2022年新教材高中物理 第四章 原子结构和波粒二象性 第1节 普朗克黑体辐射理论基础训练（含解析）新人教版选择性必修第三册.docx

1、第1节 普朗克黑体辐射理论课堂检测1.（多选）关于对热辐射的认识，下列说法正确的是( )A.温度越高，物体辐射的电磁波越强B.冷的物体只吸收电磁波C.辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料的种类及表面状况无关D.常温下看到的不透明、非发光物体的颜色是反射光的颜色答案：A ; D解析：一切物体都在不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强；常温下看到的不透明、非发光物体的颜色是反射光的颜色。2.（多选）2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体形式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

2、列与宇宙微波背景辐射相关的说法中，正确的是( )A.微波是指波长在10-3m到10m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.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说答案：A ; C ; D解析：微波是波长在10-3m到10m的电磁波，故A项正确。物体中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射，所以黑体的热辐射实际上是电磁辐射，而电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故B项错误，C项正确。普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说后，成功拟合了黑体辐射曲线，故D项正确。3.硅光电池是一种将光辐射的能量转化为电能的新型电池。若有N

3、个波长为0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为（h为普朗克常量，c为光速）( )A.hc0 B.Nhc0 C.Nh0 D.2Nh0答案：B解析：一个光电子的能量=h=hc0，则N个光子的总能量E=Nhc0，B项正确。4.“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，减小答案：B解析：根据黑体辐射实验的规律可知，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增强，

4、另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故若人体温度升高，则人体热辐射强度I增大，辐射强度极大值对应的波长减小，故B项正确。素养视角教材拓展普朗克常量普朗克在1900年研究黑体辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果相符。这样的一份能量叫作能量子，每一份能量子等于h，为辐射电磁波的频率，h为一常量，叫作普朗克常量。普朗克常量的发现，不仅成为现代物理学的重要基础，还打破了经典物理学中一切过程都是连续变化的观念。普朗克常量是物理学中最基本的常数之一，而且它能被精确地测量。所以用来定义一些物理量的单位是普朗克常量一个重要的应用。素

5、养演练1.第26届国际计量大会于2018年11月通过决议，正式更新了千克、安培、开尔文和摩尔四个基本单位的定义，国际测量界的夙愿终于实现国际测量体系将全部建立在基本物理常数上，大大提高了计量的稳定性和精确性。比如，最受关注的“千克”，不再以具体实物的质量来定义，而将以量子力学中的普朗克常量h为基准，经过一系列物理换算，算出质量。已知普朗克常量与频率的乘积可以表示能量，下列属于用国际单位制的基本单位来表示普朗克常量h单位的是( )A.J/s B.kgm2/s C.kgm2/s3 D.Nms答案：B解析：根据公式=h，因能量的单位为J，频率的单位为s-1，那么普朗克常量h单位：1Js=1Nms=1

6、kgms2ms=1kgm2s，故B项正确。课时评价作业见学用作业本130页基础达标练1.下列宏观概念是“量子化”的是( )A.物体的质量B.木棒的长度C.花生米的粒数D.物体的动量答案：C解析：花生米的粒数只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的。2.（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答案：B ; C解析：由辐射强度随波长

7、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。3.（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，因而是错误的答案：B ; C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，最小能量值=h。4.已知某种单色光的波长为，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的值为( )A.hc B.h C.ch D.以上均不正确答案：A解析：由

8、波速公式v=和能量子=h可解得单色光能量的值。5.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.答案：D解析：黑体辐射的波长分布情况随温度而变，温度越高各种波长的辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长短的方向移动。素养提升练6.（2021安徽阜阳颍东衡水实验中学高二调研）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

9、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：C解析：黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，A项错误。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，B项错误，C项正确。从小孔入射的电磁波经由空腔内壁多次反射和吸收，再次从小孔出射的辐射量很少，可以忽略不计，因此空腔的小孔可以看作黑体；空腔内壁是有反射的，不是黑体。所以不是“有小孔的空腔可以看作黑体”，而是“空腔的小孔可以看作黑体”，D项错误。7.两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体表面的能量子数与第二束光在相

10、同时间内打在物体表面的能量子数之比为5:4，则这两束光的能量子和波长之比分别为( )A.4:54:5 B.5:44:5C.5:45:4 D.4:55:4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能量子数之比为5:4，根据E=NE0，因为E相同，可得能量子之比为4:5；再根据E0=h=hc/，能量子与波长成反比，故波长之比为5:4，故D项正确。8.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6.6310-34Js，光速为3.0108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功

11、率是( )A.2.310-18W B.3.810-19WC.7.010-10W D.1.210-18W答案：A解析：因为每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收的最小功率P=Et，式中E=6，t=1s，又=h=hc，可解得P=66.6310-34310853010-9W2.310-18W。故A项正确。创新拓展练9.（）某广播电台的发射功率为10kW，发射的是在空气中波长为187.5m的电磁波，则：（普朗克常量h=6.6310-34Js，光速c=3108m/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2.5km处，直径为2m的球状天线每秒接收的能量子数以及接收功率。答案：（1）9.41030（2）3.761023410-4W解析：（1）每个能量子的能量=h=hc=6.6310-343108187.5J1.0610-27J则每秒电台发射上述波长能量子数N=Pt9.41030个（2）设球状天线每秒接收能量子数为n，以电台发射天线为球心，则半径为R的球面积S=4R2，而球状天线的有效接收面积S=r2，所以n=NSS=Nr24R2=9.41030124(2.5103)2=3.761023个接收功率P收=nt=3.7610231.0610-27W410-4W。