2020年7月浙江省普通高校招生考试选考物理科试卷第4题很是可疑
1 引言
近日,微主在研究学校发放的《2020全国及各省市高考真题透析-地方卷》,发现浙江高考等级性考试物理卷的第4题很有时代性,是一道以额温枪为背景的选择题,试题考察的知识点为选修3-5中的黑体辐射规律,试题涉及到的物理背景为全民参与的新冠疫情阻击战中的测温情形。
熟悉、亲切。
2 试题回放与参考解析
在抗击新冠病毒的过程中,人们使用了红外体温计测量体温,下列说法正确的是
A.当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线
B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D.红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的
答案:D
思路点拨
一切物体均在辐射红外线,温度不同的人体辐射的红外线的强弱不同,红外线测温枪接收到人体辐射的红外线,通过波长、强度和温度的关系,就可以得到人体的温度。
3 质疑与分析
其实,额温枪测温的理论基础是普朗克黑体辐射定律。高中物理选修3-5第28页有这方面的详细介绍。
原来,黑体向外辐射电磁波的时候,随着温度的升高,黑体辐射的极大值逐渐向波长较短的方向移动。
也就是说:黑体的温度与辐射强度的峰值波长存在对应关系。额温枪不是通过测量红外线的辐射强度来测温度的,而是通过测量红外线的辐射强度的峰值波长来测温度的。
换一个角度来看,根据斯特藩—玻尔兹曼定律,黑体辐射功率与热力学温度的四次方成正比。考虑到接收功率与距离的平方成反比,如果额温枪通过测量接收红外线功率计算温度,其测量值应该与距离的平方成反比,但事实是额温枪的读数,与距离无关。
反观2020年江苏省高考物理试卷的第12题,对同一问题的设置就显得十分全面和严谨。
[选修3-5]测温枪(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的,能将接收到的人体辐射转化为温度显示,若人体温升高,则人体热辐射强度I及其最大值对应的波长λ的变化情况是________
A.I增大,λ增大
B.I增大,λ减小
C.I减小,λ增大
D.I减小,λ减小
4 结论
红外体温计不是依据“人体温度越高,辐射的红外线强度越大”来测体温的,而是依靠“人体温度越高,辐射的红外线强度峰值所对应的波长越短”来测体温的。
5 感言
科学性是命题的首要标准,教材上有详细的介绍,生活中有生动的案例,把决定考生命运的试题题命成这样,也是醉了!!!
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