高二物理课后培优分级练(人教版必修第三册)13.4电磁波的发现及应用13.5能量量子化(原卷版+解析)

13.4电磁波的发现及应用13.5能量量子化课后培优练课后培优练级练培优第一阶——基础过关练1．(多选)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有关B．雷达是利用电磁波来进行定位和导航的C．移动电话是通过电磁波来传递信息的D．利用电磁波传递信息可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输2．关于电磁场理论的叙述正确的是（）A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路有关B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C．变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场3．（多选）关于波的性质，下列说法正确的是（

）A．波是振动的传播，所以波的传播都需要介质B．只要两列波的频率相同，就能形成稳定干涉C．哈勃望远镜观测到遥远恒星发光的红移现象（频率变小），证明了宇宙在膨胀D．两列机械波叠加时，振动减弱点可能一直处于平衡位置E．光的衍射现象证明了光是一种波，而偏振现象则说明它是横波4．关于电磁波的传播速度表达式c=λf，下列理解正确的是（）A．电磁波在真空中的传播速度随波长增大而增大B．电磁波在真空中的传播速度随频率增大而增大C．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长不变D．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长增大5．电磁波在空气中的传播速度为v。北京交通广播电台发射电磁波的频率为f，该电磁波在空气中传播的波长λ为（）A．vf B． C． D．6．使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为。已知可见光的波段为，则蓝牙通信的电磁波（）A．是蓝光 B．波长比可见光短C．比可见光更容易发生衍射现象 D．在真空中的传播速度比可见光小7．1864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（）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8．第五代移动通信技术，简称，将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、自动驾驶技术等将逐一实现。应用频段的无线电波传送信号，相比于现有的（频段）而言，所应用的无线电波（）A．在真空中的波长更长 B．在真空中的波长更短C．在真空中的传播速度更小 D．在真空中的传播速度更大9．电磁波在真空中传播的速度是3.00×108m/s，有一个广播电台的频率f=90.0MHz，这个台发射的电磁波的波长λ为（）A．2.70m B．333m C．270m D．3.33m10．关于电磁波传播速度表达式c＝λf，下列说法正确的是()A．波长越长，传播速度越快 B．频率越高，传播速度越快C．发射能量越大，传播速度越快 D．电磁波的传播速度与传播介质有关11．（2013•丰台区模拟）电磁波在真空中传播的速度v是3.00×108m/s，有一个广播电台的频率f为90.0MHZ，这个台发射的电磁波的波长λ为（

）A．2.70m B．270m C．3.00m D．3.33m12．一个氢原子从低能级跃迁到高能级，该氢原子（）A．吸收光子，吸收光子的能量等于两能级之差B．吸收光子，能量减少C．放出光子，能量增加D．放出光子，放出光子的能量等于两能级之差13．以下关于光子的说法正确的是（）A．光子的能量跟它的频率无关B．紫光光子的能量比红光光子的能量小C．光子是具有质量、能量和体积的实物微粒D．在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子14．如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是（）A．玻璃对b光的折射率大B．c光子比b光子的能量大C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的D．减小a光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是b光培优第二阶——拓展培优练15．科学家设想在未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船．设某飞船所在地每秒每单位面积接收的光子数为n，光子平均波长为，太阳帆板面积为S，反射率为100%，光子动量．设太阳光垂直射到太阳帆板上，飞船总质量为m，则飞船加速度的表达式为（

）A． B． C． D．16．磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如图所示，其中能产生电场的磁场和能产生持续电磁波的磁场分别为（

