人教版高中物理精講精練-選擇性必修34.1普朗克黑體輻射理論 解析版

4.1普朗克黑體輻射理論

【考點歸納】

考點一：黑體與黑體輻射

考點二：黑體輻射實驗規(guī)律

考點三：能量量子化

考點四：ε＝hν的應(yīng)用

【知識歸納】

知識點一、黑體與黑體輻射

1．黑體：某種物體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體．

2．黑體輻射

(1)定義：黑體雖然不反射電磁波，卻可以向外輻射電磁波，這樣的輻射叫作黑體輻射．

(2)黑體輻射特點：黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)．

技巧歸納：

(1)黑體是一個理想化的物理模型．

(2)黑體看上去不一定是黑的，有些可看成黑體的物體由于自身有較強的輻射，看起來還會很明亮．

2．一般物體與黑體的比較

熱輻射特點吸收、反射特點

一般輻射電磁波的情況與溫度、材料的種既吸收又反射，其能力與材料的種類

物體類及表面狀況有關(guān)及入射波長等因素有關(guān)

輻射電磁波的強度按波長的分布只與

黑體完全吸收各種入射電磁波，不反射

黑體的溫度有關(guān)

3.黑體輻射的實驗規(guī)律

(1)溫度一定時，黑體輻射強度隨波長的分布有一個極大值．

(2)隨著溫度的升高

①各種波長的輻射強度都有增加；

②輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，如圖所示．

考點二：能量子

1．定義：組成黑體的振動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，這個不可再分的最小能量值ε

叫作能量子．

2．表達(dá)式：ε＝hν.其中ν是帶電微粒的振動頻率，即帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率．h稱為普朗克常量．h

＝6.62607015×10－34J·s.

3．能量的量子化：微觀粒子的能量是量子化的，或者說微觀粒子的能量是分立的．

技巧歸納：

1．普朗克的量子化假設(shè)

(1)能量子

振動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，例如可能是ε或2ε、3ε……當(dāng)帶電微粒輻射或吸收

能量時，也是以這個最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的．這個不可再分的最小能量值ε叫作能量子．

(2)能量子表達(dá)式：ε＝hν

ν是帶電微粒的振動頻率，h是一個常量，后人稱之為普朗克常量，其值為h＝6.62607015×10－34J·s.

(3)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．

2．對能量量子化的理解

(1)物體在發(fā)射或接收能量的時候，只能從某一狀態(tài)“飛躍”地過渡到另一狀態(tài)，而不可能停留在不符合這些能量

的任何一個中間狀態(tài)．

(2)在宏觀尺度內(nèi)研究物體的運動時我們可以認(rèn)為：物體的運動是連續(xù)的，能量變化是連續(xù)的，不必考慮量子化；

在研究微觀粒子時必須考慮能量量子化．

【題型歸納】

題型一：黑體與黑體輻射

1．（24-25高二上·全國）關(guān)于對黑體的認(rèn)識，下列說法正確的是（）

A．黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的

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

C．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與溫度有關(guān)，與材料的種類及表面狀況無關(guān)

D．如果在一個空腔壁上開一個很小的孔，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，這個空腔就成了一個黑體

【答案】C

【詳解】

A．黑體自身輻射電磁波，不一定是黑的，故A錯誤；

BC．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān)，故B錯誤，C正確；

D．小孔只吸收電磁波，不反射電磁波，因此小孔成了一個黑體，而不是空腔，故D錯誤。

故選C。

2．（22-23高二下·河南南陽·階段練習(xí)）在2015年中國發(fā)射衛(wèi)星“悟空”，用來探測暗物質(zhì)粒子和黑洞。黑洞是黑體

的一種，關(guān)于黑體，下列說法正確的是（）

A．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布不僅與溫度有關(guān)，還與材料的種類及表面狀況有關(guān)

B．黑體能夠反射各種波長的電磁波，但不會輻射電磁波

C．在黑體輻射實驗中，隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動

D．愛因斯坦為得出黑體輻射的強度按波長分布的公式，提出了能量子的假說

【答案】C

【詳解】A．一般物體輻射電磁波的情況與溫度有關(guān)，也與材料的種類及表面情況有關(guān)，而黑體輻射電磁波的強度

按波長的分布只與溫度有關(guān)，A錯誤；

B．黑體是能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射的物體，黑體會向外輻射電磁波，B錯誤；

C．根據(jù)量子化的理論，黑體輻射隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加，且輻射強度的極大值向波長較短

