2022版新教材物理人教版选择性必修第三册基础训练：第四章第1节普朗克黑体辐射理论含解析

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评价检测·素养提升
见学用 161 页
课堂检测
1.（多选）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
答案：
A
;
D
解析：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；常温下看
到的不透明、非发光物体的颜色是反射光的颜色。
2.（多选）2006 年度诺贝尔物理学奖授予了两名科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景
辐射的黑体形式及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究
进入精密科学时代的起点，下列与宇宙微波背景辐射相关的说法中，正确的是( )
A.微波是指波长在
10−3m
到
10 m
之间的电磁波
B.微波和声波一样都只能在介质中传播
C.黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
答案：
A
;
C
;
D
解析：微波是波长在
10−3m
到
10 m
的电磁波，故
A
项正确。物体中的分子、原子受到热激
发而发射电磁波的现象称为热辐射，所以黑体的热辐射实际上是电磁辐射，而电磁波的传
播不需要介质，可以在真空中传播，故
项错误，
C
项正确。普朗克在研究黑体的热辐射
问题中提出了能量子假说后，成功拟合了黑体辐射曲线，故
D
项正确。
3.硅光电池是一种将光辐射的能量转化为电能的新型电池。若有
N
个波长为
λ0
的光子打在
光电池极板上，这些光子的总能量为（
ℎ
为普朗克常量，
c
为光速）( )
A.
ℎc
λ0
B.
Nℎc
λ0
C.
Nℎλ0
D.
2Nℎλ0
答案：
解析：一个光电子的能量
ε=νℎ=ℎc
λ0
，则
N
个光子的总能量
E=Nℎc
λ0
，
项正确。
4.“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。若人体温度升
高，则人体热辐射强度
I
及其极大值对应的波长 λ的变化情况是( )
A.
I
增大，
λ
增大
B.
I
增大，
λ
减小
C.
I
减小，
λ
增大
D.
I
减小，
λ
减小
答案：
解析：根据黑体辐射实验的规律可知，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都
有增强，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故若人体温度升高，则人
体热辐射强度
I
增大，辐射强度极大值对应的波长 λ减小，故
B
项正确。
素养视角
教材拓展
普朗克常量
普朗克在 1900 年研究黑体辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连
续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果相符。这样的一份能量叫作能
量子，每一份能量子等于
νℎ
，ν为辐射电磁波的频率，
ℎ
为一常量，叫作普朗克常量。普朗
克常量的发现，不仅成为现代物理学的重要基础，还打破了经典物理学中一切过程都是连
续变化的观念。
普朗克常量是物理学中最基本的常数之一，而且它能被精确地测量。所以用来定义一
些物理量的单位是普朗克常量一个重要的应用。
素养演练
1.第26 届国际计量大会于2018 年11 月通过决议，正式更新了千克、安培、开尔文和摩尔
四个基本单位的定义，国际测量界的夙愿终于实现——国际测量体系将全部建立在基本物
理常数上，大大提高了计量的稳定性和精确性。比如，最受关注的“千克”，不再以具体
实物的质量来定义，而将以量子力学中的普朗克常量
ℎ
为基准，经过一系列物理换算，算
出质量。已知普朗克常量与频率的乘积可以表示能量，下列属于用国际单位制的基本单位
来表示普朗克常量
ℎ
单位的是( )
A.
J/s
B.
kg ⋅m2/s
C.
kg ⋅m2/s3
D.
N⋅m⋅s
答案：
解析：根据公式
ε=νℎ
，因能量的单位为
J
，频率 ν的单位为
s−1
，那么普朗克常量
ℎ
单位：
1J⋅s=1N⋅m⋅s=1kg ⋅m
s2⋅m⋅s=1kg ⋅m2
s
，故
项正确。
课时评价作业
见学用《作业本》130 页
基础达标练
1.下列宏观概念是“量子化”的是( )
A.物体的质量
B.木棒的长度
C.花生米的粒数
D.物体的动量
答案：
C
解析：花生米的粒数只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的。
2.（多选）以下关于辐射强度与波长关系的说法中正确的是( )
A.物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波
B.当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高
C.当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强
D.早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高
答案：
;
C
解析：由辐射强度随波长变化关系图知，随着温度的升高，各种波长的波的辐射强度都增
加，而热辐射不是仅辐射一种波长的电磁波。
3.（多选）关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是( )
A.振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值
ε
B.带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍
C.能量子与电磁波的频率成正比
D.这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的
答案：
;
C
解析：由普朗克能量子假说可知，带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整
数倍，最小能量值
ε=νℎ
。
4.已知某种单色光的波长为 λ，在真空中光速为
c
，普朗克常量为
ℎ
，则电磁波辐射的能量
子ε的值为( )
A.
ℎc
λ
B.
ℎ
λ
C.
c
λℎ
D.以上均不正确
答案：
A
解析：由波速公式
v=λν
和能量子
ε=νℎ
可解得单色光能量的值。
5.普朗克在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，下列关于描绘两种温度下黑体辐射
强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )
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