人教版物理必修3同步练习: 13.4 电磁波的发现及应用(优生加练)
一、选择题
1．（2021高二下·德州期中）下列说法正确的是（ ）
A．手机发射的图像信号不需要调制过程
B．手机接收到的图像信号要经过调谐、解调
C．在电磁波谱中，紫外线的频率比γ射线的频率高
D．振荡电路中电磁振荡的频率与产生的电磁波的频率可能不同
【答案】B
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁振荡
【解析】【解答】AB．发射电磁波应先调制，接收电磁波应先调谐、解调，A不符合题意，B符合题意；
C．在电磁波谱中，紫外线的频率比γ射线的频率小。C不符合题意；
D．振荡电路中电磁振荡的频率与产生的电磁波的频率一定相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】将信号加载到电磁波的这个过程称为调制，而将信号从电磁波取下的过程，称调谐，将音频信号或视频信号从高频信号中分离出来的过程叫解调，或者叫检波，而使接收设备的频率与所收的信号发生共振的一种频率调节，同时了解电磁波谱的基本内容；
2．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）如图1所示是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，内有一直径略小于管内径的带正电小球，开始时静止．有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的面积，磁感应强度大小随时间成正比增大，设小球在管中带电荷量不变，则（ ）
A．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向 的力，沿顺时针方向运动
B．顺着磁场方向看，小球 受逆时针方向的力，沿逆时针方向运动
C．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿逆时针方向运动
D．小球不受洛伦兹力，不运动
【答案】B
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】由法拉第电磁感应定律变化的磁场要产生电动势．由楞次定律知产生的电场方向为顺着磁场方向看为逆时针方向，带正电小球在电场作用下运动，所以B正确，A、C、D错误．
【分析】理解法拉第电磁感应定律和楞次定律根据相关内容解答。
3．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）关于机械波和电磁波的比较，下列说法正确的是( )
A．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
B．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已
C．它们都可能是横波，也可能是纵波
D．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只跟频率有关
【答案】A
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】电磁波与机械波是两种本质不同的波，在电磁波传播过程中，电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化，且电场和磁场的振动方向均跟电磁波的传播方向垂直，故电磁波是横波；机械波传播过程中，振动方向和传播方向可能垂直，也可能平行，故机械波可以是横波，如绳波；也可以是纵波，如声波；B、C项错误。机械波的传播速度只取决于介质，如女高音和男中音虽然频率不同，但是他们的声音在空气中的传播速度相同，与频率无关；电磁波传播虽然不需要介质，但是其传播速度与介质、频率都有关系，如光波由空气入水，其传播速度变小，且不同频率的光在水中的传播速度不同。此处容易与机械波混淆，应引起重视。
【分析】理解电磁波和机械波的产生原理，根据相关内容解答。
4．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。下列用电器中，哪个没有利用电磁感应原理( )
A．动圈式话筒 B．白炽灯泡
C．磁带录音机 D．日光灯镇流器
【答案】B
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】动圈式话筒里的音圈在永磁铁的磁场里振动，产生感应电流，磁带录音机录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流，放音时，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流；日光灯镇流器在接通开关时，产生瞬时高电压。这三种都利用了电磁感应原理，而白炽灯泡没有用到电磁感应原理，所以选项B正确。
【分析】了解各设备的工作原理，根据相关内容解答。
5．（人教版物理高二选修1-2 4.2电力和电信的发展与应用同步训练）磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势．其E﹣t关系如图所示．如果只将刷卡速度改为 ，线圈中的E﹣t关系可能是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】解答：根据感应电动势公式E=BLv可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，只将刷卡速度改为 ，则线圈中产生的感应电动势的最大值将变为原来的 ．
磁卡通过刷卡器的时间t=s/v与速率成反比，所用时间变为原来的2倍．故D正确．
故选D
分析：根据感应电动势公式E=BLv可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，磁卡通过刷卡器的时间t=s/v与速率成反比．
6．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，促进对相关知识的准确理解。下列类比不正确的是（ ）
A．点电荷可以与质点类比，都是理想化模型
B．电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关
C．电磁波可以与机械波类比，都可以发生干涉现象、衍射现象，传播都需要介质
D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在
【答案】C
【知识点】电场强度和电场线；电功率和电功；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【分析】本题考查了对类比法的理解，对于相似概念或者相似规律可以通过类比方法比较学习，加深对概念规律的理解；干涉和衍射现象是波的特有现象，波都能发生干涉和衍射现象．机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质。
【解答】A、点电荷和质点都是理想化模型，故A正确；
B、电场力做功和路径无关，只和初末位置有关，和重力做功类似，故B正确；
C、机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象；机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质，因为电磁波传播的电磁场本身就是物质，不需要借助于其他物质作为媒介来传播，真空中电磁波也能传播．故C错误；
D、电场线和磁场线都不是真实存在的，都是假象的线，都是为了形象的描述各自的概念，故D正确。
选：C
7．下列说法中正确的是（ ）
A．机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，这是因为它们都可以在真空中传播
B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
C．站在地面上的人观察一根相对地面沿杆长方向高速运动的杆，他发现杆的长度比杆静止时的长度小
D．狭义相对论的两个假设之一是真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的
【答案】C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【分析】干涉和衍射现象是波的特有现象，波都能发生干涉和衍射现象．机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质；变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场；
根据相对论效应分析观察到的杆的长度变化；狭义相对论的两个基本假设：①物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式．这叫做相对性原理．②在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值C．这叫光速不变原理．它告诉我们光（在真空中)的速度c是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度；
