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专题 15：电磁波的应用和能量量子化
1．对于黑体辐射的实验规律，下列说法正确的是( )
A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C．黑体辐射的强度与波长无关
D．黑体辐射无任何实验规律
2．某闭合电路的电流或电压随时间变化的规律如图所示,能发射电磁波的是
( )
A B C D
3．关于电磁波谱，下列说法不正确的是( )
A．电视遥控器利用的是红外线
B．医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
C．利用紫外线的荧光效应可设计防伪措施
D．γ射线波长比X射线波长短
4．两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的
光子数与第二束光在相同时间内打在物体表面上的光子数之比为 4∶5，则这两束光的光子
能量和波长之比为( )
A．4∶5 4∶5
B．5∶4 4∶5
C．5∶4 5∶4
D．4∶5 5∶4
5．(多选)关于氢原子的能量及氢原子光谱,下列说法正确的是 ( )
A.氢原子的能量是连续的
B.氢原子的能量是量子化的
C.氢原子从高能级跃迁到低能级辐射光子
D.氢原子光谱是连续的亮线
6．(多选)关于热辐射，下列说法正确的是( )
A.物体在室温下辐射的主要成分是波长较短的电磁波
B.随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越多C.给一块铁块加热，铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色
D.辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同，这是热辐射的一种特性
7．(多选)某光源放出波长在500～600 nm之间的各种光子，若已知该光源的发光功率为1
mW，则它每秒钟发射的光子数可能是(普朗克量h＝6.63×10－34 J·s)( )
A.2.0×1015
B.3.0×1015
C.2.6×1015
D.1.5×1015
8．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光
器每秒发射的光子数为( )
A.
B.
C.
D.λPhc
9．“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成.若在结两端加恒定电压U,则它会辐射频率为ν
的电磁波,且ν与U成正比,即ν=kU.已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有
关.你可能不了解此现象的机理,但仍可运用物理学中常用的方法,推理判断比例系数k的值
可能为( )
ℎ
A.
2e
2e
B.
ℎ
C.2he
1
D.
2ℎe
10．一台收音机的面板如图所示,当向右调指针(图中黑块)时,所接收的电磁波( )
A.频率变大,波长变大
B.频率变大,波长变小
C.频率变大,波长不变
D.频率变小,波长变大
11．(多选)下列关于能量量子化的说法正确的是( )
A．带电微粒辐射和吸收能量时是一份一份不连续的
B．能量子与电磁波的频率成正比
C．能量子假说是由普朗克最早提出来的
D．电磁波波长越长，其能量子越大12．(多选)根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是( )
A．教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场
B．工作时的电磁打点计时器周围必有磁场和电场
C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场
D．电磁波在同种均匀介质中传播时，速度越来越慢
13．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10-18 J，已知可见光的平均波长为0.6 μm，
普朗克常数h=6.63×10-34 J·s，恰能引起人眼的感觉，进入人眼的光子数至少为 ( )
A．1个 B．3个 C．30个 D．300个
14．硅光电池利用光电效应将光辐射的能量转化为电能.h为普朗克常量,c为真空中的光速,
若有N个波长为λ 的光子打在光电池极板上,这些光子的总能量为 ( )
0
c c
A.h B.Nh C.Nhλ D.2Nhλ
λ λ 0 0
0 0
15．(多选)下列说法正确的是( )
A．发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁效应的科学家是法拉第
B．奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁认识的局限性
C．产生感应电流的原因都与变化或运动有关
D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类的电气化时代
16 ． 小 灯 泡 的 功 率 P=1 W, 其 发 出 的 光 向 四 周 均 匀 辐 射 , 平 均 波 长 λ=
10-6 cm,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中的光速c=3×108 m/s.在距离d=1.0×104 m处,每秒
落在垂直于光线方向上面积S=1 cm2上的光子数是多少?
17．某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来．某一时刻雷达发
射出一个雷达脉冲波，经过2×10－4 s后收到反射波；再隔0.8 s后再发出一个脉冲波，经过
1.98×10－4 s收到反射波，问：(已知光速c＝3.0×108 m/s，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)
(1)若雷达波的频率为1.5×1010 Hz，此波的波长为多少？这种频率的光子的能量为多少？
(2)飞机的飞行速度为多少？
参考答案与解析
1.A
2.C
3.B
4.B
5.BC6.BCD
7.BC
8.A
9.B
10.B
11.ABC
12.AB
13.B
14.B
15.CD
16.解析:每秒内小灯泡发出的能量为E=Pt=1 J,
ℎc
每个光子的能量 ε=hν= =1.989×10-17 J,
λ
E
小灯泡每秒辐射的光子数 N = =5.03×1016,
0
ε
以小灯泡为球心,以1.0×104 m为半径的球面面积为 S=4πd2=1.256×1013 cm2,
d
S
所以射到1 cm2的面积上的光子数为 N= ·N =4.004×103.
S 0
d
答案:4.004×103
17．(1)0.02 m 9.9×10－24 J (2)375 m/s
解析：(1)雷达波是电磁波，速度为c＝3.0×108 m/s
根据波长、波速、频率的关系可得λ＝＝ m＝0.02 m
这种光子的能量为ε＝hν＝6.63×10－34 J·s×1.5×1010 Hz≈9.9×10－24 J．
(2)飞机接收到第一个无线电脉冲时距雷达的距离为x＝c
1
飞机接收到第二个无线电脉冲时距雷达的距离为x＝c
2
则在Δt＝0.8 s时间内飞机的位移为
Δx＝x－x＝c＝3.0×108× m＝300 m
1 2
故飞机的飞行速度为v＝＝ m/s＝375 m/s．
