13.4电磁波的发现及应用同步练习（Word版含答案）

13.4电磁波的发现及应用
一、选择题（共15题）
1．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是
A．任何电场都会产生磁场 B．任何磁场都会产生电场
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在 D．电磁波是纵波，可以在真空中传播
2．关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　）
A．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌
B．变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场
C．电磁波是与声波一样不可以在真空中传播
D．麦克斯韦第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在
3．近年来军事行动中，士兵都使用“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，主要是因为（ ）
A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体
B．一切物体均在不停地辐射红外线
C．一切高温物体均在不停地辐射红外线
D．“红外夜视仪”发射出X射线，被射物体受到激发而发出红外线
4．真空中传播的电磁波（　　）
A．频率越大，波速越大
B．频率越大，波速越小
C．频率越大，波长越长
D．频率越大，波长越短
5．自2020年1月以来，“新冠肺炎”席卷全国。“新冠肺炎”的典型症状就是持续发烧，因此测温是“新冠肺炎”防控的重要环节。为方便测温各学校都配置了如图所示的额温枪。额温枪是通过传感器接收红外线，得出感应温度数据，使用时只要将额温枪放于距两眼中间部位5-6cm处，修正额头与实际体温的温差便能显示准确的体温。则以下说法正确的是（　　）
A．额温枪能测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线存在差异
B．额温枪利用的红外线也可用于杀菌消毒
C．红外线是波长比紫外线短的电磁波
D．爱因斯坦最早提出“热辐射是一份一份的、不连续的”观点，并成功解释了光电效应现象
6．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，其发射的无线电波波长在范围内，则这种无线电波（　　）
A．频率比红外线高
B．照射锌板能打出光电子
C．在各种介质中传播的速度相同
D．在空间传播时能发生明显的衍射现象
7．关于电磁场和电磁波的说法正确的是（ ）
A．当电场和磁场在某一区域同时存在时，可称为电磁场
B．电磁场由发生区域向远处传播形成电磁波
C．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
D．电磁波是一种波，声波也是一种波，它们是同种性质的波动
8．关于电磁波，下列说法正确的是 （　　）
A．电磁波中最容易发生衍射现象的是射线
B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可改善身体健康
C．德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在
D．电磁波都不会产生多普勒效应
9．关于电磁波传播速度的表达式v=λf，下述结论中正确的是
A．波长越大，传播速度就越大
B．频率越高，传播速度就越大
C．发射能量越大，传播速度就越大
D．电磁波的传播速度与传播介质有关
10．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
B．在电场的周围总能产生磁场，在磁场的周围总能产生电场
C．电磁波是一种物质，只能在真空中传播
D．电磁波传播的速度总是3.0×108m/s
11．各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（　　）
A．γ射线、紫外线、可见光、红外线
B．γ射线、红外线、紫外线、可见光
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
12．下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．雷达是用X光来测定物体位置的设备
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波
D．均匀变化的电场可以产生均匀变化的磁场
13．下列判断正确的是（　　）
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C．电磁波和机械波传播都需要介质
D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
14．电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（　　）
A．电磁炉是利用电磁波来工作的
B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的
D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
15．下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是
A．机械波和电磁波均有横波和纵波
B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射
C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播
D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失
二、综合题（共8题）
16．在物理学中，人们把整个电磁波谱划分成了若干个波段，如图中所标出的就是各波段的大致位置。图中已经标注出部分电磁波波段的名称，请你根据所学知识，把未标注的波段名称填在相应的空格内。
