断该材料分子键需要的能量约为（取普朗克常量，真空光速）（    ）    A． B． C． D． 8．以下有关物理学史说法正确的是（　　） A．安培首先发现了电流的磁效应 B．爱因斯坦提出了能量子假设 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在 D．奥斯特在实验室捕捉到了电磁波 9．如图是一种工业用的辐射式温度计，是根据黑体辐射规律设计的，通过检测物体辐射强度，推知物体的辐射温度。如果被测物体的温度升高了，关于物体的辐射强度以及辐射强度的极大值移动方向，正确的是（　　）    A．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 D．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 10．（多选）以下哪些概念不是量子化的是（　　） A．物体的质量 B．物体的动能 C．苹果的个数 D．教室的高度 11．（多选）下列说法正确的是（    ） A．当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就产生感应电流 B．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 C．光谱中，可见光从红光到紫光，其波长越来越大 D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同 12．（多选）下列说法正确的是（　　） A．黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波 B．同一束光在光密介质中的传播速度较大 C．用红外线照射100元人民币时，能看到人民币上用荧光物质印刷的数字 D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 13．（多选）2021年7月4日，我们在电视中看到航天员汤洪波走出离地面高约的中国空间站，标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功．航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站的，下列关于电磁波的说法正确的是（    ） A．电磁波波长越长，其能量子越小 B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 C．汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约 D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，并证实了麦克斯韦的电磁场理论 14．原子光谱∶由于原子的 是分立的，所以放出的光子的 也是分立的，因此原子的 只有一些分立的亮线。 15．光子说∶ （1）爱因斯坦认为 本身就是不连续的。 （2）光本身就是由一个个不可分割的 组成的，频率为ν的光的能量子为 ，h为普朗克常量。 16．某装置是高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2400J、波长λ为0.35μm的紫外激光，已知普朗克常量，光速，则该紫外激光所含光子数为多少个？（结果保留2位有效数字） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 13.5能量量子化（知识解读）（解析版） •知识点1 热辐射和黑体辐射 •知识点2 能量子 •知识点3 能级 •作业 巩固训练 知识点1 热辐射和黑体辐射 1、热辐射：一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。 特点：温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强。随着温度的升高，铁块从发热，再到发光，颜色不断发生变化。 2、黑体辐射 （1）黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射。 （2）黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才会是黑的；有些可看成黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔。 （3）黑体实际上是不存在的，只是一种理想模型。 （4）黑体同其他物体一样也在辐射电磁波，黑体的辐射规律最为简单，黑体辐射强度只与温度有关。 （5）黑体辐射的实验规律：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，如下图所示： （6）一般物体和黑体的热辐射、反射、吸收的特点：热辐射不一定需要高温，任何温度都能发生热辐射，只是温度低时辐射弱，温度高时辐射强．在一定温度下，不同物体所辐射的光谱的成分有显著不同。 热辐射特点 吸收、反射的特点 一般物体 辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类、表面状况有关 既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波的波长等因素有关 黑体 辐射电磁波的强弱按波长的分布只与黑体的温度有关 完全吸收各种入射电磁波，不反射 【典例1-1】下列说法正确的是（　　） A．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射 B．只有温度高的物体才会有热辐射 C．电磁波是一种物质，不能在真空中传播 D．一个物体所具有的能量是非量子化的，可以是一个任意值 【答案】A 【详解】A．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，A正确； B．任何物体都会有热辐射，B错误； C．电磁波是一种物质，能在真空中传播，C错误； D．一个物体所具有的能量是量子化的，是一个非连续值，D错误； 故选A。 【典例1-2】（多选）下列有关热辐射的说法中，正确的是（　　） A．有些物体不会向外辐射电磁波 B．物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波 C．物体的温度升高时，热辐射中波长较长的成分越来越强 D．黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波 【答案】BD 【详解】A．一切物体都在向外辐射电磁波，故A错误； B．物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波，故B正确； C．物体的温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强，故C错误； D．黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波，故D正确。 