专题16 电磁感应与电磁波：知识盘点+核心精讲+进阶训练（讲义，江苏专用）高中物理学业水平考试合格考总复习

专题16 电磁感应与电磁波 【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练 —— 目 录 —— 析|学考考查要点 汇|知识清单盘点 研|核心专题精讲 考点一：电磁感应现象及应用 考点二：电磁波的发现及应用 考点三：能量量子化 练|巩固提升训练 知识点 学考具体要求 认知层次 常见题型 电磁感应现象及应用 1.了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件； 2.知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。 了解 选择题 电磁波的发现及应用 1.通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性； 2.了解电磁波的应用及其带来的影响。 了解 选择题 能量量子化 1.知道光是电磁波，知道光的能量是不连续的； 2.初步了解微观世界的量子化的特征。 了解 选择题 一、电磁感应现象及应用 1．电磁感应：法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流。 2．产生感应电流的条件——磁通量的变化 ①感应电流的产生条件 （1）闭合电路； （2）磁通量发生变化。 ②产生感应电流的常见类型 （1）导线ab切割磁感线时，闭合回路产生的电流(如图甲所示)。 （2）磁铁插入和拉出线圈时，回路中产生的电流(如图乙所示)。 （3）如图丙所示，当开关S闭合或断开时，回路B中产生电流。当开关闭合，滑动变阻器滑片向上或向下滑时，回路B中产生电流。 ③归纳总结：三个实验共同特点是：产生感应电流时闭合回路的磁通量都发生了变化。 3．电磁感应现象的应用 生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。 二、电磁波的发现及应用 1．麦克斯韦电磁场理论 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 2．电磁波 （1）电磁波的产生：麦克斯韦推断，如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就会在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成了电场波。一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。 （2）电磁波的特点 ①电磁场中储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程。 ②只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波。 ③电磁波可以在真空中传播，因为电磁波本身就是一种物质——场物质，所以传播时不再需要其他介质。 ④任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速度，即c＝3.0×108 m/s，电磁波传播虽然不需要介质，但在其他介质中的速度都比在真空中的小。 3．电磁波的波速、波长与频率的关系：c＝λf　λ＝。 麦克斯韦指出了光的电磁本性，他预言电磁波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s。 4．电磁波的实验证明 1886年，赫兹用电火花实验证明了麦克斯韦预言的正确性，第一次发现了电磁波。 5．电磁波谱 （1）概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就构成了电磁波谱。 （2）电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。（3）电磁波特性及应用 电磁 波谱 无线 电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 特性 波动 性强 热作 用强 感光 性强 化学作用荧光效应 穿透 力大 穿透力 最强 用途 通信广 播、导航 加热、遥 测遥感、 红外摄 像、红外 制导 照明、 照相等 杀菌消毒、 治疗皮 肤病等 检查、探 测、透视、 治疗 探测、 治疗 6．电磁波的能量 （1）光是一种电磁波，光具有能量。 （2）电磁波具有能量，电磁波是一种物质。 三、能量量子化 1．热辐射现象 （1）定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。这种辐射与温度有关。 （2）特征：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。 例如：铁块 温度↑ 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色，从能量转化的角度来认识，是热能转化为电磁能的过程。 2．黑体 （1）绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替。如图所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就成了一个绝对黑体。 （2）黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理。 3．黑体辐射的实验规律 （1）温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。 （2）随着温度的升高 ①各种波长的辐射强度都有增加； ②辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。如图所示。 4．能量的量子化 在微观世界里，能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫作能量的量子化。 5．能量子观点与黑体辐射实验的比较 普朗克能量子假设认为微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。借助于能量子的假说，普朗克得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得很好。 6．