课时梯级训练(27) 量子论初步（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（教科版2019）

课时梯级训练(27)　量子论初步 1．通过研究黑体辐射提出能量子概念的科学家是(　　) A．维恩 B．瑞利 C．普朗克 D．爱因斯坦 C　解析：通过研究黑体辐射提出能量子概念的科学家是普朗克，维恩和瑞利分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式，爱因斯坦最重要的贡献之一是相对论的提出，C正确。 2．下列能正确解释黑体辐射实验规律的是(　　) A．能量连续的经典理论 B．普朗克提出的能量量子化理论 C．能量连续的经典理论和普朗克提出的能量量子化理论都能解释 D．牛顿提出的能量微粒说 B　解析：黑体辐射的实验规律，只有用普朗克提出的能量量子化理论才能得到较满意的解释，B正确，A、C、D三项错误。 3．(多选)如果给一个铁块不断加热，则(　　) A．铁块依次呈现暗红、赤红、橘红、黄白色等颜色 B．铁块依次呈现暗红、橘红、赤红、黄白色等颜色 C．铁块辐射出的电磁波中长波成分越来越多 D．铁块辐射出的电磁波中短波成分越来越多 AD　解析：由于不断加热，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，直至成为黄白色， B错误，A正确；随着温度的升高，辐射出的电磁波能量越来越高，短波成分越来越多， C错误，D正确。 4．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，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 C．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．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 C　解析：能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，A错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动，B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，与实验结果相符，C正确；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔，D错误。 5．(2023·河北邢台高二期末统考)量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，它为人类科技进步、科学发展作出了许多贡献，量子科技或将帮助人类实现如今难以企及的梦想。下列关于量子理论的创立，说法正确的是(　　) A．爱因斯坦首先提出了能量子假设 B．普朗克首先认为微观粒子的能量是不连续的 C．在对热辐射研究的过程中，很多学者由于“紫外灾难”而失去了生命 D．黑体只从外界吸收电磁波，不向外界辐射电磁波 B　解析：普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设，A错误；普朗克首先认为微观粒子的能量是不连续的，称为微观世界普朗克量子理论，B正确；在对热辐射研究的过程中，发生了用经典物理学无法解释的现象，称为“紫外灾难”，C错误；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叫作黑体，黑体不反射电磁波，但是可以向外辐射电磁波，D错误。 6．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　解析：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，A正确。 7．关于黑体辐射的实验规律不正确的有(　　) A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加 B．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 C．能正确解释黑体辐射实验规律的是普朗克提出的能量量子化理论 D．对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是温度、材料、表面状况 D　解析：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，A正确；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，B正确；能正确解释黑体辐射实验规律的是普朗克提出的能量量子化理论，C正确；对黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是温度，与材料、表面状况无关，D错误。 8．如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系图像，则下列说法错误的是(　　) A．T1>T2 B．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 C．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律 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，这个小孔就成了一个黑体 B　解析：由图可知，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，所以T1>T2，A正确，不符合题意；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关外，与黑体的材料及表面状况无关，B错误，符合题意；普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，很好的解释了黑体辐射的实验规律，C正确，不符合题意；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，这个小孔就可以近似为一个绝对黑体，D正确，不符合题意。 9．现在市场上常用来激光打标的是355 nm紫外纳秒固体激光器，该激光器单光子能量高，能直接打断某种材料的分子键，使之从材料表面脱离。据此判断，打断该材料分子键需要的能量约为(取普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，真空光速c＝3×108 m/s)(　　) A．10－22 J B．10－19 J C．10－16 J D．10－13 J B　解析：打断该材料分子键需要的能量为该激光器单光子能量，则该激光的光子能量为ε＝hν＝，解得ε＝5.5×10－19 J，B正确。 10．(2022·河南高二期末统考)有关黑体辐射的研究表明：辐射强度、波长分布与辐射体的温度有密切关系，此研究对冶金工业的迅速发展有巨大贡献。如图所示，图中画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系，从中可以看出(　　) A．温度越高，辐射电磁波的波长越短 B．温度越低，辐射电磁波的波长越短 C．同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强 D．不同温度时辐射强度的极大值变化无规律可循 C　解析：无论温度高低，黑体都会辐射各种波长的电磁波，A、B错误；由图可知，同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强，C正确；温度升高，辐射强度的最大值向波长短、频率高的方向移动，D错误。 11．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T1、T2两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T1<T2 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方向移动 D　解析：由图甲可知，温度为T2的图线中速率大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，不一定每一个气体分子的速率都增大，A、C错误；由图乙可以看出，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T1>T2，B错误，D正确。 12．经测量，人体表面辐射本领的最大值落在波长为940 μm处，根据电磁辐射的理论得出，物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为Tλm＝2.90×10 － 1 m·K，由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少？(h＝6.63×10 － 34 J·s) 答案：36 ℃　2.12×10 － 22 J 解析：人体表面的温度为 T＝＝K≈309 K≈36 ℃ 人体辐射的能量子的值为 ε＝h＝6.63×10 － 34×J＝2.12×10 － 22 J。 学科网（北京）股份有限公司 $$