高中物理人教版 (2019)必修 第三冊5 能量量子化測試題

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三冊5 能量量子化測試題，共17頁。試卷主要包含了對黑體的理解，一般物體與黑體的比較，對能量量子化的理解等內(nèi)容，歡迎下載使用。
考點(diǎn)1：對黑體和黑體輻射的理解
1．對黑體的理解
（1）絕對的黑體實(shí)際上是不存在的，但可以用某裝置近似地代替。如圖所示，如果在一個空腔壁上開一個小孔，那么射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面會發(fā)生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出，這個小孔就成了一個絕對黑體。
（2）黑體不一定是黑的，只有當(dāng)自身輻射的可見光非常微弱時看上去才是黑的；有些可看作黑體的物體由于有較強(qiáng)的輻射，看起來還會很明亮，如煉鋼爐口上的小孔。一些發(fā)光的物體(如太陽、白熾燈燈絲)也被當(dāng)作黑體來處理。
2．一般物體與黑體的比較
3.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
（1）溫度一定時，黑體輻射強(qiáng)度隨波長的分布有一個極大值。
（2）隨著溫度的升高
①各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加；
②輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動。如圖所示。
【例1】6. 右圖為黑體輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系圖象，從圖象可以看出，隨著溫度的升高，則（ ）
A. 各種波長的輻射強(qiáng)度都有減少
B. 只有波長短的輻射強(qiáng)度增加
C. 輻射電磁波的波長先增大后減小
D. 輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動
【技巧與方法】
熟悉黑體輻射特點(diǎn)是解決問題的關(guān)鍵。隨著溫度的升高，各種波長的輻射本領(lǐng)都在增加，當(dāng)黑體溫度升高時，輻射強(qiáng)度極大值向短波方向移動。
【針對訓(xùn)練】
【變式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
【變式2】（多選）下列關(guān)于黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律敘述正確的（ ）
A. 隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都有所增加
B. 隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動
C. 黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長無關(guān)
D. 黑體輻射無任何規(guī)律
【變式3】 (多選)在實(shí)驗(yàn)室或工廠的高溫爐子上開一小孔，小孔可看作黑體，由小孔的熱輻射特性，就可以確定爐內(nèi)的溫度。如圖所示，就是黑體的輻射強(qiáng)度與其輻射光波長的關(guān)系圖像，則下列說法正確的是( )
A．T1>T2
B．T1＜T2
C．隨著溫度的升高，黑體的輻射強(qiáng)度都有所降低
D．隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短方向移動

考點(diǎn)2：能量子的理解和計算
1．能量的量子化
在微觀世界里，能量不能連續(xù)變化，只能取分立值，這種現(xiàn)象叫作能量的量子化。
2．能量子觀點(diǎn)與黑體輻射實(shí)驗(yàn)的比較
普朗克能量子假設(shè)認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的，或者說微觀粒子的能量是分立的。借助于能量子的假說，普朗克得出黑體輻射的強(qiáng)度按波長分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合得很好。
3．對能量量子化的理解
（1）物體在發(fā)射或接收能量的時候，只能從某一狀態(tài)“飛躍”到另一狀態(tài)，而不可能停留在不符合這些能量的任何一個中間狀態(tài)。
（2）在宏觀尺度內(nèi)研究物體的運(yùn)動時我們可以認(rèn)為：物體的運(yùn)動是連續(xù)的，能量變化是連續(xù)的，不必考慮量子化；在研究微觀粒子時必須考慮能量量子化。
【例2】“約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成。若在結(jié)兩端加恒定電壓U，則它會輻射頻率為ν的電磁波，且ν與U成正比，即ν＝kU。已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象的機(jī)理，但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項(xiàng)中，推理判斷比例系數(shù)k的值可能為( )
A．eq \f(h,2e) B．eq \f(2e,h) C．2he D．eq \f(1,2he)
【技巧與方法】
有關(guān)能量子問題的解題技巧
（1）熟練掌握能量子的計算公式：ε＝hν＝eq \f(hc,λ)。
（2）把握宏觀能量E＝Pt與微觀能量子的關(guān)系：E＝nε。
（3）正確建立模型。
【針對訓(xùn)練】
【變式1】下列宏觀概念中，是量子化的為（ ）
A. 物體的質(zhì)量 B. 彈簧振子的能量
C. 汽車的個數(shù) D. 衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道
【變式2】某激光器能發(fā)射波長為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)射的能量子數(shù)為（ ）
