第13章 第2课时 电磁感应现象 电磁波的发现 能量量子化（word版）-【精英1号】2025年高中物理学考笔记·专题提升训练

第2课时　电磁感应现象　电磁波的发现　能量量子化 【基础对点练】 知识点一　电磁感应现象 1．[2023·浙江绍兴·学考模拟]下图所示为“探究感应电流与磁通量变化的关系”的实验装置，下列不会引起电流表指针偏转的操作是(　　) A．闭合开关 B．闭合开关后拔出小线圈A C．闭合开关后断开开关 D．在开关断开时，将滑动变阻器的滑片向右移动 【答案】D 【解析】闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，能够引起感应电流，电流表指针会偏转，A正确；断开开关以及闭合开关后拔出小线圈A，穿过线圈B的磁通量减小，能引起感应电流，电流表指针会偏转，B、C正确；在开关断开时，将滑动变阻器的滑片向右移动，回路中没有电流，线圈A周围没有磁场，穿过线圈B的磁通量始终为0，不会引起感应电流，D错误。故选D。 2．如图所示，在匀强磁场中做各种运动的矩形线框，能产生感应电流的是(　　) A．图甲中矩形线框向右加速运动 B．图乙中矩形线框匀速转动 C．图丙中矩形线框向右加速运动 D．图丁中矩形线框斜向上运动 【答案】B 【解析】题图甲中矩形线框向右加速运动，线框中的磁通量不变，不能产生感应电流，A错误；题图乙中矩形线框匀速转动，线框中的磁通量不断变化，能产生感应电流，B正确；题图丙中矩形线框向右加速运动，线框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，C错误；题图丁中矩形线框斜向上运动，线框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，D错误。故选B。 知识点二　电磁场和电磁波 3．下列四个选项中的四种磁场变化情况，能产生如图所示电场的是(　　) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由题图可知，产生的电场为稳定的电场，由麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的磁场才能产生稳定的电场。故选B。 4．[2023·浙江舟山·联考]交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成，红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示，红灯发出的红光频率为5×1014 Hz，从12 m外的交通信号灯传到你的眼睛，需要的时间为t，在这个距离中有n个波长，光速c＝3×108 m/s，则(　　) A．t＝4×10－8 s，n＝4×107 B．t＝4×10－8 s，n＝2×107 C．t＝8×10－8 s，n＝2×107 D．t＝8×10－8 s，n＝2×107 【答案】B 【解析】该红光的波长为λ＝＝6.0×10－7 m， 传到眼睛需要的时间为t＝＝4×10－8 s， 在这个距离中的波长数为n＝＝2×107(个)。故选B。 5．在以下的电磁波中，波长由长到短排列正确的是(　　) A．短波、红外线、紫外线、微波 B．短波、紫外线、红外线、微波 C．短波、微波、红外线、紫外线 D．微波、短波、红外线、紫外线 【答案】C 【解析】按照波长从大到小的顺序依次是无线电波(长、中、短、微)、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，故C正确，A、B、D错误。故选C。 知识点三　能量量子化 6．[2023·浙江嘉兴·阶段练习]关于热辐射，下列说法正确的是(　　) A．只有高温物体才辐射电磁波 B．物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C．黑体的热辐射实质上是电磁辐射 D．黑体不能完全吸收入射的各种波长的电磁波 【答案】C 【解析】自然界任意物体都向外辐射电磁波，温度越高，辐射电磁波的本领越强，A错误；一般物体辐射电磁波与温度、表面情况、材料有关，黑体辐射的电磁波只与温度有关，B错误；黑体辐射的实质是电磁辐射，C正确；能完全吸收入射的各种波长的电磁波的理想物体叫作黑体，D错误。故选C。 7．关于对能量子的认识，下列说法正确的是(　　) A．振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε B．带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍 C．能量子与电磁波的频率成反比 D．这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的 【答案】B 【解析】由普朗克能量子假说可知振动着的带电微粒的能量、带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍，故A错误，B正确；最小能量值ε＝hν，ε与ν成正比，故C错误；能量子假说反映的是微观世界的特征，不同于宏观世界，并不是与现实世界相矛盾，故D错误。故选B。 8．关于光子的发射和吸收过程，下列说法正确的是(　　) A．原子从基态跃迁到激发态要放出光子，放出光子的能量等于原子在始、末两个能级的能量差 B．原子不能从低能级向高能级跃迁 C．原子吸收光子后从低能级跃迁到高能级，放出光子后从较高能级跃迁到较低能级 D．