对能量量子化的理解 （1）物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态。 （2）在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化。 考点一 电磁感应现象及应用 例1 (2026·江苏省·月考试卷)关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是(    ) A. 奥斯特发现了电流的磁效应 B. 密立根测出了元电荷的数值 C. 库仑发现了电磁感应现象 D. 安培提出了分子电流假说 【答案】C  【解析】A.奥斯特发现了电流的磁效应，选项A正确，不符题意； B. 密立根测出了元电荷的数值，选项B正确，不符题意； C.法拉第发现了电磁感应现象，选项C错误，符合题意； D.安培提出了分子电流假说，选项D正确，不符题意。 故选C． 例2 (2024·江苏省无锡市·合格性考试)“探究感应电流产生条件”的实验装置如图所示，下列操作不能使电流计偏转的是(    ) A. 开关断开瞬间 B. 开关始终闭合 C. 开关闭合后，线圈从线圈拔出的过程中 D. 开关闭合后，滑动变阻器快速滑动的过程中 【答案】B  【解析】A.开关闭合时，线圈中有磁通量，开关断开，中的磁通量变化，会产生感应电流，电流表指针偏转，故A不符合题意； B.开关始终闭合，中的磁通量不变，不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故B符合题意； C.开关闭合后，线圈从线圈拔出的过程中，线圈的磁通量发生变化，中会产生感应电流，电流表指针会偏转，故C不符合题意； D.开关闭合后，滑动变阻器快速滑动的过程中，通过的电流快速变化，则中的磁通量快速的发生变化，则中会产生感应电流，电流表指针会发生偏转，故D不符合题意。 1.(2026·江苏省·单元测试)如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是(    ) A. 断开开关，导体竖直上下运动 B. 断开开关，导体水平左右运动 C. 闭合开关，导体竖直上下运动 D. 闭合开关，导体水平左右运动 【答案】D  【解析】在电磁感应实验中，当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中有感应电流，能使电流表指针发生偏转。 、断开开关，不能构成闭合电路，导体无论怎样运动，都不能产生感应电流，故AB错误； C、闭合开关，导体竖直上下运动，不切割磁感线，不能产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故C错误； D、闭合开关，导体水平左右运动，切割磁感线，能产生感应电流，能使电流表指针发生偏转，故D正确。 故选：。 2.年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈与电源、滑动变阻器组成一个回路，线圈与开关、电流表组成另一个回路。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，错误的是(    ) A. 闭合开关的瞬间，电流表中有感应电流 B. 闭合开关的瞬间，电流表中无感应电流 C. 闭合开关后，在增大电阻的过程中，电流表中有感应电流 D. 闭合开关后，滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表中有感应电流 【答案】A  【解析】解：、闭合的瞬间，穿过线圈的磁通量不发生变化，电流表中无感应电流，故A错误，B正确； C、闭合开关后，在增大电阻的过程中，电路中的电流减小，则通过线圈的磁通量减小了，电流表中有感应电流，故C正确； D、闭合开关后，滑动变阻器滑片向右移动的过程中接入电路中的电阻值减小，电路中的电流增大，通过线圈的磁通量增大，电流表中有感应电流产生，故D正确。 本题选择错误的， 故选：。 3.(2026·江苏省·单元测试)关于电磁波，以下说法正确的是(    ) A. 只要有电场和磁场就能产生电磁波 B. 红外线具有较高的能量，常常利用其灭菌消毒 C. 射线穿透能力不强，可用来检查金属内部伤痕 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】D  【解析】A.变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，才能使电场和磁场交替产生向外传播，形成电磁波若电场和磁场不变，不能产生电磁波，故A错误。 B.紫外线具有较高的能量，常常利用其灭菌消毒红外线常常用来加热物体，故B错误。 C.工业上利用射线来检查金属内部伤痕，是因为射线穿透能力很强，故C错误。 D.根据物理学史可知，麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故D正确。 考点二 电磁波的发现及应用 例1 (2026·江苏省·单元测试)关于电磁波，下列说法正确的是(    ) A. 需要介质才能传播 B. 既能传递信息也能传递能量 C. 在传播过程中不能发生反射和折射 D. 在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 【答案】B  【解析】A.电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故A错误； B.机械波和电磁波都能传递信息和能量，故B正确； C.机械波和电磁波都可以发生反射和折射现象，故C错误； D.在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，故D错误。 故选B。 例2 (2026·江苏省苏州市·合格性考试)射电望远镜和光学望远镜都是观测宇宙的重要工具，射电望远镜主要在无线电波段观测天体与主要在可见光波段观测天体的光学望远镜相比，射电望远镜(    ) A. 接收电磁波的波长更小 B. 接收电磁波的波速更大 C. 更适于观察月球表面环形山的形状 D. 更适于观察宇宙微波背景辐射的频谱 【答案】D  【解析】A．根据电磁波波速、频率与波长的关系，真空中光速为定值，已知无线电波频率小于可见光，因此无线电波波长更大，故A错误； B．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，在相同介质中传播速度也相等，故B错误； C．