A. B. C. D.
【變式3】人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530 nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量為6.63×10－34 J·s，光速為3.0×108 m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是( )
A．2.3×10－18 W B．3.8×10－19 W
C．7.0×10－10 WD．1.2×10－18 W

考點(diǎn)3：能級 能級躍遷
1．能量量子化
（1）電子在可能軌道上運(yùn)動時，雖然是變速運(yùn)動，但它并不釋放能量，原子是穩(wěn)定的，這樣的狀態(tài)也稱之為定態(tài)。
（2）由于原子的可能狀態(tài)(定態(tài))是不連續(xù)的，具有的能量也是不連續(xù)的，這樣的能量值，稱為能級，量子數(shù)n越大，表示能級越高。
（3）原子的能量包括：原子的原子核與電子所具有的電勢能和電子運(yùn)動的動能。
2．躍遷：原子從一種定態(tài)(設(shè)能量為E2)躍遷到另一種定態(tài)(設(shè)能量為E1)時，它輻射(或吸收)一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定。
【例3】氫原子在軌道半徑r1＝0.53×10－10 m運(yùn)動時能量最低，稱為基態(tài)，能量E1＝－13.6 eV。求氫原子處于基態(tài)時：
（1）電子的動能；
（2）原子的電勢能。
【針對訓(xùn)練】
【變式1】（多選）下列有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是（ ）
A. 氫原子的吸收光譜是連續(xù)譜
B. 氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光
C. 氫原子光譜說明氫原子能級是分立的
D. 氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)
【變式2】下列對氫原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)律的認(rèn)識中，正確的是（ ）
A. 因?yàn)闅湓雍送庵挥幸粋€電子，所以氫原子只能產(chǎn)生一種波長的光
B. 氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列波長不連續(xù)的譜線
C. 氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列亮度不連續(xù)的譜線
D. 氫原子產(chǎn)生的光的波長大小與氫氣放電管放電強(qiáng)弱有關(guān)
【變式3】(多選)下列關(guān)于氫原子能級敘述中正確的是 ( )
A．電子繞核運(yùn)動有加速度，就要向外輻射電磁波
B．處于定態(tài)的原子，其電子做變速運(yùn)動，但它并不向外輻射能量
C．原子內(nèi)電子的可能軌道是連續(xù)的
D．原子內(nèi)電子的軌道是不連續(xù)的
◎考點(diǎn)一 對黑體和黑體輻射的理解
1．(多選)以下關(guān)于輻射強(qiáng)度與波長的關(guān)系的說法正確的是( )
A．物體在某一溫度下只能輻射某一固定波長的電磁波
B．當(dāng)鐵塊呈現(xiàn)黑色時，說明它的溫度不太高
C．當(dāng)鐵塊的溫度較高時會呈現(xiàn)赤紅色，說明此時輻射的電磁波中該顏色的光強(qiáng)度最強(qiáng)
D．早、晚時分太陽呈現(xiàn)紅色，而中午時分呈現(xiàn)白色，說明中午時分太陽溫度最高
2．(多選)對于黑體輻射的實(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)度的極大值向波長較短的方向移動
C．黑體輻射的強(qiáng)度與波長無關(guān)
D．黑體輻射無任何實(shí)驗(yàn)規(guī)律
3．關(guān)于對熱輻射的認(rèn)識，下列說法中正確的是( )
A．熱的物體向外輻射電磁波，冷的物體只吸收電磁波
B．溫度越高，物體輻射的電磁波越強(qiáng)
C．輻射強(qiáng)度按波長的分布情況只與物體的溫度有關(guān)，與材料種類及表面狀況無關(guān)
D．常溫下我們看到的物體的顏色就是物體輻射電磁波的顏色
◎考點(diǎn)二 能量子的理解和計算
4．(多選)關(guān)于對普朗克能量子假說的認(rèn)識，下列說法正確的是( )
A．振動著的帶電微粒的能量只能是某一能量值ε