故选BD。 【变式1-1】关于黑体辐射，下列说法正确的是（    ） A．温度太低的物体不会辐射电磁波 B．黑体不会辐射电磁波 C．爱因斯坦通过提出的能量子假说，很好地解释了黑体辐射规律 D．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 【答案】D 【详解】AB．理想黑体可以吸收所有照射到它表面的电磁辐射，并将这些辐射转化为热辐射；一切物体都会辐射电磁波，故AB错误； CD．普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律，他认为黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，故C错误，D正确。 故选D。 【变式1-2】（多选）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只与温度有关，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 C．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元 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 【答案】CD 【详解】A．能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，A错误； B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动，B错误； C．普朗克引入能量子的概念得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验结果相符，C正确； D．小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此带小孔的空腔就可以近似为一个绝对黑体，故D正确。 故选CD。 知识点2 能量子 1、普朗克能量子概念 （1）能量子：普朗克认为微观世界中带电粒子的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，当带电粒子辐射或吸收能量时，也只能以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射，这样的一份最小能量值ε叫作能量子，ε＝hν，其中ν为电磁波的频率，h叫作普朗克常量，实验测得h＝6.63×10－34 J·s。 （2）能量的量子化：在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫做能量的量子化。量子化的基本特征就是在某一范围内取值是不连续的，而是分立的。 2、爱因斯坦的光子说 （1）光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为光子。 （2）这说明光在发射和吸收时能量是一份一份的。 （3）频率为ν的光子的能量为ε＝hν。 【典例2-1】下列说法正确的是（    ） ①普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点 ②如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体” ③我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关 ④爱因斯坦指出：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的 A．①② B．①④ C．①②④ D．①②③ 【答案】C 【详解】①普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点，该说法正确； ②如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体”，该说法正确； ③我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，该说法错误； ④爱因斯坦指出：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的，该说法正确。 故选C。 【典例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 【答案】AD 【详解】普朗克的理论认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的，微观粒子的能量是量子化的，是分立的。 故选AD。 【变式2-1】在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了突出贡献，下列叙述符合事实的是（    ） A．安培提出了分子电流假说，成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质 B．奥斯特通过实验首先发现了电磁感应现象 C．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言并通过实验证实了电磁波的存在 D．爱因斯坦把能量子引入物理学，为量子力学的建立做出了突出的贡献 【答案】A 【详解】A．安培提出了分子电流假说，成功揭示了磁现象来源于运动电荷这一本质，故A正确； B．法拉第首先发现了电磁感应现象，故B错误； C．麦克斯韦建立了电磁场理论，预言电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．普朗克把能量子引入物理学，故D错误。 故选A。 【典例2-2】（多选）有关量子理论及相关现象，下列说法中正确的是（　　） A．能量量子化的观点是普朗克首先提出的 B．在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比 C．一群处于激发态的氢原子向基态跃迁时，最多能辐射出6种频率的光子 D．射线、射线、射线都是波长极短的电磁波 【答案】AC 【详解】A．普朗克最早提出能量量子化的观点，故A正确； B．由光电效应方程及遏止电压关系可得 联立可得 即遏止电压随着入射光的频率增大而增大，但不成正比，故B错误； C．一群处于 n=4 激发态的氢原子向基态跃迁时，最多辐射出的光子种类为 故C正确； D．α 射线为氦核流，β 射线为电子流，γ 射线为电磁波，故D错误。 故选AC。 知识点3 能级 1、原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫能级。 2、原子从高能态向低能态跃迁时放出光子，光子的能量等于前后两个能级之差。 3、原子的能级是分立的，放出的光子的能量也是分立的，原子的发射光谱只有一些分立的亮线。 4、拓展延伸 （1）能级越低，原子越稳定。 （2）除受到高速运动的电子的撞击外，当吸收一定大小的光子的能量(等于跃迁前后的两能级之差)时，原子也能跃迁到高能级。 