望远镜成像分辨率随波长减小而提高，可见光波长更短，成像分辨率更高，更适合观测月球表面环形山的形状，故C错误； D．宇宙微波背景辐射属于无线电波段，是射电望远镜的观测频段，更适合用射电望远镜观测，故D正确。 故选D。 1.以下可以消毒的是(    ) A. 红光 B. 紫光 C. 红外线 D. 紫外线 【答案】D  【解析】根据光谱分布规律可知，题中给出的各种光的频率从小到大的顺序为红外线、红光、紫光、紫外线，频率越高，光子能量越大，上述给出的光中能够消毒的是紫外线。故选D． 2.关于电磁波，下列说法正确的是(    ) A. 医院利用红外线杀菌消毒 B. 医院利用紫外线加热理疗 C. 用于广播信号传输的是无线电波 D. 电磁波不能在真空中传播 【答案】C  【解析】解：、根据紫外线的荧光效应可以用来消毒、杀菌，根据红外线的热效应原理可以用来加热理疗，故AB错误； C、电磁波可以携带信息传播，用于广播信号传输的是无线电波，故C正确； D、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故D错误。 故选：。 3.电磁波为信息的传递插上了翅膀，关于电磁波，下列说法正确的是(    ) A. 红外线与紫外线在真空中的传播速度不同 B. 医院里用来检查人体器官的是射线 C. 信号实质是一种电磁波，可以传递信息，具有能量 D. 麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在 【答案】C  【解析】电磁波在真空中传播速度相同，即红外线与紫外线在真空中的传播速度相同，选项错误； 医院里用来检查人体器官的是射线，选项错误； ．信号实质是无线电波，是一种电磁波，可以传递信息，具有能量，选项正确； 麦克斯韦建立了电磁场理论，赫兹证实了电磁波的存在，选项错误。故选。 考点三 能量量子化 例1 (2026·江苏省·合格性考试)关于能量量子化，下列说法正确的是(    ) A. 安培提出了能量子理论 B. 法拉第提出了能子量子理论 C. 微观粒子的能量是连续的 D. 微观粒子的能量是不连续的 【答案】D  【解析】解：普朗克提出能量量子理论，而非安培或者法拉第，故AB错误； 根据普朗克能量量子化观点，微观粒子的能量是不连续的，故C错误，D正确。 故选：。 例2 (2025·江苏省泰州市·其他类型)年普朗克提出了量子假说，开创了物理学的新纪元在下列关于学生的宏观概念中，具有量子化特征的是(    ) A. 人数 B. 身高 C. 动能 D. 重力 【答案】A  【解析】依据普朗克量子化观点，能量是不连续的，是一份一份地变化的，属于“不连续的，一份一份”特征的是选项，故A正确，BCD错误。 1.能量量子化是二十世纪的重大发现，并引领科技的进步。下列说法不正确的是 A. 原子的能级是分立的 B. 微观粒子的能量是量子化的 C. 宏观物体能量变化是量子化的 D. 热辐射的波长分布与物体的温度有关 【答案】C  【解析】原子的能级、微观粒子的能量都是量子化的，故AB正确 宏观物体的能量是连续的，故C错误 热辐射的波长分布与物体的温度有关，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 2.下列说法正确的是(    ) A. 射电望远镜是在射线波段观测天体的 B. 法拉第的圆盘发电机是根据电磁感应现象制造的 C. 安培发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 D. “振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍”，作出这一大胆假设的科学家是爱因斯坦 【答案】B  【解析】解：、射电望远镜用于观测射电波段波长约 至 ，而射线波段波长约 至 需使用射线望远镜。射电望远镜并非用于射线观测，故A错误； B、法拉第的圆盘发电机利用导体在磁场中运动产生感应电流，原理是电磁感应，故B正确； C、电流的磁效应由奥斯特于年发现，首次揭示了电与磁的联系，故C错误； D、“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍”这一假设指能量量子化，由普朗克于年提出，故D错误。 故选：。 3.以下关于能量量子化说法正确的是(    ) A. 光子的能量跟它的频率无关 B. 光本身不是由一个个光子组成的 C. 原子的能量是量子化的 D. 原子从高能态向低能态跃迁时需要吸收能量 【答案】C  【解析】解：、结合 光子的能量跟它的频率有关，故A错误； B、光本身是一个个光子组成的，故B错误； C、结合玻尔理论，原子的能量是量子化的，故C正确； D、结合玻尔理论，原子从高能态向低能态跃迁时需要放出能量，故D错误。 故选：。 训练 1.关于电磁波，以下说法正确的是(    ) A. 只要有电场和磁场就能产生电磁波 B. 红外线具有较高的能量，常常利用其灭菌消毒 C. 射线穿透能力不强，可用来检查金属内部伤痕 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】D  【解析】A.变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，才能使电场和磁场交替产生向外传播，形成电磁波若电场和磁场不变，不能产生电磁波，故A错误。 B.紫外线具有较高的能量，常常利用其灭菌消毒红外线常常用来加热物体，故B错误。 C.工业上利用射线来检查金属内部伤痕，是因为射线穿透能力很强，故C错误。 D.根据物理学史可知，麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故D正确。 2.如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限于虚线框内，闭合矩形线框由位置向右穿过磁场区域运动到位置的过程中，能产生感应电流的是 A. 仅在线框进入磁场的过程中 B. 仅在线框离开磁场的过程中 C. 仅在线框整体处于磁场的过程中 D. 仅在线框进入与离开磁场的过程中 【答案】D  【解析】只有穿过线框的磁通量变化时，线框中才有感应电流产生。线框整体在磁场中时，磁通量不变，而在线框进入与离开磁场的过程中，磁通量都是变化的，故选D。 3.闭合线圈在匀强磁场中运动，能产生感应电流的是 A. B. C. D. 