B．帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍
C．能量子與電磁波的頻率成正比
D．這一假說與現(xiàn)實(shí)世界相矛盾，因而是錯誤的
5．(多選)以下宏觀概念中，是“量子化”的有( )
A．物體的帶電荷量B．物體的質(zhì)量
C．物體的動量D．學(xué)生的個數(shù)
6．兩束能量相同的色光，都垂直地照射到物體表面，第一束光在某段時間內(nèi)打在物體上的光子數(shù)與第二束光在相同時間內(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之比為( )
A．4∶5 4∶5B．5∶4 4∶5
C．5∶4 5∶4D．4∶5 5∶4
7．光是一種電磁波，可見光的波長的大致范圍是400～700 nm。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)
◎考點(diǎn)三 能級 能級躍遷
8．氫原子的核外電子由離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上，下列說法正確的是( )
A．氫原子的能量減少
B．氫原子的能量不變
C．核外電子受力變小
D．氫原子要吸收一定頻率的光子
9．(多選)下列有關(guān)于原子能級的說法中正確的是 ( )
A．原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子做變速運(yùn)動，但不向外輻射能量
B．原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng)，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的
C．電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，輻射(或吸收)一定頻率的光子
D．電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動的頻率熱輻射特點(diǎn)
吸收、反射特點(diǎn)
一般
物體
輻射電磁波的情況與溫度有關(guān)，與材料的種類及表面狀況有關(guān)
既吸收又反射，其能力與材料的種類及入射波長等因素有關(guān)
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)
完全吸收各種入射電磁波，不反射
13.5 能量量子化
考點(diǎn)精講
考點(diǎn)1：對黑體和黑體輻射的理解
1．對黑體的理解
（1）絕對的黑體實(shí)際上是不存在的，但可以用某裝置近似地代替。如圖所示，如果在一個空腔壁上開一個小孔，那么射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面會發(fā)生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出，這個小孔就成了一個絕對黑體。
（2）黑體不一定是黑的，只有當(dāng)自身輻射的可見光非常微弱時看上去才是黑的；有些可看作黑體的物體由于有較強(qiáng)的輻射，看起來還會很明亮，如煉鋼爐口上的小孔。一些發(fā)光的物體(如太陽、白熾燈燈絲)也被當(dāng)作黑體來處理。
2．一般物體與黑體的比較
3.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律
（1）溫度一定時，黑體輻射強(qiáng)度隨波長的分布有一個極大值。
（2）隨著溫度的升高
①各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加；
②輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動。如圖所示。
【例1】6. 右圖為黑體輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系圖象，從圖象可以看出，隨著溫度的升高，則（ ）
A. 各種波長的輻射強(qiáng)度都有減少
B. 只有波長短的輻射強(qiáng)度增加
C. 輻射電磁波的波長先增大后減小
D. 輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動
【答案】D
【詳解】由圖象可以看出，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加，且輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動，故AB錯誤，D正確．隨著溫度的升高，黑體的輻射增強(qiáng)，波長變短，頻率增大，故C錯誤．故選D．
