13.4 电磁波的发现及应用&13.5 能量量子化-【经纶学霸】2026-2027学年高二物理必修第三册4星学霸黑白题（人教版）

第4节电磁 白题 基础过关 题型1 电磁场与电磁波 1.1864年，英国科学家麦克斯韦在前人研究电 磁现象的基础上，建立了完整的电磁场理论， 下列说法正确的是 沿轴传播的电磁波 A.电磁波是一种物质 B.电磁波可以传递信息，但不能传递能量 C.遥控器发出的红外线波长和医院CT中的 X射线波长相同 D.变化的电场产生磁场，变化的磁场不能产 生电场 2.下列图为空间中电场的电场强度E或磁场的 磁感应强度B随时间t变化的情况，其中能在 空间中产生电磁波的是 与， 题型2电磁波谱 3.关于电磁波谱，下列说法正确的是( A.波长不同的电磁波在本质上不完全相同 B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不 同的现象 C.电磁波谱的频带很宽 D.电磁波的波长很短，所以电磁波的频带 很窄 4.（2024·辽宁沈阳学业)英国物理学家麦克斯 韦推算出一个出人意料的结果：电磁波的速 必修第三册·RJ 皮的发现及应用 限时：9min 度等于光速！电磁波在空气中的传播速度近 似等于3×108m/s,某无线电波的频率是 0.998×108Hz,该电磁波在空气中的波长最 接近 () A.1.52mB.3.01mC.2.56mD.1.09m 题型3电磁波的应用 5.(2024·江苏镇江调研)使用蓝牙耳机接听手 机来电，信号传输示意图如图所示.蓝牙通信 的电磁波 ) 10 1010 1012 104频率Hz 无线电波 红外线可 ( 频率0.8-0.9)×10H 颜率(2.4-2.48)×10H2 手机通信 蓝牙通信 基地台 手机 蓝牙耳机 A.是蓝光 B.波长比手机通信的电磁波长 C.在真空中的传播速度大小为340m/s D.能在真空中传播 6.(多选)电磁波按波长大小的顺序排列成谱.如 图所示，由电磁波谱可知 可见光 波长Am 无线电波 102 10 102 104106 1081010102 长波中波短波 微波 红外线紫外线X射线Y射线 3 收音机 电视机 红外线紫外线骨骼透放射性 理疗仪 消毒柜视照片 标志 A.微波是不可见光 B.红外线可以灭菌消毒 C.紫外线的波长比红外线长 D.X射线能穿透物质，可以用来检查生物骨 骼结构 进阶突破拔高练P15 黑白题100 第5节前 白题 基础过关 题型1热辐射与黑体辐射的理解 1.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 2.(2024·江苏江阴质检)四种温度下黑体热辐 射的强度与波长的关系如图所示.有关黑体 辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研 究，下列说法正确的是 ( 辐射强度 500K 100K A.在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强 度越大 B.随着温度升高，辐射强度的极大值向波长 较长的方向移动 C.随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波 长长的辐射强度减小 D.黑体的辐射强度按波长的分布与材料的表 面状况无关 题型2能量子与量子化的理解 3.(2024·宁夏固原期中)关于能量量子化，下 列说法正确的是 A.能量子假设最早是由爱因斯坦提出来的 第十三章 能量量子化 限时：13min B.微观粒子的能量是不连续的，只能是某一 最小能量值的整数倍 C.电磁波的波长越长，其能量子越大 D.能量子假说与宏观世界中对能量的认识相 矛盾，因而它一定是错误的观点 4.(浙江高考)2020年12月我国科学家在量子 计算领域取得了重大成果，构建了一台76个 光子100个模式的量子计算机“九章”，它处 理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级 计算机“富岳”快一百万亿倍.关于量子，下列 说法正确的是 () A.是计算机运算的一种程序 B.表示运算速度的一个单位 C.表示微观世界的不连续性观念 D.类似于质子、中子的微观粒子 5.（2024·浙江三校联考)普朗克在研究黑体辐 射规律时，于1900年首次提出“能量子”概 念，表达式为e=hw.普朗克常量的单位用国 际单位制基本单位表示正确的是 () A.kg :m B.kg.mC 3 63 C.kg·m D.kg·m2 题型3能级的理解 6.(多选)有关氢原子光谱的说法正确的是 A.氢原子的发射光谱是连续谱 B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率 的光 C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D.氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差 无关 进阶突破拔高练P16 黑白题101电流，需要使穿过线圈的磁通量产生变化，则需要线圈A中 电流发生变化，调节滑动变阻器阻值、开关闭合或者断开瞬 间，都会使线圈B中产生感应电流，从而使小磁针发生偏转 A.图甲中，A线圈中电流足够强时，若电流不变，则小磁针 就不会发生偏转，选项A错误；B.图甲中，线圈A和电池断 开瞬间，A中电流变化，会在B中产生感应电流，则小磁针会 偏转，选项B错误；C.