第13章 4.电磁波的发现及应用 5.能量量子化（课时跟踪检测）（学用word）-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

4.电磁波的发现及应用　5.能量量子化 知识点一　电磁场　电磁波 1.（2025·浙江嘉兴高二校考期中）建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（　　） A.法拉第 B.奥斯特 C.赫兹 D.麦克斯韦 2.（2025·浙江杭州高二月考）关于电磁波与声波，下列说法中正确的是（　　） A.电磁波和声波都依赖于介质才能传播 B.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播 C.由空气进入水中时，电磁波的速度变小，声波的速度变大 D.由空气进入水中时，电磁波的频率变小，声波的频率变大 知识点二　电磁波谱　电磁波的能量　电磁波通信 3.间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于（　　） A.可见光波段 B.红外波段 C.紫外波段 D.X射线波段 4.（2025·浙江高二校联考期中）在我们的生产生活中很多应用都与电磁波有关，则下列说法正确的是（　　） A.验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用 B.X射线和γ射线都可以探测金属构件内部的缺陷，X射线还可以摧毁病变细胞，治疗某些癌症 C.红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线 D.麦克斯韦预言了电磁波并在实验室证实了电磁波的存在 知识点三　热辐射 5.（2025·浙江杭师大附中阶段练习）关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是（　　） A.热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波 B.温度越高，物体辐射的电磁波越强 C.辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关 D.常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色 6.〔多选〕（2025·甘肃白银期末）下列有关热辐射的说法中，正确的是（　　） A.有些物体不会向外辐射电磁波 B.物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波 C.物体的温度升高时，热辐射中波长较长的成分越来越强 D.黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波 知识点四　能量子　能级 7.〔多选〕（2025·宁夏石嘴山开学考试）下列说法正确的是（　　） A.普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点 B.如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体” C.我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关 D.爱因斯坦指出：光不仅在发射和吸收能量时是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的 8.〔多选〕某电场中电场强度随时间变化的图像如选项图所示，能产生磁场的电场是（　　） 9.〔多选〕（2025·广东汕尾期末）随着科技的发展，越来越多的手机用户选择使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是（　　） A.甲、乙两波的频率都比可见光的频率小 B.真空中，甲波的传播速度比乙波的快 C.甲、乙两波都是横波，都能在真空中传播 D.甲波与乙波有可能发生干涉现象 10.〔多选〕（2025·广西南宁期末）下列有关黑体和黑体辐射的说法中正确的是（　　） A.黑体的热辐射实际上是电磁辐射 B.能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体 C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与它的温度、材料的种类及表面状况有关 D.黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波（包括可见光和不可见光） 11.某装置是高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 J、波长λ为0.35 μm的紫外激光，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s，则该紫外激光所含光子数为多少个？（结果保留2位有效数字） 12.（2025·浙江杭州高二统考）一个40瓦的白炽灯，有5％的能量转化为可见光。可见光由一系列光子组成，每个光子的能量为hν，其中普朗克常数h＝6.63×10－34 J·s，ν为光子的频率。设所发射的可见光的平均波长λ为580毫微米，其中ν＝，c＝3×108 m/s，那么该白炽灯每秒钟辐射的可见光光子数约为多少个？如果一个人站在离它10 m远处正视此灯，设该人此时瞳孔的直径为3 mm，请估算每秒钟有多少个可见光光子进入他的瞳孔？ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.电磁波的发现及应用　5.能量量子化 1.D　法拉第最先验证了电磁感应现象；奥斯特最先发现电流的磁效应；赫兹最先验证了电磁波的存在；麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，故D正确。 2.C　电磁波可以在真空中传播，A错误；各种频率的电磁波在真空中传播的速度相等且等于光速，B错误；声波的传播必须借助介质，声波的波速由介质决定，从空气进入水中时，电磁波的传播速度变小，声波的速度变大，C正确；不论是电磁波还是声波，传播过程中频率是不变的，D错误。 3.B　所有的物体都能发出红外线，温度高的物体的红外线辐射比温度低的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，它能在温度较低的背景上探测出温度较高的物体的红外线辐射，这是红外线摄影的基础。再者，红外线波长比其他波（如可见光、紫外线、X射线）的波长长，有较好的穿透云雾的能力，故B正确。 4.A　验钞机检验钞票真伪应用了紫外线的荧光作用，选项A正确；X射线是一种波长比紫外线还短的电磁波，它的穿透力很强，在工业上可用于检查工件内部是否有缺陷，医学上可用来透视人体，检查体内的病变和骨骼情况，γ射线是比X射线波长更短的电磁波，其穿透能力比X射线更强，因此工业上常用来进行探伤，医学上，则利用其强穿透能力来杀死病变细胞、治疗癌症等疾病，选项B错误；红外线的显著作用是热效应，任何物体都能辐射红外线，选项C错误；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹在实验室证实了电磁波的存在，选项D错误。 5.B　一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，对于一般材料的物体，辐射强度按波长的分布除与物体的温度有关外，还与材料的种类和表面状况有关，常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，故B正确，A、C、D错误。 6.BD　一切物体都在向外辐射电磁波，故A错误；物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波，故B正确；物体的温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强，故C错误；黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波，故D正确。 7.ABD　普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点，故A项正确；如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体”，故B项正确；我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，故C项错误；爱因斯坦指出：光不仅在发射和吸收能量时是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的，故D项正确。 8.ABC　根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场能产生磁场，选项A、B、C正确。 9.AC　甲、乙两波的波长比可见光大，不同波长的光在真空中速度相同，根据c＝fλ，波长越大频率越小，所以甲、乙两波的频率都比可见光的频率小，A正确；真空中，甲波的传播速度等于乙波的传播速度，都等于3.0×108 m/s，B错误；甲、乙两波都是电磁波，电磁波都是横波，都能在真空中传播，C正确；甲波与乙波的频率不相同，不能发生干涉现象，D错误。 10.ABD　黑体的热辐射实际上是电磁辐射，故A正确；能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体，故B正确；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关，故C错误；黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度升高，可以辐射出任何频率的电磁波，故D正确。 11.4.2×1021个 解析：每个激光光子的能量为ε＝h 该紫外激光中所含光子数为n＝ 代入数据可得n≈4.2×1021个。 12.5.83×1018　6.6×1010 解析：每秒钟辐射的可见光的能量E＝40×5％ J＝2 J 每个可见光光子的能量 hν＝h＝ J＝3.43×10－19 J 每秒钟辐射的可见光光子数为n1＝＝5.83×1018 进入每个瞳孔的可见光光子数为n2＝＝＝3.3×1010 进入两个瞳孔的可见光光子数为n3＝2n2＝6.6×1010。 学科网（北京）股份有限公司 $