4.1 普朗克黑体辐射理论 同步练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

4.1普朗克黑体辐射理论同步练习 2025-2026学年高二下学期人教版选择性必修三 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．只有温度高的物体才会有热辐射 B．黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量 C．黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以反射电磁波 D．一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关 2．人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。现有一个光源以0.1W的功率均匀地向各个方向发射频率为的绿光，已知瞳孔在暗处的直径为，普朗克常量为，不计空气对光的吸收。下列说法正确的是（　　） A．射入瞳孔的光的能量是连续的 B．每秒射入瞳孔引起视觉所需的最低能量约为 C．光源每秒发射的光子数约为个 D．若眼睛能看到这个光源，则眼睛距光源的最远距离约为210km 3．普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，下列关于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． B． C． D． 4．光的能量是不连续的，后来我们把其中的一份称为（　　） A．电子 B．中微子 C．质子 D．光子 5．“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长的变化情况是（　　） A．I增大，增大 B．I增大，减小 C．I减小，增大 D．I减小，减小 6．2023年诺贝尔物理学奖部分成果聚焦“阿秒光脉冲”的研究——科研人员利用能量子的特性，生成极短的光脉冲来观测原子内部的电子运动。在这项研究的预备实验中，团队成员需要先理清微波、能量子与电磁辐射的基础特性，下列说法正确的是（    ） A．能量子假设中将每一份最小能量值，称为“能量子” B．微波和声波一样都只能在介质中传播 C．电磁波的能量子与电磁波在真空中的波长成正比 D．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关 7．黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随着很多新奇的物理现象。传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来，但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“黑洞温度”“T”。其中T为“黑洞”的温度，h为普朗克常量，c为真空中的光速，G为万有引力常量，M为黑洞的质量。K是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”。以下几个选项中能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．激光器发出的光纯净、光谱稳定，可以应用在很多方面。一激光器的发光功率为P，发出的激光在真空中的波长为λ，真空中的光速为c，普朗克常量为h。下列叙述正确的是（　　） A．该激光的频率为 B．该激光的频率为 C．该激光器在t时间内辐射的能量为Pt D．该激光器在t时间内辐射的能量子数为 9．关于黑体辐射的实验规律，下列说法正确的有（　　） A．随着温度升高，黑体辐射的峰值波长向短波方向移动 B．温度越高，黑体辐射的总能量（总强度）越大 C．黑体辐射的强度与波长的关系曲线是单调递增的 D．黑体辐射的规律无法用经典电磁理论解释 10．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。如图，在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会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出。19世纪，由于冶金、星体测温等需求，人们对热辐射进行了大量的研究。当时物理学家已有能力对热辐射的强度随波长的分布进行比较准确的测量。研究表明，对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除了与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关，它可能反映了某种具有普遍意义的客观规律，人们因此对黑体辐射进行了深入的实验及理论研究。（　　） A．这个带小孔的空腔就可以近似为一个绝对黑体 B．这个空腔壁就可以近似为一个绝对黑体 C．黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波 D．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 三、解答题 11．有一真空中波长为6×10﹣7m的单色光，普朗克常量为6.63×10﹣34J•s求此: (1)单色光的频率； (2)单色光的1个光子的能量． 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D D B A A BC ABD ACD 11．(1)f=5×1014Hz  (2) E=3.3×10﹣19J 【分析】（1）光在真空中传播速度为c=3×108m/s，而波长与频率的关系是c=λf，由此式可求得频率f． （2）光子能量公式E=hf． 【详解】（1）由c=λf，得 （2）1个光子的能量E=hf=6.63×10-34×5×1014J=3.3×10-19J 学科网（北京）股份有限公司 $