内容正文:
第四章 第一节 普朗克黑体辐射理论 基础+能力
第四章 第二节 光电效应 基础+能力
一、基础题
1.(2020·全国·高二课时练习)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,与材料的种类及表面状况无关
C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关
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】BD
【详解】
A.黑体能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射,这样的物体称为黑体,但不一定黑色的,故A错误。
BC.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,故C错误,B正确。
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,最终不能从空腔射出,就相当于吸收了所有电磁波,因此空腔成了一个黑体,故D正确。
故选BD。
2.(2022·全国·高三课时练习)有关光电效应实验,下列说法正确的是 ( )
A.在光颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大
B.入射光越强,光电子的最大初动能越大,因而遏止电压越大
C.不管入射光的频率如何,只要光足够强,就会有光电流产生
D.当入射光频率超过截止频率时,无论入射光怎样微弱,都会瞬间产生光电流
【答案】AD
【详解】
A.光的颜色不变,即入射光的频率一定,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多,饱和电流越大,故A正确;
B.根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0可知,光电子的最大初动能与光照强度无关,故B错误;
CD.当入射光频率超过截止频率时,无论入射光怎样微弱,都会瞬间产生光电流,跟入射光的强度无关,故C错误,D正确。
故选AD。
3.(2022·全国·高三课时练习) 2015年中国发射卫星“悟空”,用来探测暗物质粒子和黑洞。黑洞是黑体的一种,关于黑体,下列说法正确的是 ( )
A.外表面涂成黑色的物体就是黑体
B.黑体能够反射各种波长的电磁波,但不会辐射电磁波
C.在空腔壁上开一个很小的孔,射入孔的电磁波最终不能从空腔射出,这个带小孔的空腔就成了黑体
D.玻尔为得出黑体辐射的强度按波长分布的公式,提出了能量子的假说
【答案】C
【详解】
AB.黑体是能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体,A、B错误;
C.在空腔壁上开一个很小的孔,射入孔的电磁波在空腔内表面发生多次反射和吸收,最终不能从空腔射出,这个带小孔的空腔就成了黑体,C正确;
D.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错误。
故选C。
4.(2021·全国·高二课时练习)热辐射是指所有物体都要向外辐射电磁波的现象。辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量。在研究同一物体在不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时,得到如图所示的图线,图中横轴λ表示电磁波的波长,纵轴Mλ表示某种波长的电磁波的辐射强度,则由Mλ-λ图线可知,同一物体在不同温度下 ( )
A.向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同
B.向外辐射的电磁波的波长范围是相同的
C.向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小
D.辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动
【答案】D
【详解】
由Mλ-λ图线可知,对于同一物体,随着温度的升高,一方面,各种波长电磁波的辐射强度都有所增加,向外辐射的电磁波的总能量增大;另一方面,辐射强度的极大值向短波方向移动,波长范围增大。ABC错误,D正确。
故选D。
5.(2021·陕西宝鸡·高二期末)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】
黑体辐射的特点是: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。
故选A。
6.(2022·山东枣庄·高三期末)“千克”这一基本单位原由国际千克原器来定义。国际千克原器是1889年第一届国际计量大会批准制造的,它是一个用铂依合金制成的圆柱体,高度和直径均为,原型保存在巴黎国际计量局。因受空气污染和氧化等因素影响,国际千克原器的质量出现细微变化,已难以适应现代精密测量要求。因此科学界一直想用一种基于物理常数的定义来取代。2018年11月16日,第26届国际计量大会决定,千克由普朗克常量h及米和秒定义,即。该决定已于2019年5月20日生效。此次标准实施后,国际单位制中7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上,保证了国际单位的长期稳定性和通用性