的方向移動，C正確；

D．普朗克為得出黑體輻射的強度按波長分布的公式，提出了能量子的假說，D錯誤。

故選C。

3．（22-23高二上·河南新鄉(xiāng)·期末）下列關(guān)于熱輻射和黑體輻射的說法正確的是（）

A．只有一部分物體輻射電磁波B．一般物體輻射電磁波的強度與溫度無關(guān)

C．黑體不可以向外輻射電磁波D．黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波

【答案】D

【詳解】A．一切物體都在輻射電磁波，A錯誤；

B．實際物體輻射電磁波的情況與溫度、表面狀況、材料種類都有關(guān)，B錯誤；

C．黑體可以向外輻射電磁波，C錯誤；

D．能100%吸收入射到其表面的各種波長的電磁波，這樣的物體稱為黑體，D正確。

故選D。

題型二：黑體輻射實驗規(guī)律

4．（22-23高二下·江蘇徐州·期末）如圖所示是黑體的輻射強度與其輻射波長的關(guān)系圖像，下列說法正確的是（）

A．溫度越高，黑體輻射的電磁波的波長越大

B．溫度越高，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動

C．黑體的輻射強度按波長的分布與材料的表面狀況有關(guān)

D．普朗克通過對黑體輻射的研究，提出了能量子的概念

【答案】D

【詳解】AB．溫度越高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，但黑體輻射的電磁波波長并不是越大，AB錯

誤；

C．一般物體的輻射強度除去與溫度有關(guān)外，還和物體的材料及表面狀態(tài)有關(guān)，但黑體的輻射強度按波長的分布只

與黑體的溫度有關(guān)，C錯誤；

D．普朗克通過對黑體輻射的研究，提出了能量子的概念，D正確。

故選D。

5．（22-23高二上·寧夏吳忠·期末）有關(guān)黑體輻射的研究表明：輻射強度、波長分布與輻射體的溫度有密切關(guān)系，此

研究對冶金工業(yè)的迅速發(fā)展有巨大貢獻。如圖所示，圖中畫出了四種溫度下黑體輻射的強度與波長的關(guān)系，據(jù)此以

下判斷不．正．確．的是（）

A．在同一溫度下，輻射強度最大的電磁波波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大與最小波長之間

B．在同一溫度下，波長越短的電磁波輻射強度越大

C．隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加

D．隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動

【答案】B

【詳解】AB．在同一溫度下，輻射強度最大的電磁波波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大波長與最小

波長之間，故A正確，不符合題意、B錯誤，符合題意；

C．黑體輻射的強度與溫度有關(guān)，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都增加，故C正確，不符合題意；

D．隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故D正確，不符合題意。

故選B。

6．（21-22高二下·河南·期末）有關(guān)黑體輻射的研究表明：輻射強度、波長分布與輻射體的溫度有密切關(guān)系，此研究

對冶金工業(yè)的迅速發(fā)展有巨大貢獻。如圖所示，圖中畫出了四種溫度下黑體輻射的強度與波長的關(guān)系，從中可以看

出（）

A．溫度越高，輻射電磁波的波長越短

B．溫度越低，輻射電磁波的波長越短

C．同一波長的輻射強度隨著溫度的升高而增強

D．不同溫度時輻射強度的極大值變化無規(guī)律可循

【答案】C

【詳解】AB．無論溫度高低，黑體都會輻射各種波長的電磁波，故AB錯誤；

C．由圖可知，同一波長的輻射強度隨著溫度的升高而增強，故C正確；

D．溫度升高，輻射強度的最大值向波長短、頻率高的方向移動，故D錯誤。

故選C。

題型三：能量量子化

7．（22-23高二上·山東臨沂·期末）1900年德國物理學(xué)家普朗克在研究黑體輻射時提出了一個大膽的假說，即能量

子假說，關(guān)于能量子假說，下列說法不正確的是（）

A．物質(zhì)輻射（或吸收）能量時，能量不是連續(xù)的，而是一份一份進行的

B．能量子假說中將每一份不可再分的最小能量值，稱為“能量子”

