高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 普朗克黑体辐射理论习题

4.1普朗克黑体辐射理论同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．以下宏观概念中，属于“量子化”的是（   ）

A．物体的长度 B．物体所受的重力

C．物体的动能 D．人的个数

2．关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有（　　）

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长的方向移动

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

3．为了解释黑体辐射的实验规律，提出了能量子假设的科学家是（　　）

A．安培 B．普朗克 C．奥斯特 D．爱因斯坦

4．由中国健康发展研究中心发布《国民视觉健康报告》白皮书显示，我国学生的近视患病率在逐年增加。课业负担重、沉迷电子产品已成为影响青少年视力的两大“杀手”。现代医学采用激光“焊接”视网膜技术来治疗近视，所用激光的波长。已知普朗克常量，光在真空中传播速度，则该激光中每个光子的能量为（　　）

A． B． C． D．

5．以下宏观概念中，哪些是“量子化”的（　　）

A．物体的带电荷量

B．物体的质量

C．物体的动量

D．学生的温度

6．下列说法正确的是（　　）

A．法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系

B．奥斯特实现了“磁生电”，使人们对电与磁的内在联系的认识更加深入

C．爱因斯坦首提“能量子”概念，是量子力学的奠基人

D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论

7．红外线热像仪可以监测人的体温，当被测者从仪器前走过时，便可知道被测者的体温是多少，关于其中原理，下列说法正确的是（       ）

A．人的体温会影响周围空气温度，仪器通过测量空气温度便可知道人的体温

B．仪器发出的红外线遇人反射，反射情况与被测者的温度有关

C．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较短波长的成分强

D．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较长波长的成分强

8．下列说法正确的有（     ）

A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性

B．照相机镜头涂有增透膜，各种颜色的可见光能几乎全部透过镜头

C．电磁波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小

D．感染新冠病毒者体温升高时，热辐射的强度极大值向波长较长方向移动

9．2019年5月20日是第20个“世界计量日”，当日，第26届国际计量大会通过的关于国际单位制（SI）基本单位变革的决议生效实施．第26届国际度量衡大会上，重新定义了千克．新定义以普朗克常数为基准，从而使1千克脱离了实际物体．其中h是普朗克常量，关于h的单位，用国际单位制的基本单位表示，正确的是

A．J•s B．J/s

C．kg·m2/s D．Kg·m2·s3

10．关于黑体及黑体辐射，下列说法正确的是（　　）

A．黑体是真实存在的

B．普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元

C．随着温度升高，黑体辐射的各波长的强度有些会增强，有些会减弱

D．黑体辐射无任何实验依据

11．量子化是一种从经典场论建构出量子场论的程序。为了解释图示的黑体辐射的实验规律，猜测振动着的带电粒子的能量只能是某一最小能量值的整数倍，并以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射，即微观粒子的能量是量子化的假设，首先提出此观点的科学家是（　　）

A．密立根 B．普朗克 C．玻尔 D．爱因斯坦

12．由于内部发生激烈的热核聚变，太阳每时都在向各个方向产生电磁辐射，若忽略大气的影响，在地球上垂直于太阳光的每平方米的截面上，每秒钟接收到的这种电磁辐射的总能量约为1.4×103J。已知：日地间的距离R=1.5×1011m，普朗克常量h=6.6×10﹣34J•s。假如把这种电磁辐射均看成由波长为0.55μm的光子组成的，那么，由此估算太阳每秒钟向外辐射的光子总数的数量级约为（　　）

A．1045 B．1041 C．1035 D．1030

13．入射光照到某金属表面发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则下列说法中正确的是（　　）

A．从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明显增加

B．逸出的光电子的最大初动能减小

C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少

D．有可能不发生光电效应

14．科学家设想在未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船．设某飞船所在地每秒每单位面积接收的光子数为n，光子平均波长为，太阳帆板面积为S，反射率为100%，光子动量．设太阳光垂直射到太阳帆板上，飞船总质量为m，则飞船加速度的表达式为（       ）

A． B． C． D．

15．在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法。下列说法中正确的是（　　）

A．元电荷、点电荷、质点都是理想化模型

B．普朗克提出能量子假说，从此把物理学带进了量子世界

C．首先把实验和逻辑推理结合起来的科学家是亚里士多德

D．库仑利用扭秤完成了对电荷间作用力的研究并测出了静电力常量

二、填空题（共4题）

16．能量的量子化∶在微观世界中能量是_____的，或者说微观粒子的能量是____的。这种现象叫能量的量子化。

17．热辐射

（1）概念：一切物体都在辐射电磁波，且辐射与物体的___________有关，所以叫热辐射。

（2）特点：温度升高时，热辐射中波长较___________的成分越来越强。

（3）黑体：能够完全吸收入射的各种波长的___________而不发生反射。

18．普朗克的假设∶振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的_____。即能的辐射或者吸收只能是______的。这个不可再分的最小能量值ε叫作_____。

19．表达式：ε＝______。其中ν是带电微粒的振动频率，即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率．h称为______。h＝6.62607015×10－34J·s。

三、综合题（共4题）

20．光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400~700 nm。400 nm、700 nm电磁波辐射的能量子的值各是多少？

21．生活中很多地方杀毒都用到紫外线，紫外线的波长范围大致是100nm﹣400nm ． 100nm、400nm电磁波辐射的能量子ε的值是多少？

22．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？

23．太阳帆飞船是利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，由于太阳光具有连续不断、方向固定等特点，借助太阳帆为动力的航天器无须携带任何燃料．在太阳光光子的撞击下，航天器的飞行速度会不断增加，并最终飞抵距地球非常遥远的天体．现有一艘质量为m的太阳帆飞船在太空中运行，其帆面与太阳光垂直．设帆能90%地反射太阳光，帆的面积为S，且单位面积上每秒接受到的太阳辐射能量E0，已知太阳辐射的光子的波长绝大多数集中在波长为2×10-7m～1×10-5m波段，计算时可取其平均波长为λ0，且不计太阳光反射时频率的发化．已知普朗克常量h

（1）每秒钟射到帆面的光子数为多少？

（2）由于光子作用，飞船得到的加速度为多少？

参考答案：

1．D

2．A

3．B

4．A

5．A

6．D

7．C

8．A

9．C

10．B

11．B

12．A

13．C

14．D

15．B

16．     量子化     分立

17．     温度     短     电磁波

18．     整数倍     一份一份     能量子

19．     hν     普朗克常量

20．4.97×10－19 J，2.84×10－19 J

21．100nm、400nm电磁波辐射的能量子ε的值分别是19.9X10-17J和4.98X10-17J

22．

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。

23．（1）（2）