【答案】D  【解析】、线圈平行于磁感线运动，穿过线圈的磁通量为零，没有变化，不会产生感应电流，故A错误； B、线圈运动过程中，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误； C、线圈运动过程中，穿过线圈的磁通量始终为零，没有变化，不会产生感应电流，故C错误； D、线圈转动过程中，穿过线圈的磁通量一直在变化，能产生感应电流，故D正确。 4.如图所示，条形磁铁以速度向螺线管靠近下列说法中正确的是(    ) A. 螺线管会产生感应电流 B. 螺线管不会产生感应电流 C. 只有磁铁速度足够大，螺线管才会产生感应电流 D. 只有磁铁磁性足够强，螺线管才会产生感应电流 【答案】A  【解析】当条形磁铁以速度向螺线管靠近，穿过螺线管的磁通量增大，则螺旋管中会产生感应电流，与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关故A正确， BCD错误。 故选：． 5.关于电磁波，下列说法正确的是 A. 可见光的波长比紫外线的短 B. 卫星是用射线来传输信号的 C. 在电磁波谱中，频率最高的是射线 D. 医用消毒灯利用了紫光的消毒特性 【答案】C  【解析】解：、可见光的波长比紫外线的长，故A错误； B、卫星是利用电磁波传输信号的，故B错误； C、在电磁波谱中，频率最高的是射线。故C正确； D、紫外线的化学作用强，紫外线在生活中的应用很广，医用消毒灯利用了紫光的消毒特性，故D错误； 故选：。 6.射电望远镜和光学望远镜都是观测宇宙的重要工具，射电望远镜主要在无线电波段观测天体与主要在可见光波段观测天体的光学望远镜相比，射电望远镜(    ) A. 接收电磁波的波长更小 B. 接收电磁波的波速更大 C. 更适于观察月球表面环形山的形状 D. 更适于观察宇宙微波背景辐射的频谱 【答案】D  A．根据电磁波波速、频率与波长的关系，真空中光速为定值，已知无线电波频率小于可见光，因此无线电波波长更大，故A错误； B．所有电磁波在真空中的传播速度均为光速，在相同介质中传播速度也相等，故B错误； C．望远镜成像分辨率随波长减小而提高，可见光波长更短，成像分辨率更高，更适合观测月球表面环形山的形状，故C错误； D．宇宙微波背景辐射属于无线电波段，是射电望远镜的观测频段，更适合用射电望远镜观测，故D正确。 故选D。 7.下列关于电磁波的说法中正确的是(    ) A. 麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在 B. 电磁波可以由均匀变化的磁场产生 C. 雷达可以利用自身发射的电磁波的衍射波来对目标进行定位 D. 随身携带的移动电话手机内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置 【答案】A  【解析】解：、麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在。故A正确。 B、均匀变化的磁场产生稳定的电场，不会形成电磁波。故B错误。 C、雷达可以利用自身发射的电磁波的反射波来对目标进行定位。故C错误。 D、随身携带的移动电话手机内，既有发射装置，也有接收装置。故D错误。 故选：。 8.在抗击新冠疫情过程中，红外线测温仪发挥着重要作用，与传统的热传导测温仪相比，红外线测温仪具有操作简单、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. 红外线测温仪是通过感知人体辐射的红外线来测体温的 D. 红外线测温仪工作原理跟传统水银体温计原理一样 【答案】C  【解析】A、凡是温度高于绝对零度的物体都能产生红外辐射，故人体一直都会辐射红外线，故A错误； B、红外线属于电磁波，其波长大于紫外线的波长，故B错误； 、温度越高，辐射红外线的能力越强，所以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。 9.下列说法正确的是 A. 黑体一定是黑色的 B. 热辐射只能产生于高温物体 C. 黑体是一种客观存在的物质 D. 能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比 【答案】D  【解析】黑体是指能够完全吸收所有入射电磁辐射的理想物体，但其自身会因温度不同而发出不同波长的电磁波热辐射，例如，高温黑体可发光如发红或发白，故黑体不一定是黑色的，A错误 任何温度高于绝对零度的物体都会产生热辐射，只是辐射的强度和波长分布随温度变化，例如，人体也会辐射红外线，B错误 黑体是理想化模型，现实中不存在能吸收所有电磁波的物体，C错误根据可知，能量子的能量由频率和普朗克常数决定，与频率成正比，且能量是确定的，D正确。 10.下列说法不正确的是(    ) 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时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的 【答案】C  【解析】A.根据“黑体辐射”以及对黑体辐射的研究，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的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点所以选项是正确的 B.根据“黑体辐射”以及对黑体辐射的研究，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”所以选项是正确的 C.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错误 D.爱因斯坦提出了光子的概念，指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的”，所以选项是正确的； 本题选择错误的，故选C。 1.如图所示，矩形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直，下列线圈的运动能使线圈中产生感应电流的是(    ) A. 向左平动 B. 向上平动 C. 绕转动 D. 平行于纸面向外运动 【答案】C  【解析】解：、矩形闭合线圈向左平动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故A错误； B、矩形闭合线圈向上平动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，故B错误； C、矩形闭合线圈绕转动，穿过闭合线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，故C正确； D、平行于纸面向外运动，穿过闭合线圈的磁通量不发生变化，不产生感应电流，故D错误。 