C．能量子假說中，能量子的能量hv，ν為帶電微粒的振動頻率，h為普朗克常量

D．能量子假說認(rèn)為能量是連續(xù)的，是不可分割的

【答案】D

【詳解】A．能量子假說認(rèn)為物質(zhì)輻射（或吸收）能量時，輻射（或吸收）的能量是不連續(xù)的，是一份一份進行的，

故A正確，不符合題意；

B．能量子假說中將每一份不可再分能量的最小值，稱為“能量子”，故B正確，不符合題意；

C．能量子假說中，能量子的能量hv，ν為帶電微粒的振動頻率，h為普朗克常量，故C正確不符合題意；

D．能量子假說認(rèn)為輻射（或吸收）的能量是不連續(xù)的，是一份一份進行的，故D錯誤，符合題意。

故選D。

8．（22-23高二下·山東泰安·期中）普朗克在研究黑體輻射的基礎(chǔ)上，提出了能量子理論，開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元。

關(guān)于量子，下列說法正確的是（）

A．是類似于質(zhì)子、電子的微觀粒子B．是一種高科技材料

C．是一個數(shù)量級的常量D．表示微觀世界的不連續(xù)性觀念

【答案】D

【詳解】普朗克引入能量子的概念，得出黑體輻射的強度按波長分布的公式，與實驗符合得非常好，并由此開創(chuàng)了

物理學(xué)的新紀(jì)元。量子不是類似于質(zhì)子、電子的微觀粒子，不是一種高科技材料，不是一個數(shù)量級的常量，表示微

觀世界的不連續(xù)性觀念。

故選D。

9．（22-23高二上·江蘇淮安·期中）下列關(guān)于能量量子化說法正確的是（）

A．愛因斯坦最早提出了能量量子化假說B．普朗克認(rèn)為微觀粒子能量是連續(xù)的

C．頻率為v的光的能量子為hvD．電磁波波長越長，其能量子越大

【答案】C

【詳解】A．能量子假說是由普朗克最早提出來的，故A錯誤；

B．根據(jù)普朗克能量量子化假說，微觀粒子能量不連續(xù)，故B錯誤；

CD．能量子的能量

c

hh

所以電磁波波長越長，其能量子越小。故C正確，D錯誤。

故選C。

題型四：ε＝hν的應(yīng)用

10．（22-23高二上·浙江嘉興·期中）如圖所示，高效而環(huán)保的光催化捕蚊器采用蚊子喜愛的紫外線誘捕蚊子。捕蚊

器發(fā)射的紫外線的頻率為8.01014Hz，普朗克常量h取6.61034Js，則下列說法正確的是（）

A．紫外線可用于加熱理療

B．紫外線的頻率比可見光小

C．該紫外線在真空中的波長為2.41023m

D．該紫外線能量子的能量為5.281019J

【答案】D

【詳解】A．紅外線的熱效應(yīng)顯著，紅外線用來加熱理療，而紫外線的化學(xué)作用與熒光作用顯著，常用來殺菌和消

毒，故A錯誤；

B．紫外線屬于電磁波，紫外線的頻率比可見光高，B錯誤；

C．該紫外線在真空中的波長為

c3108

m3.75107m

f8.01014

故C錯誤；

D．該紫外線能量子的能量為

h6.610348.01014J=5.281019J

故D正確。

故選D。

11．（21-22高二上·重慶萬州·期末）關(guān)于電磁波和能量量子化，下列說法正確的是（）

A．法拉第最先預(yù)言電磁波的存在

B．電磁波的頻率越高，能量子的能量越大

C．紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線的波長依次變長

D．從距離地面340km的天宮一號空間站發(fā)送信號到地面接收站，至少需要10-3s

【答案】B

【詳解】A．麥克斯韋最先預(yù)言電磁波的存在，故A錯誤；

B．根據(jù)能量計算公式

Eh

可知，電磁波的頻率越高，能量子的能量越大，故B正確；

C．根據(jù)電磁波譜可知紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線的波長依次變短，故C錯誤；

D．電磁波的波速為光速，根據(jù)公式

x3.4105

ts1.13103s

v3108

故D錯誤。

故選B。

12．（2020高三·全國·專題練習(xí)）由于內(nèi)部發(fā)生激烈的熱核聚變，太陽每時都在向各個方向產(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為0.55μm的光

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

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/m2.

