6.1 量子论初步（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（教科版）

第六章　波粒二象性 1　量子论初步 基础过关练 题组一　热辐射　黑体辐射 1.关于热辐射,下列说法不正确的是(　　) A.物体在室温下辐射的主要成分是波长较短的电磁波 B.随着温度的升高,热辐射中波长较短的成分越来越多 C.给一铁块加热,铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色 D.辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同,这是热辐射的一种特性 2.(2025河北邯郸期中)为了研究不依赖于物质具体特性的热辐射规律,物理学家定义了一种理想物体——黑体,以此作为热辐射研究的标准物体。关于黑体和黑体辐射理论,下列说法正确的是(　　) A.爱因斯坦为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论和光子说 B.黑体向外辐射的是热量,是以光子的形式辐射的 C.一般物体辐射电磁波的情况只与物体的温度有关 D.黑色的物体简称黑体,黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 题组二　黑体辐射的实验规律 3.(2025黑龙江哈尔滨开学考试)热辐射是指物体由于具有温度而向外辐射电磁波的现象,辐 射强度是指垂直于电磁波传播方向上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量。如图所示,在研究某一黑体热辐射时,得到了四种温度下黑体辐射强度与波长的关系。图中横轴λ表示电磁波的波长,纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度,则由图可知,同一黑体在不同温度下(　　) A.向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同 B.向外辐射的电磁波总能量随温度升高而减小 C.辐射强度的极大值随温度升高而向波长较长的方向移动 D.辐射强度的极大值随温度升高而向波长较短的方向移动 题组三　量子论的诞生 4.(多选题)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 题组四　能量子的计算 5.某广播电台的发射功率为25 kW,发射的是在空气中波长为187.5 m的电磁波,则:(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中的光速c=3×108 m/s) (1)该电台每秒从天线发射多少个能量子? (2)若发射的能量子在以天线为球心的同一球面上的分布视为均匀的,求在离天线2.5 km处,直径为2 m的球状天线每秒接收的能量子数以及接收功率。 答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.A 2.B 3.D 4.BC 1.A　物体在室温下辐射的主要成分是波长较长的电磁波,以不可见的红外线为主,A错误;随着温度的升高,热辐射中波长较短的成分越来越多,B正确;给一铁块加热,铁块随温度升高会依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色,C正确;辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同,这是热辐射的一种特性,D正确。故选A。 2.B　爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说,普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论,A错误;黑体的热辐射实际上是电磁辐射,是以光子的形式辐射的,B正确;一般物体辐射电磁波的情况与物体的温度、物体的材料有关,而黑体辐射电磁波的情况只与物体的温度有关,C错误;黑体是能够全部吸收外来的电磁波而不发生反射的物体,不是黑色的物体,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,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错误。故选B。 3.D　由辐射强度图线可知,同一黑体在不同温度下向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的升高而增大,故A错误;由图可知,同一黑体在不同温度下向外辐射的电磁波总能量随温度升高而增大,故B错误;同一黑体在不同温度下辐射强度的极大值随温度的升高而向波长较短的方向移动,故C错误,D正确。故选D。 4.BC　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;普朗克能量子假说描述的是微观世界能量的规律,与黑体辐射的实验规律符合得很好,D错误。 5.答案　(1)2.36×1031　(2)1.0×10-3 W 解析　(1)能量子的能量为ε=hν=h 设电台每秒发射的能量子数为N,则Nε=Pt,其中t=1 s 解得N==≈2.36×1031(个)。 (2)以电台天线为球心,半径为R的球面积为S=4πR2 直径为2 m的球状天线接收能量子的有效面积为S'=πd2 设球状天线每秒接收的能量子数为n,则有n=N×=N×=9.44×1023(个) 设球状天线接收能量子的功率为P',则有P't=nε, 解得P'≈1.0×10-3 W。 学科网（北京）股份有限公司 $