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1、2019-2020年高中物理第十七章波粒二象性1能量量子化课时训练新人教版选修题组一 黑体与黑体辐射规律1.黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是( )A.温度 B.材料C.表面状况D.以上都正确解析:根据黑体辐射电磁波的波长分布的决定因素知,其只与温度有关。答案:A2.(多选)下列叙述正确的是( )A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波解析:根据热辐射的定义,A项正确;根据热辐射和黑体辐射的特点知,一般物体辐射电磁波的情况除
2、与温度有关外,还与材料种类和表面状况有关,而黑体辐射只与黑体的温度有关,B项错误,C项正确;根据黑体的定义知D项正确。答案:ACD3.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.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,这个空腔就成了一个黑体解析:黑体自身辐射电磁波,不一定是黑的,故选项A错误;黑体辐
3、射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关,故选项B错误,选项C正确;小孔只吸收电磁波,不反射电磁波,因此是小孔成了一个黑体,而不是空腔,故选项D错误。答案:C4.(多选)黑体辐射的实验规律如图所示,据此以下判断正确的是( )A.在同一温度下,波长越短的电磁波辐射强度越大B.在同一温度下,辐射强度最大的电磁波波长不是最大的,也不是最小的,而是处在最大与最小波长之间C.温度越高,辐射强度的极大值就越大D.温度越高,辐射强度最大的电磁波的波长越短解析:根据题图中黑体辐射强度与波长的关系知选项B、C、D正确。答案:BCD题组二 普朗克能量量子化假设5.以下宏观概
4、念,是“量子化”的是( )A.木棒的长度B.物体的质量C.物体的动量D.学生的个数解析:所谓“量子化”应该是不连续的,一份一份的。故正确选项为D。答案:D6.二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射,这种长波辐射的波长范围约是1.4×10-3~1.6×10-3m,相应的频率范围是 ,相应的光子能量的范围是 ,“温室效应”使大气全年的平均温度升高,空气温度升高,从微观上看就是空气中分子的 。(已知普朗克常量h=6.6×10-34J·s,真空中的光速c=3.0×108m/s。结果取两位有效数字) 解析:由c=λν得ν=。则求得频率范围为1.9×101
5、1~2.1×1011Hz。又由ε=hν得能量范围为1.3×10-22~1.4×10-22J。 温度越高,分子无规则运动越剧烈,无规则热运动的平均动能也越大。答案:1.9×1011~2.1×1011Hz 1.3×10-22~1.4×10-22J 平均动能增大7.人眼对绿光较为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时,只要每秒钟有6个光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10-34J·s,光速为3×108m/s。人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率为多少?解析:因每秒钟有6个绿光的光子射入瞳孔眼睛就能察觉,所以察觉绿光所接收的最小的功率P=6ε
6、=6hν=6h,代入数据解得P=2.3×10-18W。答案:2.3×10-18W8.在自然界生态系统中,蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链,在维持生态平衡方面发挥着重要作用。蛇是老鼠的天敌,它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温约为37℃,它发出的最强的热辐射的波长为λm。根据热辐射理论,λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλm=2.90×10-3m·K。 (1)老鼠发出最强的热辐射的波长为( )A.7.8×10-5m B.9.4×10-6mC.1.16×10-4mD.9.7×10-8m(2)老鼠发出的最强的热辐射属于( )A.可见光
7、波段B.紫外波段C.红外波段D.X射线波段解析:(1)老鼠的体温T=(273+37)K=310K,由题设条件λm与T的近似关系式:Tλm=2.90×10-3m·K,得λm=m≈9.4×10-6m,B正确。(2)可见光的波长范围为4.0×10-7~7.0×10-7m,λm大于此范围上限,所以属于红外线,C正确。也可根据老鼠的体温不高不能辐射可见光进行判断。答案:(1)B (2)C(建议用时:30分钟)1.一束红光从空气射入折射率为1.5的玻璃,则这束红光的能量子将( )A.变小 B.变大 C.不变 D.不能确定解析:光的能量子ε=hν,光从空气射入玻璃后
8、频率并不改变,因此该题选C。答案:C2
