2025-2026学年上学期高二物理人教版（2019）期末必刷常考题之能量量子化

第39页（共39页）2025-2026学年上学期高二物理人教版（2019）期末必刷常考题之能量量子化一．选择题（共7小题）1．量纲分析是我们分析、估算物理问题的有力工具和重要思路。1950年，英国力学家泰勒通过原子弹爆炸后火球随时间扩散的照片，并结合量纲分析，估算出了美国第一颗原子弹爆炸释放的能量。假设原子弹爆炸时形成的冲击波是球面波，爆炸中心是该球面波的球心，爆炸火球半径R仅仅依赖于爆炸后的时间t，爆炸瞬间释放的能量E（单位为J）、空气密度ρ，以及无量纲常数C，因此可以写成R＝CtxEyρz。为了估算量级，C可以近似等于1，空气密度ρ＝1.2kg/m3。图中是原子弹爆炸25毫秒时刻的冲击波，横纵轴都是长度。请你利用所学知识，估算该次原子弹爆炸释放的能量量级最接近以下哪个选项（）A．108J B．1014J C．1020J D．1025J2．下列说法不正确的是（）A．只有温度高的物体才会有热辐射 B．黑体可以向外界辐射能量 C．黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以有较强的辐射 D．普朗克引入能量子的概念得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元3．为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家定义了一种理想物体——黑体，以此作为热辐射研究的标准物体。关于黑体和黑体辐射理论，下列说法正确的是（）A．爱因斯坦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论和光子说 B．黑体向外辐射的是热量，是以光子的形式辐射的 C．一般物体辐射电磁波的情况只与物体的温度有关 D．黑色的物体简称黑体，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动4．物理学中有很多关于“通量”的概念，如磁通量、辐射通量等，其中辐射通量Φ表示单位时间内通过某一截面的辐射能，其单位为J/s，一束平行光垂直照射在面积为S的纸板上。已知在t时间内有n个光子照到单位面积上，光速为c，波长为λ，普朗克常量为h，则该束光的辐射通量为（）A．nhcSλt B．nhcλtS C5．普通物体辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，具有一定的分布规律，这种分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。黑体辐射实验规律如图所示，下列说法正确的是（）A．黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关 B．当温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所增加 C．当温度升高时，辐射强度峰值向波长较大的方向移动 D．黑体不能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波6．关于电磁波及能量量子化的有关认识，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．爱因斯坦认为电磁场是不连续的 C．红外线具有较高的能量，常常利用其灭菌消毒 D．普朗克把能量子引入物理学，进一步完善了“能量连续变化”的传统观念7．下列说法正确的是（）A．声波等机械波有多普勒效应，电磁波没有多普勒效应 B．当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体发生共振 C．爱因斯坦的能量子假说，很好的解释了黑体辐射的规律 D．能量守恒告诉我们，只要我们在使用能量时通过先进技术就能回收全部能量，无需节约能源二．多选题（共6小题）（多选）8．下列有关说法正确的是（）A．黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 B．振荡电路的周期越大，发射电磁波的本领就越大 C．波长最短的电磁辐射是γ射线，它具有很高的能量 D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性（多选）9．下列说法正确的是（）A．黑体都是黑色的 B．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 C．普朗克的能量子假设认为能量只能是某一最小能量值的整数倍 D．能量的耗散表明，能源在利用过程中能量在数量上减少了（多选）10．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在3000℃时，同时向外辐射出大量的电磁波，已知向外辐射的电磁波的频率为ν＝1.0×1016Hz，普朗克常量h＝6.6×10﹣34J•s，光在真空中的速度为c＝3.0×108m/s，根据如图所示的电磁波谱下列说法正确的是（）A．该电磁波属于紫外线 B．该电磁波的波长比X射线短 C．该电磁波能量子的能量为6.6×10﹣18J D．该电磁波具有显著的热效应（多选）11．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法正确的是（）A．一切物体都在辐射电磁波 B．一般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．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说（多选）12．下列说法正确的是（）A．只有温度高的物体才会有热辐射 B．黑体只从外界吸收能量，从不向外界辐射能量 C．黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以有较强的辐射 D．一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面状况有关（多选）13．如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c，则下列说法正确的是（）A．a光光子的能量比b光光子的能量大 B．在玻璃中，a光的光速大于b光的光速 C．从玻璃射向空气时，a光的临界角大于b光的临界角 D．经同一双缝干涉装置得到干涉条纹，a光条纹宽度小于b光条纹宽度三．解答题（共2小题）14．康普顿效应揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外还具有动量。根据狭义相对论，光子的能量E与其动量p的关系为E＝pc，其中c为真空中光速。（1）推导波长为λ的单色光光子的动量表达式p=hλ（2）在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，电子会带走一部分能量和动量。假设入射光子与静止的自由电子发生弹性碰撞，碰撞后光子的方向恰好与原入射方向垂直。已知入射光波长为λ0，散射后波长为λ1。a.画出碰撞前后光子动量以及碰后电子动量三者的矢量关系图（在图中标出光子碰前、碰后的动量大小）；b.分析比较入射光波长λ0与散射后波长λ1的大小关系。（3）如同大量气体分子与器壁频繁碰撞产生压力一样，当光照射到物体表面时，也将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”。