图乙中，开关S接通时，A中电流变化， 可能使线圈B中产生感应电流，选项C正确；D.图乙中，开 关S接通后，改变滑动变阻器滑片的位置时，A中电流变化」 可能使线圈B中产生感应电流，选项D错误故选C 2.BD 3.D解析：A.线圈与磁场平行，磁通量为零，没有变化，不会 产生感应电流，选项A错误；B.线圈没有闭合，不会产生感 应电流，选项B错误：C.线圈与磁场平行，磁通量为零，没有 变化，不会产生感应电流，选项C错误：D.导体棒切割磁感 线运动，磁通量改变，线圈形成闭合回路，有感应电流产生， 选项D正确.故选D. 4.D解析：A.发电机是线圈在磁场中运动，结果是产生电流， 利用电磁感应现象原理，与题意不符，故A错误；B.手机无 线充电是利用电磁感应原理工作的，与题意不符，故B错误： C.刷卡系统是利用电磁感应原理工作的，与题意不符，故 C错误：D.电动机是通电线圈在磁场中受力运动，不是利用 电磁感应原理工作的，与题意相符，故D正确. 5.BD解析：手指拨动铜丝，扩音器发声是由于铜丝振动时切 割磁感线产生交变的感应电流，电流通过扩音器放大后发 声，选项A错误：铜丝振动时闭合回路的包围面积不断变 化，导致了通过回路的磁通量变化，从而产生电流，B正确； 该“简易铜丝琴”将机械能转化为电能，所以利用这一装置 所揭示的原理可制成发电机，选项C错误，D正确.故选BD 黑题应用提优 1.B解析：感应电流产生的条件是，穿过线圈的磁通量发生 变化.ACD.环沿y轴平移一小段距离、环绕y轴转动一小角 度、环绕x轴转动一小角度.穿过线圈的磁通量始终为零，保 持不变，所以无感应电流产生，故ACD错误：B.环沿x轴平 移一小段距离，穿过线圈的磁通量发生改变，能产生感应电 流，故B正确.故选B. 2.AD解析：A先闭合S2,构成闭合回路，后闭合S,的瞬间， 通过线圈A的电流增大，导致穿过线圈B的磁通量发生变 化，从而产生感应电流，则指针发生偏转，故A正确； B.当$，、S2闭合后，在断开S2的瞬间，线圈B中的磁通量没 有变化，且线圈B不是闭合回路，指针也不偏转，故B错误； C.先闭合S1,后闭合S2的瞬间，穿过线圈B的磁通量没有变 化，则不会产生感应电流，故C错误；D.当S、S,闭合后，在 断开S,的瞬间，导致穿过线圈B的磁通量发生变化，因而产 生感应电流，故D正确.故选AD. 3.D解析：A.根据安培定则判断线圈所在位置磁场垂直纸面 向里，线圈绕CC转动，磁通量发生变化，线圈有电流， 故A正确，不符合题意；B.线圈绕DD'转动，磁通量发生变 化，线圈有电流，故B正确，不符合题意：C.线圈沿EE'方向 运动，靠近导线磁场增大，远离导线磁场变小，线圈磁通量发 生变化，线圈有电流，故C正确，不符合题意；D.线圈绕导 线AB转动，与导线相对距离不变，线圈中磁通量不发生变 化，线圈无电流，故D错误，符合题意.故选D 4.D解析：由题意知，小球在区域Ⅱ中没有机械能损失，即没 有产生电磁感应现象，则知小球在Ⅱ内磁通量不发生变化， 必修第三册·RJ 即区域Ⅱ内存在匀强磁场.如果区域I内存在非匀强磁场， 小球在区域I中有机械能损失；如果区域1内存在匀强磁 场，且磁感应强度与区域Ⅱ的磁感应强度不同，小球在经过 区域I、Ⅱ的分界线即BC连线时，磁通量会发生变化而产 生电磁感应现象，会有机械能损失，小球最终仅在BC的下 方往复运动，故区域I内可能存在匀强磁场或非匀强磁场， 故D正确，ABC错误.故选D. 压轴挑战 5.C解析：A.在t=。时刻，线圈中的电流最大，磁通量变化率 最大，但磁通量不是最大，故A错误；B.当磁铁从线圈左端 插入时，靠近线圈，导致线圈中穿过的磁通量变大，根据楞次 定律，则有感应电流产生，小车为阻碍磁铁靠近，对磁铁有向 左的力，同时小车受到向右的力，向右运动，故B错误：C.乙 图可以显示磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程，故C正 确；D.由于发光二极管具有单向导电性，把两个发光二极管 极性相反地并联起来，并与线圈串联，两个发光二极管不会 同时发光，故D错误故选C. 第4节电磁波的发现及应用 白题 基础过关 1.A 2.C解析：已知变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远 向周围传播，形成电磁波A.电场恒定，不产生磁场，不能产 生电磁波，故A错误：B.电场均匀变化，产生恒定的磁场，不 能产生电磁波，故B错误；C.周期性变化的磁场产生周期性 变化的电场，能产生电磁波，故C正确；D.均匀变化的磁场， 产生恒定的电场，不能产生电磁波，故D错误故选C 3.C 4.B解析：由c=,代入已知数据，解得入= f 3×103 Q998×10m≈3.01m,故选B. 5.D解析：A.蓝牙通信的电磁波频率不在可见光频率范围 内，不是蓝光，故A错误；B.蓝牙通信的电磁波频率比手机 通信的电磁波频率大，由公式c=f可知其波长比手机通信 的电磁波短，故B错误：CD.电磁波在真空中的传播速度为 3.0x108m/s,故C错误，D正确.故选D. 6.AD解析：A.微波是不可见光，选项A正确：B.红外线有热 作用，紫外线可以灭菌消毒，选项B错误；C紫外线的波长比 红外线短，选项C错误；DX射线能穿透物质，可以用来检查 生物骨骼结构，选项D正确.故选AD. 第5节能量量子化 白题基础过关 1.C解析：A.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：B.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；C.