高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第四章 原子结构和波粒二象性1 普朗克黑体辐射理论同步练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第四章 原子结构和波粒二象性1 普朗克黑体辐射理论同步练习题，共12页。

1．（2022秋·江苏徐州·高二校考）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．物体辐射电磁波的情况只与温度有关
C．黑体的热辐射实质上是电磁辐射
D．黑体不能完全吸收入射的各种波长的电磁波
2．（2022秋·河南新乡·高二新乡市第一中学校考期末）下列关于热辐射和黑体辐射的说法正确的是（ ）
A．只有一部分物体辐射电磁波B．一般物体辐射电磁波的强度与温度无关
C．黑体不可以向外辐射电磁波D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
3．（2022秋·河南洛阳·高二宜阳县第一高级中学校考期中）关于热辐射，下列说法不正确的是（ ）
A．物体在室温下辐射的主要成分是波长较短的电磁波
B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多
C．给一块铁块加热，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色
D．辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同，这是热辐射的一种特性
题组二 黑体辐射的实验规律
4．（2022秋·江苏连云港·高二校联考阶段练习）如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波波长的关系图像，则下列说法正确的是（ ）
A．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低
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．T1>T2
D．T15．（2022春·河南·高二统考期末）有关黑体辐射的研究表明：辐射强度、波长分布与辐射体的温度有密切关系，此研究对冶金工业的迅速发展有巨大贡献。如图所示，图中画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系，从中可以看出（ ）
A．温度越高，辐射电磁波的波长越短
B．温度越低，辐射电磁波的波长越短
C．同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强
D．不同温度时辐射强度的极大值变化无规律可循
6．（2022·高二单元测试）关于黑体辐射图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．T1>T2>T3>T4
B．T1C．T1=T2=T3=T4
D．测量某黑体任一波长的光的辐射强度可以得知其温度
7．（2022春·山西太原·高二太原师范学院附属中学阶段练习）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．随着黑体温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
题组三 能量子
8．（2023春·山东泰安·高二统考期中）普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了能量子理论，开创了物理学的新纪元。关于量子，下列说法正确的是（ ）
A．是类似于质子、电子的微观粒子B．是一种高科技材料
C．是一个数量级的常量D．表示微观世界的不连续性观念
9．（2023秋·山东临沂·高二校考期末）1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，关于能量子假说，下列说法不正确的是（ ）
A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的
B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子”
C．能量子假说中的能量子的能量，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量
D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的
10．（2022秋·湖北咸宁·高二校考阶段练习）（多选）对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是（ ）
A．以某一个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收
B．辐射和吸收的能量是某一特定值的整数倍
C．吸收的能量可以是连续的
D．辐射和吸收的能量是量子化的
11．（2023秋·河北邢台·高二统考期末）量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，它为人类科技进步、科学发展作出了许多贡献，量子科技或将帮助人类实现如今难以企及的梦想。下列关于量子理论的创立，说法正确的是（ ）
A．爱因斯坦首先提出了能量子假设
B．普朗克首先认为微观粒子的能量是不连续的
C．在对热辐射研究的过程中，很多学者由于“紫外灾难”而失去了生命
D．黑体只从外界吸收电磁波，不向外界辐射电磁波
12．（2023秋·河南新乡·高二统考期末）对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射，下列说法正确的是（ ）
A．温度低于0℃的物体不会辐射电磁波
B．黑体不会辐射电磁波
C．爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律
D．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍
13．（2022秋·江苏常州·高二常州市第三中学校考学业考试）某激光器能发射波长为的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器t发射的光量子数为（ ）
A．B．C．D．
14．（2022春·海南省直辖县级单位·高二嘉积中学期末）某激光器能发射波长为530 nm的激光，发射功率为2.3W，光速为3×108 m/s，普朗克常量为6.63×10-34 J·s，则激光器每秒发射的光量子数约为（ ）个
A．3.0×1018B．4.3×1017C．6.1 ×1018D．5.6 ×1019
15．（2017·上海·统考高考真题）光子的能量与其（ ）
A．频率成正比B．波长成正比
C．速度成正比D．速度平方成正比
4.1普朗克黑体辐射理论 分层作业
题组一 黑体与黑体辐射
1．（2022秋·江苏徐州·高二校考）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．物体辐射电磁波的情况只与温度有关
C．黑体的热辐射实质上是电磁辐射
D．黑体不能完全吸收入射的各种波长的电磁波
【答案】C
【详解】A．自然界任意物体都向外辐射电磁波，温度越高，辐射电磁波的本领越强，A错误；
B．一般物体辐射电磁波与温度、表面情况、材料有关，黑体辐射的电磁波只与温度有关，B错误；
C．黑体辐射的实质是电磁辐射，C正确；
D．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，D错误。
故选C。
2．（2022秋·河南新乡·高二新乡市第一中学校考期末）下列关于热辐射和黑体辐射的说法正确的是（ ）
A．只有一部分物体辐射电磁波B．一般物体辐射电磁波的强度与温度无关
C．黑体不可以向外辐射电磁波D．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波
【答案】D
【详解】A．一切物体都在辐射电磁波，A错误；
B．实际物体辐射电磁波的情况与温度、表面状况、材料种类都有关，B错误；
C．黑体可以向外辐射电磁波，C错误；
D．能100%吸收入射到其表面的各种波长的电磁波，这样的物体称为黑体，D正确。
故选D。
3．（2022秋·河南洛阳·高二宜阳县第一高级中学校考期中）关于热辐射，下列说法不正确的是（ ）
A．物体在室温下辐射的主要成分是波长较短的电磁波
B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多
C．给一块铁块加热，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色
D．辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同，这是热辐射的一种特性
【答案】A
【详解】A．物体在室温下辐射的主要成分是波长较长的电磁波，以不可见的红外线为主，故A错误；
B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多，故B正确；
C．给一块铁块加热，随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，故C正确；
D．辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同，这是热辐射的一种特性，故D正确。
本题选错误的，故选A。
题组二 黑体辐射的实验规律
4．（2022秋·江苏连云港·高二校联考阶段练习）如图所示是黑体的辐射强度与其辐射光波波长的关系图像，则下列说法正确的是（ ）
A．随着温度的升高，黑体的辐射强度都有所降低
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．T1>T2
D．T1【答案】C
【详解】随着温度的升高，黑体的辐射强度都会增加，同时最大辐射强度向左侧移动，即向波长较短的方向移动，则
故选C。
5．（2022春·河南·高二统考期末）有关黑体辐射的研究表明：辐射强度、波长分布与辐射体的温度有密切关系，此研究对冶金工业的迅速发展有巨大贡献。如图所示，图中画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系，从中可以看出（ ）
A．温度越高，辐射电磁波的波长越短
B．温度越低，辐射电磁波的波长越短
C．同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强
D．不同温度时辐射强度的极大值变化无规律可循
【答案】C
【详解】AB．无论温度高低，黑体都会辐射各种波长的电磁波，故AB错误；
C．由图可知，同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强，故C正确；
D．温度升高，辐射强度的最大值向波长短、频率高的方向移动，故D错误。
故选C。
6．（2022·高二单元测试）关于黑体辐射图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A．T1>T2>T3>T4
B．T1C．T1=T2=T3=T4
D．测量某黑体任一波长的光的辐射强度可以得知其温度
【答案】A
【详解】ABC．因随着温度的升高，辐射强度增强，同时辐射强度的极大值向波长较短方向移动，所以T1>T2>T3>T4，A正确，BC错误；
D．测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度，D错误。
故选A。
7．（2022春·山西太原·高二太原师范学院附属中学阶段练习）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．随着黑体温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
【答案】C
【详解】A．能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，故A错误；
B．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，故B错误，C正确；
D．随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D错误。
故选C。
题组三 能量子
8．（2023春·山东泰安·高二统考期中）普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了能量子理论，开创了物理学的新纪元。关于量子，下列说法正确的是（ ）
A．是类似于质子、电子的微观粒子B．是一种高科技材料
C．是一个数量级的常量D．表示微观世界的不连续性观念
【答案】D
【详解】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。量子不是类似于质子、电子的微观粒子，不是一种高科技材料，不是一个数量级的常量，表示微观世界的不连续性观念。
故选D。
9．（2023秋·山东临沂·高二校考期末）1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，关于能量子假说，下列说法不正确的是（ ）
A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的
B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子”
C．能量子假说中的能量子的能量，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量
D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的
【答案】D
【详解】A．能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的，A正确；
B．能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不连续，是一份一份进行的，每一份能量单位，称为“能量子”，B正确；
C．能量子的能量，其中为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量，C正确；
D．能量子假说认为，物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，D错误。
本题选错误的，故选D。
10．（2022秋·湖北咸宁·高二校考阶段练习）（多选）对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是（ ）
A．以某一个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收
B．辐射和吸收的能量是某一特定值的整数倍
C．吸收的能量可以是连续的
D．辐射和吸收的能量是量子化的
【答案】ABD
【详解】根据普朗克能量量子化理论可知振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子，在微观世界中能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的，故AB正确，C错误。
故选ABD。
11．（2023秋·河北邢台·高二统考期末）量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支，它为人类科技进步、科学发展作出了许多贡献，量子科技或将帮助人类实现如今难以企及的梦想。下列关于量子理论的创立，说法正确的是（ ）
A．爱因斯坦首先提出了能量子假设
B．普朗克首先认为微观粒子的能量是不连续的
C．在对热辐射研究的过程中，很多学者由于“紫外灾难”而失去了生命
D．黑体只从外界吸收电磁波，不向外界辐射电磁波
【答案】B
【详解】A．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设，故A错误；
B．普朗克首先认为微观粒子的能量是不连续的，称为微观世界普朗克量子理论，故B正确；
C．在对热辐射研究的过程中，发生了用经典物理学无法解释的现象，称为“紫外灾难”，故C错误；
D．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作黑体，黑体不反射电磁波，但是可以向外辐射电磁波，故D错误。
故选B。
12．（2023秋·河南新乡·高二统考期末）对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射，下列说法正确的是（ ）
A．温度低于0℃的物体不会辐射电磁波
B．黑体不会辐射电磁波
C．爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律
D．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍
【答案】D
【详解】A．一切物体都会辐射电磁波，绝对零度的物体才可能没有辐射，温度越高，辐射的电磁波越强，故选项A错误；
B．黑体是一种理想化模型，黑体能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射,但是黑体会向外辐射电磁波，故选项B错误；
C．普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，故选项C错误；
D．普朗克假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍，从而很好地解释了黑体辐射的实验现象，故选项D正确。
故选D。
13．（2022秋·江苏常州·高二常州市第三中学校考学业考试）某激光器能发射波长为的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器t发射的光量子数为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】每个光子的能量
t时间内发光的总能量为，则
故选A。
14．（2022春·海南省直辖县级单位·高二嘉积中学期末）某激光器能发射波长为530 nm的激光，发射功率为2.3W，光速为3×108 m/s，普朗克常量为6.63×10-34 J·s，则激光器每秒发射的光量子数约为（ ）个
A．3.0×1018B．4.3×1017C．6.1 ×1018D．5.6 ×1019
【答案】C
【详解】每个光子能量为
设1s内激光发出光子数为n，则
联立得
故选C。
15．（2017·上海·统考高考真题）光子的能量与其（ ）
A．频率成正比B．波长成正比
C．速度成正比D．速度平方成正比
【答案】A
【详解】根据可知，光子的能量与频率成正比，波长成反比；光子的速度为c，为定值；
故选A.