有科学家设想利用太空中阻力很小的特点，可以在宇宙飞船上安装太阳帆，利用光压推动飞船前进，实现星际旅行。若将一个材质很轻、面积足够大的太阳帆完全展开，调整帆面方向，使其与太阳光照方向垂直。已知帆面处单位面积接收的太阳光辐射功率为P，其中被太阳帆表面反射的光占入射光比例为K，其余的入射光均被太阳帆面吸收，不考虑光子被反射前后的能量变化。推导太阳帆受到的光压P光的表达式。15．光子不仅具有能量，而且具有动量。照到物体表面的光子与物体相互作用从而对物体产生一定的压强，称之为“光压”，其机理与大量分子撞击器壁所产生的压强类似。已知普朗克常量为h，单个光子的能量ε和动量p之间存在关系ε＝pc（其中c为光速）。（1）写出光子的动量p与光的波长λ的关系式。（2）为研究光压，可以建立如下模型：如图1所示，在体积一定的正方体密闭容器中有大量频率均为ν的光子；设光子与器壁各面碰撞的机会均等，且与器壁碰撞前、后瞬间光子相对器壁的动量大小不变、方向与器壁垂直。不考虑光子间的相互作用。假定容器中光子的个数保持不变，单位体积内光子个数记为n。根据上述模型，请推导光压I的表达式（用n、h和ν表示）。（3）在（2）基础上进一步研究，将容器中所有光子的能量称为光子的“内能”。上问中光压的表达式与容器的形状无关；当容器中光子的频率不同时，取平均频率，上问中光压的表达式仍然成立。如图2所示，长方体密闭容器的右侧面质量为m且能够自由移动，容器中有大量光子且频率不同。初始时，容器体积为V0，光压为I0，单位体积内光子个数为n0，右侧面速度为0。不计容器的右侧面与器壁间摩擦。a.求初始时光子的“内能”U0的表达式（用V0和I0表示）。b.当容器右侧面速度为v时，求光子的平均频率ν（用V0、I0、m、v、n0和h表示）。

2025-2026学年上学期高二物理人教版（2019）期末必刷常考题之能量量子化参考答案与试题解析一．选择题（共7小题）题号1234567答案BABAABB二．多选题（共6小题）题号8910111213答案CDBCACACDCDBC一．选择题（共7小题）1．量纲分析是我们分析、估算物理问题的有力工具和重要思路。1950年，英国力学家泰勒通过原子弹爆炸后火球随时间扩散的照片，并结合量纲分析，估算出了美国第一颗原子弹爆炸释放的能量。假设原子弹爆炸时形成的冲击波是球面波，爆炸中心是该球面波的球心，爆炸火球半径R仅仅依赖于爆炸后的时间t，爆炸瞬间释放的能量E（单位为J）、空气密度ρ，以及无量纲常数C，因此可以写成R＝CtxEyρz。为了估算量级，C可以近似等于1，空气密度ρ＝1.2kg/m3。图中是原子弹爆炸25毫秒时刻的冲击波，横纵轴都是长度。请你利用所学知识，估算该次原子弹爆炸释放的能量量级最接近以下哪个选项（）A．108J B．1014J C．1020J D．1025J【考点】能量子与量子化现象；力学单位制与单位制．【专题】定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；理解能力．【答案】B【分析】根据国际单位制结合题中公式，代入求E，确定能量能级。【解答】解：R＝CtxEyρz，R的国际单位为m，t的国际单位为s，E的国际单位为kg•m2/s2，ρ的国际单位为kg/m3则1m＝（1s）x×（1kg•m2/s2）y×（kg/m3）z整理得m＝kg（y+z）m（2y﹣3z）s（x﹣2y）由单位的关系可得：y+z＝02y−3z＝1x−2y＝0解得x=y=z=故R将C＝1，ρ＝1.2kg/m3，t＝25毫秒，R＝132m，代入可得E≈7.69×1013J故该次原子弹爆炸释放的能量量级最接近以1014J。故B正确，ACD错误。故选：B。【点评】本题解题关键是正确进行单位换算，难度基础。2．下列说法不正确的是（）A．只有温度高的物体才会有热辐射 B．黑体可以向外界辐射能量 C．黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以有较强的辐射 D．普朗克引入能量子的概念得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元【考点】热辐射、黑体和黑体辐射现象．【专题】定性思想；推理法；原子的核式结构及其组成；分析综合能力．【答案】A【分析】通过黑体与热辐射的定义进行分析。【解答】解：A、任何物体任何温度都存在热辐射，只是温度越高，辐射能量越大，故A错误；BC、黑体是能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，黑体也会向外辐射电磁波，因为它不反射电磁波，所以研究它辐射电磁波（能量）时就不会受反射电磁波的影响，向外辐射能量的强度按照波长的分布只依赖于黑体的温度，当温度足够高，辐射能量足够强时，看起来就会很亮，故BC正确；D、普朗克引入能量子的概念得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验结果相符，故D正确；故选：A。【点评】本题主要考查了黑体与热辐射的概念，需要注意物体向外辐射能量时，是任何温度都可以。3．为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家定义了一种理想物体——黑体，以此作为热辐射研究的标准物体。关于黑体和黑体辐射理论，下列说法正确的是（）A．爱因斯坦为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论和光子说 B．黑体向外辐射的是热量，是以光子的形式辐射的 C．一般物体辐射电磁波的情况只与物体的温度有关 D．黑色的物体简称黑体，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动【考点】热辐射、黑体和黑体辐射现象；能量子与量子化现象．【专题】定性思想；推理法；光的波粒二象性和物质波专题；推理论证能力．【答案】B【分析】根据爱因斯坦贡献分析；黑体的热辐射实际上是电磁辐射，是以光子的形式辐射的；一般物体辐射电磁波的情况与物体的温度、物体的材料有关；黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。【解答】解：A、爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故A错误；B、黑体的热辐射实际上是电磁辐射，是以光子的形式辐射的，故B正确；C、一般物体辐射电磁波的情况与物体的温度、物体的材料有关，而黑体辐射电磁波的情况只与物体的温度有关，故C错误；D、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，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D错误。故选：B。【点评】本题考查物理学史以及黑体的相关知识，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，注重积累。对于黑体，基础性的知识要熟记，做到完全掌握。4．物理学中有很多关于“通量”的概念，如磁通量、辐射通量等，其中辐射通量Φ表示单位时间内通过某一截面的辐射能，其单位为J/s，一束平行光垂直照射在面积为S的纸板上。已知在t时间内有n个光子照到单位面积上，光速为c，波长为λ，普朗克常量为h，则该束光的辐射通量为（）A．nhcSλt B．nhcλtS C【考点】能量子与量子化现象．【专题】定量思想；推理法；物理光学综合专题；推理论证能力．【答案】A【分析】根据流体模型和波长公式结合辐射通量的定义列式解答。