A、机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射现象；机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质，因为电磁波传播的电磁场本身就是物质，不需要借助于其他物质作为媒介来传播，真空中电磁波也能传播，但机械波不能传播。故A错误；
B、根据麦克斯韦电磁理论可知均匀变化的电场产生恒定的磁场，故B错误；
C、根据爱因斯坦相对论得知，静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，观察到的长度比杆静止时的短。故C正确；
D、根据相对性原理：物理规律在所有的惯性系中都具有相同的形式。故D错误。
答案：C。
二、多项选择题
8．（2022高二上·金华期末） 关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（ ）
A．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
B．变化的电场可能激发出变化的磁场，空间将可能产生电磁波
C．人体接收适量的紫外线照射，能促进钙吸收，但过强的紫外线会伤害眼睛和皮肤
D．射线穿透力很强，可用于探测金属构件内部的缺陷
【答案】B,C,D
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁波谱
【解析】【解答】A、利用电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波也可以通过电缆、光缆传输，A错误；
B、周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场 ，二者相互激发，形成电磁波，B正确；
C、人体接受适量的紫外线照射，能促进钙的吸收，过强的紫外线会伤害眼睛和皮肤，C正确；
D、γ射线有很强的穿透能力，可用于探测金属内部的缺陷，D正确；
故答案为：BCD
【分析】AB、根据电磁波的传播特点和电磁波形成确定；CD、由紫外线和γ射线的特点确定。
9．下列说法中正确的是（ ）
A．电磁波中最容易发生衍射现象的是无线电波
B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进人体对钙的吸收
C．X射线和 射线的波长比较短，穿透能力比较强
D．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
【答案】A,C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】无线电波的波长长，易发生衍射现象，A符合题意；紫外线的频率比可见光高，B不符合题意；X射线和 射线的波长比较短，穿透能力比较强，C符合题意；任何物体都能辐射红外线，D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】电磁波波长越长，越容易发生衍射；紫外线的频率比可见光高，X射线和 射线的波长比较短，穿透能力比较强，任何物体都能辐射红外线。
10．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波本章达标检测【xm】）5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波是通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图)，比目前4G及以下网络(通信频率在0.3 GHz~3.0 CHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps，是4C网络传输速率的50~100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是（ ）
A． 在真空中的传播速度更快
B．在真空中的波长更长
C．衍射的本领更弱
D．频率更高，相同时间传递的信息量更大
【答案】C,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】无线电波(电磁波)在真空中的传播速度与光速相同，与频率没有关系，故 错误；由公式 可知 ，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，B不符合题意，C符合题意；无线电波(电磁波)频率越高，周期越小，相同时间内可传递的信息量越大，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】电磁波在真空中传播的速度与光速相同，结合电磁波的波长与频率的关系判断波长的变化情况。
11．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波本章达标检测【xm】）以下说法中正确的是（ ）
A．均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场
B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C．只要空间某个区域有振荡电场或振荡磁场就能产生电磁波
D．变化的电场与变化的磁场交替产生，由发生区域向远处传播就形成电磁波
【答案】C,D
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】均匀变化的电场在它周围空间产生恒定的磁场，A不符合题意；电磁波可以在真空中传播，B不符合题意；只要空间某个区域有振荡电场(或振荡磁场)就能在周围空间激发出振荡的磁场(或者振荡的电场) ，产生电磁波，C符合题意；变化的电场与变化的磁场交替产生，由发生区域向远处传播就形成电磁波，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】均匀变化的电场在它周围空间产生恒定的磁场；电磁波可以在真空中传播，变化的电场与变化的磁场交替产生。
12．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波4电磁波谱【xm】）我国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破——可见光通信的实时通信速率已经提高至50 Gbps ，相当于0.2s即可下载一部高清电影。关于可见光，下列说法正确的是（ ）
A．可见光中的红光比紫光的频率低
B．可见光不属于电磁波
C．可见光波长越长，越容易发生明显衍射
D．可见光从空气进入水中后，其频率不变，但是波长变短
【答案】A,C,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】根据可见光的频率排列顺序可知， 可见光中的红光比紫光的频率低，A符合题意；可见光属于电磁波，能在其空中传播，B不符合题意；可见光波长越长，越容易发生明显衍射，C符合题意；可见光从空气进人水中后，其频率不变，波速减小，根据λ= 可知，波长变短，D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据可见光的波长判断出可见光频率的高低；可见光为电磁波，波长越长，越容易发生衍射，结合电磁波的波长与频率的关系判断波长的关系。
13．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波3无线电波的发射和接收【xm】）关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是（ ）
A．必须对信号进行调制
B．必须使信号产生电谐振
C．必须把传输信号加到高频电流上
D．必须使用开放电路
【答案】A,C,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】无线电波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射，ACD符合题意，B不符合题意。
故答案为：ACD
【分析】无线电波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射。
14．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波3无线电波的发射和接收【xm】）下列说法中正确的是（ ）
A．摄像机实际上是一种将光信号转化为电信号的装置
B．电视机实际上是一种将电信号转化为光信号的装置
C．摄像机在1s内送出25幅画面，电视机在1s内要接收25幅画面
D．电视机接收的画面是连续的
【答案】A,B,C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】摄像机把光信号转化成电信号，然后经过发射装置发射出去，电视机中的显像管将接收到的电信号还原成光信号。摄像机在1 s内送出25幅画面，同样，电视机在1s内要接收25幅画面，画面是不连续的，A、B、C符合题意，D不符合题意。
