1．對黑體輻射電磁波的波長分布的影響因素是( )
A．溫度 B．材料
C．表面狀況 D．以上都正確
解析：選A 影響黑體輻射電磁波的波長分布的因素是溫度，故選項A正確。
2．普朗克常量是自然界的一個基本常數(shù)，它的數(shù)值是( )
A．6.02×10－23 ml B．6.625×10－3 ml·s
C．6.626×10－34 J·s D．1.38×10－16 ml·s
解析：選C 普朗克常量是一個定值，由實驗測得它的精確數(shù)值為6.626×10－34 J·s，在記憶時關(guān)鍵要注意它的單位。
3．硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能。若有N個頻率為ν的光子打在光電池極板上，這些光子的總能量為(h為普朗克常量)( )
A．hν B.eq \f(1,2)Nhν
C．Nhν D．2Nhν
解析：選C 光子能量與頻率有關(guān)，一個光子能量為ε＝hν，N個光子能量為Nhν，故C正確。
4．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：選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)，選項A錯誤，選項B正確；選項C描述的是黑體輻射的特性，選項C錯誤；常溫下看到的物體的顏色是反射光的顏色，選項D錯誤。
5．一個氫原子從低能級躍遷到高能級，該氫原子( )
A．吸收光子，吸收光子的能量等于兩能級之差
B．吸收光子，能量減少
C．放出光子，能量增加
D．放出光子，能量減少
解析：選A 氫原子能級越高對應(yīng)的能量越大，當(dāng)氫原子從較低能級向較高能級躍遷時吸收光子，能量增加，吸收光子的能量等于兩能級之差，A正確，B、C、D錯誤。
6．[多選]光子的發(fā)射和吸收過程中( )
A．原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末兩個能級的能量差
B．原子不能從低能級向高能級躍遷
C．原子吸收光子后從低能級向高能級躍遷，放出光子后從較高能級躍遷到較低能級
D．原子無論是吸收光子還是放出光子，吸收的光子或是放出的光子的能量都等于始、末兩個能級的能量差
解析：選CD 由玻爾理論的躍遷假設(shè)知，原子處于激發(fā)態(tài)時不穩(wěn)定，可自發(fā)地向低能級發(fā)生躍遷，以光子的形式釋放能量。光子的吸收是光子發(fā)射的逆過程，原子在吸收光子后，會從較低能級向較高能級躍遷，但不管是吸收光子還是輻射光子，光子的能量總等于兩能級的能量差，即hν＝Em－En(m>n)，故C、D選項正確。
7．(2022·廣東汕頭調(diào)研)硅光電池是將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能。若有N個波長為λ0的光子打在硅光電池極板上，這些光子的總能量為(h為普朗克常量，c為真空中的光速)( )
A．heq \f(c,λ0) B．Nheq \f(c,λ0)
C．Nhλ0 D．2Nhλ0
解析：選B 由于單個光子的能量為ε＝hν，所以N個光子的總能量E總＝Nhν，又因為ν＝eq \f(c,λ0)，解得E總＝Nheq \f(c,λ0)，故選B。
8．[多選]下列說法正確的是( )
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子與電子是同樣的一種粒子
C．光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著
D．光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，光電效應(yīng)說明光具有粒子性
解析：選CD 一切光都具有波粒二象性，光的有些行為(如干涉、衍射)表現(xiàn)出波動性，光的有些行為(如光電效應(yīng))表現(xiàn)出粒子性，所以不能說有的光是波，有的光是粒子，A錯誤；雖然光子和電子都是微觀粒子，都具有波粒二象性，但電子是實物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實物粒子，沒有靜止質(zhì)量，電子是以實物形式存在的物質(zhì)，光子是以場形式存在的物質(zhì)，所以不能說光子和電子是同樣的一種粒子，B錯誤；波長長，容易發(fā)生干涉、衍射，波動性強(qiáng)，反之，波長短，光子能量大，粒子性強(qiáng)，C正確；干涉、衍射是波特有的現(xiàn)象，光電效應(yīng)說明光具有粒子性，D正確。
9．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
B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新
10．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)射的光量子數(shù)為( )
A.eq \f(λP,hc) B.eq \f(hP,λc) C.eq \f(cPλ,h) D．λPhc