【解答】解：设该束光辐射的时间为t，则该束光照射在纸板上的光子数为N＝nS，一个光子的能量为e＝hν，则N个光子的辐射能为E＝Ne，由ν与λ的关系可知ν=cλ，所以N个光子的辐射能为E=nShcλ，则该束光的辐射通量为Φ=E故选：A。【点评】考查流体模型和波长公式结合辐射通量的定义，会根据题意进行准确分析解答。5．普通物体辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，具有一定的分布规律，这种分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。黑体辐射实验规律如图所示，下列说法正确的是（）A．黑体辐射强度按波长的分布只跟黑体温度有关，与黑体材料无关 B．当温度降低时，各种波长的电磁波辐射强度均有所增加 C．当温度升高时，辐射强度峰值向波长较大的方向移动 D．黑体不能够完全吸收照射到它上面的所有电磁波【考点】热辐射、黑体和黑体辐射现象；能量子与量子化现象．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】A【分析】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，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。根据光电效应发生条件，可知，光电子的最大初动能与入射频率有关，与入射的强度无关。【解答】解：A、一般物体辐射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类及表面情况有关；但黑体辐射电磁波的情况只与温度有关，故A正确；B、由图可知，随温度的降低，各种波长的光辐射强度都有所减小，故B错误；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错误；D、能完全吸收照射到它上面的各种频率的电磁辐射的物体称为黑体，因此黑体能够完全透射照射到它上面的光波，故D错误。故选：A。【点评】解决本题的关键知道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，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。6．关于电磁波及能量量子化的有关认识，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．爱因斯坦认为电磁场是不连续的 C．红外线具有较高的能量，常常利用其灭菌消毒 D．普朗克把能量子引入物理学，进一步完善了“能量连续变化”的传统观念【考点】能量子与量子化现象；电磁波的产生；电磁波的特点和性质（自身属性）．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．【答案】B【分析】稳定的电场和磁场不会产生电磁波，爱因斯坦认为电磁场本身就是不连续的，紫外线具有化学效应，普朗克提出能量量子化的概念。【解答】解：A．只有周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，恒定的电场和磁场不会产生电磁波，故A错误；B．爱因斯坦把能量量子化假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的，故B正确；C．紫外线具有化学效应，常常利用紫外线其灭菌消毒，故C错误；D．普朗克把能量量子化引入物理学，进一步破除了“能量连续变化”的传统观念，故D错误。故选：B。【点评】该题考查物理学史以及对电磁波的理解，解决本题的关键是知道电磁波的特点。7．下列说法正确的是（）A．声波等机械波有多普勒效应，电磁波没有多普勒效应 B．当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体发生共振 C．爱因斯坦的能量子假说，很好的解释了黑体辐射的规律 D．能量守恒告诉我们，只要我们在使用能量时通过先进技术就能回收全部能量，无需节约能源【考点】热辐射、黑体和黑体辐射现象；共振及其应用；多普勒效应及其应用；能量耗散．【专题】定性思想；推理法；简谐运动专题；推理论证能力．【答案】B【分析】所有的波都有多普勒效应，根据共振条件分析，普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说，认为黑体辐射的能量是不连续的，【解答】解：A.声波等机械波有多普勒效应，电磁波也有多普勒效应，故A错误；B.当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，物体发生共振，故B正确；C.普朗克的能量子假说，很好的解释了黑体辐射的规律，故C错误；D.能量虽然守恒，但是有些能量耗散了不能再利用，所以要节约资源，能量的转化具有方向性，我们在通过先进技术回收能量时，必须要发生一些变化，发生变化的过程也必须要消耗能量，故D错误。故选：B。【点评】本题考查的知识点较多，关键要多看书，注意积累是解题的关键。二．多选题（共6小题）（多选）8．下列有关说法正确的是（）A．黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波 B．振荡电路的周期越大，发射电磁波的本领就越大 C．波长最短的电磁辐射是γ射线，它具有很高的能量 D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性【考点】热辐射、黑体和黑体辐射现象；速度、速度变化量和加速度的关联．【专题】定性思想；推理法；光的波粒二象性和物质波专题；推理论证能力．【答案】CD【分析】根据黑体的特点分析；振荡电路中电磁振荡频率越小，向外发射电磁波的本领越小；γ射线具有很高的能量；根据热力学第二定律分析。【解答】解：A．黑体是一个理想化了的物体，它能吸收各种电磁波而不反射电磁波的物体，故A错误；B．振荡电路中电磁振荡的周期越大，频率越小，向外发射电磁波的本领越小，故B错误；C．波长最短的电磁辐射是γ射线，根据电磁波谱可知γ射线频率最大，根据E＝hν可知，γ射线具有很高的能量，故C正确；D．根据热力学第二定律，不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，故D正确。故选：CD。【点评】本题考查的知识点较多，要做好这一类的题目，就要注意在平均多看课本，多加积累。（多选）9．下列说法正确的是（）A．黑体都是黑色的 B．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 C．普朗克的能量子假设认为能量只能是某一最小能量值的整数倍 D．能量的耗散表明，能源在利用过程中能量在数量上减少了【考点】能量子与量子化现象；热辐射、黑体和黑体辐射现象．【专题】定性思想；推理法；光的波粒二象性和物质波专题；推理论证能力．【答案】BC【分析】根据黑体的定义分析；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；普朗克据此提出能量量子化；根据能量守恒定律分析。【解答】解：A．黑体是指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，黑体不一定是黑色的，故A错误；B．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B正确；C．普朗克的能量子假设认为能量只能是某一最小能量值的整数倍，故C正确；D．