故答案为：ABC
【分析】摄像机把光信号转化成电信号经过发射装置发射出去；电视机中的显像管将接收到的电信号还原成光信号，从而进行分析判断。
15．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波【xm】）各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B,D
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】A图的磁场是恒定的，根据麦克斯韦电磁场理论，可知不能产生电场，更不能产生电磁波；B图的磁场是周期性变化的，根据麦克斯韦电磁场理论，可知可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；C图的磁场是均匀变化的，根据麦克斯韦电磁场理论，可知能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图的磁场是周期性变化的，根据麦克斯韦电磁场理论，可知能产生周期性变化的电场，故能产生持续的电磁波。
故答案为：BD
【分析】恒定的磁场不能产生电场，结合麦克斯韦电磁场理论进行分析判断产生持续电磁波的图像。
16．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波【xm】）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．电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
【答案】A,B,C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】电磁波在真空中的传播速度为3.0x108m/s，与电磁波的频率无关，A项正确；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又产生周期性变化的电场，它们相互激发向周围传播，就形成了电磁波，B项正确；电磁波是横波，其电场强度和磁感应强度的方向均与波的传播方向垂直，C项正确；光是电磁波，利用光纤对光的全反射可以传播信息，D项错误。
故答案为：ABC
【分析】电磁波在真空中传播的速度为光速；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，电磁波是横波，横波与传播方向垂直，从而进行分析判断。
17．（2021高二上·大理期中）电磁学与我们的生活联系紧密．下列关于电磁学相关知识的说法正确的是（ ）
A．法拉第最早测得元电荷e的数值
B．电动势越大，表示电源把其他形式的能转化为电能的本领越强
C．地理南、北极与地磁场的南、北极重合
D．北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
【答案】B,D
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电源电动势及内阻
【解析】【解答】A．美国物理学家密立根最早测得元电荷e的数值，A不符合题意；
B．电动势越大，表示电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，B符合题意；
C．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，有一定的夹角（磁偏角），C不符合题意；
D．电磁波可以在真空中传播，所以北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】密立根最早测量出元电荷的大小；地理南北极与地磁场的南北极不重合；北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的。
18．（2022·天津）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
B．若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显
C．若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压高
D．若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a光的干涉条纹间距大
【答案】B,D
【知识点】电磁波谱；干涉条纹和光的波长之间的关系；光的衍射；光电效应
【解析】【解答】根据a、b两单色光在电磁波谱中的位置，a的波长长，频率小。
A. 若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，根据跃迁规律，产生a光的能级能量差小，故A不符合题意；
B.若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显，故B符合题意；
C.若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，根据爱因斯坦光电效应规律，a光逸出的电子最大初动能小，所以a光的遏止电压低，故C不符合题意；
D.若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，根据干涉条纹间距公式知，a光的干涉条纹间距大，故D符合题意。
故答案为：BD
【分析】本题根据电磁波谱的波长排序、衍射条件、爱因斯坦光电效应规律、干涉条纹间距公式分析判断。
三、非选择题
19．（2015高二上·泰州期末）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3.0×108m/s，某广播电台的“经济、生活”节目的频率是1.0×108HZ，该电磁波在空气中的波长为 m．
【答案】能；3
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】解：英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论告诉我们：变化的磁场能产生电场．空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式c=λf得
波长λ= = m=3m
故答案为：能；3
【分析】根据英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场．已知波速c，频率f，由波速公式c=λf求解波长．
20．（人教版物理高二选修3－4 14.5电磁波谱同步练习）下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的答案填写在运用这些现象的医疗器械后面的空格上．
①X光机 ．
②紫外线灯 ．
③理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用 ．
【答案】用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线；是用来杀菌消毒的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用，而非荧光作用；红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线．(2)紫外线灯主要是用来杀菌消毒的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用，而非荧光作用．(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快．
【分析】X射线有很强的穿透能力|紫外线具有杀菌消毒作用|红外线具有显著的热作用
21．（人教版物理高二选修3－4 14.4电磁波与信息化社会同步练习）摄像机在1秒内要传送25张画面,并且每一幅画面是逐行扫描的,电视接收机也以相同的速率在荧光 屏上显示这些画面。我们观看电视画面时,感觉不到上述现 象,而是看到完整连续的自 然画面,这是因为 。 有一种“隐形飞机”,可以有效避开雷达的探测。秘密之一在于它的表面有一层特殊材料,这种材料能够 (选填“增强”或“减弱”)对电磁波的吸收作用;秘密之二在于它的表面制成特殊形状,这种形状 能够 (选填“增强”或“减弱”)电磁波反射回雷达。
【答案】画面更换迅速和视觉暂留效应使我们感觉到电视画面是连续的；增强；减弱
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】(1)画面更换迅速和视觉暂留效应使我们感觉到电视画面是连续的。 (2)“隐形飞机”能够 避开雷达的探测,其原理是表面对电磁波的吸收作用很强,对电磁波的反射作用很弱。
【分析】视觉暂留效应使我们感觉到电视画面是连续的，“隐形飞机”能够 避开雷达的探测,主在是表面材料对电磁波的吸收作用很强,对电磁波的反射作用很弱。
22．（人教版物理高二选修3－4 14.4电磁波与信息化社会同步练习）两人面对面交谈时是利用 传递声音，现代广播、电视、通信系统是利用 传递信息．电磁波的传播速度v、频率f、波长 的关系为v=
