4.1 普朗克黑体辐射理论 习题-（2019）新人教版高中物理选择性必修第三册.docx

1、第四章原子结构和波粒二象性第一节普朗克黑体辐射理论配套练习（含解析）一、单选题1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（）ABCD2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/CB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下列物理常量和单位对应关系正确的是（）A引力常量B静电力常量C元电荷D普朗克常量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

2、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5下列关于电磁波和能量量子化的说法正确的是（ ）A量子的频率越高，其能量越大B法拉第最先预言了电磁波的存在C微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线的波长顺序由短到长D从距离地面340km的天宫一号空间站发送信号到地面接收站，至少需要103s6于黑体与黑体辐射，下列说法错误的是（ ）A一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关B黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射C带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍D黑体辐射随着温度的

3、升高，各种波长的辐射强度都增加且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动7一盏电灯发光功率为100W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长，在距电灯远处，以电灯为球心的球面上，的面积每秒通过的能量子数约为（ ）A个B个C个D个8红外线热像仪可以监测人的体温，当被测者从仪器前走过时，便可知道被测者的体温是多少，关于其中原理，下列说法正确的是（ ）A人的体温会影响周围空气温度，仪器通过测量空气温度便可知道人的体温B仪器发出的红外线遇人反射，反射情况与被测者的温度有关C被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较短波长的成分强D被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波

4、长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强且较长波长的成分强92019年北京时间4月10日21时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随很多新奇的物理现象传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“黑洞温度”T：常量，c为真空中的光速，G为万有引力常量，M为黑洞质量，k是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”以下几个选项，不能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是：ABCJK

5、-1D10黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知，下列说法错误的是（）A随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B随温度降低，各种波长的辐射强度都减弱C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D随温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动11绿色植物在光合作用中,每放出1个氧分子要吸收8个波长为的光量子,每放出的氧气,同时植物储存的能量,则绿色植物能量转换效率为(普朗克常量)（ ）ABCD12某气体在T1、T2两种不同温度下的分子速率分布图象如图甲所示，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率；而黑体辐射的实验规律如图乙所示，图乙中画出了T1、T2两

6、种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系。下列说法正确的是（）A图甲中T1T2B图乙中T1T2，故B错误，D正确。故选D。13A【解析】A、牛顿发现万有引力定律，于1687年发表在其传世之作自然哲学的数学原理中，英国物理学家卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值，故A不符合物理学史，B符合物理学史；C、20世纪的20年代建立了量子力学理论，它使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动，故C符合物理学史；D、开普勒行星运动定律是开普勒在其导师第谷留下的观测记录的基础上整理和研究而来的，故D符合物理学史点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发

7、现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一14B【解析】试题分析：从玻璃射入空气中会发生全反射现象，由光路图可知， a 、b 光入射角相同，在分界面上a光发生反射及折射，而b 光发生全反射，因此a 光的折射率小于b 光折射率，故B 正确； a光折射率小，因此a 光发生全反射的临界角大，故A 错误；b 光折射率大，则b 光在玻璃中的传播速度小， b 光的波长小， b 光的光子能量大，故C、D 均错误考点：折射率，临界角，光子的能量15D【解析】时间内太阳帆板接收的光子数为这些光子的总动量大小反射后光子的总动量大小则飞船所受力联立得由牛顿第二定律得故D正确。故选D。16(1) 5.01044

8、个；(2)21014kW【解析】(1)根据题意有P1.4kW1.4103W设地面上lm2的面积上每秒接受的可见光子数为n，则有代入数据解得n1.751021个/m2设想一个以太阳为球心，以日地间距离R为半径的大球面包围着太阳，大球面接受的光子数即太阳辐射的全部光子数，则所求的可见光光子数为Nn4R21.75102143.14（1.51011）25.01044个(2)地球背着阳光的半个球面没有接收到太阳光，地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直，接收太阳光辐射且与太阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆平面的面积，则地球接受太阳光的总功率为P地PR021.43.14（6.4106）22101

9、4kW1736，2.1210 - 22J【解析】人体表面的温度为T =K 309K36人体辐射的能量子的值为 = h= 6.6310 - 34J = 2.1210 - 22J18（1）；（2）个【解析】（1）由能量子公式与频率、波长和光速的关系可得，紫外激光能量子的值为（2）该紫外激光所含光子数个19（1）个 （2）【解析】(1)设地面上垂直于阳光的面积上每秒钟接收的可见光光子数为n，则有设想一个以太阳为球心、以日地间距离为半径的大球面包围着太阳，大球面接收的光子数即等于太阳辐射的全部光子数，则所求可见光光子数联立得个(2)地球背着太阳的半个球面没有接收太阳光，地球向阳的半个球面面积也不都与太阳光垂直接收太阳光辐射且与阳光垂直的有效面积是以地球半径为半径的圆平面的面积，则地球接收太阳光的总功率P，则有