【技巧與方法】
熟悉黑體輻射特點(diǎn)是解決問題的關(guān)鍵。隨著溫度的升高，各種波長的輻射本領(lǐng)都在增加，當(dāng)黑體溫度升高時，輻射強(qiáng)度極大值向短波方向移動。
【針對訓(xùn)練】
【變式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(xiàng)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(xiàng)B錯誤，選項(xiàng)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(xiàng)D錯誤。
【變式2】（多選）下列關(guān)于黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律敘述正確的（ ）
A. 隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都有所增加
B. 隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動
C. 黑體熱輻射的強(qiáng)度與波長無關(guān)
D. 黑體輻射無任何規(guī)律
【答案】AB
【詳解】A．黑體輻射的規(guī)律為隨著溫度的升高各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，選項(xiàng)A正確；
BCD．隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動，故B正確，CD錯誤．
【變式3】 (多選)在實(shí)驗(yàn)室或工廠的高溫爐子上開一小孔，小孔可看作黑體，由小孔的熱輻射特性，就可以確定爐內(nèi)的溫度。如圖所示，就是黑體的輻射強(qiáng)度與其輻射光波長的關(guān)系圖像，則下列說法正確的是( )
A．T1>T2
B．T1＜T2
C．隨著溫度的升高，黑體的輻射強(qiáng)度都有所降低
D．隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短方向移動
【答案】AD
【解析】一般材料的物體輻射能的多少決定于物體的溫度(T)、輻射光的波長、時間的長短和發(fā)射的面積，而黑體是指在任何溫度下，全部吸收任何波長的輻射的物體，黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與溫度有關(guān)；實(shí)驗(yàn)表明，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都有所增加，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動。從題圖中可以看出，λ1T2，選項(xiàng)A、D正確。

考點(diǎn)2：能量子的理解和計算
1．能量的量子化
在微觀世界里，能量不能連續(xù)變化，只能取分立值，這種現(xiàn)象叫作能量的量子化。
2．能量子觀點(diǎn)與黑體輻射實(shí)驗(yàn)的比較
普朗克能量子假設(shè)認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的，或者說微觀粒子的能量是分立的。借助于能量子的假說，普朗克得出黑體輻射的強(qiáng)度按波長分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合得很好。
3．對能量量子化的理解
（1）物體在發(fā)射或接收能量的時候，只能從某一狀態(tài)“飛躍”到另一狀態(tài)，而不可能停留在不符合這些能量的任何一個中間狀態(tài)。
（2）在宏觀尺度內(nèi)研究物體的運(yùn)動時我們可以認(rèn)為：物體的運(yùn)動是連續(xù)的，能量變化是連續(xù)的，不必考慮量子化；在研究微觀粒子時必須考慮能量量子化。
【例2】“約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成。若在結(jié)兩端加恒定電壓U，則它會輻射頻率為ν的電磁波，且ν與U成正比，即ν＝kU。已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象的機(jī)理，但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項(xiàng)中，推理判斷比例系數(shù)k的值可能為( )
A．eq \f(h,2e) B．eq \f(2e,h) C．2he D．eq \f(1,2he)
【答案】B