【答案】声波；电磁波；
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】两人面对面交谈时是利用声波传递声音，现代广播、电视、通信系统是利用电磁波传递信息．电磁波的传播速度v、频率 、波长 的关系为 ．
【分析】声音可以在固体、液体、气体间传播；无线电通信的载体是电磁波，电磁波在真空中的传播速度是 ．
23．（人教版物理高二选修3－4 14.4电磁波与信息化社会同步练习）某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行，已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4 s，某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图甲所示，t＝173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所 示，雷达监视器上相邻刻度间表示的时间间隔为10－4s，电磁波的传播速度为c＝3×108m/s，则该战斗机的飞行速度大约为多少？
【答案】解答： 甲图中飞机到雷达的距离
乙图中飞机到雷达的距离
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【分析】雷达是利用电磁波的反射原理，波长越短，其反射性能越强，麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
24．（人教版物理高二选修3－4 14.4电磁波与信息化社会同步练习）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．
【答案】解答：第1次测量时汽车距雷达距离 ，第二次测量时汽车距雷达距离 ，两次发射时间间隔为t，则汽车车速
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】第1次测量时汽车距雷达距离 ，第二次测量时汽车距雷达距离 ，两次发射时间间隔为t，则汽车车速
25．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW，在距电台20 km的地方接收到该电波，求：该电波的波长？在此处，每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量？
【答案】解答：由 知， m＝600m
设每秒每平方米上获得能量为E，则
所以 J＝2×10－6 J。
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】考查电磁场与电磁波
26．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）如果中央人民广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6×103km处有一台收音机，问：
（1）此电磁波的波长多大？
（2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处？
（3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间是否发生变化？
【答案】（1）根据电磁波的波长、波速和频率的关系式 和电磁波在真空中的传播速度 ，所以
（2）从电台发出的信号到达收音机处经过
（3）解答：(1)根据电磁波的波长、波速和频率的关系式 和电磁波在真空中的传播速度 ，所以 (2)从电台发出的信号到达收音机处经过 。(3)其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间不发生变化。
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】根据电磁波的波长、波速和频率的关系式 可得 可求出波长，由 可求出从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处。)其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，由公式 知时间不发生变化。
27．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒发射的脉冲数n＝5 000个，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs。求电磁波的振荡频率和最大探测距离。
【答案】由c＝fλ，可得电磁波的振荡频率 Hz＝1.5×109 Hz。电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播的距离s＝cΔt＝c( －t)＝ ( )m＝ m所以雷达的最大侦察距离 ＝30 km。
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】考查电磁场与电磁波
28．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4s。雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙。问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？
【答案】解答：当天线朝东方时，没有反射波，而天线朝西方时，有反射波，所以目标在西 m＝300km
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】雷达是利用电磁波的反射原理，波长越短，其反射性能越强，麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
29．（人教版物理高二选修1-2 4.2电力和电信的发展与应用同步训练）2003年10月16日我国成功发射了“神舟五号”载人飞船，这标志着我国的航天航空事业居于世界前列．
（1）如图是A“神舟五号”的火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行发射，若该火箭起飞时质量为2.02×105kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞的加速度大小为多少？在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力和火箭质量的变化，火箭起飞后经多少s飞离发射塔？
（2）为了转播发射实况，我国科技工作者在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能听到和收看实况，必须通过在山顶的转发站来转发什么信号？这是因为？
【答案】（1）解：对火箭运用牛顿第二定律，有：F﹣mg=ma解得a=3.81m/s2
再根据s= at2
得t=7.25s．
（2）电视信号； 电视信号波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射
【知识点】电磁场与电磁波的产生；牛顿第二定律；波的衍射现象
【解析】【解答】对火箭运用牛顿第二定律，有：
F﹣mg=ma
解得a=3.81m/s2
再根据s= at2
得t=7.25s．（2）发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，容易被挡住；传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，容易衍射；
故答案为：（1）3.81m/s2，7.25；（2）电视信号； 电视信号波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射．
【分析】（1）根据牛顿第二定律求解加速度，根据位移时间关系公式求解时间；（2）发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大．
30．（人教版物理选修1-1第四章第五节课题研究：社会生活中的电磁波同步训练）“神舟五号”载人飞船成功发射，如果你想通过同步卫星转发的无线电话与杨利伟通话，则在你讲完话后，至少要等多长时间才能听到对方的回话？（已知地球的质量为M=6.0×1024kg，地球半径为R=6.4×106m，万有引力恒量G=6.67×10﹣11N m2/kg2）
【答案】解答：同步卫星是相对于地面静止的，它的运动周期T=3600×24s，设卫星离地面距离为h，它绕地球转动的向心力是它对地球的万有引力，即： =m（R+h） ；代入数据可解得：h=3.59×107m．最短通信距离是发话人和听话人均在同步卫星的正下方，这时电磁波传播的最短距离为s=2h，所以最短时间为：t= =0.24s．答：在讲完话后，至少要等0.24时间才能听到对方的回话．
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列式求出轨道半径，从而得出同步卫星的高度，根据速度公式求出时间．
