课时测评17 普朗克黑体辐射理论-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评17　普朗克黑体辐射理论 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题4分，共44分) 1.(2025·河南开封市高二联考)如图所示的辐射式温度计，是根据黑体辐射规律设计的，通过检测物体的辐射强度，推知物体的辐射温度。如果被测物体的温度升高了，关于物体的辐射强度以及辐射强度的极大值移动方向，正确的是(　　) A.辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B.辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C.辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 D.辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 答案：B 解析：黑体辐射的特点是随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以各种热辐射的强度都增大；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。故选B。 2.(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.物质发射(或吸收)能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的 B.能量子假说中将不可再分的最小能量值叫作能量子 C.能量子假说中的能量子ε＝hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量 D.能量子假说认为能量是连续的，是可分割的 答案：ABC 解析：能量子假说认为，物质发射(或吸收)能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的，将不可再分的最小能量值叫作能量子，能量子ε＝hν，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量，A、B、C正确，D错误。 3.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，且温度越高辐射强度越小 C.黑体对于外界入射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不是连续的，而是某个能量值的整数倍 答案：D 解析：自然界的任何物体都向外辐射电磁波，故A错误；黑体在不断地辐射电磁波，且温度越高辐射强度越大，故B错误；黑体对于外界入射的电磁波只吸收而不反射，但黑体辐射电磁波，肉眼能看到黑体，故C错误；根据能量量子化理论可知，黑体辐射电磁波的能量是不连续的，是某一最小能量值的整数倍，故D正确。 4.(多选)关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是(　　) A.振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε B.带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍 C.能量子与电磁波的频率成正比 D.这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的 答案：BC 解析：由普朗克能量子假说可知，带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍，A错误，B正确；能量子ε＝hν，与电磁波的频率ν成正比，C正确；能量子假说反映的是微观世界的特性，不同于宏观世界，并不与现实世界矛盾，D错误。 5.(2025·浙江嘉兴市高二期中)如图所示，高效而环保的光催化捕蚊器采用蚊子喜爱的紫外线诱捕蚊子。捕蚊器发射的紫外线的频率为8.0×1014 Hz，普朗克常量h取6.6×10－34 J·s，真空中光速为3×108 m/s，则下列说法正确的是(　　) A.紫外线可用于加热理疗 B.紫外线的频率比可见光小 C.该紫外线在真空中的波长为2.4×1023 m D.该紫外线的能量子为5.28×10－19 J 答案：D 解析：红外线的热效应显著，红外线可用来加热理疗，而紫外线的化学作用与荧光作用显著，常用来杀菌、消毒和防伪，故A错误；紫外线的频率比可见光高，B错误；该紫外线在真空中的波长为λ＝＝ m＝3.75×10－7 m，故C错误；该紫外线的能量子为ε＝hν＝6.6×10－34×8.0×1014 J＝5.28×10－19 J，故D正确。故选D。 6.(2025·河南南阳市高二联考)黑洞是黑体的一种，关于黑体，下列说法正确的是(　　) A.黑体和一般材料的物体辐射电磁波的强度按波长的分布不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关 B.黑体能够反射各种波长的电磁波，但不会辐射电磁波 C.在黑体辐射实验中，随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加 D.爱因斯坦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 解析：一般材料的物体辐射电磁波的强度按波长的分布与温度、材料的种类及表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，A错误；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，黑体会向外辐射电磁波，B错误；黑体辐射实验中，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，C正确；普朗克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，D错误。故选C。 7.(多选)某半导体激光器发射波长为1.5×10－6 m、功率为5.0×10－3 W的连续激光。已知可见光波长的数量级为10－7 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3×108 m/s，该激光器(　　) A.发出的是紫外线 B.发出的是红外线 C.发出的光子(能量子)能量约为1.3×10－18 J D.每秒发出的光子(能量子)数约为3.8×1016 答案：BD 解析：该激光器发射激光的波长大于可见光的波长，属于红外线，故A错误，B正确；光子(能量子)能量ε＝h＝6.63×10－34× J≈1.3×10－19 J，故C错误；每秒发出的光子(能量子)数为n＝＝≈3.8×1016，故D正确。 8.蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温为37 ℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm，根据热辐射理论，λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为λmT＝2.90×10－3 m·K，普朗克常量h＝6.626×10－34 J·s，光速为c＝3×108 m/s，T＝t＋273 K。那么老鼠发出最强的热辐射的波长和老鼠发出的这种最强的热辐射能量子分别是(　　) A.7.8×10－5 m，1.89×10－20 J B.9.4×10－6 m，2.11×10－20 J C.1.16×10－4 m，2.11×10－18 J D.9.7×10－8 m，1.10×10－20 J 答案：B 解析：由题意可知λmT＝2.90×10－3 m·K，则λm＝ m≈9.4×10－6 m，则ε＝h＝6.626×10－34× J≈2.11×10－20 J。故选B。 9.(2025·河南新乡市高二期末)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辐射强度与其波长的关系时，得到如图所示的图线，图中横轴表示电磁波的波长λ，纵轴表示某种波长的电磁波的辐射强度，则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 解析：由题图可知，对于同一物体，随着温度的升高，一方面，各种波长的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，A、B、C错误，D正确。 10.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为(　　) A.2.3×10－18 W B.3.8×10－19 W C.7.0×10－10 W D.1.2×10－18 W 答案：A 解析：人眼能察觉到绿光所接收到的最小功率P＝，因为只要每秒有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。故选A。 11.下列关于量子化的说法正确的是(　　) A.爱因斯坦首先提出了“能量子”的概念 B.物体的长度是量子化的 C.对于宏观带电物体，其电荷量是量子化的 D.能量子与电磁波的频率成反比 答案：C 解析：普朗克首先提出了“能量子”的概念，A错误；物体的长度是连续的，B错误；对于宏观带电物体，其电荷量是元电荷的整数倍，是量子化的，C正确；根据ε＝hν可知，能量子与电磁波的频率成正比，D错误。 12.(16分)纳米技术现在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面。将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可以精确地修复人体损坏的器官。糖尿病引起的视网膜病变是导致成年人失明的一个重要原因，利用聚光到纳米级的激光束进行治疗，90％的患者都可以避免失明的严重后果。一台功率为10 W的氩激光器，能发出波长λ＝500 nm的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要2×10－3 J的能量，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，求： (1)每次“点焊”视网膜的时间； (2)在一次“点焊”的时间内发出的能量子的数量。 答案：(1)2×10－4 s　(2)5×1015 解析：(1)已知激光器的功率P＝10 W 每次“点焊”需要的能量E＝2×10－3 J 根据E＝Pt，可得每次“点焊”视网膜的时间 t＝＝ s＝2×10－4 s。 (2)每个能量子的能量为ε＝hν＝h 在这段时间内发出的能量子的数量 n＝＝＝≈5×1015。 学科网（北京）股份有限公司 $