专题10 电磁波与能量量子化 期中专项训练-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

专题10 电磁波初步 考向导航 考点一 电磁波 1 考向1：电磁场与电磁波 1 考向2：电磁波的波长和频率的关系与电磁波谱 3 考向3：电磁波与信息化社会 4 考点二 能量子 5 考向1：热辐射与黑体辐射 5 考向2：能量子与能级 7 考点一 电磁波 考向1：电磁场与电磁波 1．（22-23高二下·上海·期中）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．稳定的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在传播过程中不能发生反射和折射 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 【答案】A 【解析】A．电磁波在真空中的传播速度恒定，与频率无关，故A正确； B．根据麦克斯韦电磁理论可知，周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故B错误； C．电磁波也是波的一种，具有波的一切特性，可以发生反射和折射，故C错误； D．电磁波可以在介质中传播，所以可以根据电缆、光缆进行有线传播，也可以不需要介质进行传播，即无线传播，故D错误。 故选A。 2．（23-24高二下·江苏宿迁·期中）以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的是（　　） A．变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 B．电磁波是纵波 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，法拉第用实验验证了电磁波的存在 D．电磁波由真空中进入某种介质传播时，波长会变短 【答案】D 【解析】A．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场，均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，选项A错误； B．电磁波是横波，选项B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，选项C错误； D．电磁波由真空中进入某种介质传播时，频率不变，波速变小，则波长会变短，选项D正确。 故选D。 3．（21-22高二下·福建厦门·期中）下列关于电磁波的说法错误的是（　　） A．红外线和紫外线都属于电磁波，红外线的频率比紫外线的频率大 B．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 C．紫外线可以用来灭菌消毒，无线电波广泛应用于通信和广播 D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在 【答案】A 【解析】A．红外线和紫外线都属于电磁波，红外线的频率比紫外线的频率小，故A错误； B．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故B正确； C．紫外线可以用来灭菌消毒，无线电波广泛应用于通信和广播，故C正确； D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D正确。 本题选错误的，故选A。 4．（24-25高二下·全国·单元测试）某城市道路将新装52盏“智慧路灯”，除基本照明外，每盏路灯将安装Wifi信号发射、手机充电接口等设备。Wifi信号是频率较小的电磁波，下列关于Wifi信号的说法正确的是（     ） A．Wifi信号不能在真空中传播 B．Wifi信号不会产生污染 C．电饭煲是利用Wifi信号来加热食物的电器 D．智能手机可以接收该Wifi信号进行网络连接 【答案】D 【解析】A．WiFi信号属于电磁波，电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误； B．WiFi信号是电磁波，过量的电磁辐射可能造成电磁污染，故B错误； C．电饭煲利用电流的热效应将电能转化为内能来加热食物，与WiFi信号无关，故C错误； D．智能手机可以接收WiFi信号并完成网络连接，故D正确。 故选D。 5．（24-25高二下·全国·阶段测试）（多选）根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场。产生的电场的电场线如图所示，则该磁场的变化情况可能是（    ） A．向上方向的磁场在增强 B．向上方向的磁场在减弱 C．向下方向的磁场在减弱 D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强 【答案】AC 【解析】从上方俯视，图示电场的方向为顺时针。若在该电场中放置闭合导体，感应电流方向与电场线方向相同；由右手螺旋定则，感应电流产生的磁场方向向下。由楞次定律，该感应磁场应阻碍原磁场磁通量的变化，因此原磁场向上时应增强，原磁场向下时应减弱。 故选AC。 6．（24-25高二上·全国·阶段测试）（多选）下列关于电磁波的说法，正确的是（     ） A．电磁波由电磁场发生区域向远处传播 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为 C．电磁波只能有线传播 D．电磁波的传播是伴随着能量向外传递的 【答案】AD 【解析】A．变化的电场和磁场相互激发，电磁场由发生区域向远处传播形成电磁波，故A正确； B．电磁波在真空中的传播速度等于光速，即；在介质中传播速度与介质有关，通常小于真空中的传播速度，故B错误； C．电磁波既能沿导线传播，也能在空间中传播，故C错误； D．电磁波传播时伴随着能量向外传递，故D正确。 故选AD。 考向2：电磁波的波长和频率的关系与电磁波谱 7．（22-23高二上·云南文山·期末）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射线和射线，故C正确，ABD错误。 故选C。 考向3：电磁波与信息化社会 8．（23-24高二上·广东·期末）电磁波为信息的传递插上了“翅膀”。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．雷达是用γ射线来测定物体位置的设备 C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c=λf D．遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同 【答案】C 【解析】A．电磁波的传播不需要介质，A错误； B．雷达是用微波来测定物体位置的设备，B错误； C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c=λf，C正确； D．遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长不同，D错误； 故选C。 9．（23-24高二下·内蒙古赤峰·期中）下列说法中正确的是（　　） A．