（1）A波段：________；（2）B波段：_______；（3）C波段：________。
17．2012年6月24日，飞行在太空的我国“神舟九号”航天员与深潜在海面下7000米处的“蛟龙号”潜水员进行了人类最远的“海天对话”，如图所示，“海天对话”是靠_______传递信息的．“神舟九号”发射时加速上升的过程机械能_____（选填“增大”、“减少”或“不变”），“蛟龙号”潜水器逐渐浸没于水中的过程浮力_____．（选填“增大”、“减少”或“不变”）
18．英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场________（填“能”或“不能”）产生电场．已知电磁波在空气中的传播速度近似等于m/s，某广播电台的“经济、生活”节目的频率是1.03×108HZ，该电磁波在空气中的波长为______m．
19．表内是某手机的一些技术参数，根据表中数据，回答下列问题：
手机类型 网络模式 支持频段 电池容量 理论通话时间 理论待机时间 其它使用时间
3G手机 智能手机 拍照手机 GSM WCD MA 540分钟（2G） 360分钟（3G） 200小时 3G网络时间： 6小时 2G网络时间： 10小时 音乐播放时间： 40小时
（1）2G，3G是指第二、第三代数字通信，2G与3G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的变化，该手机工作在2G或3G网络时，耗电量比较大的是____________
A．2G网络 B．3G网络
（2）该手机能接受的电磁波的最高频率是________？比电磁波的波长是_______？（）
（3）估算该手机待机时的理论待机电流___________。
20．在真空中传播的波长为15m的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度为，该电磁波在介质中的波长是多少？
21．变化的磁场和变化的电场形成不可分割的统一体——电磁场，它会由近及远地向外传播，它的传播需要介质吗？它传播的速度是多少？
22．某高速公路自动测速仪装置如图2甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6 s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带如图2所示，求出该汽车的车速，请根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式．
23．隐形飞机是人们通过研究仿生学，应用最新的技术和材料，让雷达无法侦察到飞行轨迹而实现“隐形”飞行的飞机，如图所示。充分发挥想象力，结合本章所学的电磁波的知识，设计出若干种有可能让飞机“隐形”飞行的方案。
参考答案
1．C
【详解】
A．变化的电场会产生磁场，这是麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点之一，故A错误；
B．变化的磁场会产生电场，这是麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点之一，故B错误；
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹实验验证了电磁波的存在，故BC正确；
D．周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，形成电磁波，电场与磁场相互垂直，所以电磁波是横波，可以在真空中传播，故D错误．
故选C．
2．B
【详解】
A．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够灭菌。故A错误；
B．根据麦克斯韦电磁理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场。故B正确；
C．电磁波可以在真空中传播。故C错误；
D．赫兹第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在。故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
一切物体均在不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出的红外线不同，采用“红外夜视仪”可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，不受白天和夜晚的影响，即可确认出目标，从而采取有效的行动。
故选B。
4．D
【详解】
AB．真空中传播的电磁波的速度均为光速，与频率无关，故AB错误；
CD．在真空中传播的电磁波，速度一定，根据公式可知，频率越大，波长越短，故C错误，D正确。
故选D。
5．A
【详解】
A．任何物体都要向外辐射红外线，温度不同物体辐射的红外线也不同，A正确；
B．红外线没有杀毒作用，B错误；
C．红外线的波长比紫外线的波长长，C错误；
D．“热辐射是一份一份的、不连续的”观点，是普朗克最先提出来的，D错误。
故选A。
6．D
【详解】
A．米波的波长大于红外线的波长，波长越长，频率越低，米波的频率小于红外线的频率，A错误；
B．由可得，频率越低，电磁波的能量越低，米波的能量较低，照射锌板不能打出光电子，B错误；
C．电磁波在不同介质中传播的速度不同，C错误；
D．波长越长，衍射现象越明显，由于米波的波长较长，在空间传播时能发生明显的衍射现象，D正确。
故选D
7．B
【详解】
A．变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场，根据这个理论，周期性变化的电场和磁场相互联系，交替产生，形成一个不可分割的统一体，即电磁场，故A错误；
B．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，形成了电磁波，故B正确；
C．在变化电场的周围才一定产生磁场，在变化磁场的周围才一定产生电场，故C错误；