黑体辐射的实质是电磁辐射，C正确；D.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. 2.D解析：A.根据图像可知，在同一温度下，随波长的增大， 辐射强度先增大后减小，并不是波长越短的电磁波辐射强度 越大，故A错误：B.根据图像可知，随着温度升高，辐射强度 的极大值向波长较短的方向移动，故B错误：C.根据图像可 黑白题46 知，随着温度升高，各种波长的辐射强度均增大，故C错误； D.黑体只能够发生热辐射，不能够发生热反射，可知，黑体 的辐射强度按波长的分布与材料的表面状况无关，故D正 确.故选D. 3.B 4.C解析：量子是不可分割的最小的单元，体现了物质的不 连续性，即通常所说的“量子化”.故选C. 5.C解析：能量ε的单位为J,频率v的单位为s,所以h的 单位为J·8,而1J=1N·m=1g；m. ·m,则普朗克常景的 单位用国际单位制基本单位表示为gm、5-g·m,故 2 选c. 6.BC解析：由于氢原子发射的光子的能量：E=En-Em=2E, 1 =m2B,所以发射的光子的能量值E是不连续的， 只能是一些特殊频率的谱线，故A错误，B正确：由于氢原子 的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能量E。= 氢原子的能级是不连续的，即是分立的 当氢原子从较高轨道第n能级跃迁到较低轨道第m能级 1 1 时，发射的光子的能量为E=B。-B。=京BmB, ,E,=h,显然nm的取值不同，发射光子的频率就不 同，故氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关，故 D错误.故选BC. 第十三章章末检测 1.AC解析：A.电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为：无线 电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、y射线，选项A正确； B.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子 力学的奠基人之一，选项B错误：C.紫外线可以消毒，X射 线可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变细胞，选项C正 确：D.机场处用X射线对旅客的行李箱进行安全检查，选项 D错误.故选AC 2.B解析：设环形电流在环心O处的磁感应强度大小为B', 根据安培定则可知其方向为垂直纸面向内，则有B=B2+ B,B,=B'+B,可得环形电流在环心O处产生的磁感应强度 大小为B'=B,故选B. 3.D解析：当线圈水平放置沿A1B,快速移动时，电流计指针 不偏转，说明线圈中磁通量不变，直导线CD中无电流.当线 圈沿C,D,方向快速移动时，电流计指针偏转，说明线圈中磁 通量有变化，则直导线AB中有电流，故D正确，ABC错误 故选D 4①g风（②-8风e-成r(38=(2)广R 解折：(1)限据，S=宁（贷）广-受，故名 (2)若向纸面外转动角度90°，则中，=0，△中=中1-中。= oi, 若向纸面外转动角度180，则中，三8B@,△中=中， 参考答案与解析 中0=-Ba2. (3)要使线框中不产生感应电流，即线框中的磁通量不发生 变化，则经任意时刻t,线框运动的位移为x=t,磁通量中= 2(分n)'= 第十三章 真题演练 黑题 真题体验 1.AC解析：A.根据右手螺旋定则可知，地表电荷为负电荷， 故A正确：B.由于地表电荷为负电荷，则环形电流方向与地 球自转方向相反，故B错误；C.若地表电荷的电量增加，则 等效电流增大，地磁场强度增大，故C正确：D.若地球自转 角速度减小，则等效电流减小，地磁场强度减小，故D错误 故选AC. 2.D解析：开关闭合后，由安培定则可知，U形铁芯下板为N 极：根据左手定则可知，导体棒受到的安培力向右，故选D 3.B解析：两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安 培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂 直于纸面向里、垂直于纸面向外，故M处的磁感应强度为 零：两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直于纸面向里， 故N处的磁感应强度为2B;综上分析B正确故选B. M N X。 0 -P 0 4.BC解析：A.本实验探究影响感应电流方向的因素，故不需 要记录感应电流的大小，故A错误：B.本实验通过电流表指 针的偏转方向确定感应电流的方向，故B正确：C.由题图2 甲和乙知，条形磁体插入N极和S极时，电流方向不同，故感 应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关，故 C正确.故选BC. 5.B解析：黑体辐射的实验规律如图： 辐射强度 500 300K 100K 0 2 4 A/pum 特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以 人体热辐射的强度1增大；随着温度的升高，辐射强度的峰 值向波长较短的方向移动，所以入减小故选B. 全书综合检测 黑题 全书复习测 1.C解析：A.摩擦只能转移电荷，不能创造电荷，A错误； 黑白题47