课时梯级训练(17) 普朗克黑体辐射理论（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

课时梯级训练(17)　普朗克黑体辐射理论 1．关于黑体辐射，下列说法正确的是(　　) A.一切物体只有在吸收电磁波的同时才会辐射电磁波 B.黑体在不断地辐射电磁波，且温度越高最强辐射波的波长越长 C.黑体对于外界过来的电磁波只吸收而不反射，因此肉眼看不到黑体 D.黑体辐射电磁波的能量是不连续的，而是某个能量值的整数倍 D　解析：自然界的任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射电磁波的本领越强，A错误；黑体在不断地辐射电磁波，且温度越高最强辐射波的波长越短，B错误；黑体对于外界过来的电磁波只吸收而不反射，但黑体辐射光，肉眼能看到黑体，C错误；根据量子化的理论，黑体辐射电磁波的能量是不连续的，只能是某个最小能量值的整数倍，D正确。 2．关于黑体及黑体辐射，下列说法正确的是(　　) A.黑体是真实存在的 B.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 C.随着温度升高，黑体辐射的各波长的强度有些会增强，有些会减弱 D.黑体辐射无任何实验依据 B　解析：黑体并不是真实存在的，A错误；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，B正确；随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，C错误；黑体辐射是有实验依据的，D错误。 3．(多选)(2023·陕西西安高二统考期末)下列关于能量量子化的说法正确的是(　　) A.能量子假说是由爱因斯坦最早提出来的 B.能量子与电磁波的频率成正比 C.带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的 D.电磁波波长越长，其能量子越大 BC　解析：能量子假说是由普朗克最早提出来的，A错误；根据普朗克能量量子化假说，能量子的能量ε＝hν，ν为频率，B正确；根据普朗克能量量子化假说可知，能量不连续，所以带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的，C正确；能量子的能量ε＝hν＝h，所以电磁波波长越长，其能量子越小，D错误。 4．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是(　　) A　解析：随着温度的升高，黑体辐射的强度与波长的关系：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，A正确。 5．(多选)对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是(　　) A.以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收 B.辐射和吸收的能量是某一个最小值的整数倍 C.吸收的能量可以是连续的 D.辐射和吸收的能量是量子化的 ABD　解析：带电微粒辐射或吸收能量时是以最小能量值——能量子ε的整数倍或一份一份地辐射或吸收的，是不连续的，A、B、D正确，C错误。 6．人眼对绿光较为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒钟有6个绿光的光子(能量子)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3×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率约是(　　) A.2.3×10-18 W B．3.8×10-19 W C.7.0×10-10 W D．1.2×10-18 W A　解析：察觉到绿光所接收的最小功率P＝，因只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，所以式中E＝6ε，又ε＝hν＝h，可得P＝＝ W≈2.3×10-18 W，A正确。 7．(多选)下列有关黑体和黑体辐射的说法正确的是(　　) A.黑体能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射 B.黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波(包括可见光和不可见光) C.黑体辐射的实验规律可以利用经典物理学的理论来解释 D.黑体辐射的实验规律无法用经典物理学的理论解释 ABD　解析：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体，A正确；黑体的温度升高时，一方面，各种波长的辐射强度都有增加(包括可见光和不可见光)，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，B正确；黑体辐射的实验规律无法用经典物理学的理论解释，普朗克提出能量量子理论对黑体辐射的实验规律进行了解释，C错误，D正确。 8．(多选)关于黑体与黑体辐射，下列说法正确的是(　　) A.一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关 B.黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射 C.带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一个最小能量值的整数倍 D.黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 BCD　解析：一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类及表面情况有关，但黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，A错误；黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，B正确；根据能量子的概念，带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一个最小能量值的整数倍，C正确；黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，D正确。 9．(多选)如图所示的是关于黑体辐射的图像，下列判断正确的是(　　) A.T1<T2<T3<T4 B.T1>T2>T3>T4 C.测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度 D.测量某黑体辐射的任一个波长的光的辐射强度可以得知其温度 BC　解析：因随着温度的升高，黑体辐射强度增强，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，所以T1>T2>T3>T4，A错误，B正确；测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度，而不同温度的黑体可以辐射出相同波长的电磁波，C正确，D错误。 10．一盏电灯的发光功率为100 W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长为λ＝6.0×10-7 m，普朗克常量为6.63×10-34 J·s，光速为3×108 m/s，在距电灯10 m远处，以电灯为球心的球面上，1 m2的面积每秒通过的光子(能量子)数约为(　　) A.2.4×1017个 B.2.4×1016个 C.2.4×1015个 D.2.4×1010个 A　解析：光是电磁波，辐射能量也是一份一份进行的，100 W的灯泡每秒产生光能E＝100 J，设灯泡每秒发出的光子数为n，则E＝nhν＝nh，在以电灯为球心的球面上，1 m2的面积每秒通过的光子数n′＝＝≈2.4×1017个，A正确。 11．关于热辐射，请回答下列问题。 (1)概念：一切物体都在辐射电磁波，且辐射与物体的________有关，所以叫热辐射。 (2)特点：温度升高时，热辐射中波长较________的成分越来越强。 (3)黑体：能够完全吸收入射的各种波长的________而不发生反射。 答案：(1)温度　(2)短　(3)电磁波 解析：(1)概念：一切物体都在辐射电磁波，且辐射与物体的温度有关，所以叫热辐射。 (2)特点：温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强。 (3)黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射。 12．在高温炉子上开一小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特征，就可以确定炉内的温度，如图所示，就是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则： (1)黑体的辐射情况只与黑体的________有关； (2)随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较________(填“长”或“短”)的方向移动； (3)随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所________(填“增加”或“减少”)。 答案：(1)温度　(2)短　(3)增加 解析：(1)黑体的辐射情况只与黑体的温度有关。 (2)由题图可知，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 (3)由题图可知，随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所增加。 学科网（北京）股份有限公司 $$