D．声波属于机械波，与电磁波不是同性质的波，故D错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．电磁波中无线电波的波长最长，则最容易发生衍射现象的是无线电波，选项A错误；
B．紫外线的频率比可见光高，适当照射可以促进钙的吸收，改善身体健，故B错误；
C．德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项C正确；
D．电磁波也会产生多普勒效应，选项D错误。
故选C。
9．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，而与波长、频率、能量均无关，故ABC错误，故D正确。
故选D。
10．A
【详解】
A、变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，场逐渐向外传播形成电磁波，A正确．B、根据麦克斯韦电磁电磁场理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场．只要电场发生变化就可以产生磁场，只要磁场发生变化就可以产生电场，如果电场、磁场不变化，则不能产生磁场、电场，B错误．C、电磁波是横波，电磁波的传播不依赖介质，可在真空中传播，在真空中的传播速度等于光速；电磁波也可在介质中传播，介质中的传播速度，与折射率有关，CD错误．故选A．
11．A
【详解】
在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、α射线、γ射线，所以选项A正确．
12．C
【详解】
A．雷达是用微波测定物体的位置的设备，A错误；
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，B错误；
C．无线电波的波长最大，故电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波，C正确；
D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产性稳定的电场，只有非均匀变化的电场产生变化的磁场，D错误。
故选C。
13．B
【详解】
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波，故A错误；
B．干涉和衍射是波的特有性质，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，故B正确；
C．电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故C错误；
D．光的干涉条纹间距
若仅将入射光由绿光改为红光，由于波长变大，故条纹间距变大，故D错误；
故选B。
14．A
【详解】
A．电磁炉是利电磁感应原理和电流的热效应来工作的，故A错误，符合题意；
B．微波时电磁波的一部分，食物分子在微波的作用下剧烈震动，内能增大，温度升高，达到加热的目的，故B正确，不符合题意；
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，故C正确，不符合题意；
D．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确，不符合题意。
故选A。
15．B
【详解】
A．机械波有横波和纵波,电磁波只有横波，故A错误.
B．干涉、衍射是一切波具有的特性，所以机械波和电磁波均可发生干涉、衍射，故B正确；
C．机械波是机械振动在介质中传播过程，必须依赖于介质,没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物体，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，故C错；
D．当波源的振动或电磁振荡停止，只是不能发出新的波，但已经发出的波不会停下来，故D错；
故选B．
16．X射线 紫外线 红外线
【详解】
（1）A波段：X射线；
（2）B波段：紫外线；
（3）C波段：红外线。
17．电磁波 增大 增大
【详解】
现代的移动通信都是利用电磁波来传递信息的；“海天对话”靠的也是电磁波；
“神舟九号”发射时加速上升的过程中，高度增大，重力势能增大，速度增大，动能增大，所以机械能增大；
根据阿基米德定律可判断“蛟龙号”潜水器所受浮力大小。“蛟龙号”潜水器逐渐浸没于水中的过程中，排开水的体积增大，所以排开水的重力增大，所以浮力增大。
18．能 2.9
【详解】
麦克斯韦电磁场理论认为，变化的磁场能产生电场。
由，代入已知数据，解得：
；
19．B 2100MHz 0.14m 7.1mA
【详解】
（1）3G通话时间360分钟，2G通话时间540分钟，3G通话时间短，功率消耗大；故选：B；
（2）该手机能接受的电磁波的最高频率是2100MHz，波长为：
（3）电池容量q=1420mA h，待机时间为200小时，故该手机待机时的理论待机电流：
20．10m
【详解】
根据
因电磁波在介质中传播其频率不变，其波长比
则有
21．不需要，
【详解】
依据电磁波的产生原理可以知道，变化的电场和变化的磁场交替产生形成不可分割的统一体，称为电磁场，它会由近及远地向外传播，它的传播不需要介质，它传播的速度与光速相同即为。
22．
【详解】
电磁波在真空中传播的速度等于光速c
第一次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为
第二次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为
汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，即
则汽车的速度
联立解得：
23．见解析
【详解】
方案一：在外形上避免使用大而垂直的垂直面，最好采用凹面，这样可以使散射的信号偏离力图接收它的雷达。
方案二：制造上采用非金属材料或者雷达吸波材料，吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。
方案三：减少发动机的噪声以及机体本身的热辐射。