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

普朗克黑体辐射理论基础练习卷 一、单选题 1．四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示。有关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究，下列说法正确的是（    ） A．温度升高，各波段的辐射强度均增大 B．温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C．英国物理学家瑞利按波长分布提出的辐射强度公式与实验符合得很好 D．德国物理学家维恩借助能量子的假说，提出的黑体辐射强度公式与实验符合得很好 2．最早提出能量量子化观点的物理学家是（　　） A．爱因斯坦 B．密立根 C．普朗克 D．卢瑟福 3．题图是在、两种温度条件下，黑体辐射强度与辐射波长的关系图像，下列说法正确的是（　　） A． B．随着温度的升高，黑体辐射的峰值波长向长波方向移动 C．随着温度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度均增加 D．黑体辐射的强度不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关 4．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随温度升高均减小 B．向外辐射的电磁波的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 5．某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率。黑体辐射的实验规律如图乙所示，图乙中画出了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，图乙中 B．图甲中、图乙中 C．图甲中，图乙中 D．图甲中、图乙中 6．第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”由普朗克常数来定义。普朗克常数作为一个自然常数，源自于普朗克提出的能量子概念，即，其中表示能量，表示频率，则的单位用国际单位制基本单位表示为（　　） A． B．N·m/s C． D． 7．非接触式温度计在公共场所被广泛应用，其测温原理是基于黑体辐射规律。下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图像中，符合黑体辐射实验规律的是（　　） A． B． C． D． 8．关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体辐射规律除与温度有关之外，还与材料及表面状况有关 B．黑体吸收了绝大部分电磁波 C．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律 D．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 9．对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素有（　　） A．温度 B．材料 C．表面状况 D．以上都不对 10．下列关于物理学史的说法中，正确的是（    ） A．赫兹证明了洛伦兹力的存在 B．法拉第预言了光是电磁波 C．普朗克提出了能量子的观点 D．安培发现了电流磁效应 二、多选题 11．关于普朗克“能量量子化”的假设，下列说法正确的是（　　） A．认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的 B．认为能量值是连续的 C．认为微观粒子的能量是量子化的、连续的 D．认为微观粒子的能量是分立的 12．下列对物理学史的描述中正确的是（　　） A．首次发现电磁感应现象规律的物理学家是法拉第 B．电场这个“场”的概念最先是由库仑提出的 C．赫兹首先用实验证实电磁波的存在 D．普朗克首先提出“量子”概念来解释黑体辐射 13．下列关于能量量子化的说法正确的是（　　） A．能量子假说是由爱因斯坦最早提出来的 B．能量子与电磁波的频率成正比 C．带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的 D．电磁波波长越长，其能量子越大 14．热辐射是指所有物体在一定的温度下都要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。在研究某一黑体辐射的实验规律时，得到了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系如图。图中横轴表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由辐射强度图线可知，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．辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动 C．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加 D．向外辐射的电磁波的总功率随温度升高而减小 15．不能正确解释黑体辐射实验规律的是（　　） A．能量的连续经典理论 B．普朗克提出的能量量子化理论 C．以上两种理论体系任何一种都能解释 D．牛顿提出的能量微粒说 16．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除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关 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 17．关于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，下列说法正确的是（    ） A．以某一个最小能量值的整数倍为单位一份一份地辐射 B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍 C．吸收的能量可以是连续的 D．辐射和吸收的能量是量子化的 18．下面四幅图片涉及物理学的四个重大发现，下列说法正确的是（　　） A．图甲，爱因斯坦运用“能量子”的观点成功解释了黑体辐射现象，说明能量是不连续的 B．图乙，焦耳通过热功当量实验为能量守恒定律奠定了实验基础 C．图丙，著名的“泊松亮斑”证明了泊松的观点“光的粒子说” D．图丁，开普勒研究行星运动规律认为地球与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相同 19．普通物体辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，具有一定的分布规律，这种分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。黑体辐射实验规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A．黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关 B．当温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所增加 C．当温度升高时，辐射强度峰值向波长较短的方向移动 D．黑体不能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波 20．下列说法中正确的是（　　） A．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做黑体 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与它的温度、材料的种类及表面状况有关 C．普朗克最早提出能量子概念，并成功解释黑体辐射实验规律，他是量子力学的奠基人之一 D．