【解析】根據(jù)物理單位知識，表達(dá)式及變形式兩側(cè)單位是一致的，由本題中涉及的物理量：ν、U、e、h及與其有聯(lián)系的能量表達(dá)式E＝hν ①，E＝Ue ②，由①②得h的單位與eq \f(Ue,ν)的單位相同，即h單位可用V·C·s表示，題中ν＝kU，即k＝eq \f(ν,U) ③，單位可用eq \f(1,V·s)表示，選項(xiàng)B中eq \f(2e,h)單位等效于eq \f(C,V·C·s)＝eq \f(1,V·s)，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯誤。
【技巧與方法】
有關(guān)能量子問題的解題技巧
（1）熟練掌握能量子的計算公式：ε＝hν＝eq \f(hc,λ)。
（2）把握宏觀能量E＝Pt與微觀能量子的關(guān)系：E＝nε。
（3）正確建立模型。
【針對訓(xùn)練】
【變式1】下列宏觀概念中，是量子化的為（ ）
A. 物體的質(zhì)量 B. 彈簧振子的能量
C. 汽車的個數(shù) D. 衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道
【答案】C
【詳解】汽車的個數(shù)的數(shù)值只能取正整數(shù)，不能取分?jǐn)?shù)或小數(shù)，因而是不連續(xù)的，是量子化的．其它三個物理量的數(shù)值都可以取小數(shù)或分?jǐn)?shù)，甚至取無理數(shù)也可以，因而是連續(xù)的，非量子化的．
【變式2】某激光器能發(fā)射波長為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)射的能量子數(shù)為（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【詳解】每個光子的能量為
設(shè)每秒激光器發(fā)出的光子數(shù)是n，則
聯(lián)立可得
故選A。
【變式3】人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530 nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量為6.63×10－34 J·s，光速為3.0×108 m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是( )
A．2.3×10－18 W B．3.8×10－19 W
C．7.0×10－10 WD．1.2×10－18 W
【答案】A
【解析】因每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺，所以察覺到綠光所接收的最小功率P＝eq \f(E,t)，式中E＝6ε，t＝1 s，又ε＝hν＝heq \f(c,λ)，可解得P＝eq \f(6×6.63×10－34×3×108,530×10－9×1) W＝2.3×10－18 W，故A正確。

考點(diǎn)3：能級 能級躍遷
1．能量量子化
（1）電子在可能軌道上運(yùn)動時，雖然是變速運(yùn)動，但它并不釋放能量，原子是穩(wěn)定的，這樣的狀態(tài)也稱之為定態(tài)。
（2）由于原子的可能狀態(tài)(定態(tài))是不連續(xù)的，具有的能量也是不連續(xù)的，這樣的能量值，稱為能級，量子數(shù)n越大，表示能級越高。
（3）原子的能量包括：原子的原子核與電子所具有的電勢能和電子運(yùn)動的動能。
2．躍遷：原子從一種定態(tài)(設(shè)能量為E2)躍遷到另一種定態(tài)(設(shè)能量為E1)時，它輻射(或吸收)一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定。
【例3】氫原子在軌道半徑r1＝0.53×10－10 m運(yùn)動時能量最低，稱為基態(tài)，能量E1＝－13.6 eV。求氫原子處于基態(tài)時：
（1）電子的動能；
（2）原子的電勢能。
【解析】 (1)設(shè)處于基態(tài)的氫原子核周圍的電子速度為v1，則eq \f(ke2,r\\al(2,1))＝eq \f(mv\\al(2,1),r1)
所以電子動能Ek1＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)＝eq \f(ke2,2r1)
＝eq \f(9×109×?1.6×10－19?2,2×0.53×10－10×1.6×10－19) eV≈13.6 eV。
(2)因?yàn)镋1＝Ek1＋Ep1，所以Ep1＝E1－Ek1＝－13.6 eV－13.6 eV＝－27.2 eV。
【答案】 (1)13.6 eV (2)－27.2 eV
【針對訓(xùn)練】
【變式1】（多選）下列有關(guān)氫原子光譜的說法正確的是（ ）