1 / 1人教版物理必修3同步练习: 13.4 电磁波的发现及应用(优生加练)
一、选择题
1．（2021高二下·德州期中）下列说法正确的是（ ）
A．手机发射的图像信号不需要调制过程
B．手机接收到的图像信号要经过调谐、解调
C．在电磁波谱中，紫外线的频率比γ射线的频率高
D．振荡电路中电磁振荡的频率与产生的电磁波的频率可能不同
2．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）如图1所示是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，内有一直径略小于管内径的带正电小球，开始时静止．有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的面积，磁感应强度大小随时间成正比增大，设小球在管中带电荷量不变，则（ ）
A．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向 的力，沿顺时针方向运动
B．顺着磁场方向看，小球 受逆时针方向的力，沿逆时针方向运动
C．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿逆时针方向运动
D．小球不受洛伦兹力，不运动
3．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）关于机械波和电磁波的比较，下列说法正确的是( )
A．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
B．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已
C．它们都可能是横波，也可能是纵波
D．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只跟频率有关
4．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。下列用电器中，哪个没有利用电磁感应原理( )
A．动圈式话筒 B．白炽灯泡
C．磁带录音机 D．日光灯镇流器
5．（人教版物理高二选修1-2 4.2电力和电信的发展与应用同步训练）磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势．其E﹣t关系如图所示．如果只将刷卡速度改为 ，线圈中的E﹣t关系可能是（ ）
A． B．
C． D．
6．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，促进对相关知识的准确理解。下列类比不正确的是（ ）
A．点电荷可以与质点类比，都是理想化模型
B．电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关
C．电磁波可以与机械波类比，都可以发生干涉现象、衍射现象，传播都需要介质
D．电场线可以与磁感线类比，都是用假想的曲线描绘“场”的客观存在
7．下列说法中正确的是（ ）
A．机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，这是因为它们都可以在真空中传播
B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
C．站在地面上的人观察一根相对地面沿杆长方向高速运动的杆，他发现杆的长度比杆静止时的长度小
D．狭义相对论的两个假设之一是真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的
二、多项选择题
8．（2022高二上·金华期末） 关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（ ）
A．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
B．变化的电场可能激发出变化的磁场，空间将可能产生电磁波
C．人体接收适量的紫外线照射，能促进钙吸收，但过强的紫外线会伤害眼睛和皮肤
D．射线穿透力很强，可用于探测金属构件内部的缺陷
9．下列说法中正确的是（ ）
A．电磁波中最容易发生衍射现象的是无线电波
B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进人体对钙的吸收
C．X射线和 射线的波长比较短，穿透能力比较强
D．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
10．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波本章达标检测【xm】）5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波是通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图)，比目前4G及以下网络(通信频率在0.3 GHz~3.0 CHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps，是4C网络传输速率的50~100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是（ ）
A． 在真空中的传播速度更快
B．在真空中的波长更长
C．衍射的本领更弱
D．频率更高，相同时间传递的信息量更大
11．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波本章达标检测【xm】）以下说法中正确的是（ ）
A．均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场
B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C．只要空间某个区域有振荡电场或振荡磁场就能产生电磁波
D．变化的电场与变化的磁场交替产生，由发生区域向远处传播就形成电磁波
12．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波4电磁波谱【xm】）我国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破——可见光通信的实时通信速率已经提高至50 Gbps ，相当于0.2s即可下载一部高清电影。关于可见光，下列说法正确的是（ ）
A．可见光中的红光比紫光的频率低
B．可见光不属于电磁波
C．可见光波长越长，越容易发生明显衍射
D．可见光从空气进入水中后，其频率不变，但是波长变短
13．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波3无线电波的发射和接收【xm】）关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是（ ）
A．必须对信号进行调制
B．必须使信号产生电谐振
C．必须把传输信号加到高频电流上
D．必须使用开放电路
14．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波3无线电波的发射和接收【xm】）下列说法中正确的是（ ）
A．摄像机实际上是一种将光信号转化为电信号的装置
B．电视机实际上是一种将电信号转化为光信号的装置
C．摄像机在1s内送出25幅画面，电视机在1s内要接收25幅画面
D．电视机接收的画面是连续的
15．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波【xm】）各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是（ ）
A． B．
C． D．
16．（高物选择性必修二第四章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波【xm】）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．电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
17．（2021高二上·大理期中）电磁学与我们的生活联系紧密．下列关于电磁学相关知识的说法正确的是（ ）
A．法拉第最早测得元电荷e的数值
B．电动势越大，表示电源把其他形式的能转化为电能的本领越强
C．地理南、北极与地磁场的南、北极重合
D．北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
18．（2022·天津）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
B．若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显
C．若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压高