【典例3-1】光子的发射和吸收过程是（　　） A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差 B．原子不能从低能级向高能级跃迁 C．原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级 D．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量可大于始、末两个能级的能量差值 【答案】C 【详解】AB．原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差。故AB错误； C．原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，从高能级自发地向低能级跃迁要放出光子。故C正确； D．不管是吸收光子还是辐射光子，光子的能量总等于两能级之差。故D错误。 故选C。 【典例3-2】（多选）原子的能量量子化现象是指(     ) A．原子的能量是不可改变的 B．原子的能量与电子的轨道无关 C．原子的能量状态是不连续的 D．原子具有分立的能级 【答案】CD 【详解】玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，且原子的能量也是量子化，即原子的能量状态是不连续的、具有分立的能级，故选项CD正确。 故选CD。 【变式3-1】用能量为12.75eV的光子去激发处于基态的一群氢原子，受激发后的氢原子向低能级跃迁时可以放出几种频率的光子（　　） A．12种 B．6种 C．5种 D．3种 【答案】B 【详解】氢原子被激发后，跃迁到第四能级，向低能级跃迁，有种频率的光子。 故选B。 【变式3-2】（多选）关于原子的能级，下列说法正确的是（　　） A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于前后两个能级的能量差 B．原子不能从低能级向高能级跃迁 C．原子吸收能量后可以从低能级跃迁到高能级 D．原子放出光子，放出的光子的能量恒等于前后两个能级的能量差 【答案】CD 【详解】A．原子从基态跃迁到激发态要吸收光子，吸收的光子的能量等于前后两个能级的能量差，故A错误； B．原子吸收能量后可以从低能级跃迁到高能级，故B错误； C．原子吸收能量后可以从低能级向高能级跃迁，故C正确； D．原子放出光子，放出的光子的能量恒等于前后两个能级的能量差值，故D正确。 故选CD。 1．下列说法中正确的是（　　） A．单摆的等时性是由惠更斯首先发现的 B．奥斯特发现了磁能生电 C．麦克斯韦最先通过实验捕捉到了电磁波 D．普朗克提出了能量子假说 【答案】D 【详解】A．单摆的等时性是由伽利略首先发现的，故A错误； B．奥斯特发现了电流的磁效应，就是电生磁现象；法拉第发现了电磁感应现象，也就是磁生电现象，故B错误； C．麦克斯韦提出了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故C错误； D．普朗克提出了能量子假说，故D正确。 故选D。 2．下列说法不正确的是（    ） A．功可以完全转化为热量，而热量不可以完全转化为功 B．一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C．振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍 D．扩散是分子的运动，布朗运动不是分子的运动 【答案】B 【详解】A．根据热力学第二定律的表述热量可以完全转化为功，但必然要产生其他影响，但功可以完全转化为热量，A正确； B．一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类以及表面情况有关，B错误； C．振动着的带电粒子的能量只能是某一最小能量值的整数倍，C正确； D．扩散是分子的运动，布朗运动反应了分子的运动，是固体小颗粒的运动，D正确。 故选B。 3．下列四幅教材中的图片场景，其中用到了理想化模型思想的是（   ） A．甲图示意形状规则的均匀物体的重心 B．乙图示意把带小孔的空腔看成黑体 C．丙图示意模拟气体压强产生的机理 D．丁图示意用卡文迪许扭秤测量引力常量 【答案】B 【详解】A．甲图是等效替代思想，A错误； B．把带小孔的空腔看成黑体是理想化物理模型，B正确； C．丙图为模拟气体压强产生机理实验图。实验说明了气体压强是由气体分子对器壁频繁碰撞产生的，C错误； D．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，将两个球体之间由于万有引力的吸引而移动的距离通过石英丝的扭转角度“放大”展现，应用了微小形变放大法，D错误。 故选B。 4．下列说法中正确的是（    ） A．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦电磁场理论的正确性 B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 C．楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁与电的联系 D．普朗克提出量子化理论，认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的 【答案】A 【详解】A．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦电磁场理论的正确性，选项A正确； B．只有当空间某处的电场或磁场发生周期性变化，才会在其周围产生电磁波，选项B错误； C．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁与电的联系，选项C错误； D．普朗克提出量子化理论，爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，选项D错误。 故选A。 5．太阳不断向外辐射能量，太阳的质量在不断的减小，已知地球所处位置每平方米每秒接收到的太阳能约为，日地间距离约为，设太阳辐射的能量均匀分布在以太阳为球心、日地距离为半径的球面上，则太阳每秒减少的质量约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由题可知太阳每秒辐射的能量为 根据质能方程 解得太阳每秒减少的质量为 约为； 故选B。 6．在能量量子化研究的历程中，以下说法中正确的是（　　） A．黑体即不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度无关 C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的 D．麦克斯韦建立了电磁场理论，并用实验捕捉到了电磁波 【答案】C 【详解】A．黑体不反射电磁波，但会向外辐射电磁波，即黑体辐射，故A错误； B．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，故B错误； C．