A. 氫原子的吸收光譜是連續(xù)譜
B. 氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光
C. 氫原子光譜說明氫原子能級是分立的
D. 氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差無關(guān)
【答案】BC
【詳解】C．由于氫原子的軌道是不連續(xù)的，而氫原子在不同的軌道上的能級，故氫原子的能級是不連續(xù)的，即是分立的，故C正確；
D．當(dāng)氫原子從較高軌道第能級躍遷到較低軌道第能級時，發(fā)射的光子的能量為
顯然的取值不同，發(fā)射光子的頻率就不同，故氫原子光譜線的頻率與氫原子能級的能量差有關(guān)，故D錯誤；
AB．由于氫原子發(fā)射（或吸收）的光子的能量
所以發(fā)射（或吸收）的光子的能量值是不連續(xù)的，只能是一些特殊頻率的譜線，故A錯誤，B正確；
故選BC。
【變式2】下列對氫原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)律的認(rèn)識中，正確的是（ ）
A. 因?yàn)闅湓雍送庵挥幸粋€電子，所以氫原子只能產(chǎn)生一種波長的光
B. 氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列波長不連續(xù)的譜線
C. 氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列亮度不連續(xù)的譜線
D. 氫原子產(chǎn)生的光的波長大小與氫氣放電管放電強(qiáng)弱有關(guān)
【答案】B
【詳解】氫原子光譜是線狀譜，波長是一系列不連續(xù)的、分立的特征譜線，并不是只含有一種波長的光，也不是亮度不連續(xù)的譜線，B對，A、C錯；氫原子光譜是氫原子的特征譜線，只要是氫原子發(fā)出的光的光譜就相同，與放電管的放電強(qiáng)弱無關(guān)，D錯．
【變式3】(多選)下列關(guān)于氫原子能級敘述中正確的是 ( )
A．電子繞核運(yùn)動有加速度，就要向外輻射電磁波
B．處于定態(tài)的原子，其電子做變速運(yùn)動，但它并不向外輻射能量
C．原子內(nèi)電子的可能軌道是連續(xù)的
D．原子內(nèi)電子的軌道是不連續(xù)的
【答案】BD
【解析】按照經(jīng)典物理學(xué)的觀點(diǎn)，電子繞核運(yùn)動有加速度，一定會向外輻射電磁波，很短時間內(nèi)電子的能量就會消失，與客觀事實(shí)相矛盾，由能級和能量子理論可知選項(xiàng)A、C錯誤，B正確；原子內(nèi)電子軌道是不連續(xù)的，D正確。
◎考點(diǎn)一 對黑體和黑體輻射的理解
1．(多選)以下關(guān)于輻射強(qiáng)度與波長的關(guān)系的說法正確的是( )
A．物體在某一溫度下只能輻射某一固定波長的電磁波
B．當(dāng)鐵塊呈現(xiàn)黑色時，說明它的溫度不太高
C．當(dāng)鐵塊的溫度較高時會呈現(xiàn)赤紅色，說明此時輻射的電磁波中該顏色的光強(qiáng)度最強(qiáng)
D．早、晚時分太陽呈現(xiàn)紅色，而中午時分呈現(xiàn)白色，說明中午時分太陽溫度最高
【解析】BC 由輻射強(qiáng)度隨波長變化關(guān)系圖知：隨著溫度的升高各種波長的波的輻射強(qiáng)度都增加，而熱輻射不是僅輻射一種波長的電磁波。故B、C正確。
2．(多選)對于黑體輻射的實(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)度的極大值向波長較短的方向移動
C．黑體輻射的強(qiáng)度與波長無關(guān)
D．黑體輻射無任何實(shí)驗(yàn)規(guī)律
【解析】AB 黑體輻射的規(guī)律為隨著溫度的升高各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加，同時輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動。故A、B正確。
3．關(guān)于對熱輻射的認(rèn)識，下列說法中正確的是( )
A．熱的物體向外輻射電磁波，冷的物體只吸收電磁波
B．溫度越高，物體輻射的電磁波越強(qiáng)
C．輻射強(qiáng)度按波長的分布情況只與物體的溫度有關(guān)，與材料種類及表面狀況無關(guān)
D．常溫下我們看到的物體的顏色就是物體輻射電磁波的顏色
【解析】B 一切物體都不停地向外輻射電磁波，且溫度越高，輻射的電磁波越強(qiáng)，故A錯誤，B正確；輻射強(qiáng)度按波長的分布情況除與物體的溫度有關(guān)，還與材料種類及表面狀況有關(guān)，故C錯誤；常溫下看到的物體的顏色是反射光的顏色，故D錯誤。
