4.1普朗克黑体辐射理论 课时提升练-2021—2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册（word含答案）

4.1普朗克黑体辐射理论 课时提升练（含解析）
一、选择题
1．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
2．根据物理公式可以得出单位关系或物理量的单位，下列说法正确的是（　　）
A．电场强度的单位为V/C B．功率的单位为或
C．普朗克常量h的单位为 D．力的单位为
3．如图所示，是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，是关于对称且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，是垂直于放置的光屏，是屏上的一个光斑，根据该光路图，下列说法正确的是（　　）
A．在玻璃中，光的波长比光的波长短
B．在真空中，光的频率比光的大
C．光的光子动量比B光的小
D．通过同一双缝干涉装置，光的干涉条纹间距比光的小
4．下列说法正确的是（　　）
A．任何物体辐射电磁波的情况只与温度有关
B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波
C．单个光子通过单缝后，底片上就会出现完整的衍射图样
D．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏
5．“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。为了得出黑体辐射公式，下列哪位科学家首先把能量子引入物理学（　　）
A．普朗克 B．瑞利 C．爱因斯坦 D．波尔
6．第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量h来定义，“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。h的值为，则h的单位“”用国际单位制中的基本单位表示为（　　）
A． B． C． D．
7．在物理学建立与发展的过程中，有许多科学家做出了理论与实验贡献。关于这些贡献，下列说法正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测量了引力常量
B．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向
C．法拉第发现了磁生电的现象，提出了法拉第电磁感应定律
D．爱因斯坦在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念
8．我国高铁技术从无到有，并取得了巨大飞跃，目前处于世界领先水平。高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”。与4G相比，5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G相比，5G使用的电磁波（ ）
A．波长更长 B．衍射更明显 C．能量子的能量更大 D．传播速度更快
9．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
10．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm 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6.63×10-34J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（　　）
A．2.3×10-18 W B．3.8×10-19 W
C．7.0×10-10 W D．1.2×10-18 W
11．在研究光电效应现象时，先后用两种不同色光照射同一光电管，所得的光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．色光乙的频率小、光强大
B．色光乙的频率大、光强大
C．若色光乙的强度减为原来的一半，无论电压多大，色光乙产生的光电流一定比色光甲产生的光电流小
D．若另一光电管所加的正向电压不变，色光甲能产生光电流，则色光乙一定能产生光电流
12．下列说法正确的是（ ）
A．伽利略通过理想斜面实验得出结论：力是维持物体运动的原因
B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念
D．1895年末，德国物理学家居里夫人发现了一种新的射线——X射线
13．下列说法正确的是（　　）
A．只有温度高的物体才会有热辐射
B．黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量
C．黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以有较强的辐射
D．一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关
14．下列说法正确的是（　　）
A．磁场是一种特殊形式存在的物质，但磁感线并不存在
B．磁感线从N极发出终止于S极
C．可见光由红→紫，波长减小，频率增大
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
15．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
二、解答题
16．可见光波长的大致范围是。、电磁辐射的能量子的值是多少？
17．已知小灯泡的功率，设小灯泡发光时向四周均匀辐射平均波长的光，求在距离灯泡处，每秒钟落在垂直于光线方向上面积为处的光子数是多少？（已知，计算结果保留两位有效数字）
参考答案
1．A
【详解】
黑体辐射规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加，同时辐射的极大值随温度的升高向波长较短的方向移动（紫移）。
故选A。
2．B
【详解】
A．由，可知电场强度的单位为N/C或V/m，A错误；
B．由、可知功率的单位等于或，B正确；
C．由，可得，则h的单位为J/Hz或，C错误；
D．由可知力的单位为，D错误。
故选B。
3．C
【详解】
AB．由光路图可知玻璃体对光的折射率大于对光的折射率，由此可知光的频率大于光的频率，光的频率越小则波长就越长，故光的波长比光的波长长，故AB错误；
C．根据
可知，光子的频率越大，则动量也就越大，故光的光子动量比光的小，故C正确；
D．根据
可知，光的波长越长，则干涉条纹间距越大，即光的干涉条纹间距比光的大，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】
A．实际物体辐射电磁波情况与温度、表面情况、材料都有关，故A错误；
B．能完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫做黑体，故B正确；
C．单个光子通过单缝后，要经过足够长的时间，底片会出现完整的衍射图样，故C错误；
D．光子通过单缝后，体现的是粒子性，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】
1900年底普朗克大胆假设能量只能是最小能量值的整数倍，这个最小能量值叫做能量子，把能量子引入物理学。
故选A。
6．B
【详解】
h的单位是J s，则
故选B。
7．B
【详解】
A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测量了引力常量，选项A错误；
B．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向，选项B正确；
C．法拉第发现了“磁生电”的现象，纽曼和韦伯归纳出法拉第电磁感应定律，故C错误；
D．普朗克在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念，选项D错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．由题知与4G相比，5G具有“通信使用的电磁波频率更高”，已知电磁波的波长与频率的关系为λ =，由此可知频率越高波长越短，则与4G相比，5G使用的电磁波波长更短，A错误；
B．波长越长衍射现象越明显，由选项A可知λ5G < λ4G，则与4G相比，5G使用的电磁波衍射现象较差，B错误；
C．已知能量子的能量为，由题知与4G相比，5G具有“通信使用的电磁波频率更高”，则与4G相比，5G使用的电磁波能量子的能量更大，C正确；
D．电磁波的传播速度与光速相等，在自由空间中，为c = 3 × 108m/s，D错误。
故选C。
9．B
【详解】
A．密立根测定了电子的电荷量，A错误；
B．普朗克最先提出能量的量子化，成功解释了黑体辐射现象，B正确；
C．玻尔将量子理论引入原子理论，解释了氢原子光谱，C错误；
D．爱因斯坦用量子理论解释了光电效应，D错误。
故选B。
10．A
【详解】
绿光光子能量
每秒钟最少有6个绿光的光子射入瞳孔才能被入察觉，所以
故选A。
11．D
【详解】
AB．题中图像可得用色光乙照射光电管时遏止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以色光乙的频率大，光子的能量大。由题中图像可知，色光甲的饱和光电流大于色光乙的饱和光电流，故色光甲的光强大于色光乙的光强，AB错误；
C．如果使色光乙的强度减半，则只是色光乙的饱和光电流减半，在特定的电压下，色光乙产生的光电流不一定比色光甲产生的光电流小，C错误；
D．色光乙的频率大于色光甲的，故另一个光电管加一定的正向电压，如果色光甲能使该光电管产生光电流，则色光乙一定能使该光电管产生光电流，D正确。
故选D。
12．B
【解析】
【详解】
A. 伽利略通过理想斜面实验，得出了力不是维持物体运动原因的结论，选项A错误；
B. 库仑通过研究电荷间的相互作用总结出库仑定律，选项B正确；
C. 普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，选项C错误；
D. 1895年末，德国物理学家伦琴发现了一种新的射线——X射线，选项D错误。
13．CD
【详解】
A．任何物体在任何温度下都存在辐射，温度越高辐射的能量越多，故A错误；
BC．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，但可以向外辐射电磁波，有些黑体有较强的辐射，看起来也可以很明亮，故B错误，C正确；
D．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，与构成黑体的材料、形状无关，而一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关，故D正确。
故选CD。
14．ACD
【详解】
AB．磁感线是假想的，不存在，且在磁体外部由N到S，在内部由S到N，是闭合曲线，故A正确，B错误；
C．由电磁波谱可知，故C正确；
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故D正确。
故选ACD。
15．AD
【详解】
AB．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，A正确，B错误；
C．对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关，C错误；
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，D正确。
故选AD。
16．，
【详解】
由能量子计算可得，400nm电磁辐射的能量子为
760nm电磁辐射的能量子为
17．个
【解析】
每个光子
每秒发射光子数个
解得：个