2025年人教版高中物理精講精練必修3第20講：能量量子化 解析版

第20講:能量量子化

【考點(diǎn)梳理】

考點(diǎn)一：熱輻射、黑體和黑體輻射

考點(diǎn)二：黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

考點(diǎn)三：能量子的理解

考點(diǎn)四：能量子的的計(jì)算公式應(yīng)用

【知識(shí)梳理】

知識(shí)點(diǎn)一、熱輻射能量子

1．普朗克的能量子概念

(1)能量子：普朗克認(rèn)為微觀世界中帶電粒子的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，當(dāng)帶電粒

子輻射或吸收能量時(shí)，也只能以這個(gè)最小能量值為單位一份一份地吸收或輻射，這樣的一份最小能量值ε叫作

能量子，ε＝hν，其中h叫作普朗克常量，實(shí)驗(yàn)測(cè)得h＝6.63×10－34J·s，ν為電磁波的頻率．

(2)能量的量子化：在微觀世界中能量不能連續(xù)變化，只能取分立值，這種現(xiàn)象叫作能量的量子化．量子化的

基本特征就是在某一范圍內(nèi)取值是不連續(xù)的，即相鄰兩個(gè)值之間有一定距離．

2．愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)

光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，這些能量子被

稱(chēng)為光量子，簡(jiǎn)稱(chēng)光子．頻率為ν的光子的能量為ε＝hν.

知識(shí)點(diǎn)二、熱輻射

1．概念：一切物體都在輻射電磁波，且輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫熱輻射．

2．特點(diǎn)：溫度升高時(shí)，熱輻射中波長(zhǎng)較短的成分越來(lái)越強(qiáng)．

3．黑體：能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射．

知識(shí)點(diǎn)三、能量子

1．概念：振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某個(gè)最小能量值的整數(shù)倍，這個(gè)最小的能量值ε叫能量子．

2．大?。害牛絟ν，其中h＝6.63×10－34J·s.

3．愛(ài)因斯坦光子說(shuō)：光是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成，能量大小為hν，光的能量子稱(chēng)作光子．

知識(shí)點(diǎn)四、能級(jí)

原子的能量是量子化的，量子化的能量值叫能級(jí)．

原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出光子，光子的能量等于前后兩個(gè)能級(jí)之差.

【題型歸納】

題型一：熱輻射、黑體和黑體輻射

1．（2024高二·山西·學(xué)業(yè)考試）關(guān)于黑體輻射，下列說(shuō)法正確的是（）

A．溫度太低的物體不會(huì)輻射電磁波

B．黑體不會(huì)輻射電磁波

C．愛(ài)因斯坦通過(guò)提出的能量子假說(shuō)，很好地解釋了黑體輻射規(guī)律

D．黑體輻射的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍

【答案】D

【詳解】AB．理想黑體可以吸收所有照射到它表面的電磁輻射，并將這些輻射轉(zhuǎn)化為熱輻射；一切物體都會(huì)輻射

電磁波，故AB錯(cuò)誤；

CD．普朗克在研究黑體輻射時(shí)最早提出了能量子假說(shuō)，能夠很好地解釋黑體輻射規(guī)律，他認(rèn)為黑體輻射的能量是

不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

2．（21-22高二·全國(guó)·課后作業(yè)）下列說(shuō)法正確的是（）

A．只有溫度高的物體才會(huì)有熱輻射

B．黑體只是從外界吸收能量，從不向外界輻射能量

C．黑體可以看起來(lái)很明亮，是因?yàn)楹隗w可以反射電磁波

D．一般材料的物體，輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類(lèi)和表面情況有關(guān)

【答案】D

【詳解】A．任何物體在任何溫度下都存在輻射，溫度越高輻射的能力越強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；

BC．能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射的物體叫作黑體，黑體不反射電磁波，但可以向外輻射電