D．若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a光的干涉条纹间距大
三、非选择题
19．（2015高二上·泰州期末）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3.0×108m/s，某广播电台的“经济、生活”节目的频率是1.0×108HZ，该电磁波在空气中的波长为 m．
20．（人教版物理高二选修3－4 14.5电磁波谱同步练习）下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的答案填写在运用这些现象的医疗器械后面的空格上．
①X光机 ．
②紫外线灯 ．
③理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用 ．
21．（人教版物理高二选修3－4 14.4电磁波与信息化社会同步练习）摄像机在1秒内要传送25张画面,并且每一幅画面是逐行扫描的,电视接收机也以相同的速率在荧光 屏上显示这些画面。我们观看电视画面时,感觉不到上述现 象,而是看到完整连续的自 然画面,这是因为 。 有一种“隐形飞机”,可以有效避开雷达的探测。秘密之一在于它的表面有一层特殊材料,这种材料能够 (选填“增强”或“减弱”)对电磁波的吸收作用;秘密之二在于它的表面制成特殊形状,这种形状 能够 (选填“增强”或“减弱”)电磁波反射回雷达。
22．（人教版物理高二选修3－4 14.4电磁波与信息化社会同步练习）两人面对面交谈时是利用 传递声音，现代广播、电视、通信系统是利用 传递信息．电磁波的传播速度v、频率f、波长 的关系为v=
23．（人教版物理高二选修3－4 14.4电磁波与信息化社会同步练习）某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行，已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4 s，某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图甲所示，t＝173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所 示，雷达监视器上相邻刻度间表示的时间间隔为10－4s，电磁波的传播速度为c＝3×108m/s，则该战斗机的飞行速度大约为多少？
24．（人教版物理高二选修3－4 14.4电磁波与信息化社会同步练习）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．
25．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW，在距电台20 km的地方接收到该电波，求：该电波的波长？在此处，每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量？
26．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）如果中央人民广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6×103km处有一台收音机，问：
（1）此电磁波的波长多大？
（2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处？
（3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间是否发生变化？
27．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒发射的脉冲数n＝5 000个，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs。求电磁波的振荡频率和最大探测距离。
28．（人教版物理高中二选修3－4 14.1电磁波的发现同步练习）如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4s。雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙。问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？
29．（人教版物理高二选修1-2 4.2电力和电信的发展与应用同步训练）2003年10月16日我国成功发射了“神舟五号”载人飞船，这标志着我国的航天航空事业居于世界前列．
（1）如图是A“神舟五号”的火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行发射，若该火箭起飞时质量为2.02×105kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞的加速度大小为多少？在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力和火箭质量的变化，火箭起飞后经多少s飞离发射塔？
（2）为了转播发射实况，我国科技工作者在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能听到和收看实况，必须通过在山顶的转发站来转发什么信号？这是因为？
30．（人教版物理选修1-1第四章第五节课题研究：社会生活中的电磁波同步训练）“神舟五号”载人飞船成功发射，如果你想通过同步卫星转发的无线电话与杨利伟通话，则在你讲完话后，至少要等多长时间才能听到对方的回话？（已知地球的质量为M=6.0×1024kg，地球半径为R=6.4×106m，万有引力恒量G=6.67×10﹣11N m2/kg2）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁振荡
【解析】【解答】AB．发射电磁波应先调制，接收电磁波应先调谐、解调，A不符合题意，B符合题意；
C．在电磁波谱中，紫外线的频率比γ射线的频率小。C不符合题意；
D．振荡电路中电磁振荡的频率与产生的电磁波的频率一定相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】将信号加载到电磁波的这个过程称为调制，而将信号从电磁波取下的过程，称调谐，将音频信号或视频信号从高频信号中分离出来的过程叫解调，或者叫检波，而使接收设备的频率与所收的信号发生共振的一种频率调节，同时了解电磁波谱的基本内容；
2．【答案】B
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】由法拉第电磁感应定律变化的磁场要产生电动势．由楞次定律知产生的电场方向为顺着磁场方向看为逆时针方向，带正电小球在电场作用下运动，所以B正确，A、C、D错误．
【分析】理解法拉第电磁感应定律和楞次定律根据相关内容解答。
3．【答案】A
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】电磁波与机械波是两种本质不同的波，在电磁波传播过程中，电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化，且电场和磁场的振动方向均跟电磁波的传播方向垂直，故电磁波是横波；机械波传播过程中，振动方向和传播方向可能垂直，也可能平行，故机械波可以是横波，如绳波；也可以是纵波，如声波；B、C项错误。机械波的传播速度只取决于介质，如女高音和男中音虽然频率不同，但是他们的声音在空气中的传播速度相同，与频率无关；电磁波传播虽然不需要介质，但是其传播速度与介质、频率都有关系，如光波由空气入水，其传播速度变小，且不同频率的光在水中的传播速度不同。此处容易与机械波混淆，应引起重视。
【分析】理解电磁波和机械波的产生原理，根据相关内容解答。
4．【答案】B
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】动圈式话筒里的音圈在永磁铁的磁场里振动，产生感应电流，磁带录音机录音时，声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流，放音时，磁带上变化的磁场使放音磁头线圈中产生感应电流；日光灯镇流器在接通开关时，产生瞬时高电压。这三种都利用了电磁感应原理，而白炽灯泡没有用到电磁感应原理，所以选项B正确。
【分析】了解各设备的工作原理，根据相关内容解答。
5．【答案】D
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】解答：根据感应电动势公式E=BLv可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，只将刷卡速度改为 ，则线圈中产生的感应电动势的最大值将变为原来的 ．
磁卡通过刷卡器的时间t=s/v与速率成反比，所用时间变为原来的2倍．故D正确．
故选D
分析：根据感应电动势公式E=BLv可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，磁卡通过刷卡器的时间t=s/v与速率成反比．
6．【答案】C
