高二物理寒假作业同步练习题能量量子化含解析

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C．表面状况 D．以上都正确
【答案】A.
【解析】影响黑体辐射电磁波的波长分布的因素是温度，故选项A正确．
2．以下宏观概念，哪些是“量子化”的( )
A．木棒的长度 B．物体的质量
C．物体的动量 D．学生的个数
【答案】D
【解析】所谓“量子化”是指不连续的情况，而选项A、B、C作为宏观物体的特性，具有连续性，学生个数不具有连续性．
3、（多选）关于热辐射，下列说法正确的是( )
A．只有高温物体才辐射电磁波
B．任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关
C．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
D．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波
【答案】CD
【解析】自然界的任何物体都向外辐射电磁波，温度越高，辐射电磁波的本领越强，故A错误．一般材料的物体辐射电磁波的情况与温度、表面情况、材料都有关，黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，故B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，温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动，故C正确．能完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫作黑体，故D正确．
4、（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】BC
【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．
5、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】C
【解析】黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，故选项A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，故选项B错误，选项C正确；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔，故选项D错误．
6、下列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 ( )
【答案】 A
【解析】黑体辐射规律：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，据此规律可知A图正确．
7、于黑体与黑体辐射，下列说法错误的是( )
A．一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关
B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射
C．带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍
D．黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
【答案】A
【解析】一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，与材料的种类及表面情况有关，但黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，故A错误；黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，故B正确；根据量子化的理论，带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍，故C正确；根据量子化的理论，黑体辐射随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D正确．
8、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．如图所示为黑体辐射的实验规律图，下列说法正确的是( )
A．黑体热辐射的强度与波长无关
B．黑体热辐射只能是高温下才能进行，低温下不辐射
C．一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值
D．从图象看出随着温度的升高，各种波长的辐射强度是先增加后减小
【答案】C
【解析】黑体热辐射的强度与波长有关，故A错误；任何温度下的物体都会发出一定的热辐射，B错误；根据黑体辐射实验规律可得，一定温度下黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值，黑体热辐射强度的极大值随温度的升高向波长较小的方向移动，故C正确，D错误．
9.(多选)在实验室或工厂的高温炉子上开一个小孔，小孔可看作黑体，由小孔的热辐射特征就可以确定炉内的温度，如图所示就是黑体的辐射强度与其辐射光波波长的关系图象，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
【答案】AD
【解析】黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关．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．从题图中可看出，λ1＜λ2，则T1＞T2.故选项A、D正确．
10、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？
【答案】 见解析
【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．
11．经测量，人体表面辐射本领的最大值落在波长为940 μm处．根据电磁辐射的理论得出，物体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系近似为Tλm＝2.90×10－1 m·K，由此估算人体表面的温度和辐射的能量子的值各是多少？(h＝6.63×10－34 J·s)
【答案】 36 ℃ 2.12×10－22 J
【解析】 人体表面的温度为T＝eq \f(2.90×10－1 m·K,λm)＝eq \f(2.90×10－1,940×10－6) K≈309 K≈36 ℃.人体辐射的能量子的值为ε＝heq \f(c,λm)＝6.63×10－34×eq \f(3×108,940×10－6) J＝2.12×10－22 J.