【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 2.1 拨开黑体辐射疑云课后知能检测 沪科版选修3-5.doc

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 2.1 拨开黑体辐射疑云课后知能检测 沪科版选修3-5 1．关于黑体辐射的实验规律说法正确的有(　　) A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加 B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C．黑体辐射的强度与波长无关 D．黑体辐射无任何实验规律 【解析】　黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都有增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动． 【答案】　AB 2．以下宏观概念中，哪些是“量子化”的(　　) 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，而是一份一份的，故选D. 【答案】　D 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的黑体谱相关的说法中正确的是(　　) A．微波是指波长在10－3 m到1 m之间的电磁波 B．微波和声波一样都只能在介质中传播 C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射 D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 【解析】　微波是一种电磁波，由电磁波可知，微波的波长在10－3～1 m，A正确；电磁波的传播不需要介质，B错；由于分子和原子的热运动引起的一切物体不断向外辐射的电磁波又叫热辐射，C正确．普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说，D正确． 【答案】　ACD 4．近年来军事行动中，士兵都配带“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，主要是因为(　　) A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体 B．一切物体均在不停地辐射红外线 C．一切高温物体均在不停地辐射红外线 D．“红外夜视仪”发射出X射线，被射物体受到激发而发出红外线 【解析】　一切物体都在不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同，采用“红外夜视仪”，可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，不受白天和夜晚的影响，即可确认出目标从而采取有效的行动．故只有B正确． 【答案】　B 5．对应于3.4×10－19 J的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？ 【解析】　根据公式E＝hν和ν＝得 ν＝＝ Hz＝5.13×1014 Hz. λ＝＝ m＝5.85×10－7 m. 【答案】　5.13×1014 Hz　5.85×10－7 m 6．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为(　　) A. B. C. D．λPhc 【解析】　每个光量子的能量E＝hν＝，每秒钟发光的总能量为P，则n＝＝. 【答案】　A 7．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm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6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是多少？ 【解析】　因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔眼睛就能察觉所以察觉，到绿光所接收的最小功率P＝，式中E＝6ε，又ε＝hν＝h，可解得P＝6× W＝2.3×10－18 W. 【答案】　2.3×10－18 W 8．(2011·咸阳模拟)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．在研究同一物体在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2－1－4所示的图线，图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴Mλ表示某种波长的电磁波的辐射强度，则由Mλ－λ图线可知，同一物体在不同温度下(　　) 图2－1－4 A．向外辐射同一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．向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小 D．辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向偏移 【解析】　由Mλ－λ图线可知，对于同一物体，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，选项A、C错误；另一方面， 辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选项D正确，B错误． 【答案】　D 9．某广播电台发射功率为10 kW，在空气中波长为187.5 m的电磁波，试求： (1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子？ (2)若发射的能量子四面八方视为均匀的，求在离天线2.5 km处，直径为2 m的环状天线每秒接收的光子个数以及接收功率？ 【解析】　(1)每个光子的能量ε＝hv＝hc/λ＝6.63×10－34×3×108/187.5 J＝1.06×10－27 J. 则每秒钟电台发射上述波长光子的数目为 N＝＝＝1031(个)． (2)设环状天线每秒接收光子数为n