故选：。 2.如图所示，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，矩形线圈所在平面与磁场平行。线圈做以下运动时，能产生感应电流的是(    ) A. 线圈在竖直平面内上下移动 B. 线圈在竖直平面内左右移动 C. 线圈以边为轴转动 D. 线圈以边为轴转动 【答案】D  【解析】解：穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合回路产生感应电流 、线圈在竖直平面内上下移动时，或者线圈在竖直平面内左右移动时，或者线圈以边为轴转动时，穿过线圈的磁通量总是零，不变，则线圈中无感应电流产生，故ABC错误； D、线圈以边为轴转动时，穿过线圈的磁通量不断变化，则线圈中会产生感应电流，故D正确。 故选：。 3.年月，华为隆重推出可直接拨打卫星电话的手机，强力回击了美国封锁中国高端芯片的企图。手机信号上传到卫星接收器的速度约为(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】手机信号是以电磁波上传到卫星接收器，速度接近是光速  ，故选C。 4.使用如图所示的体温枪可以通过非接触的方法感应人体的体温。这种体温枪利用了哪种电磁波工作的(    ) A. 射线 B. 射线 C. 紫外线 D. 红外线 【答案】D  【解析】解：体温枪利用的是红外线，又称为红外测温仪，其测温原理是黑体辐射定律，自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强，故A正确，BCD错误； 故选：。 5.根据电磁场理论及电磁波的相关知识，下列说法正确的是(    ) A. 电磁波的频率越高，在真空中的传播速度越大 B. 麦克斯韦认为：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场 C. 电磁波不是真实存在的，是一种假想的波 D. 电磁波按频率从高到低排列为：无线电波、红外线、可见光、射线 【答案】B  【解析】A.真空中电磁波的传播速度始终是光速，故A错误； B.麦克斯韦认为：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，故B正确； C.电磁波是存在的，具有能量，是一种物质，故C错误； D.电磁波按波长从大到小排列为无线电波、红外线、可见光、射线，按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、红外线、可见光、射线，故D错误。 6.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是：(    ) A. 把带电体和永磁体放在一起，可在其周围空间中产生电磁波 B. 车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 C. 医院中用于检查病情的“超”是利用了电磁波的反射原理 D. 无线电波和射线在真空中的速度相同 【答案】D  【解析】、电磁波是周期性变化的磁场与电场相互激发而产生的，故A错误； B、车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是射线，故B错误； C、医院中用于检查病情的“超”是利用了超声波，故C错误； D、无线电波和射线在真空中的速度相同，均为，故D正确。 故选D。 7.黑体辐射和能量子的说法中不正确的是 A. 黑体辐射与温度和表面状况均有关 B. 黑体辐射随温度的升高，各种波长的辐射强度都增加 C. 黑体辐射随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D. 能量子是最小的能量值 【答案】A  【解析】A.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，与表面状况无关，故A错误； B.温度越高，黑体辐射的强度越大，各种波长的辐射强度都增加，故B正确； C.随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故C正确； D.根据普朗克的能量子假说，黑体辐射的能量是不连续的，每一份叫做一个能量子，故D正确。 本题选择不正确的，故选A。 8.下列说法正确的是(    ) A. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B. 法拉第最早通过通电导线使小磁针偏转发现了电流的磁效应 C. 电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速 D. 一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关 【答案】D  【解析】A.赫兹通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在， A错误 B.奥斯特最早通过通电导线使小磁针偏转发现了电流的效应，故 B错误 C.电磁波的传播不需要介质，其在介质中的传播速度小于光速，故 C错误 D.一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关，故 D正确。 故选D。 9.如图所示，线圈两端接在灵敏电流计上组成闭合电路。在下列操作中，灵敏电流计指针不会发生偏转的是(    ) A. 磁铁静止于线圈正上方固定不动 B. 磁铁来回穿线圈上下移动 C. 线圈不动，磁铁快速从线圈内拔出时 D. 线圈不动，磁铁快速插入线圈时 【答案】A  【解析】A、磁铁静止于线圈正上方固定不动，穿过线圈的磁通量不会发生变化，则没有感应电流产生，灵敏电流计指针不会发生偏转，故A正确； B、磁铁来回穿线圈会有磁通量变化，则有感应电流产生，灵敏电流计指针发生偏转，故B错误； C、线圈不动，磁铁快速从线圈内拔出时，穿过线圈的磁通量减小，则有感应电流产生，灵敏电流计指针会发生偏转，故C错误； D、线圈不动，磁铁快速插入线圈时，穿过线圈的磁通量增大，则有感应电流产生，灵敏电流计指针会发生偏转，故D错误。 10.