能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但是在可利用的品质上降低了，故D错误。故选：BC。【点评】黑体是一种理想化模型，绝对的黑体是不存在的。黑体不一定是黑色的物质。（多选）10．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在3000℃时，同时向外辐射出大量的电磁波，已知向外辐射的电磁波的频率为ν＝1.0×1016Hz，普朗克常量h＝6.6×10﹣34J•s，光在真空中的速度为c＝3.0×108m/s，根据如图所示的电磁波谱下列说法正确的是（）A．该电磁波属于紫外线 B．该电磁波的波长比X射线短 C．该电磁波能量子的能量为6.6×10﹣18J D．该电磁波具有显著的热效应【考点】能量子与量子化现象；电磁波谱．【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．【答案】AC【分析】根据电磁波谱以及常见的电磁波的应用分析。【解答】解：A．该电磁波波长λ=cνB．该电磁波的波长比X射线长，故B错误；C．该电磁波能量子的能量为E＝hν＝6.6×10﹣34×1.0×1016J＝6.6×10﹣18J，故C正确；D．该电磁波具有显著的荧光效应，故D错误。故选：AC。【点评】本题考查电磁波的特点及电磁波谱的相关知识，掌握常见的几种电磁波的特点以及它们的重要应用，属于基础题目。（多选）11．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法正确的是（）A．一切物体都在辐射电磁波 B．一般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．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说【考点】能量子与量子化现象；电磁波谱；热辐射、黑体和黑体辐射现象．【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】ACD【分析】一切物体都在辐射电磁波，一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关；普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说。【解答】解：A、由热辐射的定义：任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的性质。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，这种电磁波强度的分布情况与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射，可知一切物体都在辐射电磁波，故A正确；B、黑体辐射的特点是：理想黑体可以吸收所有照射到它表面的电磁辐射，并将这些辐射转化为热辐射，其光谱特征仅与该黑体的温度有关，与黑体的材质无关；根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射只与黑体的温度有关，故B错误；CD、普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说，他认为能量是一份一份的，每一份是一个能量子，黑体辐射本质上是电磁辐射，故CD正确。故选：ACD。【点评】本题考查黑体和黑体辐射，解题关键要掌握近代物理学史，注意黑体的特点。（多选）12．下列说法正确的是（）A．只有温度高的物体才会有热辐射 B．黑体只从外界吸收能量，从不向外界辐射能量 C．黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以有较强的辐射 D．一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面状况有关【考点】热辐射、黑体和黑体辐射现象．【专题】信息给予题；定性思想；定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】CD【分析】A.任何物体在任何温度下都存在辐射，据此分析作答；BC.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作黑体，黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波。D.黑体辐射和一般物体的辐射电磁波的强度按波长的分布都与温度有关，再从黑体辐射与一般物体辐射的不同点分析作答。【解答】解：A.任何物体在任何温度下都存在辐射，温度越高辐射的能量越多，故A错误；BC.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作黑体，黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波，有些黑体有较强的辐射，看起来也可以很明亮，故B错误，C正确；D.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，与构成黑体的材料、形状无关；一般物体辐射电磁波的情况不仅与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关，故D正确。故选：CD。【点评】本题考查辐射以及黑体辐射相关知识，要求学生理解相关概念，难度不大。（多选）13．如图所示，两束单色光a、b自空气射向玻璃，经折射后形成复合光束c，则下列说法正确的是（）A．a光光子的能量比b光光子的能量大 B．在玻璃中，a光的光速大于b光的光速 C．从玻璃射向空气时，a光的临界角大于b光的临界角 D．经同一双缝干涉装置得到干涉条纹，a光条纹宽度小于b光条纹宽度【考点】能量子与量子化现象；光的折射定律；光的折射与全反射的综合问题；光的干涉现象．【专题】定性思想；推理法；光的折射专题；分析综合能力．【答案】BC【分析】由图看出，a光的入射角大于b光的入射角，而折射角相同，根据折射定律便知玻璃对两束光折射率的大小关系，折射率越大，频率越大，光子的能量与频率成正比；由v=cn分析光在玻璃中速度关系；由公式sinC【解答】解：A、由图看出，a光的入射角大于b光的入射角，而折射角相同，根据折射定律得知，玻璃对b光的折射率大于a光的折射率，则b光的频率较大，由光子的能量公式E＝hν知，b光光子能量较大，故A错误；B、由v=cn可知，在玻璃中，a光的光速大于b光的光速，故C、由公式sinC=1n可知，折射率越小，临界角越大，则从玻璃射向空气时，a光的临界角大于b光的临界角，故D、因为a光的折射率小，则a光的波长长，根据Δx=Ldλ知，a光条纹宽度大于b光条纹宽度，故故选：BC。【点评】解决本题的关键在于通过光的偏折程度比较出光的折射率大小，并要掌握折射率、频率、波长以及在介质中的速度等大小关系．三．解答题（共2小题）14．康普顿效应揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外还具有动量。根据狭义相对论，光子的能量E与其动量p的关系为E＝pc，其中c为真空中光速。（1）推导波长为λ的单色光光子的动量表达式p=hλ（2）在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，电子会带走一部分能量和动量。假设入射光子与静止的自由电子发生弹性碰撞，碰撞后光子的方向恰好与原入射方向垂直。已知入射光波长为λ0，散射后波长为λ1。a.