）A．②③④、③④ B．①③④、③④C．②③④、②④ D．①③④、②④17．（多选）甲、乙两种磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，下列说法正确的是（）A．磁场甲能够产生电场B．磁场甲能够产生电磁波C．磁场乙的磁感应强度最大时产生的电场最强D．磁场乙的磁感应强度为零时产生的电场最强18．（多选）黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（）A．随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动C．随温度降低，各种波长的辐射强度都增加D．随温度降低，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动19．如图所示的四种磁场变化情况，能产生如图中电场的是()A． B． C． D．20．具有NFC（近距离无线通讯技术）功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过_____（选填“声波”或“电磁波”）直接传输信息，其载波频率为1.4×107Hz，电磁波在空气中的传播速度为3.0×108m/s，则该载波的波长为_____m（保留2位有效数字）。13.4电磁波的发现及应用13.5能量量子化课后培优练课后培优练级练培优第一阶——基础过关练1．(多选)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有关B．雷达是利用电磁波来进行定位和导航的C．移动电话是通过电磁波来传递信息的D．利用电磁波传递信息可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输【答案】BC【详解】A．电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，故A错误；BC．雷达、移动电话都是利用电磁波来工作的，B、C正确；D．利用电磁波传递信息可以实现无线通信，电磁波也能通过电缆、光缆传播，如光纤通信，故D错误。故选BC。2．关于电磁场理论的叙述正确的是（）A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路有关B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C．变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场【答案】B【详解】A．变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流，若无闭合回路，电场仍然存在，与电路是否闭合无关，故A错误；B．周期性变化的磁场产生的电场一定也是周期性变化的，且频率相同，故B正确；C．若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，故C错误；D．只有变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生电场，故D错误。故选B。3．（多选）关于波的性质，下列说法正确的是（

）A．波是振动的传播，所以波的传播都需要介质B．只要两列波的频率相同，就能形成稳定干涉C．哈勃望远镜观测到遥远恒星发光的红移现象（频率变小），证明了宇宙在膨胀D．两列机械波叠加时，振动减弱点可能一直处于平衡位置E．光的衍射现象证明了光是一种波，而偏振现象则说明它是横波【答案】CDE【详解】A．机械波是介质之间相互作用，将振动的形式传播下去，所以机械波的传播需要介质，而电磁波是电磁场相互激发产生进行传播的，不需要介质，故A错误；B．形成稳定干涉的条件是，两列波的频率相同且相位差保持恒定不变，故B错误；C．根据多普勒效应，哈勃望远镜观测到遥远恒星发光的红移现象（频率变小），说明遥远恒星正在远离我们，证明了宇宙在膨胀，故C正确；D．如果两列机械波的振幅相同，叠加时，振动减弱点一直处于平衡位置，故D正确；E．光的衍射现象证明了光是一种波，而偏振现象则说明它是横波，故E正确。故选CDE。4．关于电磁波的传播速度表达式c=λf，下列理解正确的是（）A．电磁波在真空中的传播速度随波长增大而增大B．电磁波在真空中的传播速度随频率增大而增大C．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长不变D．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长增大【答案】D【详解】AB．电磁波在真空中的传播速度都相同，不随波长和频率的变化而变化，选项AB错误；CD．根据当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长增大，选项C错误，D正确。故选D。5．电磁波在空气中的传播速度为v。北京交通广播电台发射电磁波的频率为f，该电磁波在空气中传播的波长λ为（）A．vf B． C． D．【答案】D【详解】该电磁波在空气中传播的波长为故选D。6．使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为。已知可见光的波段为，则蓝牙通信的电磁波（）A．是蓝光 B．波长比可见光短C．比可见光更容易发生衍射现象 D．在真空中的传播速度比可见光小【答案】C【详解】A．根据题意可知，蓝牙通信的电磁波频率小于可见光频率，所以蓝牙通信的电磁波不可能是蓝光，故A错误；B．因为蓝牙通信的电磁波频率小于可见光频率，根据可知，波长比可见光长，故B错误；C．因为波长比可见光长，所以更容易发生衍射现象，故C正确；D．所有电磁波在真空中传播速度都为光速，是一样的，故D错误。故选C。7．1864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（）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【答案】A【详解】A．电磁波是一种物质，故A正确；B．电磁波既可以传递信息，也可以传播能量，故B错误；C．红外线的波长大于X射线的波长，故C错误；D．变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，故D错误。故选A。8．第五代移动通信技术，简称，将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、自动驾驶技术等将逐一实现。应用频段的无线电波传送信号，相比于现有的（频段）而言，所应用的无线电波（）A．在真空中的波长更长 B．在真空中的波长更短C．在真空中的传播速度更小 D．在真空中的传播速度更大【答案】B【详解】AB．5G应用3300MHz~5000MHz频段的无线电波传送信号，4G应用1880MH~2635MHz频段的无线电波传送信号，则5G信号的频率比4G信号高，由可知5G电波比4G电波在真空中的波长更短，A错误，B正确；CD．根据麦克斯韦电磁场理论，可知任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，CD错误。故选B。9．电磁波在真空中传播的速度是3.00×108m/s，有一个广播电台的频率f=90.0MHz，这个台发射的电磁波的波长λ为（）A．2.70m B．333m C．270m D．3.33m【答案】D【详解】电磁波的传播速度是光速，频率波长速度的关系是c=λf所以故选D。10．关于电磁波传播速度表达式c＝λf，下列说法正确的是()A．波长越长，传播速度越快 B．频率越高，传播速度越快C．发射能量越大，传播速度越快 D．电磁波的传播速度与传播介质有关【答案】D【详解】电磁场是传递能量的一种形式，电磁波的传播速度与传播介质有关，与波长、频率、能量均无关。故选D。11．（2013•丰台区模拟）电磁波在真空中传播的速度v是3.00×108m/s，有一个广播电台的频率f为90.0MHZ，这个台发射的电磁波的波长λ为（