我们通过实验可以探究感应电流的产生条件，在如图的实验中，线圈通过滑动变阻器和开关接到电源上，线圈的两端连接到电流表上，把线圈放置于线圈里面。通过实验，判断线圈中是否有电流产生。 开关闭合的瞬间        选填“有”或“无”感应电流产生。 开关总是闭合的，缓慢移动滑动变阻器的滑片时，        选填“有”或“无”感应电流产生。 【答案】有 有  【解析】解：开关闭合的瞬间，穿过线圈的磁通量发生变化，则线圈中有感应电流产生； 开关总是闭合的，缓慢移动滑动变阻器的滑片时，穿过线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生。 故答案为：有；有。 开关闭合瞬间，线圈中电流从无到有，产生的磁场从无到有，穿过线圈的磁通量发生变化，故有感应电流产生； 移动滑动变阻器滑片时，线圈中电流变化，产生的磁场变化，穿过线圈的磁通量发生变化，故有感应电流产生。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题16 电磁感应与电磁波 【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练 —— 目 录 —— 析|学考考查要点 汇|知识清单盘点 研|核心专题精讲 考点一：电磁感应现象及应用 考点二：电磁波的发现及应用 考点三：能量量子化 练|巩固提升训练 知识点 学考具体要求 认知层次 常见题型 电磁感应现象及应用 1.了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件； 2.知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。 了解 选择题 电磁波的发现及应用 1.通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性； 2.了解电磁波的应用及其带来的影响。 了解 选择题 能量量子化 1.知道光是电磁波，知道光的能量是不连续的； 2.初步了解微观世界的量子化的特征。 了解 选择题 一、电磁感应现象及应用 1．电磁感应：法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应，产生的电流叫作 。 2．产生感应电流的条件——磁通量的变化 ①感应电流的产生条件 （1） ； （2） 。 ②产生感应电流的常见类型 （1）导线ab切割磁感线时，闭合回路产生的电流(如图甲所示)。 （2）磁铁插入和拉出线圈时，回路中产生的电流(如图乙所示)。 （3）如图丙所示，当开关S闭合或断开时，回路B中产生电流。当开关闭合，滑动变阻器滑片向上或向下滑时，回路B中产生电流。 ③归纳总结：三个实验共同特点是：产生感应电流时 回路的 都发生了变化。 3．电磁感应现象的应用 生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等都是根据电磁感应制造的。 二、电磁波的发现及应用 1．麦克斯韦电磁场理论 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生 的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生 的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生 的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生 的电场 振荡电场产生 的振荡磁场 振荡磁场产生 的振荡电场 2．电磁波 （1）电磁波的产生：麦克斯韦推断，如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就会在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成了电场波。一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。 （2）电磁波的特点 ①电磁场中储存 ，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程。 ②只有周期性变化的 和 相互激发才能形成电磁波。 ③电磁波可以在 中传播，因为电磁波本身就是一种物质——场物质，所以传播时不再需要其他 。 ④任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光在真空中的速度，即c＝3.0×108 m/s，电磁波传播虽然不需要介质，但在其他介质中的速度都比在真空中的小。 3．电磁波的波速、波长与频率的关系：c＝λf　λ＝。 麦克斯韦指出了光的电磁本性，他预言电磁波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s。 4．电磁波的实验证明 1886年，赫兹用电火花实验证明了麦克斯韦预言的正确性， 发现了电磁波。 5．电磁波谱 （1）概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就构成了电磁波谱。 （2）电磁波按波长由大到小排列顺序为： 。（3）电磁波特性及应用 电磁 波谱 无线 电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 特性 波动 性强 热作 用强 感光 性强 化学作用荧光效应 穿透 力大 穿透力 最强 用途 通信广 播、导航 加热、遥 测遥感、 红外摄 像、红外 制导 照明、 照相等 杀菌消毒、 治疗皮 肤病等 检查、探 测、透视、 治疗 探测、 治疗 6．电磁波的能量 （1）光是一种 ，光具有 。 （2）电磁波具有 ，电磁波是一种物质。 三、能量量子化 1．热辐射现象 （1）定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，固体或液体，在任何温度下都在发射各种波长的电磁波，这种由于物体中的分子、原子受到激发而发射电磁波的现象称为热辐射。这种辐射与温度有关。 （2）特征：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。 例如：铁块 温度↑ 从看不出发光到暗红到橙色到黄白色，从能量转化的角度来认识，是热能转化为电磁能的过程。 2．