【知识点】电场强度和电场线；电功率和电功；电磁波的发射、传播与接收
【解析】【分析】本题考查了对类比法的理解，对于相似概念或者相似规律可以通过类比方法比较学习，加深对概念规律的理解；干涉和衍射现象是波的特有现象，波都能发生干涉和衍射现象．机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质。
【解答】A、点电荷和质点都是理想化模型，故A正确；
B、电场力做功和路径无关，只和初末位置有关，和重力做功类似，故B正确；
C、机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象；机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质，因为电磁波传播的电磁场本身就是物质，不需要借助于其他物质作为媒介来传播，真空中电磁波也能传播．故C错误；
D、电场线和磁场线都不是真实存在的，都是假象的线，都是为了形象的描述各自的概念，故D正确。
选：C
7．【答案】C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【分析】干涉和衍射现象是波的特有现象，波都能发生干涉和衍射现象．机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质；变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场；
根据相对论效应分析观察到的杆的长度变化；狭义相对论的两个基本假设：①物理规律在所有惯性系中都具有相同的形式．这叫做相对性原理．②在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值C．这叫光速不变原理．它告诉我们光（在真空中)的速度c是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度；
A、机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射现象；机械波的传播依赖于介质，电磁波的传播不依赖于介质，因为电磁波传播的电磁场本身就是物质，不需要借助于其他物质作为媒介来传播，真空中电磁波也能传播，但机械波不能传播。故A错误；
B、根据麦克斯韦电磁理论可知均匀变化的电场产生恒定的磁场，故B错误；
C、根据爱因斯坦相对论得知，静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆，观察到的长度比杆静止时的短。故C正确；
D、根据相对性原理：物理规律在所有的惯性系中都具有相同的形式。故D错误。
答案：C。
8．【答案】B,C,D
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电磁波谱
【解析】【解答】A、利用电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波也可以通过电缆、光缆传输，A错误；
B、周期性变化的电场激发出周期性变化的磁场 ，二者相互激发，形成电磁波，B正确；
C、人体接受适量的紫外线照射，能促进钙的吸收，过强的紫外线会伤害眼睛和皮肤，C正确；
D、γ射线有很强的穿透能力，可用于探测金属内部的缺陷，D正确；
故答案为：BCD
【分析】AB、根据电磁波的传播特点和电磁波形成确定；CD、由紫外线和γ射线的特点确定。
9．【答案】A,C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】无线电波的波长长，易发生衍射现象，A符合题意；紫外线的频率比可见光高，B不符合题意；X射线和 射线的波长比较短，穿透能力比较强，C符合题意；任何物体都能辐射红外线，D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】电磁波波长越长，越容易发生衍射；紫外线的频率比可见光高，X射线和 射线的波长比较短，穿透能力比较强，任何物体都能辐射红外线。
10．【答案】C,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】无线电波(电磁波)在真空中的传播速度与光速相同，与频率没有关系，故 错误；由公式 可知 ，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，B不符合题意，C符合题意；无线电波(电磁波)频率越高，周期越小，相同时间内可传递的信息量越大，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】电磁波在真空中传播的速度与光速相同，结合电磁波的波长与频率的关系判断波长的变化情况。
11．【答案】C,D
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】均匀变化的电场在它周围空间产生恒定的磁场，A不符合题意；电磁波可以在真空中传播，B不符合题意；只要空间某个区域有振荡电场(或振荡磁场)就能在周围空间激发出振荡的磁场(或者振荡的电场) ，产生电磁波，C符合题意；变化的电场与变化的磁场交替产生，由发生区域向远处传播就形成电磁波，D符合题意。
故答案为：CD
【分析】均匀变化的电场在它周围空间产生恒定的磁场；电磁波可以在真空中传播，变化的电场与变化的磁场交替产生。
12．【答案】A,C,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】根据可见光的频率排列顺序可知， 可见光中的红光比紫光的频率低，A符合题意；可见光属于电磁波，能在其空中传播，B不符合题意；可见光波长越长，越容易发生明显衍射，C符合题意；可见光从空气进人水中后，其频率不变，波速减小，根据λ= 可知，波长变短，D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据可见光的波长判断出可见光频率的高低；可见光为电磁波，波长越长，越容易发生衍射，结合电磁波的波长与频率的关系判断波长的关系。
13．【答案】A,C,D
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】无线电波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射，ACD符合题意，B不符合题意。
故答案为：ACD
【分析】无线电波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射。
14．【答案】A,B,C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】摄像机把光信号转化成电信号，然后经过发射装置发射出去，电视机中的显像管将接收到的电信号还原成光信号。摄像机在1 s内送出25幅画面，同样，电视机在1s内要接收25幅画面，画面是不连续的，A、B、C符合题意，D不符合题意。
故答案为：ABC
【分析】摄像机把光信号转化成电信号经过发射装置发射出去；电视机中的显像管将接收到的电信号还原成光信号，从而进行分析判断。
15．【答案】B,D
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】A图的磁场是恒定的，根据麦克斯韦电磁场理论，可知不能产生电场，更不能产生电磁波；B图的磁场是周期性变化的，根据麦克斯韦电磁场理论，可知可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；C图的磁场是均匀变化的，根据麦克斯韦电磁场理论，可知能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图的磁场是周期性变化的，根据麦克斯韦电磁场理论，可知能产生周期性变化的电场，故能产生持续的电磁波。
故答案为：BD
【分析】恒定的磁场不能产生电场，结合麦克斯韦电磁场理论进行分析判断产生持续电磁波的图像。
16．【答案】A,B,C
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】电磁波在真空中的传播速度为3.0x108m/s，与电磁波的频率无关，A项正确；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又产生周期性变化的电场，它们相互激发向周围传播，就形成了电磁波，B项正确；电磁波是横波，其电场强度和磁感应强度的方向均与波的传播方向垂直，C项正确；光是电磁波，利用光纤对光的全反射可以传播信息，D项错误。
故答案为：ABC
【分析】电磁波在真空中传播的速度为光速；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，电磁波是横波，横波与传播方向垂直，从而进行分析判断。
17．【答案】B,D
【知识点】电磁场与电磁波的产生；电源电动势及内阻
【解析】【解答】A．美国物理学家密立根最早测得元电荷e的数值，A不符合题意；
B．电动势越大，表示电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，B符合题意；