）A．2.70m B．270m C．3.00m D．3.33m【答案】D【解析】试题分析：利用电磁波波速、波长和频率的关系式即可解此题．解：电磁波的传播速度是光速，频率波长速度的关系是C=λf，所以λ===3.33m，故D正确．点评：本题较简单，考查了波速波长和频率的关系．12．一个氢原子从低能级跃迁到高能级，该氢原子（）A．吸收光子，吸收光子的能量等于两能级之差B．吸收光子，能量减少C．放出光子，能量增加D．放出光子，放出光子的能量等于两能级之差【答案】A【详解】氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从较低能级向较高能级跃迁时，吸收光子，能量增加，吸收光子的能量等于两能级之差，故A正确，BCD错误。故选A。13．以下关于光子的说法正确的是（）A．光子的能量跟它的频率无关B．紫光光子的能量比红光光子的能量小C．光子是具有质量、能量和体积的实物微粒D．在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子【答案】D【详解】A．根据可知光子的能量与光子的频率成正比，选项A错误；B．在可见光范围内，紫光的频率最大，红光的频率最小，根据可知紫光光子的能量比红光光子的能量大，选项B错误；C．光子具有能量，但没有静止质量，也没有具体的体积，它不是实物粒子，选项C错误；D．光是在空间传播的电磁波，是不连续的，是一份一份的能量，每一份叫做一个光子，选项D正确。故选D。14．如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是（）A．玻璃对b光的折射率大B．c光子比b光子的能量大C．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的D．减小a光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是b光【答案】B【详解】AB．由光路可知，c光的偏折程度较大，可知玻璃对c光的折射率大，则c光的频率较大，根据可知，c光子比b光子的能量大，选项A错误，B正确；C．此现象是因为光在玻璃砖中发生折射形成的，选项C错误；D．因可知，c光的临界角较小，若减小a光的入射角度，各种色光在右侧面的入射角变大，c光的入射角最先达到临界角发生全反射，则最先消失的是c光，选项D错误。故选B。培优第二阶——拓展培优练15．科学家设想在未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船．设某飞船所在地每秒每单位面积接收的光子数为n，光子平均波长为，太阳帆板面积为S，反射率为100%，光子动量．设太阳光垂直射到太阳帆板上，飞船总质量为m，则飞船加速度的表达式为（

）A． B． C． D．【答案】D【详解】时间内太阳帆板接收的光子数为这些光子的总动量大小反射后光子的总动量大小则飞船所受力联立得由牛顿第二定律得故D正确。故选D。16．磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如图所示，其中能产生电场的磁场和能产生持续电磁波的磁场分别为（

）A．②③④、③④ B．①③④、③④C．②③④、②④ D．①③④、②④【答案】C【详解】根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场．故②③④都可以产生电场；周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，从而产生电磁波，故只有②④可以产生电磁波。故选C。17．（多选）甲、乙两种磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，下列说法正确的是（）A．磁场甲能够产生电场B．磁场甲能够产生电磁波C．磁场乙的磁感应强度最大时产生的电场最强D．磁场乙的磁感应强度为零时产生的电场最强【答案】AD【详解】AB．根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场甲能产生稳定的电场，不能产生电磁