磁波，有些黑體有較強(qiáng)的輻射，看起來(lái)也可以很明亮，故BC錯(cuò)誤；

D．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，與構(gòu)成黑體的材料、形狀無(wú)關(guān)，而一般物體輻射電

磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類(lèi)和表面情況有關(guān)，故D正確。

故選D。

3．（20-21高二上·山東·期中）下列關(guān)于熱輻射和黑體輻射的說(shuō)法不正確的是（）

A．一切物體都在輻射電磁波

B．一般物體輻射電磁波的強(qiáng)度與溫度無(wú)關(guān)

C．隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)

D．黑體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波

【答案】B

【詳解】A．一切物體都在輻射電磁波，A正確；

B．實(shí)際物體輻射電磁波的情況與溫度、表面情況、材料都有關(guān)；黑體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)，是實(shí)際物

體的理想化模型，B錯(cuò)誤；

C．黑體輻射的強(qiáng)度的極大值隨溫度升高向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，C正確；

D．能100%的吸收入射到其表面的各種波長(zhǎng)的電磁波，這樣的物體稱(chēng)為黑體，D正確；

由于選擇不正確的，故選B。

題型二：黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

4．（21-22高二上·江蘇蘇州）如圖所示是黑體的輻射強(qiáng)度與其輻射光波長(zhǎng)的關(guān)系圖象，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A．T1>T2

B．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類(lèi)及表面狀況有關(guān)

C．普朗克提出的能量量子化理論很好的解釋了黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

D．如果在一個(gè)空腔壁上開(kāi)一個(gè)很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面經(jīng)多次反射和吸收，最終不能從小孔

射出，這個(gè)小孔就成了一個(gè)黑體

【答案】B

【詳解】A．由圖可知，隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，所以T1>T2，故A正確，不

符合題意；

B．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體溫度有關(guān)外，與黑體的材料及表面狀況無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤，符合題

意；

C．普朗克通過(guò)研究黑體輻射提出能量子的概念，很好的解釋了黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,故C正確，不符合題意；

D．如果在一個(gè)空腔壁上開(kāi)一個(gè)很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面經(jīng)多次反射和吸收，最終不能從空腔射

出，就相當(dāng)于吸收了所有電磁波，這個(gè)小孔就可以近似為一個(gè)絕對(duì)黑體，故D正確。

故選B。

5．（2022高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí)）黑體輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系如圖所示，由圖可知下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A．隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加

B．隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向著波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)

C．任何溫度下，黑體都會(huì)輻射各種波長(zhǎng)的電磁波

D．不同溫度下，黑體只會(huì)輻射相對(duì)應(yīng)的某些波長(zhǎng)的電磁波

【答案】D

【詳解】A．由題圖可以看出，隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加，故A正確，不符合題意；

B．隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，故B正確，不符合題意；

CD．任何溫度下，黑體都會(huì)輻射各種波長(zhǎng)的電磁波，故C正確，不符合題意，D錯(cuò)誤，符合題意。

故選D。

6．（20-21高二下·山東青島·期末）關(guān)于黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

A．黑體能夠完全透射照射到它上面的光波

B．隨著溫度降低，各種波長(zhǎng)的光輻射強(qiáng)度都有所增加

C．隨溫度升高，輻射強(qiáng)度極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)

D．黑體的輻射強(qiáng)度只與它的溫度有關(guān)，與形狀和黑體材料無(wú)關(guān)

【答案】D

【詳解】A．能完全吸收照射到它上面的各種頻率的電磁輻射的物體稱(chēng)為黑體，不反射也不透射，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．由圖可知，隨溫度的降低，各種波長(zhǎng)的光輻射強(qiáng)度都有所減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．一般物體輻射電磁波的情況與溫度有關(guān)，還與材料的種類(lèi)及表面情況有關(guān)；但黑體輻射電磁波的情況只與溫度