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

數(shù)，則所求的可見光光子數(shù)為

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

故A正確，BCD錯誤。

【課堂過關(guān)精練】

一、單選題

13．（23-24高二下·河南·階段練習(xí)）關(guān)于電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用、能量量子化，下列說法正確的是（）

A．利用紅外線的熱效應(yīng)能殺菌消毒，夜視儀利用了紫外成像技術(shù)

B．X射線具有輻射性，可用來通信和廣播

C．能量量子化指能量的連續(xù)性，微觀粒子的能量值可以是任意值

D．普朗克提出了能量子假說，解決了黑體輻射的理論困難，提出了“量子”概念

【答案】D

【詳解】A．紫外線具有殺菌消毒的功能，紅外線不具有該功能，夜視儀利用了紅外線成像技術(shù)，A錯誤；

B．X射線具有輻射性，不能用來通信和廣播，B錯誤；

C．能量量子化是指微觀粒子的能量值只能是一個最小能量單位（普朗克常量）和能量子輻射的頻率的乘積，C錯

誤；

D．普朗克提出了能量子假說，它認(rèn)為，電磁波的發(fā)射和吸收都是不連續(xù)的，是一份一份進行的。它不但解決了黑

體輻射的理論困難，而且更重要的是提出了“量子”概念，揭開了物理學(xué)史上嶄新的一頁，D正確。

故選D。

14．（23-24高二上·安徽黃山·期末）下列說法正確的是（）

A．黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射

B．只有溫度高的物體才會有熱輻射

C．電磁波是一種物質(zhì)，不能在真空中傳播

D．一個物體所具有的能量是非量子化的，可以是一個任意值

【答案】A

【詳解】A．黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射，A正確；

B．任何物體都會有熱輻射，B錯誤；

C．電磁波是一種物質(zhì)，能在真空中傳播，C錯誤；

D．一個物體所具有的能量是量子化的，是一個非連續(xù)值，D錯誤；

故選A。

15．（2024高二·山西·學(xué)業(yè)考試）關(guān)于黑體輻射，下列說法正確的是（）

A．溫度太低的物體不會輻射電磁波

B．黑體不會輻射電磁波

C．愛因斯坦通過提出的能量子假說，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；一切物體都會輻射

電磁波，故AB錯誤；

CD．普朗克在研究黑體輻射時最早提出了能量子假說，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錯誤，D正確。

故選D。

16．（23-24高二上·黑龍江哈爾濱·期末）關(guān)于電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用、能量量子化，下列說法正確的是（）

A．普朗克提出了能量子假說，解決了黑體輻射的理論困難，提出了“量子”概念

B．X射線具有輻射性，可用來通信和廣播

C．能量量子化指能量的連續(xù)性，微觀粒子的能量值可以是任意值

D．利用紅外線的熱效應(yīng)能殺菌消毒，夜視儀利用了紅外成像技術(shù)

【答案】A

【詳解】A．普朗克提出了能量子假說，不但解決了黑體輻射的理論困難，而且更重要的是提出了“量子”概念，揭

開了物理學(xué)史上嶄新的一頁，故A正確；

B．X射線具有輻射性，不能用來通信和廣播，故B錯誤；

C．能量量子化是指微觀粒子的能量值只能是一個最小能量單位的整數(shù)倍，是不連續(xù)性，微觀粒子的能量值不可以

是任意值，故C錯誤；

D．紫外線具有殺菌消毒的功能，紅外線不具有該功能，夜視儀利用了紅外成像技術(shù)。故D錯誤。

故選A。

17．（23-24高二上·寧夏銀川·期中）下列說法正確的是（）

A．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

B．普朗克提出量子化理論，并認(rèn)為光本身是由一個個不可分割的能量子h組成的

C．麥克斯韋建立了電磁場理論，預(yù)言并通過實驗證實了電磁波的存在

D．能量子與電磁波的頻率成正比

【答案】D

【詳解】A．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的磁場（電場）產(chǎn)生恒定的電場（磁場），A錯誤；

B．普朗克提出量子化理論，但愛因斯坦認(rèn)為光本身是由一個個不可分割的能量子h組成的，B錯誤；

C．麥克斯韋建立了電磁場理論并預(yù)言了電磁波，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，C錯誤；

D．根據(jù)

Eh

能量子與電磁波的頻率成正比，D正確。

故選D。

18．（22-23高二下·山西忻州·期中）對宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀的研究被譽為是宇宙學(xué)研究進入精密科學(xué)時

