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

**基本信息** 聚焦普朗克黑体辐射理论，以“黑体辐射-能量子-能量量子化”为逻辑主线，通过概念辨析与定量计算结合的题型，夯实物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |黑体与黑体辐射|10小题|以概念辨析（黑体性质）和图像分析（辐射强度-波长关系）为主|从黑体模型建构切入，理解辐射规律与温度的关系| |能量子|10小题|含物理学史、能量子计算（E=hν）及微观能量特性判断|引入普朗克能量子假说，建立能量不连续的科学思维| |能量量子化|10小题|综合电磁波、光子能量关系，涉及多选与计算题|深化能量量子化应用，关联电磁波谱与能量观念|

4.1普朗克黑体辐射理论（专题训练） 一．黑体与黑体辐射（共10小题） 二．能量子（共10小题） 三．能量量子化（共10小题） 一．黑体与黑体辐射（共10小题） 1．下列说法正确的是（　　） A．光是以波动形式传播的一种机械振动 B．电磁波与机械波的波长、波速、频率关系均满足 C．电磁波既可以传递能量也可以传递信息 D．黑体既不反射电磁波也不向外辐射电磁波 2．下列关于黑体的说法不正确的是（   ） A．黑体不反射电磁波 B．黑体辐射规律表明微观粒子的能量是连续的 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关 D．黑体是用来建立热辐射定律的理想辐射体 3．下列说法正确的是（　　） A．射电望远镜是在X射线波段观测天体的 B．法拉第的圆盘发电机是根据电磁感应现象制造的 C．安培发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 D．“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍”，作出这一大胆假设的科学家是爱因斯坦 4．下列说法正确的是（　　） A．黑体一定是黑色的 B．热辐射只能产生于高温物体 C．微观粒子的能量只能是能量子的整数倍 D．能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比 5．对比学习可以帮助同学们抓住规律的要点。对比教材中两组相似的曲线，图甲为某气体在0℃和100℃温度下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化规律；图乙为在T1、T2两种温度下黑体的辐射强度与其辐射电磁波波长的关系。下列说法正确的是（　　） A．图甲中虚线对应100℃时的情形 B．由图甲可知，温度升高后每个速率区间的分子数占总分子数的百分比都变大了 C．由图乙可知，温度升高后各种波长的辐射强度都增加了 D．由图乙可知，温度升高后黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 6．在T1、T2两种温度条件下，黑体辐射强度与辐射波长的关系图像如下图所示，则下列关于黑体辐射，说法正确的是（　　） A． B．随着温度的升高，黑体辐射的峰值向长波方向移动 C．图像与坐标轴围成的面积相等且都是1 D．黑体不仅可以反射电磁波，还可以向外辐射电磁波 7．（多选）“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 B．I减小 C．增大 D．减小 8．（多选）如图所示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．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．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律 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，这个小孔就成了一个黑体 9．（多选）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图甲为分子在不同温度下的速率分布图像，各图线与横轴所围成的面积相等 B．图乙中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向频率较高的方向移动 C．图丙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力大于玻璃板受到的重力，其主要原因是玻璃板受到大气压力作用 D．图丁中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的质量和体积 10．如图所示，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有_______，另一方面，辐射强度的极大值向波长_______的方向移动。 二．能量子（共10小题） 11．有一种像小手电一样的微型光导体紫外消毒灯能杀灭新冠病毒，它能发出波长为253.7nm紫外线，光束近似平行光，其光斑中央附近能流密度约66μW/mm2，照在靠近它光出口的被消毒物品上，光斑中央附近垂直于光束的每1mm2面积上，每秒钟照射到的紫外线光子数量级大约为（　　）（已知普朗克常数h=6.63×10⁻34J·s） A．1013~1014个 B．1015~1016个 C．