画出碰撞前后光子动量以及碰后电子动量三者的矢量关系图（在图中标出光子碰前、碰后的动量大小）；b.分析比较入射光波长λ0与散射后波长λ1的大小关系。（3）如同大量气体分子与器壁频繁碰撞产生压力一样，当光照射到物体表面时，也将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”。有科学家设想利用太空中阻力很小的特点，可以在宇宙飞船上安装太阳帆，利用光压推动飞船前进，实现星际旅行。若将一个材质很轻、面积足够大的太阳帆完全展开，调整帆面方向，使其与太阳光照方向垂直。已知帆面处单位面积接收的太阳光辐射功率为P，其中被太阳帆表面反射的光占入射光比例为K，其余的入射光均被太阳帆面吸收，不考虑光子被反射前后的能量变化。推导太阳帆受到的光压P光的表达式。【考点】能量子与量子化现象；用动量定理求流体冲击问题．【专题】定量思想；推理法；光的波粒二象性和物质波专题；分析综合能力．【答案】（1）见解析；（2）a.碰撞前后光子动量以及碰后电子动量三者的矢量关系图如图所示b.入射光波长λ0与散射后波长λ1的大小关系λ1＞λ0。（3）太阳帆受到的光压P光的表达式P光【分析】（1）根据能量与质量的关系，结合光子能量与频率的关系以及动量的表达式推导单色光光子的动量p=（2）①粒子碰撞前后系统的动量守恒，据此可求解；②光子与静止得电子发生碰撞后，光子把一部分能量传递给了电子，即碰撞后光子的能量减小了。（3）根据一小段时间Δt内激光器发射的光子数，结合动量定理和压强公式求出其在物体表面引起的光压的表达式。【解答】解：（1）根据E＝pcE＝hνc＝λν解得p=（2）a.根据p=p0碰后光子的动量为p1根据动量守恒定律，碰撞后，光子的动量与碰后电子的动量的矢量和等于碰前入射光子的动量，矢量图如图所示；b.根据能量守恒定律，碰后光子的能量变小hλ解得λ1＞λ0散射后波长λ1大于入射光波长λ0；（3）一小段时间Δt内，太阳帆接收的光子数为n=取光子初速度方向为正方向，根据动量定理得F⋅光产生的压强为P光解得P光答：（1）见解析；（2）a.碰撞前后光子动量以及碰后电子动量三者的矢量关系图如图所示b.入射光波长λ0与散射后波长λ1的大小关系λ1＞λ0。（3）太阳帆受到的光压P光的表达式P光【点评】考查光子的能量与动量区别与联系，掌握动量定理的应用，注意建立正确的模型是解题的关键。15．光子不仅具有能量，而且具有动量。照到物体表面的光子与物体相互作用从而对物体产生一定的压强，称之为“光压”，其机理与大量分子撞击器壁所产生的压强类似。已知普朗克常量为h，单个光子的能量ε和动量p之间存在关系ε＝pc（其中c为光速）。（1）写出光子的动量p与光的波长λ的关系式。（2）为研究光压，可以建立如下模型：如图1所示，在体积一定的正方体密闭容器中有大量频率均为ν的光子；设光子与器壁各面碰撞的机会均等，且与器壁碰撞前、后瞬间光子相对器壁的动量大小不变、方向与器壁垂直。不考虑光子间的相互作用。假定容器中光子的个数保持不变，单位体积内光子个数记为n。根据上述模型，请推导光压I的表达式（用n、h和ν表示）。（3）在（2）基础上进一步研究，将容器中所有光子的能量称为光子的“内能”。上问中光压的表达式与容器的形状无关；当容器中光子的频率不同时，取平均频率，上问中光压的表达式仍然成立。如图2所示，长方体密闭容器的右侧面质量为m且能够自由移动，容器中有大量光子且频率不同。初始时，容器体积为V0，光压为I0，单位体积内光子个数为n0，右侧面速度为0。不计容器的右侧面与器壁间摩擦。a.求初始时光子的“内能”U0的表达式（用V0和I0表示）。b.当容器右侧面速度为v时，求光子的平均频率ν（用V0、I0、m、v、n0和h表示）。【考点】能量子与量子化现象；用动量定理求流体冲击问题．【专题】计算题；定量思想；推理法；光的波粒二象性和物质波专题；推理论证能力．【答案】（1）光子的动量p与光的波长λ的关系式p=h（2）光压I的表达式I=1（3）a.初始时光子的“内能”U0的表达式U0＝3I0V0；b.光子的平均频率为ν=【分析】（1）根据光子的能量表达式结合题意进行解答；（2）根据动量定理和压强定义求解光压；（3）根据内能的表达式和能量守恒定律求解。【解答】解：（1）根据题意光子的动量为p考虑到ε＝hν又有c＝λv联立上式可得：p=（2）在容器壁上取面积为S的部分，则在Δt时间内能够撞击在器壁上的光子总数为ΔN每个光子撞击器壁一次，动量改变量为2p，对Δt时间内撞击在面积为S的器壁上的光子应用动量定理得FΔt＝ΔN×2p根据牛顿第三定律，光子对面积为S的器壁的撞击力大小也为F，所以光子对器壁的压强大小为I联立以上三式得I=（3）a.设容器中光子的个数为N，初始时光子的平均频率为ν0，则光子的内能U0可表示为类比上一问的结果可得I联立以上两式可得U0b.根据能量守恒定律可得U容器中光子的个数N＝n0•V0联立以上两式可得光子的平均频率为ν=答：（1）光子的动量p与光的波长λ的关系式p=h（2）光压I的表达式I=1（3）a.初始时光子的“内能”U0的表达式U0＝3I0V0；b.光子的平均频率为ν=【点评】本题主要考查学生对于光子的能量，动量定理和压强定义，内能的表达式和能量守恒定律这几部分知识点的掌握能力。

考点卡片1．速度、速度变化量和加速度的关联【知识点的认识】1.加速度是描述速度变化快慢的物理量，表达式a=Δv2.加速度和速度的区别：①它们具有不同的含义：加速度描述的是速度改变的快慢，速度描述的是位移改变的快慢；②速度大，加速度不一定大；加速度大速度不一定大，速度变化量大，加速度不一定大．加速度为零，速度可以不为零；速度为零，加速度可以不为零．【命题方向】关于运动物体速度和加速度关系的描述，下列说法正确的是（）A.物体的加速度大，则速度也大B.物体的加速度为零，则速度也为零C.物体的加速度大，则速度变化一定快D.物体的加速度的方向就是速度的方向分析：根据加速度的物理意义：加速度表示物体速度变化的快慢，以及根据定义式，分析加速度的含义．解答：A、加速度越大，速度变化越快，速度不一定大。故A错误；B、当物体做匀速直线运动时，加速度为零，速度不为零，故B错误；C、加速度表示物体速度变化的快慢，所以物体的加速度大，则速度变化一定快，故C正确；D、物体的加速度的方向是速度变化量的方向，不是速度方向，故D错误。故选：C。点评：加速度是运动学中最重要的物理量，对它的理解首先抓住物理意义，其次是定义式，以及与其他物理量的关系．【解题思路点拨】加速度又叫速度变化率，反应的速度变化的快慢，常见的一些问题有：加速度为零，说明速度不变化；加速度为正或负，需要结合初速度方向判断加速或减速；加速度大或小，说明速度变化快或者慢。2．力学单位制与单位制【知识点的认识】一、单位制及其基本单位和导出单位1．单位制：基本单位和导出单位共同组成了单位制．（1）基本单位：基本物理量的单位．力学中的基本物理量有长度、质量、时间，它们的国际单位分别是米、千克、秒．（2）导出单位是由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位．有力（N）、速度（m/s）、加速度（m/s2）等．2．国际单位制中的基本物理量和基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克kg时间t秒s电流I安（培）A热力学温度T开（尔文）K物质的量n摩（尔）mol发光强度I坎（德拉）cd特别提醒：（1）有些物理单位属于基本单位，但不是国际单位，如厘米、克、小时等．（2）有些单位属于国际单位，但不是基本单位，如米/秒（m/s）、帕斯卡（Pa）、牛（顿）（N）等．【命题方向】题型一：对力学单位制的认识例子：关于力学单位制，下列说法正确的是（）A．