課時訓(xùn)練2能量量子化和光電效應(yīng)一、選擇1.關(guān)于對黑體的認(rèn)識,下列說法正確的是()A.黑體只吸收電磁波,不反射電磁波,看上去是黑的B.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布除與溫度有關(guān)外,還與材料的種類及表面狀況有關(guān)C.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與溫度有關(guān),與材料的種類及表面狀況無關(guān)D.如果在一個空腔壁上開一個很小的孔,射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面經(jīng)多次反射和吸收,最終不能從小孔射出,這個空腔就成了一個黑體答案:C解析:黑體自身輻射電磁波,不一定是黑的,故選項A錯誤;黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān),故選項B錯誤,選項C正確;小孔只吸收電磁波,不反射電磁波,因此是小孔成了一個黑體,而不是空腔,故選項D錯誤。2.單色光從真空射入玻璃時,它的()A.波長變長,速度變小,光子能量變小B.波長變短,速度變大,光子能量變大C.波長變長,速度變大,光子能量不變D.波長變短,速度變小,光子能量不變答案:D解析:因為光的頻率不變,光子的能量不變;再根據(jù)折射率n=可知,光的速度變小,波長變短。3.(多選)下列敘述正確的是()A.一切物體都在輻射電磁波B.一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)C.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體溫度有關(guān)D.黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波答案:ACD解析:根據(jù)熱輻射的定義,A項正確;根據(jù)熱輻射和黑體輻射的特點知,一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外,還與材料種類和表面狀況有關(guān),而黑體輻射只與黑體的溫度有關(guān),B項錯誤,C項正確;根據(jù)黑體的定義知D項正確。4.(多選)黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示,據(jù)此以下判斷正確的是()A.在同一溫度下,波長越短的電磁波輻射強(qiáng)度越大B.在同一溫度下,輻射強(qiáng)度最大的電磁波波長不是最大的,也不是最小的,而是處在最大與最小波長之間C.溫度越高,輻射強(qiáng)度的極大值就越大D.溫度越高,輻射強(qiáng)度最大的電磁波的波長越短答案:BCD解析:根據(jù)題圖中黑體輻射強(qiáng)度與波長的關(guān)系知選項B、C、D正確。5.(多選)一激光器發(fā)光功率為P,發(fā)出的激光在折射率為n的介質(zhì)中波長為λ,若在真空中速度為c,普朗克常量為h,則下列敘述正確的是()A.該激光在真空中的波長為nλB.該激光的頻率為C.該激光器在時間t內(nèi)輻射的能量子數(shù)為D.該激光器在時間t內(nèi)輻射的能量子數(shù)為答案:AC解析:由n=知激光在介質(zhì)中傳播的速度v=,在真空中的波長λ真==nλ,故A正確。頻率ν=,故B錯誤。在時間t內(nèi)輻射的能量E=Pt,每個能量子ε=hν=h,故在時間t內(nèi)輻射的能量子數(shù)為,故C正確,D錯誤。6.能正確解釋黑體輻射實驗規(guī)律的是()A.能量的連續(xù)經(jīng)典理論B.普朗克提出的能量量子化理論C.以上兩種理論體系任何一種都能解釋D.牛頓提出的能量微粒說答案:B解析:根據(jù)黑體輻射的實驗規(guī)律,隨著溫度的升高,一方面各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加;另一方面,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動,只能用普朗克提出的能量量子化理論才能得到較滿意的解釋,故B正確。7.在自然界生態(tài)系統(tǒng)中,蛇與老鼠和其他生物通過營養(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,它是通過接收熱輻射來發(fā)現(xiàn)老鼠的。假設(shè)老鼠的體溫約為37℃,它發(fā)出的最強(qiáng)的熱輻射的波長為λm。根據(jù)熱輻射理論,λm與輻射源的絕對溫度T的關(guān)系近似為Tλm=×10-3m·K。(1)老鼠發(fā)出最強(qiáng)的熱輻射的波長為()mmm m(2)老鼠發(fā)出的最強(qiáng)的熱輻射屬于()A.可見光波段 B.紫外波段C.紅外波段 射線波段答案:(1)B(2)C解析:(1)老鼠的體溫T=(273+37)K=310K,由題設(shè)條件λm與T的近似關(guān)系式:Tλm=×10-3m·K,得λm=m≈×10-6m,B正確。(2)可見光的波長范圍為×10-7~×10-7m,λm大于此范圍上限,所以屬于紅外線,C正確。也可根據(jù)老鼠的體溫不高不能輻射可見光進(jìn)行判斷。8光電效應(yīng)2023年課標(biāo)II17（6分）用波長為300nm的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動能為×10﹣19J，已知普朗克常量為×10﹣34J?s，真空中的光速為×108m?s﹣1，能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)的單色光的最低頻率約為（）A．1×1014Hz B．8×1014Hz C．2×1015Hz D．8×1015Hz 解：根據(jù)光電效應(yīng)方程：EKm=hγ﹣W0光速、波長、頻率之間關(guān)系為：γ=將數(shù)據(jù)，代入上式，則有：W0=hγ﹣EKm=×10﹣34J?s×s﹣1﹣×10﹣19J=×10﹣19J根據(jù)逸出功W0=hγ0，得：γ0==≈8×1014Hz；故選：B。年課標(biāo)III19（6分）在光電效應(yīng)實驗中，分別用頻率為va、vb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb，h為普朗克常量。下列說法正確的是（）A．若va＞vb，則一定有Ua＜Ub B．若va＞vb，則一定有Eka＞Ekb C．若Ua＜Ub，則一定有Eka＜Ekb D．若va＞vb，則一定有hva﹣Eka＞hvb﹣Ekb 解：AB、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0知，va＞vb，逸出功相同，則Eka＞Ekb，又Ekm=eUc，則Ua＞Ub，故A錯誤，B正確。C、根據(jù)Ekm=eUc知，若Ua＜Ub，則一定有Eka＜Ekb，故C正確。D、逸出功W0=hv﹣Ekm，由于金屬的逸出功相同，則有：hva﹣Eka=hvb﹣Ekb，故D錯誤。故選：BC。10..氦氖激光器發(fā)出波長為633nm的激光,當(dāng)激光器的輸出功率為1mW時,每秒發(fā)出的光子數(shù)為多少個?答案:×1015解析:據(jù)P=nhν,ν=,得n=≈×1015(個)。11人眼對綠光較為敏感,正常人的眼睛接收到波長為530nm的綠光時,只要每秒鐘有6個光子射入瞳孔,眼睛就能察覺。普朗克常量為×