有關(guān)，選項(xiàng)D正確。

故選D。

題型三：能量子的理解

7．（23-24高三上·浙江·階段練習(xí)）1900年，普朗克引入了能量子這一概念，首次提出了能量量子化的思想，以下

現(xiàn)象跟能量量子化無(wú)關(guān)的是（）

A．原子光譜B．黑體輻射C．雨后彩虹D．光電效應(yīng)

【答案】C

【詳解】普朗克最先提出能量子這一概念，成功解釋了黑體輻射的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在普朗克能量子假說(shuō)的啟發(fā)下，愛(ài)因

斯坦提出了光子假說(shuō)解釋光電效應(yīng)。玻爾利用量子理論，解釋了氫原子光譜。雨后彩虹現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性，沒(méi)

有涉及“量子化”的觀點(diǎn)。

故選C。

8．（22-23高二下·陜西咸陽(yáng)·期中）2022年10月12日，神舟十四號(hào)乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲在中國(guó)空間站

進(jìn)行太空授課。若本次直播通信使用電磁波的波長(zhǎng)范圍為12，則該電磁波中能量子最大值為（）

hhchc

A．hB．C．D．

2

112

【答案】C

c

【詳解】由電磁波能量子公式hh可知，電磁波的波長(zhǎng)越小，能量越大，因此該電磁波中能量子最大值為

hc

max

1

ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

9．（23-24高三上·江西南昌·開(kāi)學(xué)考試）現(xiàn)在市場(chǎng)上常用來(lái)激光打標(biāo)的是355nm紫外納秒固體激光器，該激光器單

光子能量高，能直接打斷某種材料的分子鍵，使之從材料表面脫離。據(jù)此判斷，打斷該材料分子鍵需要的能量約為

（取普朗克常量h6.61034Js，真空光速c3108m/s）（）

A．1022JB．1019JC．1016JD．1013J

【答案】B

【詳解】打斷該材料分子鍵需要的能量為該激光器單光子能量，則該激光的光子能量為

hc

h

解得

5.51019J

故選B。

題型四：能量子的的計(jì)算公式應(yīng)用

10．（20-21高二下·天津和平·期末）據(jù)報(bào)道：截止2020年12月我國(guó)5G基站建設(shè)累積71.8萬(wàn)個(gè)，已建成全球最大

5G網(wǎng)絡(luò)，中國(guó)將進(jìn)入全面5G時(shí)代，開(kāi)啟了萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代：車(chē)聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，智慧城市、無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)駕駛技

術(shù)等將一元變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。5G，即第五代移動(dòng)通信技術(shù)，采用3300-5000MHz頻段，相比于現(xiàn)有的4G（即第四代移動(dòng)

通信技術(shù)，1880-2635MHz頻段）技術(shù)而言，具有極大的帶寬、極大的容量和極低的時(shí)延。關(guān)于5G信號(hào)與4G信號(hào)

下列說(shuō)法正確的是（）

A．5G信號(hào)和4G信號(hào)都具有偏振現(xiàn)象

B．5G信號(hào)和4G信號(hào)有可能是縱波

C．5G信號(hào)相比4G信號(hào)光子能量更小

D．5G信號(hào)相比4G信號(hào)在真空中的傳播速度更小

【答案】A

【詳解】AB．5G信號(hào)和4G信號(hào)都是電磁波。由于電磁波是橫波，都具有偏振現(xiàn)象，故A正確，B錯(cuò)誤；

C．由

εhν

可知5G信號(hào)相比4G信號(hào)光子能量大，故C錯(cuò)誤；

D．5G信號(hào)和4G信號(hào)在真空的的傳播速度都為光速，故D錯(cuò)誤。

故選A。

11．（19-20高三·全國(guó)·課后作業(yè)）蛇是老鼠的天敵，它是通過(guò)接收熱輻射來(lái)發(fā)現(xiàn)老鼠的。假設(shè)老鼠的體溫為37℃，