千克、米/秒、牛顿是导出单位B．千克、米、牛顿是基本单位C．在国际单位制中，质量的单位是g，也可以是kgD．只有存国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma分析：在力学中，质量、长度及时间作为基本物理量，其单位作为基本单位，而由这三个量推出的单位称导出单位；基本单位和导出单位组成单位制；而在国际单位制中，我们取长度单位米，质量单位千克，时间单位秒作为基本单位；而由这些基本单位根据物理公式推导得出的单位为导出单位．解答：A、千克是质量的单位，是基本单位；故A错误；B、牛顿是由牛顿第二定律公式推导得出的单位，为导出单位，故B错误；C、在国际单位制中，质量的单位只能利用kg，故C错误；D、牛顿第二定律表达式为F＝kma，只有在国际单位制中，k才取1，表达式才能写成F＝ma；故D正确．故选：D．点评：由选定的一组基本单位和由定义方程式与比例因数确定的导出单位组成的一系列完整的单位体制．基本单位是可以任意选定的，由于基本单位选取的不同，组成的单位制也就不同，如现存的单位有：市制、英制、米制、国际单位制等．【知识点的应用及延伸】单位制在物理学中的应用1．简化计算过程的单位表达：在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可．2．检验结果的正误：物理公式既反映了各物理量间的数量关系，同时也确定了各物理量的单位关系．因此，在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确，如单位制不对，结果一定错误．3．用动量定理求流体冲击问题【知识点的认识】一、流体作用模型对于流体运动，可沿流速v的方向选取一段柱形流体，设在极短的时间Δt内通过某一横截面积S的柱形流体的长度为Δl，如图所示。设流体的密度为ρ，则在Δt的时间内流过该截面的流体的质量为Δm＝ρSΔl＝ρSvΔt，根据动量定理，流体微元所受的合外力的冲量等于该流体微元动量的增量，即FΔt＝ΔmΔv，分两种情况：（1）作用后流体微元停止，有Δv＝﹣v，代入上式有F＝﹣ρSv2；（2）作用后流体微元以速率v反弹，有Δv＝﹣2v，代入上式有F＝﹣2ρSv2。二、微粒类模型微粒及其特点通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”，质量具有独立性，通常给出单位体积内粒子数n分析步骤（1）建立“柱体”模型，沿运动的方向选取一段微元，柱体的横截面积为S；（2）微元研究，作用时间Δt内一段柱形流体的长度为Δl，对应的体积为ΔV＝Sv0Δt，则微元内的粒子数N＝nv0SΔt；（3）先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以N计算【命题方向】水力采煤是利用高速水流冲击煤层而进行的，煤层受到3.6×106N/m2的压强冲击即可破碎，若水流沿水平方向冲击煤层，不考虑水的反向溅射作用，则冲击煤层的水流速度至少应为（）A、30m/sB、40m/sC、45m/sD、60m/s分析：根据公式P=F解答：建立水柱模型，设水柱面积为S，由动量定理：F•Δt＝0﹣（ρS•v0•Δt）×（﹣v0）可得压强：p=FS故使煤层破碎的速度至少应为v0=3.6×10故选：D。点评：建立水柱模型是解决本题的关键，动量定理要注意选取正方向。【解题思路点拨】1.对于流体冲击类的问题，常用的解题思路是：取微元→计算动量变化→列方程2.一个解题技巧是：设出时间Δt，利用时间Δt构建方程，最后往往可以把Δt消掉。4．共振及其应用【知识点的认识】1．共振（1）现象：当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大．（2）条件：驱动力的频率等于固有频率．（3）共振曲线：①当f驱＝f固时，A＝Am，Am的大小取决于驱动力的幅度②f驱与f固越接近，受迫振动的振幅越大，f驱与f固相差越远，受迫振动的振幅越小③发生共振时，一个周期内，外界提供的能量等于系统克服阻力做功而消耗的能量．2．自由振动、受迫振动和共振的关系比较振动项目自由振动受迫振动共振受力情况仅受回复力受驱动力作用受驱动力作用振动周期或频率由系统本身性质决定，即固有周期T0或固有频率f0由驱动力的周期或频率决定，即T＝T驱或f＝f驱T驱＝T0或f驱＝f0振动能量振动物体的机械能不变由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能量最大常见例子弹簧振子或单摆（θ≤5°）机械工作时底座发生的振动共振筛、声音的共鸣等【命题方向】（1）常考题型是考查产生共振的条件及其应用：在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来经过人们的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题．在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是（）A．加大飞机的惯性B．使机体更加平衡C．使机翼更加牢固D．改变机翼的固有频率分析：飞机上天后，飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，而且越抖越厉害，是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率发生共振，解决的方法就是使驱动力的频率远离飞机的固有频率．解：飞机的机翼（翅膀）很快就抖动起来，是因为驱动力的频率接近机翼的固有频率发生共振，在飞机机翼前装置配重杆，是为了改变机翼的固有频率，使驱动力的频率远离固有频率．故A、B、C错误，D正确．故选D．点评：解决本题的关键知道共振的条件；当驱动力的频率接物体的固有频率，会发生共振．以及解决共振的方法，使驱动力的频率远离固有频率．（2）如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中A、D摆长相同，先使A摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（）A．各摆摆动的周期均与A摆相同B．B摆振动的周期最短C．摆振动的周期最长D．D摆的振幅最大分析：5个单摆中，由A摆摆动从而带动其它4个单摆做受迫振动，则受迫振动的频率等于A摆摆动频率，当受迫振动的中固有频率等于受迫振动频率时，出现共振现象，振幅达到最大．解答：A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率，而由于A、D摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则D摆出现共振现象．故选：AD点评：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象．【解题方法点拨】对共振的理解（1）共振曲线：如图所示，横坐标为驱动力频率f，纵坐标为振幅A．它直观地反映了驱动力频率对某振动系统受迫振动振幅的影响，由图可知，f与f0越接近，振幅A越大；当f＝f0时，振幅A最大．（2）受迫振动中系统能量的转化：受迫振动系统机械能不守恒，系统与外界时刻进行能量交换．5．多普勒效应及其应用【知识点的认识】1．多普勒效应：当波源与观察者之间有相对运动时，观察者会感到波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应．2．接收到的频率的变化情况：当波源与观察者相向运动时，观察者接收到的频率变大；当波源与观察者背向运动时，观察者接收到的频率变小．