电磁波不能在真空中传播 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 普朗克黑体辐射理论基础练习卷 一、单选题 1．四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示。有关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究，下列说法正确的是（    ） A．温度升高，各波段的辐射强度均增大 B．温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C．英国物理学家瑞利按波长分布提出的辐射强度公式与实验符合得很好 D．德国物理学家维恩借助能量子的假说，提出的黑体辐射强度公式与实验符合得很好 【答案】A 【详解】A．由图可知，随着温度升高，各波段的辐射强度均增大，A正确； B．由图可知，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，B错误； CD．德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符，CD错误。 故选A。 2．最早提出能量量子化观点的物理学家是（　　） A．爱因斯坦 B．密立根 C．普朗克 D．卢瑟福 【答案】C 【详解】最早提出能量量子化观点的物理学家是普朗克。 故选C。 3．题图是在、两种温度条件下，黑体辐射强度与辐射波长的关系图像，下列说法正确的是（　　） A． B．随着温度的升高，黑体辐射的峰值波长向长波方向移动 C．随着温度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度均增加 D．黑体辐射的强度不仅与温度有关，还与材料的种类及表面状况有关 【答案】C 【详解】AC．根据黑体辐射规律可知，温度升高，各种波长的辐射强度均增加，则有 故A错误，C正确； B．根据黑体辐射规律可知，随着温度的升高，黑体辐射的峰值波长向短波方向移动，故B错误； D．黑体辐射的强度仅与温度有关，与材料的种类及表面状况无关，故D错误。 故选C。 4．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随温度升高均减小 B．向外辐射的电磁波的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 【答案】D 【详解】A．由辐射强度图线可知，向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度随温度的变化而不同，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，A错误； B．由图可知，同一黑体在不同温度下向外辐射的最大辐射强度随温度升高而增加，B错误； CD．同一黑体在不同温度下随温度的增加向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移，C错误，D正确。 故选D。 5．某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标表示分子的速率。黑体辐射的实验规律如图乙所示，图乙中画出了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，图乙中 B．图甲中、图乙中 C．图甲中，图乙中 D．图甲中、图乙中 【答案】A 【详解】由图甲可知，温度为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，故对应的温度较高，故。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，辐射强度的极大值向波长较短方向移动，所以有。 故选A。 6．第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”由普朗克常数来定义。普朗克常数作为一个自然常数，源自于普朗克提出的能量子概念，即，其中表示能量，表示频率，则的单位用国际单位制基本单位表示为（　　） A． B．N·m/s C． D． 【答案】D 【详解】AB．单位J与N均为导出单位，不是国际单位制中的基本单位，故AB错误； CD．表示频率，国际单位制中的基本单位为1/s，表示能量，单位为J，该单位也可以表示为N·m，而单位N也可以表示为，根据，整理得 利用单位运算可知，h的国际单位制中的基本单位为。 故选D。 7．非接触式温度计在公共场所被广泛应用，其测温原理是基于黑体辐射规律。下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图像中，符合黑体辐射实验规律的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】黑体辐射的特点：一方面，各种波长的辐射强度随温度升高都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。故选A。 8．关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体辐射规律除与温度有关之外，还与材料及表面状况有关 B．黑体吸收了绝大部分电磁波 C．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律 D．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 【答案】C 【详解】A．根据黑体辐射规律：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，与材料及表面状况无关，故A错误。 B．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，故B错误。 C．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律，故C正确。 D．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较短的方向移动，故D错误。 故选C。 9．对黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素有（　　） A．温度 B．材料 C．表面状况 D．以上都不对 【答案】A 【详解】根据黑体辐射的基本性质（普朗克辐射定律），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，与材料种类、表面状况等无关，温度升高时，辐射强度增大，且辐射强度的极大值向短波方向移动。 故选A。 10．下列关于物理学史的说法中，正确的是（    ） A．赫兹证明了洛伦兹力的存在 B．法拉第预言了光是电磁波 C．普朗克提出了能量子的观点 D．安培发现了电流磁效应 【答案】C 【详解】A．赫兹通过实验证明了电磁波的存在，而洛伦兹力是由亨德里克·洛伦兹提出的公式，描述电荷在磁场中的受力，故A错误。 B．电磁波理论由麦克斯韦预言，并指出光是一种电磁波；法拉第的主要贡献是电磁感应定律，并未预言光是电磁波，故B错误。 C．普朗克在1900年提出能量子的概念，以解释黑体辐射现象，这标志着量子理论的诞生，故C正确。 D．电流磁效应由奥斯特于1820年发现；安培的主要贡献是安培定律和安培力，故D错误。 故选C。 二、多选题 11．关于普朗克“能量量子化”的假设，下列说法正确的是（　　） A．认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的 B．认为能量值是连续的 C．认为微观粒子的能量是量子化的、连续的 D．认为微观粒子的能量是分立的 【答案】AD 【详解】普朗克的理论认为带电微粒辐射或吸收能量时，是一份一份的，微观粒子的能量是量子化的，是分立的。 故选AD。 12．下列对物理学史的描述中正确的是（　　） A．首次发现电磁感应现象规律的物理学家是法拉第 B．电场这个“场”的概念最先是由库仑提出的 C．赫兹首先用实验证实电磁波的存在 D．普朗克首先提出“量子”概念来解释黑体辐射 【答案】ACD 【详解】A．首次发现电磁感应现象规律的物理学家是法拉第，故A正确； B．电场这个“场”的概念最先是由法拉第提出的，故B错误； C．赫兹首先用实验证实电磁波的存在，故C正确； D．