它發(fā)出的最強(qiáng)的熱輻射的波長(zhǎng)為m，根據(jù)熱輻射理論，m與輻射源的絕對(duì)溫度T的關(guān)系近似為

334

mT2.9010mK，普朗克常量h6.62610Js。那么老鼠發(fā)出最強(qiáng)的熱輻射的波長(zhǎng)和老鼠發(fā)出的這種最強(qiáng)

的熱輻射每份能量子（又叫作光子）的能量分別是（）

A．7.8105m1.891020JB．9.4106m2.111020J

C．1.16104m2.111018JD．9.7108m1.101020J

【答案】B

【詳解】由題意

3

mT2.9010mK

則

2.90103

m9.4106m

m27337

根據(jù)公式

8

c3431020

Eh6.626106J2.1110J

m9.410

故選B。

12．（2020高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí)）由于內(nèi)部發(fā)生激烈的熱核聚變，太陽(yáng)每時(shí)都在向各個(gè)方向產(chǎn)生電磁輻射，若忽略

大氣的影響，在地球上垂直于太陽(yáng)光的每平方米的截面上，每秒鐘接收到的這種電磁輻射的總能量約為1.4×103J。

已知：日地間的距離R=1.5×1011m，普朗克常量h=6.6×10﹣34J?s。假如把這種電磁輻射均看成由波長(zhǎng)為0.55μm的光

子組成的，那么，由此估算太陽(yáng)每秒鐘向外輻射的光子總數(shù)的數(shù)量級(jí)約為（）

A．1045B．1041C．1035D．1030

【答案】A

【詳解】設(shè)地面上lm2的面積上每秒接受的光子數(shù)為n，則有

c

pt=nh

代入數(shù)據(jù)解得

n=3.87×1021個(gè)/m2.

設(shè)想一個(gè)以太陽(yáng)為球心，以日地間距離R為半徑的大球面包圍著太陽(yáng)，大球面接受的光子數(shù)即太陽(yáng)輻射的全部光子

數(shù)，則所求的可見(jiàn)光光子數(shù)為

N=n4πR2=3.87×1021×4×3.14×（1.5×1011）2≈1×1045

故A正確，BCD錯(cuò)誤。

【高分達(dá)標(biāo)】

一、單選題

13．（23-24高三上·寧夏石嘴山）下列說(shuō)法正確的是（）

①普朗克提出“振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍”，從而建立了“能量量子化”觀點(diǎn)

②如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波，而不發(fā)生反射，這種物體就被稱(chēng)為“黑體”

③我們周?chē)囊磺形矬w都在輻射電磁波，這種輻射與溫度無(wú)關(guān)

④愛(ài)因斯坦指出：光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)不可分割的能量子組成的

A．①②B．①④C．①②④D．①②③

【答案】C

【詳解】①普朗克提出“振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍”，從而建立了“能量量子化”觀點(diǎn)，

該說(shuō)法正確；

②如果某種物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波，而不發(fā)生反射，這種物體就被稱(chēng)為“黑體”，該說(shuō)法正確；

③我們周?chē)囊磺形矬w都在輻射電磁波，這種輻射與溫度有關(guān)，該說(shuō)法錯(cuò)誤；

④愛(ài)因斯坦指出：光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)不可分割的能量子組成的，該

說(shuō)法正確。

故選C。

14．（23-24高二上·江蘇·階段練習(xí)）普朗克在1900年將“能量子”引入物理學(xué)，開(kāi)創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元。在下列宏觀

概念中，具有“量子化”特征的是（）

A．人的個(gè)數(shù)B．人的質(zhì)量C．物體的動(dòng)能D．物體的長(zhǎng)度

【答案】A

【詳解】在經(jīng)典物理學(xué)中，對(duì)體系物理量變化的最小值沒(méi)有限制，它們可以任意連續(xù)變化，如重力、動(dòng)能、長(zhǎng)度等，

