4.1《普朗克黑体辐射理论》同步练习-2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册

高二物理选择性必修三4.1《普朗克黑体辐射理论》同步练习一、选择题：1、关于对黑体的认识，下列说法正确的是（）A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关D．随着黑体温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动2、2020年抗击新冠肺炎疫情期间，随处可见红外线测温仪，不同于接触测温仪，便捷、精确、安全是使用红外线测温仪最重要的优点。下列有关说法中正确的是（）A．测温仪应用的是红外线温度传感器B．玻尔提出“热辐射是一份一份的，不连续的”C．测温仪利用了爱因斯坦提出的黑体辐射原理D．红外线遥感器是利用了红外线的热效应，红外线的波长比紫外线的波长短3、2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状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黑体谱相关的说法中不正确的是（

）A．微波和声波一样都只能在介质中传播B．一般物体辐射电磁波的情况只与黑体温度有关C．黑体的热辐射实质上是电磁辐射D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说4、下列说法正确的是（）A．法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系B．奥斯特实现了“磁生电”，使人们对电与磁的内在联系的认识更加深入C．爱因斯坦首提“能量子”概念，是量子力学的奠基人D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论5、人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm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3.0×108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（）A．2.3×10-18WB．3.8×10-19WC．7.0×10-10W D．1.2×10-18W6、以下关于辐射强度与波长的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波长最长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7、现代科学认为，在微观世界中能量是不连续的（即量子化的）。下列说法不正确的是（）A．普朗克在研究黑体辐射时提出能量是不连续的B．原子存在着能级，它的能量是量子化的C．光在本质上是一种电磁波，它的能量是连续的D．爱因斯坦认为电磁场本身就是不连续的，每一份即为光子8、能引起人的视觉的光的最小强度是每秒钟单位面积上获得n个光子的能量，一点光源以功率P向外发出波长λ的单色光。以h表示普朗克恒量，c表示光速，则

（）A．光源每秒钟发出个光子B．当人距光源以内就看不到光源C．光源每秒钟发出光子D．当人距光源以外就看不到光源9、某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，真空中光速为c，普朗克常量为h，则该激光器每秒发射的光量子数为

（

）A． B． C． D．10、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T1>T2，图乙中T1>T2B．图乙中温度升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动C．图甲中温度升高，所有分子的速率都增大D．图乙中黑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11、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12、热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象．辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量．在研究同一物体于不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图所示的图线：图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴Mλ表示物体在不同温度下辐射电磁波的强度，则由Mλ—λ图线可知，同一物体在不同温度下，将（）A．向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度相同．B．向外辐射的电磁波的波长范围是相同的．C．向外辐射的最大辐射强度随温度升高而减小．D．向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移．二、非选择题：13、黑体辐射的规律如图所示，从中可以看出，随着温度的降低，各种波长的辐射强度都有________（填“增加”、“减少”“不变”），辐射强度的极大值向波长较_____（填“较长”、“较短”）的方向移动．14、一灯泡的电功率为P，若消耗的电能看成全部以波长为λ的光波均匀地向周围辐射，设光在空气的传播速度近似为真空中的光速c，普朗克常量为h．则这种光波光子的能量为_____，在距离灯泡d处垂直于光的传播方向S面积上，单位时间内通过的光子数目为________．15、有人设想在进行宇宙探测时，给探测器安上反射率极高（可认为100%）的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好垂直照射在薄膜上，薄膜面积为S，每秒每平方米面积照射到的太阳光能为E，若探测器总质量为M，光速为c，求探测器获得的加速度大小16、某广播电台的发射功率为25kW，发射的是在空气中波长为187.5m的电磁波，则：（普朗克常量，光速）（1）该电台每秒从天线发射多少个能量子？（2）若发射的能量子在以天线为球心的同一球面上的分布视为均匀的，求在离天线2.5km处，直径为2m的球状天线每秒接收的能量子数以及接收功率。17、阅读如下资料并回答问题；自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射。热辐射具有如下特点：①辐射的能量中包含各种波长的电磁波；②物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；③在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同。处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变．若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100％地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即P0=；T4，其中常量；=5.67；10-8W/（m2·K4）。在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。有关数据及数学公式：太阳半径Rs=696000km，太阳表面温度T=5770K，地球半径r=6371km．球面积=4；R2，其中R为球半径。（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2；10-7m~1；10-5m范围内，求相应的频率范围；（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为多少；（3）已知太阳到地球的距离约1.49；108km，忽略太阳辐射能量在传播过程中的损失。地球表面受到来自太阳的辐射能量的总功率约为多少?

参考