1017~1018个 D．1019~1020个 12．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 13．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为，光速为，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（　　） A． B． C． D． 14．下列说法正确的是（　　） A．普朗克认为微观粒子的能量是量子化的或者说是不连续的 B．库仑认为在电荷周围存在着一种由它产生的电场，法拉第认为场是物质存在的一种形式 C．安培发现了电流的磁效应，奥斯特发现磁生电 D．赫兹建立了经典的电磁场理论，麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波 15．用国际单位制的基本单位表示物理常量，其中正确的是（　　） A．元电荷电量 B．普朗克常量 C．引力常量 D．静电力常量 16．宏观世界一个典型的弹簧振子做简谐运动的频率为10 Hz，其振幅越大，能量越大，其振动能量数量级约为J。物体辐射电磁波其实是物体中的带电微粒辐射电磁波，根据电动力学计算可知，物体中的带电微粒（如原子、分子、离子等）振动频率的数量级约为1015Hz。已知普朗克常量h数量级为10－34 J·s。下列说法不正确的是（　　） A．物体中的带电微粒振动的能量数量级约为10－19 J B．普朗克的能量子理论与我们对宏观世界的认识矛盾，所以对宏观弹簧振子不适用 C．该典型宏观弹簧振子的能量子约为10－33 J D．普朗克的能量子理论对微观带电微粒和宏观弹簧振子均适用 17．（多选）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，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3.75×10-7 m D．该紫外线能量子的能量为5.28×10-19 J 18．（多选）下列说法正确的是（　　） A．黑体都是黑色的 B．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关 C．普朗克的能量子假设认为能量只能是某一最小能量值的整数倍 D．能量的耗散表明，能源在利用过程中能量在数量上减少了 19．（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．电磁波的能量子与电磁波在真空中的波长成反比 D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的 20．普朗克理论∶ （1）借助于能量子的假说，普朗克得出了黑体辐射的强度按________的公式，与实验符合得非常好。 （2）普朗克在1900年把能量子列入物理学，正确地破除了“________”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一。 三．能量量子化（共10小题） 21．下列关于电磁波和能量子的说法正确的是（　　） A．电磁波单个光子的能量与其频率成正比 B．微观粒子的能量变化是连续的 C．红光的能量子的能量比绿光的大 D．电磁波单个光子的波长越长，其能量越大 22．电与磁的联系是物理学中最美妙、最重要的联系之一，通过许多物理学家的关键实验和理论突破，发现它们其实是同一基本相互作用的两个不可分割的方面。下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在 B．根据麦克斯韦电磁场理论，在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场 C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的 D．普朗克提出了能量量子化的概念，并认为带电微粒的能量是可以连续变化的 23．光是一种电磁波，其中红、橙、黄、绿4种单色光的波长分别是、，则4种单色光中光子能量最大的是（　　） A．红光 B．橙光 C．黄光 D．绿光 24．下列说法正确的是（   ） A．普朗克认识到变化的磁场可以产生电场，变化的电场也可以产生磁场 B．赫兹引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想 C．电场线和磁感线是可以形象描述场的强弱和方向的假想的曲线 D．红外线可以消毒，紫外线可以用来加热理疗 25．普朗克提出的能量量子化假说认为（　　） A．物体辐射的能量是连续的 B．能量子的能量与电磁波的频率成反比 C．微观粒子的能量只能是某一最小能量值的整数倍 D．能量量子化仅适用于黑体辐射，不适用于其他物理过程 26．（多选）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 27．（多选）关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，赫兹引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想 B．图乙中，金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向外 C．图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中产生感应电流 D．图丁中，在真空中紫外线的传播速度比红外线的传播速度大 28．（多选）有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A．图1是黑体辐射的实验规律，图中 B．图2中，在梁的自由端施力，梁发生弯曲，上表面应变片的电阻变大 C．图3中，强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落（不计空气阻力）可视为做自由落体运动 D．图4中，电子感应加速器是通过感生电场来实现电子的加速 29．（多选）下列说法正确的是（　　） A．电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 B．爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 C．紫外线可以消毒，X射线可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变细胞 D．机场处用红外线对旅客的行旅箱进行安全检查 30．某广播电台的发射功率为10 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，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个数以及接收功率。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1普朗克黑体辐射理论（专题训练） 一．黑体与黑体辐射（共10小题） 二．能量子（共10小题） 三．能量量子化（共10小题） 一．黑体与黑体辐射（共10小题） 1．下列说法正确的是（　　） A．光是以波动形式传播的一种机械振动 B．电磁波与机械波的波长、波速、频率关系均满足 C．电磁波既可以传递能量也可以传递信息 D．黑体既不反射电磁波也不向外辐射电磁波 【答案】C 【详解】A．光是一种电磁波，其传播不需要介质，而机械振动需要介质传播，故A错误； B．电磁波与机械波的波长、波速、频率关系均满足，故B错误； C．电磁波具有能量（如太阳能加热）和信息传递（如无线电通信）的功能，故C正确； D．黑体吸收所有入射电磁波而不反射，但会向外辐射电磁波（如黑体辐射现象），故D错误。 故选C。 2．下列关于黑体的说法不正确的是（   ） A．黑体不反射电磁波 B．黑体辐射规律表明微观粒子的能量是连续的 C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关 D．黑体是用来建立热辐射定律的理想辐射体 【答案】B 【详解】A．根据黑体的定义，黑体能够吸收所有入射的电磁辐射，不发生反射，故A正确，不符合题意； B．黑体辐射的经典理论（如瑞利-金斯定律）假设能量连续，但该理论在短波区域出现“紫外灾难”，与实验不符。普朗克的黑体辐射定律引入能量量子化概念，即能量是离散的（），解决了这一问题，表明微观粒子能量并非连续，故B错误，符合题意； C．黑体辐射的谱分布仅取决于温度，与物体的材料、形状等无关，这是黑体的基本特性，由普朗克定律描述，故C正确，不符合题意； D．黑体作为理想模型，用于推导热辐射定律（如普朗克定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律），故D正确，不符合题意。 本题要求选出不正确的说法，故选B。 3．下列说法正确的是（　　） A．射电望远镜是在X射线波段观测天体的 B．法拉第的圆盘发电机是根据电磁感应现象制造的 C．安培发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 D．“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍”，作出这一大胆假设的科学家是爱因斯坦 【答案】B 【详解】A．射电望远镜用于观测射电波段（波长约1 mm至10 m），而X射线波段（波长约0.01 nm至10 nm）需使用X射线望远镜。射电望远镜并非用于X射线观测，故A错误； B．法拉第的圆盘发电机利用导体在磁场中运动产生感应电流，其原理基于电磁感应现象，故B正确； C．电流的磁效应（电流产生磁场）由奥斯特于1820年发现，首次揭示了电与磁的联系，故C错误； D．“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍”这一假设指能量量子化，由普朗克于1900年提出（用于解释黑体辐射），故D错误。 故选B。 4．下列说法正确的是（　　） A．黑体一定是黑色的 B．热辐射只能产生于高温物体 C．微观粒子的能量只能是能量子的整数倍 D．能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比 【答案】D 【详解】A.黑体是指能够完全吸收所有入射电磁辐射的理想物体，但其自身会因温度不同而发出不同波长的电磁波（热辐射），例如，高温黑体可发光（如发红或发白），故黑体不一定是黑色的，A错误； B.任何温度高于绝对零度的物体都会产生热辐射，只是辐射的强度和波长分布随温度变化，例如，人体也会辐射红外线，B错误； C.普朗克提出能量量子化假设（E=nhν），但该假设最初针对谐振子的能量，对于自由粒子或非束缚态粒子，能量可以是连续的，因此，选项C的表述过于绝对，C错误； D.根据普朗克公式E=hν，能量子的能量由频率ν和普朗克常数h决定，与频率成正比，且能量是确定的，D正确。 故选D。 5．对比学习可以帮助同学们抓住规律的要点。对比教材中两组相似的曲线，图甲为某气体在0℃和100℃温度下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化规律；图乙为在T1、T2两种温度下黑体的辐射强度与其辐射电磁波波长的关系。下列说法正确的是（　　） A．图甲中虚线对应100℃时的情形 B．由图甲可知，温度升高后每个速率区间的分子数占总分子数的百分比都变大了 C．由图乙可知，温度升高后各种波长的辐射强度都增加了 D．由图乙可知，温度升高后黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 【答案】C 【详解】A．根据麦克斯韦速率分布图像可知，温度升高时，分子速率分布会向速率较大的方向偏移，则图甲中虚线对应0℃时的情形，故A错误； B．温度升高后，分子速率分布向速率较大的方向偏移，只是在速率较大区间分子数占分子数的百分比增大，而在速率较小区间分子数占总分子数的百分比减小，并不是每个速率区间的分子数占总分子数的百分比都变大，故B错误； CD．根据黑体辐射的实验规律，温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，同时各种波长的辐射强度都增加了，故C正确，D错误。 故选C。 6．在T1、T2两种温度条件下，黑体辐射强度与辐射波长的关系图像如下图所示，则下列关于黑体辐射，说法正确的是（　　） A． B．随着温度的升高，黑体辐射的峰值向长波方向移动 C．图像与坐标轴围成的面积相等且都是1 D．黑体不仅可以反射电磁波，还可以向外辐射电磁波 【答案】A 【详解】A．因为温度为T1时辐射强度的峰值较大，所以，故A正确； B．随着温度的升高，黑体辐射的峰值向短波方向移动，B错误； C．图像与坐标轴围成的面积不相等，C错误； D．黑体不反射电磁波，D错误。 故选A。 7．（多选）“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 B．I减小 C．增大 D．减小 【答案】AD 【详解】AB．黑体辐射的实验规律如图 特点是随着温度升高，各种波长的辐射强度I都有增加，所以人体热辐射的强度I增大，故A正确，B错误； CD．图像可知随着温度的升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，即减小，故C错误，D正确。 故选AD。 8．（多选）如图所示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．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．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律 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，这个小孔就成了一个黑体 【答案】AC 【详解】A．不同温度的物体向外辐射的电磁波的波长范围是不同的，温度越高向外辐射的能量中，波长小的波越多，所以T1>T2，故A正确； B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，故B错误； C．普朗克提出的能量量子化理论很好的解释了黑体辐射的实验规律，故C正确； D．这样的小孔只能说近似为一个黑体，故D错误。 故选AC。 9．（多选）下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图甲为分子在不同温度下的速率分布图像，各图线与横轴所围成的面积相等 B．图乙中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向频率较高的方向移动 C．图丙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力大于玻璃板受到的重力，其主要原因是玻璃板受到大气压力作用 D．图丁中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的质量和体积 【答案】AB 【详解】A．图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，各图线与横轴所围成的面积相等，故A正确； B．图乙中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短，频率较高的方向移动，故B正确； C．图丙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到水分子的引力的作用，故C错误； D．图丁中，用气体的摩尔质量除以阿伏加德罗常数可得气体分子的质量；用气体的摩尔体积除以阿伏加德罗常数可得一个气体分子运动占据的空间的体积，不可以估算出气体分子的体积，故D错误。 故选AB。 10．如图所示，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有_______，另一方面，辐射强度的极大值向波长_______的方向移动。 【答案】 增强 较短 【详解】[1][2]随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增强，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 二．能量子（共10小题） 11．有一种像小手电一样的微型光导体紫外消毒灯能杀灭新冠病毒，它能发出波长为253.7nm紫外线，光束近似平行光，其光斑中央附近能流密度约66μW/mm2，照在靠近它光出口的被消毒物品上，光斑中央附近垂直于光束的每1mm2面积上，每秒钟照射到的紫外线光子数量级大约为（　　）（已知普朗克常数h=6.63×10⁻34J·s） A．1013~1014个 B．1015~1016个 C．1017~1018个 D．1019~1020个 【答案】A 【详解】能流密度I表示单位时间单位面积的能量，题中I=66μW/mm²=66×10-6J/(s·mm²)，即每秒每1mm²面积接收的总能量为 单个光子的能量为 其中λ=253.7nm=253.7×10-9m，光速c=3×108m/s，普朗克常量h=6.63×10⁻34J·s 则光子数 其数量级在10¹³~10¹⁴之间 故选A。 12．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。 13．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为，光速为，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，所以察觉到绿光所接收到的最小功率为，， 联立解得 带入数据 故选A。 14．下列说法正确的是（　　） A．普朗克认为微观粒子的能量是量子化的或者说是不连续的 B．库仑认为在电荷周围存在着一种由它产生的电场，法拉第认为场是物质存在的一种形式 C．安培发现了电流的磁效应，奥斯特发现磁生电 D．赫兹建立了经典的电磁场理论，麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波 【答案】A 【详解】A．普朗克在1900年提出量子理论，认为微观粒子的能量是量子化的或不连续的，故A正确； B．电场概念是由法拉第提出的，库仑定律仅描述电荷间作用力，未提出电场概念，故B错误； C．电流的磁效应由奥斯特于1820年发现，磁生电（电磁感应）由法拉第于1831年发现，故C错误； D．经典的电磁场理论由麦克斯韦于19世纪60年代建立，赫兹于19世纪80年代通过实验证实电磁波存在，故D错误。 故选A。 15．用国际单位制的基本单位表示物理常量，其中正确的是（　　） A．元电荷电量 B．普朗克常量 C．引力常量 D．静电力常量 【答案】A 【详解】国际单位制（SI）的基本单位包括米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、摩尔（mol）、坎德拉（cd）。物理常量需用基本单位或其组合表示，不能包含导出单位（如焦耳 J、库仑 C）。 A．元电荷电量的单位为电荷，国际单位制中电荷的基本单位表示为安培·秒（A·s），因为 1 C = 1 A·s，元电荷电量，使用基本单位A 和s，故A正确； B．普朗克常量的单位为焦耳秒（J·s），焦耳是导出单位，1 J = 1 kg·m²·s⁻²，因此的基本单位表示为kg·m²·s⁻¹。选项给出，包含导出单位J，未用基本单位表示，故B错误； C．引力常量的标准单位为 kg⁻¹·m³·s⁻²（因为的单位 1N·m²·kg⁻² = 1(kg·m·s⁻²)·m²·kg⁻² = 1kg⁻¹·m³·s⁻²。选项给出，单位写为 kg·m³·s⁻²（kg 为正幂），与标准单位不符，故C错误； D．静电力常量的单位为N·m²·C⁻²，其中1N =1 kg·m·s⁻²，C为导出单位（1 C = 1 A·s），因此的基本单位表示为 kg·m³·s⁻⁴·A⁻²，故D错误。 故选A。 16．宏观世界一个典型的弹簧振子做简谐运动的频率为10 Hz，其振幅越大，能量越大，其振动能量数量级约为J。物体辐射电磁波其实是物体中的带电微粒辐射电磁波，根据电动力学计算可知，物体中的带电微粒（如原子、分子、离子等）振动频率的数量级约为1015Hz。已知普朗克常量h数量级为10－34 J·s。下列说法不正确的是（　　） A．物体中的带电微粒振动的能量数量级约为10－19 J B．普朗克的能量子理论与我们对宏观世界的认识矛盾，所以对宏观弹簧振子不适用 C．该典型宏观弹簧振子的能量子约为10－33 J D．普朗克的能量子理论对微观带电微粒和宏观弹簧振子均适用 【答案】B 【详解】A．带电微粒振动频率数量级为Hz，能量J，故A正确； B．普朗克能量子理论在宏观系统中因能量子极小（如弹簧振子的能量子J），总能量（约 J）可视为连续，但理论本身仍适用，故B错误； C．宏观弹簧振子频率为10Hz，能量子J，故C正确； D．普朗克理论对微观和宏观系统均适用，宏观中量子化效应不显著，故D正确。 本题选错误的，故选B。 17．（多选）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，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3.75×10-7 m D．该紫外线能量子的能量为5.28×10-19 J 【答案】CD 【详解】A．红外线具有热效应，可用于加热理疗，而紫外线主要用于杀菌消毒等，故A错误； B．紫外线的频率比可见光高，波长比可见光短，故B错误； C．根据电磁波在真空中的速度 其中为真空中光速，λ为波长，f为频率 可得该紫外线在真空中的波长，故C正确； D．根据光子能量公式 可得该紫外线能量子的能量，故D正确。 故选CD。 18．（多选）下列说法正确的是（　　） A．黑体都是黑色的 B．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关 C．普朗克的能量子假设认为能量只能是某一最小能量值的整数倍 D．能量的耗散表明，能源在利用过程中能量在数量上减少了 【答案】BC 【详解】A．黑体自身辐射电磁波，但不一定是黑色的，故A错误； B．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，选项B正确； C．普朗克的能量子假设认为能量只能是某一最小能量值的整数倍，选项C正确； D．能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但是在可利用的品质上降低了，故D错误。 故选BC。 19．（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．电磁波的能量子与电磁波在真空中的波长成反比 D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的 【答案】BC 【详解】AB．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，故A错误，B正确； C．最小能量值ε=hν，又电磁波在真空中 故有 电磁波的能量子与电磁波在真空中的波长成反比，故C正确； D．能量子假说反映的是微观世界的特征，不同于宏观世界，并不是与现实世界相矛盾，故D错误。 故选BC。 20．普朗克理论∶ （1）借助于能量子的假说，普朗克得出了黑体辐射的强度按________的公式，与实验符合得非常好。 （2）普朗克在1900年把能量子列入物理学，正确地破除了“________”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一。 【答案】 波长分布 能量连续变化 【详解】（1）[1]根据普朗克理论可知，借助于能量子的假说，普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好。 （2）[2]普朗克在1900年把能量子列入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，成为新物理学思想的基石之一。 三．能量量子化（共10小题） 21．下列关于电磁波和能量子的说法正确的是（　　） A．电磁波单个光子的能量与其频率成正比 B．微观粒子的能量变化是连续的 C．红光的能量子的能量比绿光的大 D．电磁波单个光子的波长越长，其能量越大 【答案】A 【详解】A．根据光子能量公式，可知其能量与频率成正比，故A正确； B．依据量子理论，微观粒子的能量变化是量子化的、不连续的，故B错误； C．红光的频率低于绿光的频率，由可知，红光能量子小于绿光能量子，故C错误； D．由，波长越长，能量越小，故D错误。 故选A。 22．电与磁的联系是物理学中最美妙、最重要的联系之一，通过许多物理学家的关键实验和理论突破，发现它们其实是同一基本相互作用的两个不可分割的方面。下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在 B．根据麦克斯韦电磁场理论，在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场 C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的 D．普朗克提出了能量量子化的概念，并认为带电微粒的能量是可以连续变化的 【答案】A 【详解】A．麦克斯韦基于其电磁场理论预言了电磁波的存在，赫兹通过实验成功观测到电磁波，证实了这一预言，这是物理学史上的公认事实，故A正确； B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场；但静电场（不随时间变化）不会产生磁场，静磁场也不会产生电场，因此“一定产生”的说法不准确，故B错误； C．红外体温计的工作原理是检测人体因体温而发射的红外辐射，并非体温计自身发射红外线，故C错误； D．普朗克提出能量量子化概念，认为能量只能取离散值（如黑体辐射中的能量子），而非连续变化；选项后半句“认为带电微粒的能量可以连续变化”与量子化概念矛盾，故D错误。 故选A。 23．光是一种电磁波，其中红、橙、黄、绿4种单色光的波长分别是、，则4种单色光中光子能量最大的是（　　） A．红光 B．橙光 C．黄光 D．绿光 【答案】D 【详解】根据光子能量公式（其中为普朗克常数，为光速，为波长），光子能量与波长成反比。波长越短，能量越大。比较四种光的波长可知，绿光波长最短，故能量最大。 故选D。 24．下列说法正确的是（   ） A．普朗克认识到变化的磁场可以产生电场，变化的电场也可以产生磁场 B．赫兹引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想 C．电场线和磁感线是可以形象描述场的强弱和方向的假想的曲线 D．红外线可以消毒，紫外线可以用来加热理疗 【答案】C 【详解】A．变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场是由麦克斯韦提出的，普朗克的主要贡献在量子力学领域，故A错误。 