但在量子力學(xué)中，物理量只能以確定的大小一份一份地進(jìn)行變化，具體有多大要隨體系所處的狀態(tài)而定。這種物理

量只能采取某些分離數(shù)值的特征叫作量子化。A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。

15．（23-24高二上·河北保定·期中）我國(guó)研制的055新型防空驅(qū)逐艦采用“雙波段（X波段和S波段）”雷達(dá)系統(tǒng)，

雷達(dá)發(fā)射的X波段的頻率為8GHz~12GHz，S波段的頻率為2GHz~4GHz，下列說(shuō)法正確的是（）

A．在空氣中X波段的傳播速度大于S波段的

B．在空氣中S波段的波長(zhǎng)比X波段的更短

C．S波段和X波段的頻率都比紫外線的小

D．X波段能量子的能量比S波段能量子的能量小

【答案】C

【詳解】A．X波段和S波段均為電磁波，它們?cè)诳諝庵械膫鞑ニ俣认嗤?，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)

vf

X波段的頻率較大，可知在空氣中S波段的波長(zhǎng)比X波段的更長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；

C．S波段和X波段的頻率都比紫外線的小，故C正確；

D．能量子的能量與其頻率成正比，X波段能量子的能量大于S波段能量子的能量，故D錯(cuò)誤。

故選C。

16．（23-24高二上·浙江臺(tái)州·期中）物理學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)家們的貢獻(xiàn)，他們的發(fā)現(xiàn)和研究成果對(duì)生活生產(chǎn)產(chǎn)生

了很大的影響。下列符合物理學(xué)史的是（）

A．普朗克在研究黑體輻射問(wèn)題時(shí)提出了光子說(shuō)

B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

C．通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，安培由此受到啟發(fā)提出分子電流假說(shuō)

D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在

【答案】C

【詳解】A．普朗克在研究黑體輻射問(wèn)題時(shí)提出了量子假說(shuō)，故A錯(cuò)誤；

B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；

C．通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，安培由此受到啟發(fā)提出分子電流假說(shuō)，故C正確；

D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，故D錯(cuò)誤。

故選C。

17．（22-23高二下·山西忻州·期中）對(duì)宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀的研究被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時(shí)

代的起點(diǎn)。關(guān)于黑體輻射，下列說(shuō)法正確的是（）

A．黑體不會(huì)輻射電磁波

B．溫度低于0℃的物體不會(huì)輻射電磁波

C．黑體輻射的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍

D．愛(ài)因斯坦提出的能量子假說(shuō)，能夠很好地解釋黑體輻射規(guī)律

【答案】C

【詳解】AB．一切物體都會(huì)輻射電磁波，絕對(duì)零度的物體才可能沒(méi)有輻射，溫度越高，輻射的電磁波越強(qiáng)，AB錯(cuò)

誤；

CD．普朗克假設(shè)黑體輻射中的輻射能量是不連續(xù)的，只能取能量基本單位的整數(shù)倍，從而很好地解釋了黑體輻射

的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

18．（23-24高三上·內(nèi)蒙古包頭·開(kāi)學(xué)考試）太陽(yáng)不斷向外輻射能量，太陽(yáng)的質(zhì)量在不斷的減小，已知地球所處位置

每平方米每秒接收到的太陽(yáng)能約為1.56103J，日地間距離約為r1.51011m，設(shè)太陽(yáng)輻射的能量均勻分布在以太

陽(yáng)為球心、日地距離為半徑的球面上，則太陽(yáng)每秒減少的質(zhì)量約為（）

A．4106kgB．4109kgC．11012kgD．11013kg

【答案】B

【詳解】由題可知太陽(yáng)每秒輻射的能量為

E4r21.56103J43.14（1.5101）121.56103J4.411026J

根據(jù)質(zhì)能方程

Emc2

解得太陽(yáng)每秒減少的質(zhì)量為

m4.89109kg

約為4109kg；

故選B。

19．（22-23高一下·陜西西安·期中）2018年11月26日，第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定，千克由普朗克常量h及米和

h

秒定義。即1kg。此次標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，SI單位中的7個(gè)基本單位將全部建立即在不變的自然