代的起點。關(guān)于黑體輻射，下列說法正確的是（）

A．黑體不會輻射電磁波

B．溫度低于0℃的物體不會輻射電磁波

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．愛因斯坦提出的能量子假說，能夠很好地解釋黑體輻射規(guī)律

【答案】C

【詳解】AB．一切物體都會輻射電磁波，絕對零度的物體才可能沒有輻射，溫度越高，輻射的電磁波越強，AB錯

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

的實驗現(xiàn)象，C正確，D錯誤。

故選C。

19．（23-24高三上·江西南昌·開學(xué)考試）現(xiàn)在市場上常用來激光打標(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。

20．（22-23高二上·浙江杭州·期末）在能量量子化研究的歷程中，以下說法中正確的是（）

A．黑體即不反射電磁波，也不向外輻射電磁波

B．一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度無關(guān)

C．類似于能量的量子化，任何物體的帶電量也是“量子化”的

D．麥克斯韋建立了電磁場理論，并用實驗捕捉到了電磁波

【答案】C

【詳解】A．黑體不反射電磁波，但會向外輻射電磁波，即黑體輻射，故A錯誤；

B．一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，故B錯誤；

C．類似于能量的量子化，任何物體的帶電量也是“量子化”的，即只能是元電荷的整數(shù)倍，故C正確；

D．麥克斯韋建立了電磁場理論，赫茲用實驗捕捉到了電磁波，故D錯誤。

故選C。

21．（2023高二·全國·專題練習(xí)）1900年德國物理學(xué)家普朗克在研究黑體輻射時提出了一個大膽的假說，即能量子

假說，關(guān)于能量子假說，下列說法不正確的是（）

A．物質(zhì)發(fā)射（或吸收）能量時，能量不是連續(xù)的，而是一份一份進行的

B．能量子假說中將每一份能量單位，稱為“能量子”

C．能量子假說中的能量子的能量εhν，為帶電微粒的振動頻率，h為普朗克常量

D．能量子假說認(rèn)為能量是連續(xù)的，是不可分割的

【答案】D

【詳解】AD．能量子假說認(rèn)為，物質(zhì)發(fā)射（或吸收）能量時，能量不是連續(xù)的，而是一份一份進行的，故A正確，

D錯誤；

B．能量子假說認(rèn)為，物質(zhì)發(fā)射（或吸收）能量時，能量不連續(xù)，是一份一份進行的，每一份能量單位，稱為“能量

子”，故B正確；

C．能量子的能量εhν，其中為帶電微粒的振動頻率，h為普朗克常量，故C正確。

本題選擇不正確的，故選D。

【高分突破精練】

一、單選題

22．（22-23高二下·河南·期中）如圖是一種工業(yè)用的輻射式溫度計，是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計的，通過檢測物體輻

射強度，推知物體的輻射溫度。如果被測物體的溫度升高了，關(guān)于物體的輻射強度以及輻射強度的極大值移動方向，

正確的是（）

A．輻射強度增大，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動

B．輻射強度增大，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動

C．輻射強度減小，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動

D．輻射強度減小，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動

【答案】B

【詳解】黑體輻射其特點是隨著溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加，所以各種熱輻射的強度都增大，隨著溫

度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。

故選B。

23．（22-23高二下·陜西榆林·期中）某氣體在T1、T2兩種不同溫度下的分子速率分布圖像如圖甲所示，縱坐標(biāo)fv

表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，橫坐標(biāo)v表示分子的速率；而黑體輻射的實驗規(guī)律如圖乙所示，圖

乙中畫出了T1、T2兩種不同溫度下黑體輻射的強度與波長的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A．圖甲中T1>T2，圖乙中T1>T2B．圖甲中T1<T2，圖乙中T1<T2

C．圖甲中T1<T2，圖乙中T1>T2D．圖甲中T1>T2，圖乙中T1<T2

【答案】C

【詳解】由圖甲可知，溫度為T的圖線中速率大分子占據(jù)的比例較大，則說明其對應(yīng)的平均動能較大，故T對應(yīng)

22

的溫度較高，故T1<T2。由圖乙可以看出，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有增加，輻射強度的極大值向