原子无论是吸收光子还是放出光子，吸收的光子或放出的光子的能量可大于始、末两个能级的能量差值 【答案】C 【解析】原子吸收光子后可以从低能级跃迁到高能级，故A、B错误；原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，从高能级自发地向低能级跃迁要放出光子，故C正确；不管是吸收光子还是辐射光子，光子的能量总等于两能级之差，故D错误。故选C。 【能力综合练】 9．[2023·浙江湖州·阶段练习]我国的5G通信技术已居世界前列，其使用的电磁波频率比4G更高，在相同时间内能够传输的信息量更大。与4G相比，5G使用的电磁波(　　) A．波长更长 B．光子能量更大 C．在真空中传播速度更大 D．在真空中传播速度更小 【答案】B 【解析】因5G使用的电磁波频率更高，根据ν＝可知，波长更短，故A错误；因为5G使用的电磁波频率比4G高，根据E＝hν可知，5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故B正确；电磁波在真空中的传播速度都是相同的，故C错误，D错误。故选B。 10．关于电磁感应现象、电磁波、能量量子化，下列说法正确的是(　　) A．闭合导线的一部分在磁场中运动时，一定会产生感应电流 B．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波 C．电磁铁是利用电磁感应现象制成的，麦克风利用了电流的磁效应 D．爱因斯坦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论 【答案】B 【解析】闭合导线的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，若沿着磁感线方向运动就不会产生感应电流，A错误；做变速运动的电荷会在空间产生电磁波，B正确；电磁铁是利用电流的磁效应制成的，麦克风的原理是电磁感应现象，C错误；能量量子化的理论是由普朗克提出的，D错误。故选B。 11．[2023·浙江金华·阶段练习]如选项图所示，选项A中线圈有一小缺口，选项B中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方，C、D中匀强磁场区域足够大(v1≠v2)，其中能产生感应电流的是(　　) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由于圆环不闭合，即使磁通量增加，也不产生感应电流，A错误；根据安培定则可知，穿过圆环的磁通量完全抵消，磁通量为零，保持不变，所以不产生感应电流，B错误；v1≠v2，由题图可知，闭合回路的面积变化，磁通量变化，将产生感应电流，C正确；线框垂直于磁感线运动，穿过线框的磁通量没有变化，因此不会产生感应电流，D错误。故选C。 12. 与传统的热传导测温仪相比，红外线测温仪(如下图)具有操作简单、防交叉感染、测温效率高等特点，下列说法正确的是(　　) A．当人体温度超过37 ℃时才向外辐射红外线 B．红外线属于电磁波，其波长小于紫外线的波长 C．红外线测温仪是依据人体温度越高人体辐射的红外线强度越大来测体温的 D．红外线测温仪工作原理跟传统水银体温计原理一样，都是利用热胀冷缩原理 【答案】C 【解析】无论人体温度高低都会向外辐射红外线，故A错误；红外线属于电磁波，其波长大于紫外线的波长，故B错误；红外线测温仪是依据人体温度越高人体辐射的红外线强度越大来测体温的，故C正确，D错误。故选C。 13．两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体表面的光子数与第二束光在相同时间内打在物体表面的光子数之比为5∶4，则这两束光的光子能量和波长之比分别为(　　) A．4∶5　4∶5 B．5∶4　4∶5 C．5∶4　5∶4 D．4∶5　5∶4 【答案】D 【解析】两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，在相同时间内打在物体表面的光子数之比为5∶4，根据E＝nε0可得两束光光子能量之比为4∶5；再根据ε0＝hν＝h知，光子能量与波长成反比，故两束光的波长之比为5∶4，故D项正确。 14．[2023·浙江宁波·学考模拟]2021年7月4日，我们在电视中看到湖南湘潭籍航天员汤洪波走出离地面高约为400 km的中国空间站，标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站的，下列关于电磁波的说法不正确的是(　　) A．生活中用微波炉来加热食物，可见电磁波具有能量 B．汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.014 s C．1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路 D．英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此基础上，他最终建立了经典电磁场理论 【答案】B 【解析】生活中用微波炉来加热食物，可见电磁波具有能量，故A正确，不符合题意；电磁波在真空中或空气中传播的速度c＝3.0×108 m/s，空间站到地球表面的距离s＝4×105 m，电磁波从空间站传播到地面的时间t＝≈0.0013 s，故B错误，符合题意；1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路，故C正确，不符合题意；英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此基础上，他最终建立了经典电磁场理论，故D正确，不符合题意。故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$