6.626070151034m2s1

常數(shù)上，保證了SI單位的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和通用性。由上述表達(dá)式可知普朗克常量h的單位可表示為（）

A．N·sB．N·mC．J·sD．J·s-1

【答案】C

h

【詳解】根據(jù)1kg，h的單位是kg·m2·s-1

6.626070151034m2s1

根據(jù)牛頓第二定律得

1N1kgms2

根據(jù)功的定義

1J1Nm

所以h的單位是J·s。

故選C。

20．（22-23高二上·安徽宣城·期末）在物理學(xué)理論建立的過(guò)程中，有許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。下列說(shuō)法正確的是

（）

A．庫(kù)侖提出了庫(kù)侖定律，并最早用實(shí)驗(yàn)測(cè)得元電荷電量e的數(shù)值

B．愛(ài)因斯坦為了對(duì)黑體輻射進(jìn)行理論解釋?zhuān)紫忍岢隽肆孔佑^點(diǎn)

C．法拉第系統(tǒng)地總結(jié)了電磁規(guī)律的研究成果，建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論

D．安培提出了“分子電流假說(shuō)”，成功地解釋了磁鐵受到高溫時(shí)會(huì)失去磁性

【答案】D

【詳解】A．庫(kù)侖提出了庫(kù)侖定律，密立根最早用實(shí)驗(yàn)測(cè)得了元電荷e的數(shù)值，故A錯(cuò)誤；

B．普朗克為了對(duì)黑體輻射進(jìn)行理論解釋?zhuān)紫忍岢隽肆孔佑^點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；

C．麥克斯韋系統(tǒng)總結(jié)了電磁規(guī)律的研究成果，建立了經(jīng)典電磁場(chǎng)理論，故C錯(cuò)誤；

D．安培提出了“分子電流假說(shuō)”，成功地解釋了磁鐵受到高溫時(shí)會(huì)失去磁性，故D正確。

故選D。

21．（22-23高二上·河南鄭州·期中）下列關(guān)于電磁波、能量子和熱輻射的說(shuō)法正確的是（）

A．在真空中，頻率越高的電磁波傳播速度越大

B．麥克斯韋提出變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

C．頻率越高的電磁波傳播的能量子的能量越低

D．高溫物體會(huì)發(fā)生熱輻射，低溫物體不會(huì)熱輻射

【答案】B

【詳解】A．真空中，所有電磁波的傳播速度都相同，故A錯(cuò)誤；

B．變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)是麥克斯韋提出的，故B正確；

C．由

Eh

其中h是定值，可得頻率越高的電磁波傳播的能量子的能量越高，故C錯(cuò)誤；

D．高溫低溫物體都會(huì)發(fā)生熱輻射，不過(guò)是輻射強(qiáng)度不同。故D錯(cuò)誤。

故選B。

22．（22-23高二上·河南新鄉(xiāng)·期末）對(duì)宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀的研究被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時(shí)

代的起點(diǎn)。關(guān)于黑體輻射，下列說(shuō)法正確的是（）

A．溫度低于0℃的物體不會(huì)輻射電磁波

B．黑體不會(huì)輻射電磁波

C．愛(ài)因斯坦提出的能量子假說(shuō)，能夠很好地解釋黑體輻射規(guī)律

D．黑體輻射的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍

【答案】D

【詳解】A．一切物體都會(huì)輻射電磁波，絕對(duì)零度的物體才可能沒(méi)有輻射，溫度越高，輻射的電磁波越強(qiáng)，故選項(xiàng)

A錯(cuò)誤；

B．黑體是一種理想化模型，黑體能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,并且不會(huì)有任何的反射與透射,但是黑體

會(huì)向外輻射電磁波，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．普朗克借助于能量子假說(shuō)，完美的解釋了黑體輻射規(guī)律，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．普朗克假設(shè)黑體輻射中的輻射能量是不連續(xù)的，只能取能量基本單位的整數(shù)倍，從而很好地解釋了黑體輻射的

