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

第1节 普朗克黑体辐射理论 课时对点练 基础对点练 一、选择题: 考点一　黑体　黑体辐射 1．对黑体辐射电磁波强度按波长的分布的影响因素是(　　) A．温度 B．材料 C．表面状况 D．以上都正确 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 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．黑体在不断的辐射电磁波，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 4.(多选)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，则下列说法正确的是(　　) A．T1＞T2 B．T1＜T2 C．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低 D．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 考点二　能量子 5．下列宏观概念中，是“量子化”的有(　　) A．人的身高 B．物体的质量 C．汽车的速度 D．大象的头数 6．太阳光含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，对这七种色光的认识正确的是(　　) A．紫光的波长最长 B．红光的能量子最强 C．七种色光的能量均相同 D．紫光的能量子最强 7．两束能量相同的色光，都垂直地照射到同一物体表面，第一束光在某段时间内打在物体表面的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5∶4，则这两束光的光子能量之比和波长之比分别为(　　) A．4∶5　4∶5 B．5∶4　4∶5 C．5∶4　5∶4 D．4∶5　5∶4 8．一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 9.(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 能力综合练 一、选择题: 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 11．(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，该激光器发出的(　　) A．是紫外线 B．是红外线 C．光子能量约为1.3×10－18 J D．光子数约为每秒3.8×1016个 2． 计算题： 12．某广播电台的发射功率为10 kW，该电台发射的电磁波在空气中的波长为187.5 m．(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s) (1)该电台每秒从天线发射多少个光子？ (2)若四面八方发射的光子视为均匀的，求在离天线2.5 km处，直径为2 m的环状天线每秒接收的光子个数以及接收功率． 参考答案： 1.答案　A解析　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，A对． 2.答案　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，故B正确；随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，故C错误；黑体辐射是有实验依据的，故D错误． 3.答案　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，故A错误；黑体在不断的辐射电磁波，且温度越高最强辐射波的波长越短，故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，故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，只能是某一最小能量值的整数倍，故D正确． 4.答案　AD解析　不同温度的物体向外辐射的电磁波的波长范围是不相同的，温度越高，向外辐射的能量中，波长短的波越多，所以T1＞T2，故A正确，B错误；随着温度的升高，黑体的辐射强度都会增加；同时最大辐射强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，故C错误，D正确． 5.答案　D解析　能一份份地选取，且只能取整数，不能取小数的量均可以看作“量子化”，如大象的头数，学生个数等，故选项D正确． 6.答案　D解析　由电磁波谱可知，紫光的波长最短，A错误；由ε＝hν可知，光的频率越大光子的能量越强，因七种色光中，紫光的频率最大，则紫光的能量子最强，B、C错误，D正确． 7.答案　D解析　两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5∶4，根据E＝Nε，因为E相同，可得光子能量之比为4∶5；再根据ε＝hν＝，光子能量与波长成反比，故光子波长之比为5∶4，故选D. 8.答案　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，故选A. 9.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、D错误，B正确；能量子ε＝hν，与电磁波的频率ν成正比，C正确． 10.答案　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. 11.答案　BD解析　波长的大小大于可见光的波长，属于红外线，故A错误，B正确．光子能量ε＝h＝6.63×10－34× J＝1.326×10－19 J，故C错误．每秒钟发出的光子数n＝≈3.8×1016，故D正确． 12.答案　(1)9.4×1030　(2)3.76×1023　4×10－4 W 解析　(1)每个光子的能量ε＝hν＝≈1.06×10－27 J， 则每秒电台发射的光子数N＝≈9.4×1030. (2)设环状天线每秒接收光子数为n个，以电台发射天线为球心，则半径为 R的球面积S＝4πR2，而环状天线的面积S′＝πr2，所以n＝N＝3.76×1023，接收功率P收＝P＝4×10－4 W. 学科网（北京）股份有限公司 $