黑体 （1）绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替。如图所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就成了一个绝对黑体。 （2）黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才是黑的；有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮，如炼钢炉口上的小孔。一些发光的物体(如太阳、白炽灯灯丝)也被当作黑体来处理。 3．黑体辐射的实验规律 （1）温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。 （2）随着温度的升高 ①各种波长的辐射强度都有增加； ②辐射强度的极大值向 移动。如图所示。 4．能量的量子化 在微观世界里，能量不能连续变化，只能取 ，这种现象叫作能量的量子化。 5．能量子观点与黑体辐射实验的比较 普朗克能量子假设认为微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。借助于能量子的假说，普朗克得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得很好。 6．对能量量子化的理解 （1）物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态。 （2）在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化。 考点一 电磁感应现象及应用 例1 (2026·江苏省·月考试卷)关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是(    ) A. 奥斯特发现了电流的磁效应 B. 密立根测出了元电荷的数值 C. 库仑发现了电磁感应现象 D. 安培提出了分子电流假说 例2 (2024·江苏省无锡市·合格性考试)“探究感应电流产生条件”的实验装置如图所示，下列操作不能使电流计偏转的是(    ) A. 开关断开瞬间 B. 开关始终闭合 C. 开关闭合后，线圈从线圈拔出的过程中 D. 开关闭合后，滑动变阻器快速滑动的过程中 1.(2026·江苏省·单元测试)如图，在探究磁生电实验中，下列做法能使电流表指针发生偏转的是(    ) A. 断开开关，导体竖直上下运动 B. 断开开关，导体水平左右运动 C. 闭合开关，导体竖直上下运动 D. 闭合开关，导体水平左右运动 2.年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈与电源、滑动变阻器组成一个回路，线圈与开关、电流表组成另一个回路。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，错误的是(    ) A. 闭合开关的瞬间，电流表中有感应电流 B. 闭合开关的瞬间，电流表中无感应电流 C. 闭合开关后，在增大电阻的过程中，电流表中有感应电流 D. 闭合开关后，滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表中有感应电流 3.(2026·江苏省·单元测试)关于电磁波，以下说法正确的是(    ) A. 只要有电场和磁场就能产生电磁波 B. 红外线具有较高的能量，常常利用其灭菌消毒 C. 射线穿透能力不强，可用来检查金属内部伤痕 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 考点二 电磁波的发现及应用 例1 (2026·江苏省·单元测试)关于电磁波，下列说法正确的是(    ) A. 需要介质才能传播 B. 既能传递信息也能传递能量 C. 在传播过程中不能发生反射和折射 D. 在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 例2 (2026·江苏省苏州市·合格性考试)射电望远镜和光学望远镜都是观测宇宙的重要工具，射电望远镜主要在无线电波段观测天体与主要在可见光波段观测天体的光学望远镜相比，射电望远镜(    ) A. 接收电磁波的波长更小 B. 接收电磁波的波速更大 C. 更适于观察月球表面环形山的形状 D. 更适于观察宇宙微波背景辐射的频谱 1.以下可以消毒的是(    ) A. 红光 B. 紫光 C. 红外线 D. 紫外线 2.关于电磁波，下列说法正确的是(    ) A. 医院利用红外线杀菌消毒 B. 医院利用紫外线加热理疗 C. 用于广播信号传输的是无线电波 D. 电磁波不能在真空中传播 3.电磁波为信息的传递插上了翅膀，关于电磁波，下列说法正确的是(    ) A. 红外线与紫外线在真空中的传播速度不同 B. 医院里用来检查人体器官的是射线 C. 信号实质是一种电磁波，可以传递信息，具有能量 D. 麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在 考点三 能量量子化 例1 (2026·江苏省·合格性考试)关于能量量子化，下列说法正确的是(    ) A. 安培提出了能量子理论 B. 法拉第提出了能子量子理论 C. 微观粒子的能量是连续的 D. 微观粒子的能量是不连续的 例2 (2025·江苏省泰州市·其他类型)年普朗克提出了量子假说，开创了物理学的新纪元在下列关于学生的宏观概念中，具有量子化特征的是(    ) A. 人数 B. 身高 C. 动能 D. 重力 1.能量量子化是二十世纪的重大发现，并引领科技的进步。下列说法不正确的是 A. 原子的能级是分立的 B. 微观粒子的能量是量子化的 C. 宏观物体能量变化是量子化的 D. 热辐射的波长分布与物体的温度有关 2.下列说法正确的是(    ) A. 射电望远镜是在射线波段观测天体的 B. 法拉第的圆盘发电机是根据电磁感应现象制造的 C. 安培发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 D. “振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍”，作出这一大胆假设的科学家是爱因斯坦 3.以下关于能量量子化说法正确的是(    ) A. 光子的能量跟它的频率无关 B. 光本身不是由一个个光子组成的 C. 原子的能量是量子化的 D. 原子从高能态向低能态跃迁时需要吸收能量 训练 1.