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，故選項(xiàng)D正確。

故選D。

23．（22-23高二上·河南·期末）下列說(shuō)法正確的是（）

A．微觀世界的某些極少數(shù)帶電微粒的能量變化可以是連續(xù)的

B．根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，電場(chǎng)周?chē)嬖诖艌?chǎng)，磁場(chǎng)周?chē)嬖陔妶?chǎng)

C．黑體只是從外界吸收能量，并不向外界輻射能量

D．物體輻射紅外線的強(qiáng)度以及按波長(zhǎng)的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高時(shí)輻射強(qiáng)，且較短波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度大

【答案】D

【詳解】A．微觀粒子的能量變化是跳躍的，不連續(xù)的，故A錯(cuò)誤；

B．在變化的電場(chǎng)周?chē)糯嬖诖艌?chǎng)，周期性變化的電場(chǎng)（非均勻變化的）會(huì)產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場(chǎng)，均勻變

化的磁場(chǎng)周?chē)嬖谥€(wěn)定的電場(chǎng)；恒定的磁場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，恒定的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；

C．黑體也向外界輻射電磁波，即輻射能量，且向外界輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布與溫度有關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D．物體輻射紅外線的強(qiáng)度以及按波長(zhǎng)的分布情況與溫度有關(guān)，隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的

方向移動(dòng)，因此熱輻射中較短波長(zhǎng)的成分越來(lái)越多，故D正確。

故選D。

二、多選題

24．（23-24高二上·廣西南寧·期末）下列有關(guān)黑體和黑體輻射的說(shuō)法中正確的是（）

A．黑體的熱輻射實(shí)際上是電磁輻射

B．能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射的物體叫做黑體

C．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布與它的溫度、材料的種類(lèi)及表面狀況有關(guān)

D．黑體的溫度升高時(shí)可以輻射出任何頻率的電磁波（包括可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光）

【答案】ABD

【詳解】A．黑體的熱輻射實(shí)際上是電磁輻射，故A正確；

B．能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射的物體叫做黑體，故B正確；

C．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與它的溫度有關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D．黑體輻射的強(qiáng)度與溫度有關(guān)，溫度越高，黑體輻射的強(qiáng)度越大，隨著溫度升高，可以輻射出任何頻率的電磁波，

故D正確。

故選ABD。

25．（23-24高二上·甘肅白銀·期末）下列有關(guān)熱輻射的說(shuō)法中，正確的是（）

A．有些物體不會(huì)向外輻射電磁波

B．物體在室溫時(shí)，熱輻射的主要成分是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波

C．物體的溫度升高時(shí)，熱輻射中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的成分越來(lái)越強(qiáng)

D．黑體不反射電磁波，但可以向外輻射電磁波

【答案】BD

【詳解】A．一切物體都在向外輻射電磁波，故A錯(cuò)誤；

B．物體在室溫時(shí)，熱輻射的主要成分是波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波，故B正確；

C．物體的溫度升高時(shí)，熱輻射中波長(zhǎng)較短的成分越來(lái)越強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；

D．黑體不反射電磁波，但可以向外輻射電磁波，故D正確。

故選BD。

26．（23-24高二上·河南·期中）下列說(shuō)法正確的是（）

A．當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流

B．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與溫度有關(guān)，與材料的種類(lèi)及表面狀況無(wú)關(guān)

C．光譜中，可見(jiàn)光從紅光到紫光，其波長(zhǎng)越來(lái)越大

D．不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度不同

【答案】AB

【詳解】A．根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律知，當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A正

確；

B．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與溫度有關(guān)，與材料種類(lèi)及表面狀況無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B正確；

CD．從紅光到紫光，波長(zhǎng)越來(lái)越短，電磁波在真空中的速度均為光速，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。