类似于能量的量子化，任何物体的带电量也是“量子化”的，即只能是元电荷的整数倍，故C正确； D．麦克斯韦建立了电磁场理论，赫兹用实验捕捉到了电磁波，故D错误。 故选C。 7．现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器，该激光器单光子能量高，能直接打断某种材料的分子键，使之从材料表面脱离。据此判断，打断该材料分子键需要的能量约为（取普朗克常量，真空光速）（    ）    A． B． C． D． 【答案】B 【详解】打断该材料分子键需要的能量为该激光器单光子能量，则该激光的光子能量为 解得 故选B。 8．以下有关物理学史说法正确的是（　　） A．安培首先发现了电流的磁效应 B．爱因斯坦提出了能量子假设 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在 D．奥斯特在实验室捕捉到了电磁波 【答案】C 【详解】A．奥斯特首先发现了电流的磁效应，故A错误； B．普朗克提出了能量子假设，故B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，故C正确； D．赫兹在实验室捕捉到了电磁波，故D错误。 故选C。 9．如图是一种工业用的辐射式温度计，是根据黑体辐射规律设计的，通过检测物体辐射强度，推知物体的辐射温度。如果被测物体的温度升高了，关于物体的辐射强度以及辐射强度的极大值移动方向，正确的是（　　）    A．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 D．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 【答案】B 【详解】黑体辐射其特点是随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以各种热辐射的强度都增大，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。 故选B。 10．（多选）以下哪些概念不是量子化的是（　　） A．物体的质量 B．物体的动能 C．苹果的个数 D．教室的高度 【答案】ABD 【详解】量子化是指物理量只能是一份一份的变化，所以选项C表示量子化的。 故选ABD。 11．（多选）下列说法正确的是（    ） A．当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就产生感应电流 B．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 C．光谱中，可见光从红光到紫光，其波长越来越大 D．不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同 【答案】AB 【详解】A．根据电磁感应规律知，当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就产生感应电流，选项A正确； B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料种类及表面状况无关，选项B正确； CD．从红光到紫光，波长越来越短，电磁波在真空中的速度均为光速，选项CD错误。 故选AB。 12．（多选）下列说法正确的是（　　） A．黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波 B．同一束光在光密介质中的传播速度较大 C．用红外线照射100元人民币时，能看到人民币上用荧光物质印刷的数字 D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 【答案】AD 【详解】A．黑体能吸收所有的电磁波，但是黑体有温度，会向外辐射电磁波，温度越高辐射电磁波的波长越短，A正确； B．根据折射率与光速的关系，有 可得，光在光密介质中的传播速度小，B错误； C．用紫外线照射100元人民币时，能看到人民币上用荧光物质印刷的数字，这是紫外线的荧光效应，C错误； D．激光具有平行性好，干涉性强的特点，利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离，D正确。 故选AD。 13．（多选）2021年7月4日，我们在电视中看到航天员汤洪波走出离地面高约的中国空间站，标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功．航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站的，下列关于电磁波的说法正确的是（    ） A．电磁波波长越长，其能量子越小 B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 C．汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约 D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，并证实了麦克斯韦的电磁场理论 【答案】AD 【详解】A．电磁波的能量子为 则电磁波波长越长，其能量子越小，A正确； B．根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的磁场或电场，其周围不能产生电磁波，B错误； C．电磁波在真空中或空气中传播的速度，空间站到地球表面的距离，电磁波从空间站传播到地面的时间为 C错误； D．麦克斯韦预言了电磁场理论，1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波，从而证实了麦克斯韦的电磁场理论，D正确； 故选AD。 14．原子光谱∶由于原子的 是分立的，所以放出的光子的 也是分立的，因此原子的 只有一些分立的亮线。 【答案】 能级 能量 发射光谱 【详解】[1] [2] [3]根据原子光谱的特征可知，由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线。 15．光子说∶ （1）爱因斯坦认为 本身就是不连续的。 （2）光本身就是由一个个不可分割的 组成的，频率为ν的光的能量子为 ，h为普朗克常量。 【答案】 电磁场 能量子 hν 【详解】（1）[1]根据光子说的理论可知，爱因斯坦认为电磁场本身就是不连续的； （2）[2] [3] 光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν。 16．某装置是高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2400J、波长λ为0.35μm的紫外激光，已知普朗克常量，光速，则该紫外激光所含光子数为多少个？（结果保留2位有效数字） 【答案】 【详解】每个激光光子的能量为 该紫外激光中所含光子数为 代入数据可得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 $$