4.1 普朗克黑体辐射理论-2021-2022学年高二物理课后分类练（人教版2019选择性必修第三册）

4.1　普朗克黑体辐射理论 1.(2021·辽宁朝阳模拟)“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。它是根据黑体辐射的实验规律设计出来的,能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。为了得出黑体辐射公式,下列哪位科学家首先把能量子引入物理学(　　) A.普朗克 B.瑞利 C.爱因斯坦 D.波尔 解析:普朗克为了解释黑体辐射的规律,提出了“能量子”的概念。故选A。 2.(2020·辽宁营口月考)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的(　　) A.物体的质量 B.物体的动量 C.导体中的电流 D.东北虎的个数 解析:物体的质量、物体的动量和导体中的电流的数值可以取小数或分数,甚至取无理数也可以,因而是连续的,非量子化的,故A、B、C错误;东北虎的个数只能取正整数,不能取分数或小数,因而是不连续的,是量子化的,故D正确。 3.光子的能量与其(　　) A.频率成正比 B.波长成正比 C.速度成正比 D.速度平方成正比 解析:根据光子的能量公式ɛ=hν=,可知光子的能量与其频率成正比,与波长成反比,与速度无关。故A正确。 4.(2020·江苏连云港月考)(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.物质辐射(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为辐射电磁波的频率,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 解析:能量子假说认为,物质辐射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份的,每一份能量单位称为“能量子”, 能量子的能量ε=hν,ν为辐射电磁波的频率,h为普朗克常量,故A、B、C正确,D错误。 5.下列关于热辐射和黑体辐射的说法中,不正确的是(　　) 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.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 解析:一切物体都在辐射电磁波,故A正确;物体辐射电磁波的情况不仅与温度有关,还与其他因素有关,故B错误;黑体辐射强度的极大值随温度升高向波长较短的方向移动,故C正确;能完全吸收入射到其表面的电磁波,这样的物体称为黑体,故D正确。 6.(2020·甘肃张掖期中)(多选)根据黑体辐射的实验规律,以下判断正确的是(　　) A.在同一温度下,波长越短的电磁波辐射强度越大 B.在同一温度下,辐射强度最大的电磁波波长不是最大的,也不是最小的,而是处在最大波长与最小波长之间 C.温度越高,辐射强度的极大值就越大 D.温度越高,辐射强度最大的电磁波的波长越短 解析:在同一温度下,辐射强度最大的电磁波波长不是最大的,也不是最小的,而是处在最大波长与最小波长之间,故A错误,B正确;黑体辐射的强度与温度有关,温度越高,黑体辐射的强度越大,则辐射强度的极大值也就越大,故C正确;随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故D正确。 7.(2020·江苏宿迁月考)某气体在T1、T2两种不同温度下的分子速率分布图像如图(甲)所示,纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,横坐标v表示分子的速率;而黑体辐射的实验规律如图(乙)所示,图(乙)中画出了T3、T4两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系。下列说法正确的是(　　) A.图(甲)中T1>T2 B.图(乙)中T3<T4 C.图(甲)中温度升高,所有分子的速率都增大 D.图(乙)中温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 解析:由题图(甲)可知,温度为T2的图线中速率大的分子占据的比例较大,则说明其对应的平均动能较大,故T2对应的温度较高,T1<T2;温度升高使得气体分子的平均速率增大,但不一定每一个气体分子的速率都增大,故A、C错误;由题图(乙)可以看出,随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加,且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,则T3>T4,故B错误,D正确。 8.某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c表示光速,h表示普朗克常量,则激光器每秒发射的能量子数为(　　) A. B. C. D. 解析:每个光子的能量为ε=hν=h,设每秒(t=1 s)激光器发出的光子数是n,则Pt=nε,即P=nh得n=,故选C。 9.人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时,只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10-34 J·s,光速为3.0×108 m/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是(　　) A.2.3×10-18 W B.3.8×10-19 W