新教材2024-2025學(xué)年高中物理第4章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性分層作業(yè)16普朗克黑體輻射理論新人教版選擇性必修第三冊(cè)

第四章分層作業(yè)16普朗克黑體輻射理論A級(jí)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1.對(duì)黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布產(chǎn)生影響的因素是()A.溫度 B.材料C.表面狀況 D.以上都正確2.能正確說(shuō)明黑體輻射試驗(yàn)規(guī)律的是()A.能量的連續(xù)經(jīng)典理論B.普朗克提出的能量量子化理論C.以上兩種理論體系任何一種都能說(shuō)明D.牛頓提出的能量微粒說(shuō)3.(多選)關(guān)于對(duì)普朗克能量子假說(shuō)的相識(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一能量值εB.帶電微粒輻射或汲取的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍C.能量子與電磁波的頻率成正比D.這一假說(shuō)與現(xiàn)實(shí)世界相沖突,因而是錯(cuò)誤的4.(多選)(2024河南新鄉(xiāng)一中模擬)下列關(guān)于輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系的說(shuō)法正確的是()A.物體在某一溫度下只能輻射某一固定波長(zhǎng)的電磁波B.當(dāng)鐵塊呈現(xiàn)黑色時(shí),說(shuō)明它的溫度不太高C.當(dāng)鐵塊的溫度較高時(shí)會(huì)呈現(xiàn)赤紅色,說(shuō)明此時(shí)輻射的電磁波中該顏色的光強(qiáng)度最強(qiáng)D.早、晚時(shí)分太陽(yáng)呈現(xiàn)紅色,而中午時(shí)分呈現(xiàn)白色,說(shuō)明中午時(shí)分太陽(yáng)溫度最高5.許多地方用紅外線熱像儀監(jiān)測(cè)人的體溫,只要被測(cè)者從儀器前走,便可知道他的體溫是多少,關(guān)于其原理,下列說(shuō)法正確的是()A.人的體溫會(huì)影響四周空氣溫度,儀器通過(guò)測(cè)量空氣溫度便可知道人的體溫B.儀器發(fā)出的紅外線遇人反射,反射狀況與被測(cè)者的溫度有關(guān)C.被測(cè)者會(huì)輻射紅外線,輻射強(qiáng)度以及按波長(zhǎng)的分布狀況與溫度有關(guān),溫度高時(shí)輻射強(qiáng)且較短波長(zhǎng)的成分強(qiáng)D.被測(cè)者會(huì)輻射紅外線,輻射強(qiáng)度以及按波長(zhǎng)的分布狀況與溫度有關(guān),溫度高時(shí)輻射強(qiáng)且較長(zhǎng)波長(zhǎng)的成分強(qiáng)6.(2024山東煙臺(tái)二中模擬)一盞電燈發(fā)光功率為100W,假設(shè)它發(fā)出的光向四周勻稱(chēng)輻射,光的平均波長(zhǎng)λ=6.0×10-7m,在距電燈r=10m遠(yuǎn)處,以電燈為球心的球面上,1m2的面積每秒通過(guò)的能量子數(shù)約為()A.2×1017B.2×1016C.2×1015D.2×10237.經(jīng)測(cè)量,人體表面輻射本事的最大值落在波長(zhǎng)為940μm處。依據(jù)電磁輻射的理論得出,物體最強(qiáng)輻射的波長(zhǎng)與物體的熱力學(xué)溫度的關(guān)系近似為T(mén)λm=2.90×10-1m·K,由此估算人體表面的溫度和輻射的能量子的值各是多少。(h=6.63×10-34J·s)B級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練8.(2024河北唐山一中模擬)第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)確定,千克由普朗克常量h及米和秒定義,即1kg=h6.62607015A.普朗克常量h是一個(gè)無(wú)單位的常量B.普朗克常量h的單位等效于N·m·s2C.普朗克常量h的單位等效于J·sD.普朗克常量h的單位等效于J·s-19.黑體輻射的探討表明:輻射強(qiáng)度、波長(zhǎng)分布與輻射體的溫度有親密關(guān)系。此探討對(duì)冶金工業(yè)的快速發(fā)展有巨大貢獻(xiàn),如圖所示,圖中畫(huà)出了四種溫度下黑體輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系,從中可以看出()A.溫度越高,輻射電磁波的波長(zhǎng)越短B.溫度越低,輻射電磁波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)C.同一波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度隨著溫度的上升而增加D.不同溫度時(shí)輻射強(qiáng)度的最大值改變無(wú)規(guī)律可循10.某激光器能放射波長(zhǎng)為λ的激光,放射功率為P,c表示光速,h為普朗克常量,則激光器每秒放射的能量子數(shù)為()A.λPhc BC.cPλh D.λ11.(多選)2006年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩名美國(guó)科學(xué)家,以表彰他們發(fā)覺(jué)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形態(tài)及其溫度在不同方向上的微小改變。他們的精彩工作被譽(yù)為宇宙學(xué)探討進(jìn)入精密科學(xué)時(shí)代的起點(diǎn)。下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關(guān)的說(shuō)法正確的是()A.微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播B.一般物體輻射電磁波的狀況只與溫度有關(guān)C.黑體的熱輻射實(shí)質(zhì)上是電磁輻射D.普朗克在探討黑體的熱輻射問(wèn)題中提出了能量子假說(shuō)12.(2024山東濰坊模擬)可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的大致范圍是400~760nm。400nm、760nm的光電磁輻射的能量子ε的值各是多少?

分層作業(yè)16普朗克黑體輻射理論1.A黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān),A正確。2.B依據(jù)黑體輻射的試驗(yàn)規(guī)律,隨著溫度的上升,一方面各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加;另一方面,輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng),只能用普朗克提出的能量量子化理論才能得到較滿(mǎn)足的說(shuō)明,故B正確。3.BC由普朗克能量子假說(shuō)可知,帶電微粒輻射或汲取的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍,最小能量值ε=hν,B、C正確,A、D錯(cuò)誤。4.BC物體在某一溫度下能輻射不同波長(zhǎng)的電磁波,故A錯(cuò)誤;黑體輻射的強(qiáng)度與溫度有關(guān),溫度越高,則輻射強(qiáng)度的極大值也就越大,當(dāng)鐵塊呈現(xiàn)黑色時(shí),由于它的輻射強(qiáng)度的極大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)段在紅外部分,甚至波長(zhǎng)更長(zhǎng),說(shuō)明它的溫度不太高,故B正確;當(dāng)鐵塊的溫度較高時(shí)會(huì)呈現(xiàn)赤紅色,說(shuō)明此時(shí)輻射的電磁波中該顏色的光強(qiáng)度最強(qiáng),故C正確;太陽(yáng)早、晚時(shí)分呈現(xiàn)紅色,而中午時(shí)分呈現(xiàn)白色,是由于大氣汲取與反射了部分光,不能說(shuō)明中午時(shí)分太陽(yáng)溫度最高,故D錯(cuò)誤。5.C依據(jù)黑體輻射規(guī)律可知,隨著溫度的上升,各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加,隨著溫度的上升,輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng),人的體溫的凹凸,干脆確定了輻射的紅外線的頻率和強(qiáng)度,通過(guò)監(jiān)測(cè)被測(cè)者輻射的紅外線的狀況,就可知道這個(gè)人的體溫,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。6.A光是電磁波,輻射能量也是一份一份進(jìn)行的,100W燈泡每秒產(chǎn)生光能E=100J,設(shè)燈泡每秒發(fā)出的能量子數(shù)為n,則能量為E=nhcλ,在以電燈為球心、半徑為r的球面上,1m2的面積每秒通過(guò)的能量子數(shù)n'=n4πr2=Eλ47.答案36℃2.12×10-22J解析人體表面的溫度為T(mén)=2.90×10-1940×10-6K=309K=36℃。人體輻射的能量子的值為ε=hcλm=6.63×8.C依據(jù)1kg=h6.62607015×10-34m2·s-1,可得h=6.62607015×10-34kg·m2·s-1,則普朗克常量h的單位為kg·m2·s-1,故A錯(cuò)誤;依據(jù)牛頓其次定律F=ma可知1N=1kg·m·s-2,則kg·m2·s-1=N·m·s,故B錯(cuò)誤;依據(jù)功的定義W=Fx可知J=N·9.C無(wú)論溫度凹凸,黑體都會(huì)輻射全部波長(zhǎng)的電磁波,故A、B錯(cuò)誤;同一波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度隨著溫度的上升而增加,故C正確;溫度上升,輻射強(qiáng)度的最大值向短波長(zhǎng)、高頻率的方向移動(dòng),故D錯(cuò)誤。10.A每個(gè)光子的能量為ε=hν=hcλ,設(shè)每秒激光器發(fā)出的光子數(shù)是n,則Pt=nε,聯(lián)立可得n=Pλ11.CD微波是電磁波中按波長(zhǎng)分類(lèi)波長(zhǎng)較小的一種,微波是指波長(zhǎng)在10-3m到10m之間的電磁波,電磁波的傳播不須要介質(zhì),故A錯(cuò)誤;一般物體輻射電磁波狀況與溫度、表面狀況、材料都有關(guān),黑體輻射電磁波的狀況只與溫度有關(guān),是實(shí)際物體的志向化模型,故B錯(cuò)誤;黑體的熱輻射實(shí)質(zhì)上