C．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，有一定的夹角（磁偏角），C不符合题意；
D．电磁波可以在真空中传播，所以北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】密立根最早测量出元电荷的大小；地理南北极与地磁场的南北极不重合；北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的。
18．【答案】B,D
【知识点】电磁波谱；干涉条纹和光的波长之间的关系；光的衍射；光电效应
【解析】【解答】根据a、b两单色光在电磁波谱中的位置，a的波长长，频率小。
A. 若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，根据跃迁规律，产生a光的能级能量差小，故A不符合题意；
B.若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显，故B符合题意；
C.若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，根据爱因斯坦光电效应规律，a光逸出的电子最大初动能小，所以a光的遏止电压低，故C不符合题意；
D.若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，根据干涉条纹间距公式知，a光的干涉条纹间距大，故D符合题意。
故答案为：BD
【分析】本题根据电磁波谱的波长排序、衍射条件、爱因斯坦光电效应规律、干涉条纹间距公式分析判断。
19．【答案】能；3
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】解：英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论告诉我们：变化的磁场能产生电场．空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式c=λf得
波长λ= = m=3m
故答案为：能；3
【分析】根据英国物理学家麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场能产生电场．已知波速c，频率f，由波速公式c=λf求解波长．
20．【答案】用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线；是用来杀菌消毒的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用，而非荧光作用；红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线．(2)紫外线灯主要是用来杀菌消毒的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用，而非荧光作用．(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快．
【分析】X射线有很强的穿透能力|紫外线具有杀菌消毒作用|红外线具有显著的热作用
21．【答案】画面更换迅速和视觉暂留效应使我们感觉到电视画面是连续的；增强；减弱
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】(1)画面更换迅速和视觉暂留效应使我们感觉到电视画面是连续的。 (2)“隐形飞机”能够 避开雷达的探测,其原理是表面对电磁波的吸收作用很强,对电磁波的反射作用很弱。
【分析】视觉暂留效应使我们感觉到电视画面是连续的，“隐形飞机”能够 避开雷达的探测,主在是表面材料对电磁波的吸收作用很强,对电磁波的反射作用很弱。
22．【答案】声波；电磁波；
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】两人面对面交谈时是利用声波传递声音，现代广播、电视、通信系统是利用电磁波传递信息．电磁波的传播速度v、频率 、波长 的关系为 ．
【分析】声音可以在固体、液体、气体间传播；无线电通信的载体是电磁波，电磁波在真空中的传播速度是 ．
23．【答案】解答： 甲图中飞机到雷达的距离
乙图中飞机到雷达的距离
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【分析】雷达是利用电磁波的反射原理，波长越短，其反射性能越强，麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
24．【答案】解答：第1次测量时汽车距雷达距离 ，第二次测量时汽车距雷达距离 ，两次发射时间间隔为t，则汽车车速
【知识点】电磁波的发射、传播与接收
【解析】【解答】第1次测量时汽车距雷达距离 ，第二次测量时汽车距雷达距离 ，两次发射时间间隔为t，则汽车车速
25．【答案】解答：由 知， m＝600m
设每秒每平方米上获得能量为E，则
所以 J＝2×10－6 J。
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】考查电磁场与电磁波
26．【答案】（1）根据电磁波的波长、波速和频率的关系式 和电磁波在真空中的传播速度 ，所以
（2）从电台发出的信号到达收音机处经过
（3）解答：(1)根据电磁波的波长、波速和频率的关系式 和电磁波在真空中的传播速度 ，所以 (2)从电台发出的信号到达收音机处经过 。(3)其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间不发生变化。
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】根据电磁波的波长、波速和频率的关系式 可得 可求出波长，由 可求出从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处。)其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，由公式 知时间不发生变化。
27．【答案】由c＝fλ，可得电磁波的振荡频率 Hz＝1.5×109 Hz。电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播的距离s＝cΔt＝c( －t)＝ ( )m＝ m所以雷达的最大侦察距离 ＝30 km。
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】考查电磁场与电磁波
28．【答案】解答：当天线朝东方时，没有反射波，而天线朝西方时，有反射波，所以目标在西 m＝300km
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】雷达是利用电磁波的反射原理，波长越短，其反射性能越强，麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
29．【答案】（1）解：对火箭运用牛顿第二定律，有：F﹣mg=ma解得a=3.81m/s2
再根据s= at2
得t=7.25s．
（2）电视信号； 电视信号波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射
【知识点】电磁场与电磁波的产生；牛顿第二定律；波的衍射现象
【解析】【解答】对火箭运用牛顿第二定律，有：
F﹣mg=ma
解得a=3.81m/s2
再根据s= at2
得t=7.25s．（2）发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，容易被挡住；传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，容易衍射；
故答案为：（1）3.81m/s2，7.25；（2）电视信号； 电视信号波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射．
【分析】（1）根据牛顿第二定律求解加速度，根据位移时间关系公式求解时间；（2）发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大．
30．【答案】解答：同步卫星是相对于地面静止的，它的运动周期T=3600×24s，设卫星离地面距离为h，它绕地球转动的向心力是它对地球的万有引力，即： =m（R+h） ；代入数据可解得：h=3.59×107m．最短通信距离是发话人和听话人均在同步卫星的正下方，这时电磁波传播的最短距离为s=2h，所以最短时间为：t= =0.24s．答：在讲完话后，至少要等0.24时间才能听到对方的回话．
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【分析】同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列式求出轨道半径，从而得出同步卫星的高度，根据速度公式求出时间．
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