◎考點(diǎn)二 能量子的理解和計算
4．(多選)關(guān)于對普朗克能量子假說的認(rèn)識，下列說法正確的是( )
A．振動著的帶電微粒的能量只能是某一能量值ε
B．帶電微粒輻射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍
C．能量子與電磁波的頻率成正比
D．這一假說與現(xiàn)實(shí)世界相矛盾，因而是錯誤的
【解析】BC 普朗克能量子假說認(rèn)為，能量存在某一個最小值，帶電微粒輻射或吸收的能量只能是這個最小能量值的整數(shù)倍，故A錯誤，B正確；能量子與電磁波的頻率成正比，故C正確；能量子假說反映的是微觀世界的特征，不同于宏觀世界，并不是與現(xiàn)實(shí)世界相矛盾，故D錯誤。
5．(多選)以下宏觀概念中，是“量子化”的有( )
A．物體的帶電荷量B．物體的質(zhì)量
C．物體的動量D．學(xué)生的個數(shù)
【解析】AD 所謂“量子化”應(yīng)該是不連續(xù)的，是一份一份的，故A、D正確。
6．兩束能量相同的色光，都垂直地照射到物體表面，第一束光在某段時間內(nèi)打在物體上的光子數(shù)與第二束光在相同時間內(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之比為( )
A．4∶5 4∶5B．5∶4 4∶5
C．5∶4 5∶4D．4∶5 5∶4
【解析】B 由E＝nε知，能量相同時n與ε成反比，所以光子能量比為5∶4。又根據(jù)ε＝hν＝heq \f(c,λ)，所以波長之比為4∶5。
7．光是一種電磁波，可見光的波長的大致范圍是400～700 nm。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＝eq \f(c,λ)和ε＝hν可知：
400 nm對應(yīng)的能量子ε1＝heq \f(c,λ1)＝6.63×10－34×eq \f(3.0×108,400×10－9) J≈4.97×10－19 J
700 nm對應(yīng)的能量子ε2＝heq \f(c,λ2)＝6.63×10－34×eq \f(3.0×108,700×10－9) J≈2.84×10－19 J。
【答案】 4.97×10－19 J 2.84×10－19 J
◎考點(diǎn)三 能級 能級躍遷
8．氫原子的核外電子由離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道上，下列說法正確的是( )
A．氫原子的能量減少
B．氫原子的能量不變
C．核外電子受力變小
D．氫原子要吸收一定頻率的光子
【解析】A 核外電子從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道的過程中，原子能級減小，總能量減少，故A正確，B錯誤；根據(jù)F＝eq \f(ke2,r2)可知，軌道半徑減小，則核外電子受力變大，故C錯誤；從離核較遠(yuǎn)的軌道躍遷到離核較近的軌道的過程中，總能量減少，要放出一定頻率的光子，故D錯誤。
9．(多選)下列有關(guān)于原子能級的說法中正確的是 ( )
A．原子處在具有一定能量的定態(tài)中，雖然電子做變速運(yùn)動，但不向外輻射能量
B．原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動相對應(yīng)，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的
C．電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，輻射(或吸收)一定頻率的光子
D．電子躍遷時輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動的頻率
【解析】ABC A、B、C三項(xiàng)其核心是原子定態(tài)概念的引入與能量躍遷學(xué)說的提出，也就是“量子化”的概念，原子的不同能量狀態(tài)與電子繞核運(yùn)動時不同的圓軌道相對應(yīng)，是經(jīng)典理論與量子化概念的結(jié)合，原子輻射的能量與電子在某一可能軌道上繞核的運(yùn)動無關(guān)，故A、B、C正確，D錯誤。
熱輻射特點(diǎn)
吸收、反射特點(diǎn)
一般
物體
輻射電磁波的情況與溫度有關(guān)，與材料的種類及表面狀況有關(guān)
既吸收又反射，其能力與材料的種類及入射波長等因素有關(guān)
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)
完全吸收各種入射電磁波，不反射