普朗克首先提出“量子”概念来解释黑体辐射，故D正确。 故选ACD。 13．下列关于能量量子化的说法正确的是（　　） A．能量子假说是由爱因斯坦最早提出来的 B．能量子与电磁波的频率成正比 C．带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的 D．电磁波波长越长，其能量子越大 【答案】BC 【详解】A．能量子假说是由普朗克最早提出来的。故A选项错误； B．根据普朗克能量量子化假说，能量子的能量，为频率。故B选项正确； C．根据普朗克能量量子化假说，能量不连续，所以带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的。故C选项正确； D．能量子的能量，所以电磁波波长越长，其能量子越小。故D选项错误。 故选BC。 14．热辐射是指所有物体在一定的温度下都要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。在研究某一黑体辐射的实验规律时，得到了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系如图。图中横轴表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度，则由辐射强度图线可知，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．辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动 C．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加 D．向外辐射的电磁波的总功率随温度升高而减小 【答案】BC 【详解】A．根据辐射强度图线可知，同一黑体在不同温度下向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度不相同，温度越高，辐射强度越强，A错误； B．根据辐射强度图线可知，辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向移动，B正确； C．根据辐射强度图线可知，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，C正确； D．根据辐射强度图线可知，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加，即向外辐射的电磁波的总功率随温度升高而增大，D错误。 故选BC。 15．不能正确解释黑体辐射实验规律的是（　　） A．能量的连续经典理论 B．普朗克提出的能量量子化理论 C．以上两种理论体系任何一种都能解释 D．牛顿提出的能量微粒说 【答案】ACD 【详解】根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，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，只有B能正确解释，故选A、C、D。 16．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除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关 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 【答案】CD 【详解】A．黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，故A错误； BC．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，故 B错误，C正确； D．在空腔壁上开很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内多次反射、吸收后，几乎不能从小孔射出，则这个空腔就成了一个黑体，故D正确。 故选CD。 17．关于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，下列说法正确的是（    ） A．以某一个最小能量值的整数倍为单位一份一份地辐射 B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍 C．吸收的能量可以是连续的 D．辐射和吸收的能量是量子化的 【答案】ABD 【详解】根据普朗克提出的理论知带电微粒辐射和吸收的能量是不连续的，是量子化的，故ABD正确，C错误。 故选ABD。 18．下面四幅图片涉及物理学的四个重大发现，下列说法正确的是（　　） A．图甲，爱因斯坦运用“能量子”的观点成功解释了黑体辐射现象，说明能量是不连续的 B．图乙，焦耳通过热功当量实验为能量守恒定律奠定了实验基础 C．图丙，著名的“泊松亮斑”证明了泊松的观点“光的粒子说” D．图丁，开普勒研究行星运动规律认为地球与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相同 【答案】BD 【详解】A．图甲，普朗克运用“能量子”的观点成功解释了黑体辐射现象，说明能量是不连续的，故A错误； B．图乙，焦耳通过热功当量实验为能量守恒定律奠定了实验基础，故B正确； C．图丙，著名的“泊松亮斑”是光的衍射现象，证明了“光的波动说”，故C错误； D．图丁，开普勒利用第谷的观察数据研究行星运动规律，认为地球与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相同，故D正确。 故选BD。 19．普通物体辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，具有一定的分布规律，这种分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。黑体辐射实验规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A．黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关 B．当温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所增加 C．当温度升高时，辐射强度峰值向波长较短的方向移动 D．黑体不能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波 【答案】AC 【详解】A．黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关，故A正确； B．当温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所减小，故B错误； C．当温度升高时，辐射强度峰值向波长较短的方向移动，故C正确； D．黑体之所以称为黑体，就是能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波，故D错误。 故选AC。 20．下列说法中正确的是（　　） A．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做黑体 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与它的温度、材料的种类及表面状况有关 C．普朗克最早提出能量子概念，并成功解释黑体辐射实验规律，他是量子力学的奠基人之一 D．电磁波不能在真空中传播 【答案】AC 【详解】A．能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这样的物体称为黑体，故A正确； B．与一般材料的物体不同，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，故B错； C．普朗克通过研究黑体辐射最早提出能量子的概念，并成功解释黑体辐射实验规律，成为量子力学的奠基人之一，故C正确； D．由电磁波的产生原理可知，电磁波的传播不需要传播介质，在真空中也能传播，故D错。 故选AC。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $