2017-2018学年（沪科版）高中物理选修3-5（同步课件+学业分层测评+教师用书）：2．1拨开黑体辐射的疑云 (3份打包)

学业分层测评(五) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．(多选)以下关于辐射强度与波长关系的说法中正确的是( ) A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波 B．当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高 C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强 D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高 【解析】由辐射强度随波长变化关系图知，随着温度的升高，各种波长的波的辐射强度都增加，而热辐射不是仅辐射一种波长的电磁波，选项B、C正确． 【答案】BC 2．在实验室或工厂的高温炉子上开一小孔，小孔可看做黑体，由小孔的热辐射特性，就可以确定炉内的温度．如图2­1­4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( ) 图2­1­4 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长方向移动 【解析】一般材料的物体辐射能的多少决定于物体的温度(T)、辐射波的波长、时间的长短和发射的面积，而黑体是指在任何温度下，全部吸收任何波长的辐射的物体，黑体辐射的强度按波长的分布只与温度有关．实验表明，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有所增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．从图中可以看出，λ1<λ2，T1>T2，本题正确选项为A. 【答案】A 3．(多选)关于黑体辐射的实验规律说法正确的有( ) A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加 B．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 C．黑体辐射的强度与波长无关 D．黑体辐射无任何实验规律 【答案】AB 4．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化．他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是( ) A．微波是指波长在10－3 m到0.1 m之间的电磁波 B．微波和声波一样都只能在介质中传播 C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射 D．能量的量子化只是假说，无实际意义 【解析】微波是一种电磁波，由电磁波可知，微波的波长在10－3～1 m，A错误；电磁波的传播不需要介质，B错；由于分子和原子的热运动引起的一切物体不断向外辐射的电磁波又叫热辐射，C正确；普朗克的能量子假设，使人类对微观世界的本质有了全新的认识，对现代物理学的发展产生了革命性的影响，D错误． 【答案】C 5．已知某种单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子ε的值为( ) 【导学号：06092063】 A．h B. C. D．以上均不正确 【解析】由光速、波长的关系可得出光的频率ν＝，故选项A正确．，从而ε＝hν＝h 【答案】A 6．(多选)一激光器发光功率为P，发出的激光在折射率为n的介质中波长为λ，若在真空中速度为c，普朗克常量为h，则下列说法正确的是( ) 【导学号：06092064】 A．该激光在真空中的波长为nλ B．该波的频率为 C．该激光器在t s内辐射的能量子数为 D．该激光器在t s内辐射的能量子数为 【解析】由n＝，故选项C正确，选项D错误．＝，故在t s内辐射的能量子数为，故选项B错误；在t s内辐射能量E＝Pt，每个能量子ε＝hν＝h＝＝nλ，故选项A正确；频率ν＝＝，在真空中波长λ真＝知在介质中速度v＝ 【答案】AC 7．微观世界里的能量是一份一份的，其中不可分的最小值叫________，它的值为________． 【解析】由普朗克的设想可知，能量的不可分的最小值叫能量子，它的值是hν. 【答案】能量子hν 8．医生用红外热像仪监测人的体温，只要被测者从仪器前走过，便可知他的体温是多少，你知道其中的道理吗？ 【解析】根据热辐射的实验规律可知，人的体温升高，人体辐射的红外线的频率和强度就会增加，通过监测被测者辐射的红外线的频率和强度，就可以知道该人的体温了． 【答案】见解析 [能力提升] 9．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是多少？ 【解析】因每秒有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的最小功率P＝ W＝2.3×10－18 W.，可解得P＝6×，式中E＝6ε，又ε＝hν＝h 【答案】2.3×10－18 W 10．某广播电台发射功率为10 kW，在空气中波长为187.5 m的电磁波，试求： 【导学号：06092016】 (