解析：選A 每個光量子的能量ε＝hν＝eq \f(hc,λ)，每秒鐘發(fā)射的總能量為P，則n＝eq \f(Pt,ε)＝eq \f(λP,hc)。
11．很多地方用紅外線熱像儀監(jiān)測人的體溫，只要被測者從儀器前走過，便可知道他的體溫是多少，關(guān)于其原理，下列說法正確的是( )
A．人的體溫會影響周圍空氣溫度，儀器通過測量空氣溫度便可知道人的體溫
B．儀器發(fā)出的紅外線遇人反射，反射情況與被測者的溫度有關(guān)
C．被測者會輻射紅外線，輻射強(qiáng)度以及按波長的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高時輻射強(qiáng)且較短波長的成分強(qiáng)
D．被測者會輻射紅外線，輻射強(qiáng)度以及按波長的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高時輻射強(qiáng)且較長波長的成分強(qiáng)
解析：選C 根據(jù)輻射規(guī)律可知，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，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，人的體溫的高低，直接決定了輻射的紅外線強(qiáng)度按波長的分布情況，通過監(jiān)測被測者輻射的紅外線的情況，就可知道這個人的體溫，故C正確，A、B、D錯誤。
12.被譽(yù)為“中國天眼”的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡(簡稱FAST)可以接收來自宇宙深處的電磁波。中國天眼的存在，使得深空通訊能力延伸至太陽系外緣行星，對探索宇宙的起源和地外文明具有重要意義。如果為天眼配備一部發(fā)射功率為百萬瓦級(106 W)的發(fā)射機(jī)，其發(fā)射的無線電波波長為126 厘米。那么該發(fā)射機(jī)每秒鐘發(fā)射的光子數(shù)量的數(shù)量級約為(取真空中光速c＝3×108 m/s，普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s)( )
A．1023 B．1027
C．1030 D．1036
解析：選C 設(shè)時間為t0，發(fā)射機(jī)每秒鐘發(fā)射的光子數(shù)量為n，則光子的總能量為nt0heq \f(c,λ)，發(fā)射總能量為Pt0，所以nt0heq \f(c,λ)＝Pt0，代入數(shù)據(jù)，可得n≈ 6×1030(個)，故C正確。
13．兩束能量相同的色光，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∶5 B．5∶4,4∶5
C．5∶4,5∶4 D．4∶5,5∶4
解析：選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，B正確。
14．“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，但仍可運用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項中，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)
解析：選B 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，E＝Ue，由上式得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)，單位可用eq \f(1,V·s)表示，選項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B正確，A、C、D錯誤。
15．在半徑r＝10 m的球殼中心有一盞功率為P＝40 W的鈉光燈(可視為點光源)，發(fā)出的鈉黃光的波長為λ＝0.59 μm，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，真空中光速c＝3×108 m/s。試求每秒鐘穿過S＝1 cm2球殼面積的光子數(shù)目。
解析：鈉黃光的頻率
ν＝eq \f(c,λ)＝eq \f(3×108,0.59×10－6) Hz≈5.1×1014 Hz，
則一個光子的能量
E0＝hν＝6.63×10－34×5.1×1014 J≈3.4×10－19 J。
又鈉光燈在t＝1 s內(nèi)發(fā)出光能
E＝Pt＝40×1 J＝40 J。
那么在t＝1 s內(nèi)穿過S＝1 cm2球殼面積的光能量
E1＝eq \f(SE,4πr2)＝eq \f(1×10－4×40,4×3.14×102) J≈3.2×10－6 J，
則每秒鐘穿過該球殼1 cm2面積的光子數(shù)
n＝eq \f(E1,E0)＝eq \f(3.2×10－6,3.4×10－19)≈9.4×1012(個)。
答案：9.4×1012個

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