故選AB。

27．（23-24高二上·全國(guó)·課后作業(yè)）2021年7月4日，我們?cè)陔娨曋锌吹胶教靻T湯洪波走出離地面高約400km的中

國(guó)空間站，標(biāo)志著我國(guó)空間站航天員首次出艙活動(dòng)取得圓滿(mǎn)成功．航天員出艙的畫(huà)面是通過(guò)電磁波傳輸?shù)降孛娼邮?/p>

站的，下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是（）

A．電磁波波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其能量子越小

B．只要空間某處的電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生變化，就會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生電磁波

C．湯洪波出艙活動(dòng)的畫(huà)面從空間站傳到地面接收站最少需要約0.013s

D．赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波，并證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論

【答案】AD

【詳解】A．電磁波的能量子為

c

Ehh

則電磁波波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其能量子越小，A正確；

B．根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，均勻變化的磁場(chǎng)或電場(chǎng)，其周?chē)荒墚a(chǎn)生電磁波，B錯(cuò)誤；

C．電磁波在真空中或空氣中傳播的速度v3.0108m/s，空間站到地球表面的距離s4105m，電磁波從空間站

傳播到地面的時(shí)間為

s4105

ts0.0013s

v3108

C錯(cuò)誤；

D．麥克斯韋預(yù)言了電磁場(chǎng)理論，1886年，赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波，從而證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，D正

確；

故選AD。

28．（22-23高二上·陜西西安·期末）下列關(guān)于能量量子化的說(shuō)法正確的是（）

A．能量子假說(shuō)是由愛(ài)因斯坦最早提出來(lái)的

B．能量子與電磁波的頻率成正比

C．帶電微粒輻射和吸收能量時(shí)是一份一份不連續(xù)的

D．電磁波波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其能量子越大

【答案】BC

【詳解】A．能量子假說(shuō)是由普朗克最早提出來(lái)的。故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．根據(jù)普朗克能量量子化假說(shuō)，能量子的能量εhν，為頻率。故B選項(xiàng)正確；

C．根據(jù)普朗克能量量子化假說(shuō)，能量不連續(xù)，所以帶電微粒輻射和吸收能量時(shí)是一份一份不連續(xù)的。故C選項(xiàng)正

確；

c

D．能量子的能量hh，所以電磁波波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其能量子越小。故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選BC。

29．（22-23高二上·湖北孝感·期中）下列說(shuō)法不正確的是（）

A．我們周?chē)囊磺形矬w都在輻射電磁波，這種輻射與溫度有關(guān)

B．醫(yī)院里“γ手術(shù)刀”和B超“超聲波”都能在真空中傳播并能發(fā)生干涉、衍射

C．麥克斯韋認(rèn)為電場(chǎng)周?chē)偰墚a(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周?chē)偰墚a(chǎn)生電場(chǎng)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

D．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布除了與溫度有關(guān)外，還與材料的種類(lèi)及表面狀況有關(guān)

【答案】BCD

【詳解】A．根據(jù)熱輻射的定義可知，一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，所以叫作熱輻射，

故A正確，不符合題意；

B．醫(yī)院里“γ手術(shù)刀”是一種γ射線，可以在真空中傳播；超聲波是一種縱波，超聲波的傳播需要介質(zhì)，在真空中不

能傳播；它們?cè)跐M(mǎn)足一定條件下均能發(fā)生干涉、衍射，故B錯(cuò)誤，符合題意；

C．麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論：變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生電場(chǎng)；并預(yù)言了電磁波的存在，

而赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波存在，故C錯(cuò)誤，符合題意；

D．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，與材料的種類(lèi)及其表面狀況無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤，符合

題意。

故選BCD。

30．（2022高二·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí)）黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，由圖可知（）

A．隨溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加

B．隨溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)

C．隨溫度降低，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加

D．隨溫度降低，輻射強(qiáng)度的極大值向頻率較高的方向移動(dòng)

【答案】AB

【詳解】AC．由圖可知，隨溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，故A正確，C錯(cuò)誤；

B．溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值會(huì)向著波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，故B正確；

D．溫度降低，輻射