【命题方向】常考题型：在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5m的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一段点缓慢行进10m．在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为（）A.2B.4C.6D.8【分析】当同学到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的；当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的．【解答】解：当同学到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的，故该同学从中间向一侧移动0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m时，听到声音变大；当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故该同学从中间向一侧移动1.25m、3.75m、6.25m、8.75m时，声音减弱；故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音由强变弱的次数为4次；故选B．【点评】本题关键明确振动加强和振动减弱的条件，然后可以结合图表分析，不难．【解题方法点拨】多普勒效应的成因分析（1）接收频率：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数，当波以速度v通过观察者时，时间t内通过的完全波的个数为N＝，因而单位时内通过观察者的完全波的个数，即接收频率．（2）当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变大，当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率变小．6．能量耗散【知识点的认识】定义：各种形式的能量通过不同的途径最终都转变为难以重新收集利用的环境内能的现象。在能量利用过程中，能量总量未变，但能量的品质在下降。能量耗散现象从能量转化的角度反映出自然界的宏观过程具有方向性。【命题方向】关于能量和能源，下列说法正确的是（）A、在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源B、能量耗散说明能量在转化的过程中，其总量会不断减少C、能量耗散现象说明，在能量转化的过程中，可利用的品质降低了D、人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造分析：能量既不会创生也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体．在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但由于能量耗散，故能量的可利用率越来越小．解答：A、在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利用率越来越小，故仍需节约能源。故A错误。B、能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，但总量不会减少。故B错误。C、能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，可利用的品质降低了，故C正确。D、能量既不会创生也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体。故D错误。故选：C。点评：能量转化和守恒定律是说能量总量保持不变，但能量耗散是说能量的可利用率逐渐降低．【解题思路点拨】正确理解能量耗散和品质降低（1）各种形式的能最终都转化为内能，流散到周围的环境中，分散在环境中的内能不管数量多么巨大，它也不过只能使地球、大气稍稍变暖一点，却再也不能驱动机器做功了。（2）从可被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一种低品质的能量。由此可知，能量耗散虽然不会导致能量的总量减少，却会导致能量品质的降低，实际上是将能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式。（3）能量耗散导致可利用能源减少，所以要节约能源。7．电磁波的产生【知识点的认识】1.麦克斯韦从理论上预见，电磁波在真空中的传播速度等于光速，由此麦克斯韦语言了光是一种电磁波。2.电磁波的产生：如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。【命题方向】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、周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C、电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D、电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失分析：电磁波在真空中的传播速度都相同。变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁波。电磁波是横波，传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直。当波源的电磁振荡停止时，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失。解答：A、电磁波在真空中的传播速度均相同，与电磁波的频率无关，故A正确；B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，相互激发，形成电磁波，故B正确；C、电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，故C正确；D、当电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失，还要继续传播，故D错误。故选：ABC。点评：此题考查了电磁波的发射、传播和接收，解决本题的关键知道电磁波的特点，以及知道电磁波产生的条件。【解题思路点拨】1.变化的电场和磁场由进及远地向周围传播，形成了电磁波。2.电磁振荡产生电磁波时，即使电磁振荡停止了，已经发出的电磁波是不会消失的。会继续传播下去。8．电磁波的特点和性质（自身属性）【知识点的认识】电磁波的性质：1.在电磁波中，电场强度E和磁感应强度B这两个物理量随时间和空间做周期性变化，电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直。2.电磁波不需要任何介质，在真空中也能传播。3.电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦预言了光是电磁波。4.电磁波具有波的共性，满足v＝λf的关系。能发生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效应等现象。5.