2025教科版高中物理必修第三册同步练习题--4　电磁波的发现及其应用

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2025教科版高中物理必修第三册
第三章　电磁场与电磁波初步
4　电磁波的发现及其应用
基础过关练
题组一　电磁场
1.(多选题)按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中正确的是(　　)
A.恒定的电场周围产生恒定的磁场,恒定的磁场周围产生恒定的电场
B.变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场
C.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
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生稳定的电场
2.(多选题)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,与是否有闭合电路无关
B.变化的磁场周围不一定存在变化的电场
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.(经典题)(2023江苏南京二十九中学检测)根据麦克斯韦电磁场理论判断,如图所示的4组电场产生的磁场(或磁场产生的电场)随时间t变化的规律中,错误的是(　　)
题组二　电磁波和电磁波谱
4.(多选题)(2024浙江温州环大罗山联盟期中)关于电磁波,下列说法正确的是(　　)
A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
B.非均匀变化的电场和磁场可以相互“激发”,形成电磁波
C.在真空中,频率越高的电磁波传播速度越大
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
5.(2024江苏扬州期中)“中国天眼”位于贵州的大山深处,它通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波下列说法正确的是(　　)
A.电磁波不能在水中传播
B.红外线的波长比紫外线的长
C.用手机通话时没有利用电磁波
D.不同电磁波在真空中传播速度不同
6.(2023黑龙江大庆铁人中学月考)如图所示的四种电场变化情况,能发射电磁波的是(　　)
7.(多选题)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
8.红外线、无线电波、γ射线、可见光等都属于电磁波,则下列选项中,按照波长由大到小顺序排列正确的是(　　)
A.红外线、无线电波、γ射线、可见光
B.红外线、可见光、γ射线、无线电波
C.无线电波、红外线、可见光、γ射线
D.γ射线、可见光、红外线、无线电波
9.具有NFC(近距离无线通信技术)功能的两只手机在间距小于10 cm时可以通过电磁波直接传输信息,其载波频率为1.4×107 Hz,电磁波在空气中的传播速度为3.0×108 m/s,求该载波的波长(保留两位有效数字)。
题组三　电磁波的应用
10.(2024江苏连云港东海期中)电磁波的频率范围很广。不同电磁波由于具有不同的波长(或频率),因此具有不同的特性。因为这些特性,电磁波在生产、生活中有广泛的应用。关于电磁波的一些应用下列说法中正确的是(　　)
A.γ射线可以摧毁病变的细胞
B.紫外线可用于检查金属内部有无缺陷
C.生活中我们常用X射线进行加热理疗
D.微波炉是利用电流的热效应来加热食物的
11.(2023天津东丽期末)电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用,下列说法正确的是(　　)
A.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线穿透本领强的特点
B.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
D.手机通话使用的微波,波长比可见光短
12.(2023江苏如皋中学测试)隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识,可知下列说法中正确的是(　　)
A.运用隐蔽色涂层,无论距你多近的距离,你也不能看到它
B.使用吸收雷达电磁波的材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现
C.使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施,使其不易被对方发现和攻击
答案与分层梯度式解析
第三章　电磁场与电磁波初步
4　电磁波的发现及其应用
基础过关练
1.BD 2.AB 3.C 4.AB 5.B 6.D
7.AD 8.C 10.A 11.A 12.B
1.BD　根据麦克斯韦的电磁场理论可知,恒定的电场周围不产生磁场,恒定的磁场周围也不产生电场。变化的电场周围才产生磁场,变化的磁场周围才产生电场,故A错误,B正确;均匀变化的磁场周围产生稳定的电场,均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,故C错误,D正确。
易错分析　
　　麦克斯韦电磁场理论中的“均匀变化”指的是在相等的时间内磁感应强度或电场强度的变化量相同。
2.AB　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,A正确;变化的磁场周围不一定存在变化的电场,只有非均匀变化的磁场才能产生变化的电场,B正确;若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场,C错误;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,D错误。
3.C　稳定的电场不能产生磁场,选项A正确;均匀变化的磁场产生稳定的电场,选项B正确;周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场,产生的电场的电场强度与磁场的磁感应强度的变化率成正比,当电强场强度的变化率最大时,感应磁场的磁感应强度最大,由此可判断出选项C错误,选项D正确。
4.AB　麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波存在,故A正确;根据麦克斯韦的电磁场理论可知,非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场,非均匀变化的磁场产生非均匀变化的电场,电场和磁场相互激发形成电磁波,故B正确;在真空中,电磁波传播速度为光速,故C错误;电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输,也可以实现无线传输,故D错误。
5.B　电磁波可以在介质与真空中传播,A错误;红外线为不可见光,其频率比紫外线的低,其波长比紫外线的长,B正确;手机通话就是信息的传输,信息需要通过电磁波来传输,因此手机通话时利用了电磁波,C错误;任何电磁波在真空中的传播速度均为3×108 m/s,D错误。
6.D　图A是稳定的电场,不能产生磁场;图B与图C是均匀变化的电场,产生恒定的磁场,不能形成电磁波;图D是周期性非均匀变化的电场,能产生同频率的周期性变化的磁场,能形成并向外发射电磁波,选项D正确,A、B、C错误。
7.AD　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,不能产生电磁波,选项A正确,B错误;周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场,磁场乙的磁感应强度最大时,产生的电场最弱,磁场乙的磁感应强度为零时,产生的电场最强,选项C错误,D正确。
8.C　电磁波按照波长由大到小的顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,选项C正确,A、B、D错误。
9.答案　21 m
解析　由公式c=λf得波长λ= m≈21 m
10.A　γ射线有极强的穿透能力和很高的能量,可以摧毁病变的细胞,故A正确;γ射线可用于检查金属内部有无缺陷,而紫外线可用杀菌消毒,故B错误;红外线热效应明显,生活中我们常用红外线进行加热理疗,故C错误;微波加热利用的是食物中的水分与微波的频率相接近,从而在微波中发生振动而产生大量的热量加热食物,而不是利用电流的热效应,故D错误。
11.A　机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线穿透本领强这一特点,故A正确;遥控器发出的是红外线不是紫外线,故B错误;微波炉是利用了微波的频率与水分子的频率相接近,从而使水分子振动而发热的,故C错误;手机通话使用的无线电波,其波长要大于可见光波长,故D错误。
12.B　雷达向外发射电磁波,当电磁波遇到飞机时就要发生反射,雷达通过接收反射回来的电磁波,就可以测定飞机的位置,飞机运用隐蔽色涂层后还要反射电磁波,故A错误;使用吸收雷达电磁波的材料,可以减少电磁波的反射,故B正确;使用吸收雷达电磁波涂层后,机翼为导体,根据电磁感应知识可知,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上仍会产生感应电流,故C错误;发动机、喷气尾管等采取隔热、降温等措施后仍会反射电磁波,故D错误。
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