紫外验钞机是利用紫外线的荧光作用 B．阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用 C．常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 D．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 【答案】A 【解析】A．由于紫外线有很强的荧光效应，所以紫外验钞机就是利用紫外线的荧光效应而工作的，故A正确； B．阳光晒黑皮肤是紫外线的作用，故B错误； C．常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，故C错误； D．微波炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的，故D错误。 故选A。 10．（23-24高二下·江苏镇江·阶段检测）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（　　） 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 D．能在真空中传播 【答案】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，由公式可知其波长比手机通信的电磁波长短，故B错误； CD．电磁波在真空中的传播速度为 ，故C错误，D正确。 故选D。 考点二 能量子 考向1：热辐射与黑体辐射 11．（23-24高二下·江苏扬州·阶段检测）关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体吸收了绝大部分电磁波 B．黑体辐射规律除与温度有关之外，还与材料及表面状况有关 C．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 D．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律 【答案】D 【解析】A．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，选项A错误； B．根据黑体辐射规律：黑体辐射电磁波的强度，按波长的分布，只与黑体的温度有关，与材料及表面状况无关，故B错误； C．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较短的方向移动，选项C错误； D．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律，选项D正确。 故选D。 12．（22-23高二下·山西忻州·期中）对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体不会辐射电磁波 B．温度低于0℃的物体不会辐射电磁波 C．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 D．爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律 【答案】C 【解析】AB．一切物体都会辐射电磁波，绝对零度的物体才可能没有辐射，温度越高，辐射的电磁波越强，AB错误； CD．普朗克假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍，从而很好地解释了黑体辐射的实验现象，C正确，D错误。 故选C。 13．（22-23高二下·河南·期中）如图是一种工业用的辐射式温度计，是根据黑体辐射规律设计的，通过检测物体辐射强度，推知物体的辐射温度。如果被测物体的温度升高了，关于物体的辐射强度以及辐射强度的极大值移动方向，正确的是（　　）    A．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 D．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 【答案】B 【解析】黑体辐射其特点是随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以各种热辐射的强度都增大，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。 故选B。 考向2：能量子与能级 14．（23-24高二上·江苏·阶段检测）普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元。在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是（    ） A．人的个数 B．人的质量 C．物体的动能 D．物体的长度 【答案】A 【解析】在经典物理学中，对体系物理量变化的最小值没有限制，它们可以任意连续变化，如重力、动能、长度等，但在量子力学中，物理量只能以确定的大小一份一份地进行变化，具体有多大要随体系所处的状态而定。这种物理量只能采取某些分离数值的特征叫作量子化。A正确，BCD错误。 故选A。 15．（24-25高二上·河北衡水·阶段检测）（多选）德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，关于能量子假说，下列说法正确的是（     ） A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的 B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子” C．能量子假说中的能量子的能量为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量 D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的 【答案】ABC 【解析】AD．能量子假说认为物质发射或吸收能量时，能量交换不是连续的，而是一份一份地进行，故A正确，D错误。 B．物质发射或吸收的每一份最小能量单位称为“能量子”，故B正确； C．能量子的能量为，其中为带电微粒的振动频率，为普朗克常量，故C正确； 故选ABC。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 电磁波初步 考向导航 考点一 电磁波 1 考向1：电磁场与电磁波 1 考向2：电磁波的波长和频率的关系与电磁波谱 2 考向3：电磁波与信息化社会 2 考点二 能量子 3 考向1：热辐射与黑体辐射 3 考向2：能量子与能级 4 考点一 电磁波 考向1：电磁场与电磁波 1．（22-23高二下·上海·期中）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．稳定的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在传播过程中不能发生反射和折射 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 2．