电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，因而电磁波的发射过程就是辐射能量的过程，传播过程就是能量传播的过程。能量是电磁场的物质性最有说服力的证据之一。【命题方向】麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在后，德国物理学家赫兹通过实验证实了他的预言．下列关于电磁波的叙述中，正确的是（）A、电磁波就是电场和磁场B、电磁波的传播也是电磁能的传播C、电磁波的传播需要介质D、电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s分析：电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．电磁波在真空中传播的速度等于光速，与频率无关．电磁波本身就是一种物质．解答：A、电磁波是变化电磁场产生的，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场又产生变化的磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，故A错误；B、电磁波的传播，也是电磁能的传播，故B正确；C、电磁波能在真空中传播，而机械波依赖于媒质传播，故C错误；D、电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，故D错误。故选：B。点评：知道电磁波的产生、传播特点等是解决该题的关键，同时注意这里的变化必须是非均匀变化．【解题思路点拨】1.电磁波在空间的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度c.2.电磁波的电场强度E与磁感应强度B相互垂直.3.电磁波是一种横波。9．电磁波谱【知识点的认识】电磁波谱1．电磁波谱：按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．2．电磁波谱按波长由大到小的排列顺序为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．3．各种电磁波的特性：红外线热效应显著；紫外线化学、生理作用显著并能产生荧光效应；X射线穿透本领很大；γ射线穿透本领更大．【命题方向】电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（）A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线【分析】电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．解：按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．故选A．【点评】本题考查电磁波谱的相关知识，多背才能解决此题．【解题方法点拨】电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性应用递变规律无线电波＜3×1011＞10﹣3波动性强，易发生衍射无线电技术红外线1011～101510﹣3～10﹣7热效应红外遥感可见光101510﹣7引起视觉照明、摄影紫外线1015～101710﹣7～10﹣9化学效应、荧光效应、灭菌消毒医用消毒、防伪X射线1016～101910﹣8～10﹣11贯穿本领强检查、医用透视γ射线＞1019＜10﹣11贯穿本领最强工业探伤、医用治疗10．光的折射定律【知识点的认识】一、光的折射1．光的折射现象：光射到两种介质的分界面上时，一部分光进入到另一种介质中去，光的传播方向发生改变的现象叫做光的折射。2．光的折射定律：折射光线与入射光线、法线处于同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。3．在折射现象中，光路是可逆的。4．折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角θ1的正弦与折射角θ2的正弦之比，叫做介质的绝对折射率，简称折射率。表示为n=sin实验证明，介质的折射率等于光在真空中与在该介质中的传播速度之比，即n=c大于1，．两种介质相比较，折射率较大的介质叫做光密介质，折射率较小的介质叫做光疏介质。5．相对折射率光从介质Ⅰ（折射率为n1、光在此介质中速率为v1）斜射入介质Ⅱ（折射率为n2、光在此介质中的速率为v2）发生折射时，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率。用n21表示。n21=Ⅱ介质相对Ⅰ介质的相对折射率又等于Ⅱ介质的折射率n2跟Ⅰ介质的折射率n1之比，即n21=n由以上两式，可得到光的折射定律的一般表达式是：n1sin∠1＝n2sin∠2或n1v1＝n2v2。【命题方向】如图所示，直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上，∠BAC＝β．从点光源S发出的细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上，适当调整入射光SO的方向，当SO与AC成α角时，其折射光与镜面发生一次反射，从AC面射出后恰好与SO重合，则此棱镜的折射率为（）分析：由题意可知从AC面出射的光线与入射光线SO恰好重合，因此根据光路可逆可知SO的折射光线是垂直于BC的，然后根据折射定律即可求解折射率。解答：作出光路图，依题意可知光垂直BC反射才能从AC面射出后恰好与SO重合，则光在AC面的入射角为90°﹣α，由几何关系可知折射角为：r＝90°﹣β。根据折射定律：n=sin(90°-α)sin故选：A。点评：解决几何光学问题的关键是根据题意正确画出光路图，然后根据几何关系以及相关物理知识求解。【解题方法点拨】光的折射问题，解题的关键在于正确画出光路图、找出几何关系。解题的一般步骤如下：（1）根据题意正确画出光路图；（2）根据几何知识正确找出角度关系；（3）依光的折射定律列式求解。11．光的折射与全反射的综合问题【知识点的认识】1.对全反射的理解光投射到两种介质的界面上会发生反射和折射，入射角和反射角、入射角和折射角的关系分别遵守反射定律和折射定律，当光从光密介质射向光疏介质中时，若入射角等于或者大于临界角会发生全反射现象。2.对临界角的理解光线从介质进入真空或空气，折射角θ2＝90°时，发生全反射，此时的入射角θ1叫临界角C。由1n=sinθ1(介3.综合类问题的解题思路（1）确定光是由光密介质进入光疏介质，还是由光疏介质进入光密介质，并根据sinC=1（2）画出光线发生折射、反射的光路图（全反射问题中关键要画出入射角等于临界角的“临界光路图”）。（3）结合光的反射定律、折射定律及临界角C、几何关系进行分析与计算。【命题方向】用折射率n＝3/2的光学材料制成如图棱镜，用于某种光学仪器中，现有束光线沿MN方向从空气射到棱镜的AB面上，入射角的大小满足关系sini=34，该束光经AB面折射后射到BC面的①求光在棱镜中传播的速率（光在空气中的速度近似为在真空中的速度）②通过计算判断该光束射到P点后能否发生全反射并画出光束在棱镜中的光路图。①根据v=c②根据折射定律求出光线进入棱镜后的折射角，由几何知识求出光线射到BC面上P点的入射角，与临界角大小进行比较，分析能否发生全反射，再作出光路图。解：①光在棱镜中传播的速率为：v=cn=3×10②由折射定律得：n=解得光线在AB面上的折射角为：r＝30°由几何知识得光线在BC面的入射角为：θ＝45°由sinC=1n=23则θ＞C，故光