波長較短方向移動，所以有T1>T2。

故選C。

24．（22-23高二下·北京海淀·期中）在物理學(xué)中，只要等式成立，方程的兩邊應(yīng)該具有相同的量綱，利用量綱分析，

有時不用具體求解問題，就可以分析導(dǎo)出物理關(guān)系。例如，求一個物體在重力加速度g的影響下，下落高度h所需

1

的時間，我們只需要構(gòu)造一個表示時間的量，利用和，唯一可行的方法是h2，其中是一個尚不確定

ghTaa

g

的系數(shù)，它是無量綱的，無量綱系數(shù)是不重要的，我們不必寫出，通常，一個物理量的量綱表達(dá)為四個基本量：M

（質(zhì)量），L（長度）T（時間）K（溫度）的量綱。任意物理量x的量綱被記為x，如速度v的量綱可表示為vLT1，

根據(jù)以上描述，以質(zhì)量、長度、時間和溫度的量綱來表示普朗克常數(shù)h，其形式應(yīng)為（）

A．hML2T1B．hML2T2

C．hML2TD．hML2T2

【答案】A

【詳解】一份能量子等于h，即

εhν

得

h

的單位時J，的單位是Hz，根據(jù)

1J1Nm1kg(m/s2)m，1Hz1s1

可得h的單位等同于1kg(m2/s)，即可得

[h]ML2T1

故選A。

二、多選題

25．（23-24高二·全國·假期作業(yè)）不能正確解釋黑體輻射實驗規(guī)律的是（）

A．能量的連續(xù)經(jīng)典理論

B．普朗克提出的能量量子化理論

C．以上兩種理論體系任何一種都能解釋

D．牛頓提出的能量微粒說

【答案】ACD

【詳解】根據(jù)黑體輻射的實驗規(guī)律，隨著溫度的升高，一方面各種波長的輻射強度都增加；另一方面，輻射強度的

極大值向波長較短的方向移動，只有用普朗克提出的能量量子化理論才能得到較滿意的解釋，只有B能正確解釋，

故選A、C、D。

26．（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法中正確的是（）

A．黑體的熱輻射實際上是電磁輻射

B．能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射的物體叫做黑體

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

D．黑體的溫度升高時可以輻射出任何頻率的電磁波（包括可見光和不可見光）

【答案】ABD

【詳解】A．黑體的熱輻射實際上是電磁輻射，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度按波長的分布只與它的溫度有關(guān)，故C錯誤；

D．黑體輻射的強度與溫度有關(guān)，溫度越高，黑體輻射的強度越大，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。

27．（23-24高二上·全國·課前預(yù)習(xí)）關(guān)于“能量量子化”，下列說法正確的是（）

A．認(rèn)為帶電微粒輻射或吸收能量時，是一份一份的

B．認(rèn)為能量值是連續(xù)的

C．認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的

D．認(rèn)為微觀粒子的能量是分立的

【答案】ACD

【詳解】

普朗克的理論認(rèn)為帶電微粒輻射或吸收能量時，是一份一份的，微觀粒子的能量是量子化的，是分立的。

故選ACD。

28．（23-24高二上·甘肅白銀·期末）下列有關(guān)熱輻射的說法中，正確的是（）

A．有些物體不會向外輻射電磁波

B．物體在室溫時，熱輻射的主要成分是波長較長的電磁波

C．物體的溫度升高時，熱輻射中波長較長的成分越來越強

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錯誤；

B．物體在室溫時，熱輻射的主要成分是波長較長的電磁波，故B正確；

C．物體的溫度升高時，熱輻射中波長較短的成分越來越強，故C錯誤；

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。

29．（22-23高二下·湖北咸寧·期末）“傳統(tǒng)”光刻機利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理

制成芯片．為提高光刻機投影精細(xì)圖的能力，“浸沒式”光刻在投影物鏡和光刻膠之間填充液體，以便提高分辨率，

如圖所示．若浸沒液體的折射率為1.7，當(dāng)不加液體時光刻膠的曝光波長為187nm，則加上液體后（）

A．紫外線光子能量增加

B．紫外線進入液體后波長變?yōu)?10nm

C．傳播相等的距離，在液體中所需的時間變?yōu)樵瓉淼?.7

D．“浸沒式”光刻能提高分辨率是因為紫外線在液體中比在空氣中更容易發(fā)生衍射

【答案】BC

【詳解】A．紫外線進入液體頻率不變，根據(jù)Eh可知光子能量不變，故A錯誤；

B．紫外線在液體中的波長

187

nm110nm