关于电磁波，以下说法正确的是(    ) A. 只要有电场和磁场就能产生电磁波 B. 红外线具有较高的能量，常常利用其灭菌消毒 C. 射线穿透能力不强，可用来检查金属内部伤痕 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 2.如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限于虚线框内，闭合矩形线框由位置向右穿过磁场区域运动到位置的过程中，能产生感应电流的是 A. 仅在线框进入磁场的过程中 B. 仅在线框离开磁场的过程中 C. 仅在线框整体处于磁场的过程中 D. 仅在线框进入与离开磁场的过程中 3.闭合线圈在匀强磁场中运动，能产生感应电流的是 A. B. C. D. 4.如图所示，条形磁铁以速度向螺线管靠近下列说法中正确的是(    ) A. 螺线管会产生感应电流 B. 螺线管不会产生感应电流 C. 只有磁铁速度足够大，螺线管才会产生感应电流 D. 只有磁铁磁性足够强，螺线管才会产生感应电流 5.关于电磁波，下列说法正确的是 A. 可见光的波长比紫外线的短 B. 卫星是用射线来传输信号的 C. 在电磁波谱中，频率最高的是射线 D. 医用消毒灯利用了紫光的消毒特性 6.射电望远镜和光学望远镜都是观测宇宙的重要工具，射电望远镜主要在无线电波段观测天体与主要在可见光波段观测天体的光学望远镜相比，射电望远镜(    ) A. 接收电磁波的波长更小 B. 接收电磁波的波速更大 C. 更适于观察月球表面环形山的形状 D. 更适于观察宇宙微波背景辐射的频谱 7.下列关于电磁波的说法中正确的是(    ) A. 麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在 B. 电磁波可以由均匀变化的磁场产生 C. 雷达可以利用自身发射的电磁波的衍射波来对目标进行定位 D. 随身携带的移动电话手机内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置 8.在抗击新冠疫情过程中，红外线测温仪发挥着重要作用，与传统的热传导测温仪相比，红外线测温仪具有操作简单、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. 红外线测温仪是通过感知人体辐射的红外线来测体温的 D. 红外线测温仪工作原理跟传统水银体温计原理一样 9.下列说法正确的是 A. 黑体一定是黑色的 B. 热辐射只能产生于高温物体 C. 黑体是一种客观存在的物质 D. 能量子的能量不是任意的，其大小与电磁波的频率成正比 10.下列说法不正确的是(    ) 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时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的 1.如图所示，矩形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直，下列线圈的运动能使线圈中产生感应电流的是(    ) A. 向左平动 B. 向上平动 C. 绕转动 D. 平行于纸面向外运动 2.如图所示，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，矩形线圈所在平面与磁场平行。线圈做以下运动时，能产生感应电流的是(    ) A. 线圈在竖直平面内上下移动 B. 线圈在竖直平面内左右移动 C. 线圈以边为轴转动 D. 线圈以边为轴转动 3.年月，华为隆重推出可直接拨打卫星电话的手机，强力回击了美国封锁中国高端芯片的企图。手机信号上传到卫星接收器的速度约为(    ) A. B. C. D. 4.使用如图所示的体温枪可以通过非接触的方法感应人体的体温。这种体温枪利用了哪种电磁波工作的(    ) A. 射线 B. 射线 C. 紫外线 D. 红外线 5.根据电磁场理论及电磁波的相关知识，下列说法正确的是(    ) A. 电磁波的频率越高，在真空中的传播速度越大 B. 麦克斯韦认为：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场 C. 电磁波不是真实存在的，是一种假想的波 D. 电磁波按频率从高到低排列为：无线电波、红外线、可见光、射线 6.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是：(    ) A. 把带电体和永磁体放在一起，可在其周围空间中产生电磁波 B. 车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 C. 医院中用于检查病情的“超”是利用了电磁波的反射原理 D. 无线电波和射线在真空中的速度相同 7.黑体辐射和能量子的说法中不正确的是 A. 黑体辐射与温度和表面状况均有关 B. 黑体辐射随温度的升高，各种波长的辐射强度都增加 C. 黑体辐射随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D. 能量子是最小的能量值 8.下列说法正确的是(    ) A. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 B. 法拉第最早通过通电导线使小磁针偏转发现了电流的磁效应 C. 电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速 D. 一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关 9.如图所示，线圈两端接在灵敏电流计上组成闭合电路。在下列操作中，灵敏电流计指针不会发生偏转的是(    ) A. 磁铁静止于线圈正上方固定不动 B. 磁铁来回穿线圈上下移动 C. 线圈不动，磁铁快速从线圈内拔出时 D. 线圈不动，磁铁快速插入线圈时 10.我们通过实验可以探究感应电流的产生条件，在如图的实验中，线圈通过滑动变阻器和开关接到电源上，线圈的两端连接到电流表上，把线圈放置于线圈里面。通过实验，判断线圈中是否有电流产生。 开关闭合的瞬间        选填“有”或“无”感应电流产生。 开关总是闭合的，缓慢移动滑动变阻器的滑片时，        选填“有”或“无”感应电流产生。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $