2025人教版高中物理选择性必修第三册强化练习题（有解析）--1　普朗克黑体辐射理论

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2025人教版高中物理选择性必修第三册
第四章　原子结构和波粒二象性
1　普朗克黑体辐射理论
基础过关练
题组一　黑体与黑体辐射
1.(2024山西忻州期中)关于黑体辐射,下列说法正确的是 (　　)
A.黑体不会辐射电磁波
B.温度低于0 ℃的物体不会辐射电磁波
C.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,这个带小孔的空腔就可以近似为一个黑体
D.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布不仅与温度有关,还与材料的种类及表面状况有关
题组二　黑体辐射的实验规律
2.(2023江苏扬州中学校考)某气体在T1、T2两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示;图乙中画出了T3、T4两种不同温度下黑体辐射电磁波的强度与波长的关系,下列说法正确的是 (　　)
A.图甲中T1>T2,图乙中T3>T4
B.图甲中T1C.图甲中T1T4
D.图甲中T1>T2,图乙中T33.(经典题)(多选题)(2023河南南阳六校联考)在研究某一黑体辐射的实验规律时,得到了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系如图。图中横轴表示电磁波的波长,纵轴表示某种波长电磁波的辐射强度,则由辐射强度图线可知,同一黑体在不同温度下 (　　)
A.向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同
B.辐射强度的极大值随温度升高而向波长较短的方向移动
C.随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加
D.向外辐射电磁波的总功率随温度升高而减小
题组三　能量子
4.关于能量子假说,下列说法不正确的是(　　)
A.物质辐射(或吸收)能量时,能量不是连续的,而是一份一份的
B.能量子假说中将每一份不可再分的最小能量值称为“能量子”
C.能量子假说中,能量子的能量ε=hν,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
5.(2024江苏阶段测试)普朗克在1900年将“能量子”引入物理学,开创了物理学的新纪元。在下列宏观概念中,具有“量子化”特征的是 (　　)
A.人的个数　　　　B.人的质量
C.物体的动能　　　　D.物体的长度
6.某广播电台的发射功率为25 kW,发射的是在空气中波长为187.5 m的电磁波,该电台1 s时间内从天线发射多少个能量子 (普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s)(结果保留3位有效数字)
答案与分层梯度式解析
1.C 2.C 3.BC 4.D 5.A
1.C　黑体不反射电磁波但会辐射电磁波(易错点),A错误;一切物体都会辐射电磁波,B错误;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,最终不能从空腔射出,就相当于空腔吸收了所有入射的电磁波,因此这个带小孔的空腔就可以近似为一个黑体,C正确;一般材料的物体辐射电磁波的情况不仅与温度有关,还与材料的种类及表面状况有关,而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错误。故选C。
2.C　由题图甲可知,温度为T2的气体中速率大的分子占据的比例较大,则说明其分子平均动能较大,温度较高,故T1T4。故选C。
3.BC　根据辐射强度图线可知,同一黑体在不同温度下向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度不相同,温度越高,辐射强度越强,选项A错误;根据辐射强度图线可知,辐射强度的极大值随温度升高而向波长较短的方向移动,选项B正确;根据辐射强度图线可知,随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加,选项C正确;根据辐射强度图线可知,随着温度的升高,各种波长的辐射强度都增加,即向外辐射电磁波的总功率随温度升高而增大,选项D错误。
4.D　能量子假说认为物质辐射(或吸收)能量时,辐射(或吸收)的能量不是连续的,是一份一份的,选项A正确,D错误;能量子假说中将每一份不可再分的能量的最小值称为能量子,能量子的能量ε=hν,ν为带电微粒的振动频率,h为普朗克常量,选项B、C正确。
归纳总结
在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为物体的运动是连续的,能量变化是连续的,不必考虑量子化;在研究微观粒子时必须考虑能量量子化。
5.A　具有“量子化”特征的是人的个数,其取值只能是1的整数倍,故选A。
6.答案　2.36×1031
解析　每份能量子的能量为ε=hν=h
设电台1 s时间内发射的能量子数为N,则在t=1 s时间内,有Pt=Nε
解得N==≈2.36×1031
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