B．能量子概念（能量量子化思想）是由普朗克在1900年研究黑体辐射时首次提出的，赫兹以实验证实电磁波存在而闻名，故B错误。 C．电场线和磁感线是物理学中引入的假想曲线，用于形象描述电场或磁场的强弱（通过线密度）和方向（通过切线方向），故C正确。 D．红外线具有热效应，常用于加热和理疗（如红外线灯）；紫外线具有较高能量，常用于消毒杀菌（如紫外线灯），选项表述颠倒，故D错误。 故选C。 25．普朗克提出的能量量子化假说认为（　　） A．物体辐射的能量是连续的 B．能量子的能量与电磁波的频率成反比 C．微观粒子的能量只能是某一最小能量值的整数倍 D．能量量子化仅适用于黑体辐射，不适用于其他物理过程 【答案】C 【详解】A．经典物理认为能量连续，而量子理论表明：物体辐射或者吸收能量是不连续的，以最小能量单元（量子）为单位一份份进行，能量值为量子能量的整数倍，故A错误； B．根据公式 可知能量与频率成正比，故B错误； C．普朗克提出能量以“能量子”形式存在，能量值为 （n为整数），故C正确； D．量子化理论后来被推广至其他领域（如光电效应），故D错误。 故选C。 26．（多选）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。 27．（多选）关于下列四幅图的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，赫兹引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想 B．图乙中，金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向外 C．图丙中，当线框向右匀速运动时，线框中的磁通量减小，线框中产生感应电流 D．图丁中，在真空中紫外线的传播速度比红外线的传播速度大 【答案】BC 【详解】A．图甲中，普朗克引入了能量子这一概念，首次提出了能量量子化的思想，故A错误； B．图乙中，金属圆环通以逆时针电流时，根据安培定则可知，圆环轴线的磁场方向垂直纸面向外，则小磁针静止时N极垂直纸面向外，故B正确； C．图丙中，当线框向右匀速运动时，离直线电流越来越远，线框中的磁通量减小，线框中产生感应电流，故C正确； D．图丁中，在真空中紫外线的传播速度等于红外线的传播速度，均为光速，故D错误。 故选BC。 28．（多选）有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A．图1是黑体辐射的实验规律，图中 B．图2中，在梁的自由端施力，梁发生弯曲，上表面应变片的电阻变大 C．图3中，强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落（不计空气阻力）可视为做自由落体运动 D．图4中，电子感应加速器是通过感生电场来实现电子的加速 【答案】ABD 【详解】A．图1中，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，所以T1>T2，故A正确； B．图2中，在梁的自由端施力F，梁发生弯曲，上表面拉伸，应变片的长度l变长，横截面积S变小，根据电阻定律可知上表面应变片的电阻变大，故B正确； C．图3中，强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落，铝管会产生感应电流，即产生电磁阻尼现象，阻碍强磁体的运动，故不可视做自由落体运动，故C错误； D．图4中，电子感应加速器是通过变化的磁场产生感生电场来实现电子的加速，故D正确。 故选ABD。 29．（多选）下列说法正确的是（　　） A．电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 B．爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 C．紫外线可以消毒，X射线可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变细胞 D．机场处用红外线对旅客的行旅箱进行安全检查 【答案】AC 【详解】A．电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，选项A正确； B．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，选项B错误； C．紫外线可以消毒，X射线可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变细胞，选项C正确； D．机场处用X射线对旅客的行旅箱进行安全检查，选项D错误。 故选AC。 30．某广播电台的发射功率为10 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，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个数以及接收功率。 【答案】(1) (2)   【详解】（1）每个光子的能量 则每秒电台发射的光子数 （2）设球状天线每秒接收的最大光子数为n个，以电台发射天线为球心，则半径为R的球面积 而球状天线的面积 所以 最大接收功率 2 / 2 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