（23-24高二下·江苏宿迁·期中）以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的是（　　） A．变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 B．电磁波是纵波 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，法拉第用实验验证了电磁波的存在 D．电磁波由真空中进入某种介质传播时，波长会变短 3．（21-22高二下·福建厦门·期中）下列关于电磁波的说法错误的是（　　） A．红外线和紫外线都属于电磁波，红外线的频率比紫外线的频率大 B．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 C．紫外线可以用来灭菌消毒，无线电波广泛应用于通信和广播 D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在 4．（24-25高二下·全国·单元测试）某城市道路将新装52盏“智慧路灯”，除基本照明外，每盏路灯将安装Wifi信号发射、手机充电接口等设备。Wifi信号是频率较小的电磁波，下列关于Wifi信号的说法正确的是（     ） A．Wifi信号不能在真空中传播 B．Wifi信号不会产生污染 C．电饭煲是利用Wifi信号来加热食物的电器 D．智能手机可以接收该Wifi信号进行网络连接 5．（24-25高二下·全国·阶段测试）（多选）根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场。产生的电场的电场线如图所示，则该磁场的变化情况可能是（    ） A．向上方向的磁场在增强 B．向上方向的磁场在减弱 C．向下方向的磁场在减弱 D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强 6．（24-25高二上·全国·阶段测试）（多选）下列关于电磁波的说法，正确的是（     ） A．电磁波由电磁场发生区域向远处传播 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为 C．电磁波只能有线传播 D．电磁波的传播是伴随着能量向外传递的 考向2：电磁波的波长和频率的关系与电磁波谱 7．（22-23高二上·云南文山·期末）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 考向3：电磁波与信息化社会 8．（23-24高二上·广东·期末）电磁波为信息的传递插上了“翅膀”。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．雷达是用γ射线来测定物体位置的设备 C．电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c=λf D．遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同 9．（23-24高二下·内蒙古赤峰·期中）下列说法中正确的是（　　） A．紫外验钞机是利用紫外线的荧光作用 B．阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用 C．常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 D．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 10．（23-24高二下·江苏镇江·阶段检测）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（　　） 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 D．能在真空中传播 考点二 能量子 考向1：热辐射与黑体辐射 11．（23-24高二下·江苏扬州·阶段检测）关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体吸收了绝大部分电磁波 B．黑体辐射规律除与温度有关之外，还与材料及表面状况有关 C．黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 D．普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律 12．（22-23高二下·山西忻州·期中）对宇宙微波背景辐射的黑体谱形状的研究被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。关于黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体不会辐射电磁波 B．温度低于0℃的物体不会辐射电磁波 C．黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 D．爱因斯坦提出的能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律 13．（22-23高二下·河南·期中）如图是一种工业用的辐射式温度计，是根据黑体辐射规律设计的，通过检测物体辐射强度，推知物体的辐射温度。如果被测物体的温度升高了，关于物体的辐射强度以及辐射强度的极大值移动方向，正确的是（　　）    A．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B．辐射强度增大，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 C．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 D．辐射强度减小，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 考向2：能量子与能级 14．（23-24高二上·江苏·阶段检测）普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元。在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是（    ） A．人的个数 B．人的质量 C．物体的动能 D．物体的长度 15．（24-25高二上·河北衡水·阶段检测）（多选）德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，关于能量子假说，下列说法正确的是（     ） A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是一份一份进行的 B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子” C．能量子假说中的能量子的能量为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量 D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的 2 学科网（北京）股份有限公司 $