13.4 电磁波的发现及应用（培优.含解析）-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

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13.4电磁波的发现及应用
一．选择题（共6小题）
1．物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（　　）
A．图甲中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的
B．图乙中，人们常用电磁炉来吃火锅，是利用了电热丝加热的原理来给锅体供热的
C．法拉第利用图丙所示的实验装置发现了电流的磁效应
D．图丁中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量
2．5G网络使用的无线电通信频率在超高频段和极高频段，比4G及以下网络（通信频率在特高频段）拥有更大的带宽，如图所示。5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10Gbps（bps为bitspersecond的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50～100倍。5G信号与4G信号相比（　　）
A．在真空中传播速度更慢
B．在真空中传播速度更快
C．波长更长
D．频率更高，传输速率更快
3．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言并通过实验证明了电磁波的存在
B．变化的电场能够产生变化的磁场，变化的磁场能够产生变化的电场
C．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够灭菌消毒
D．红外线、X射线是电磁波，γ射线是中子流
4．在春晚舞台上很多演员使用了动圈式无线麦克风设备。这种麦克风能够将声音信号转换为电信号，然后通过无线传输的方式发送到音响设备中。关于动圈式无线麦克风的工作原理，下列说法正确的是（　　）
A．动圈式麦克风是利用电磁感应原理将声音信号转换为电信号的
B．无线传输过程中，电信号是通过超声波进行传播的
C．音响设备将电信号转换为声音信号的过程中，利用了电流的热效应
D．无线麦克风的信号传输速度比光速快
5．下列说法正确的（　　）
A．机械波和电磁波的传播都需要介质
B．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦证实了电磁波的存在
C．电磁波具有反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象
D．变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
6．在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，不能产生电场的是（　　）
A． B．
C． D．
二．多选题（共3小题）
（多选）7．下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在
B．3D电影技术利用光的偏振呈现立体影像
C．光导纤维传输信号利用了光的全反射现象
D．紫外线的频率比无线电波的频率小
（多选）8．我国自行研制的北斗卫星导航系统，是用时间测距方法进行导航定位。时间测距是通过定位卫星与用户间发出信号和接受信号的时间差计算出用户与卫星间的距离，通常导航信号传输使用电磁波。下列关于电磁波的说法中，正确的是（　　）
A．电磁波可以传递信息和能量，只能在介质中传播
B．无线电台利用LC电路形成振荡电流，从而发射电磁波
C．增大电容器的电容C，可以增大LC电路产生的电磁波频率
D．减小线圈的自感系数L，可以增大LC电路产生的电磁波频率
（多选）9．2025年4月，我国自主研发的歼﹣10C等战机亮相于埃及，参加中埃“文明之鹰﹣2025''空军联合训练，歼﹣10C战机装备的机载有源相控阵雷达（AESA）发射的电磁波频率为10GHz，（1GHz＝109Hz），属于微波，最大探测距离200km，光速c＝3×108m/s，则关于机载雷达发射的电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．该电磁波的传播速度小于光的传播速度
B．该电磁波的波长为0.03m
C．该电磁波的波长比可见光长
D．该电磁波的频率比可见光高
三．填空题（共4小题）
10．电磁波的电场E的方向和磁场B的方向 　 　 （填“平行”或“垂直”），一雷达放出一束频率为1000MHz的雷达波，当雷达波射入水中时，雷达波频率 　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
11．某电台发射频率为500kHz的无线电波，发射功率为10kW．在距电台20km的地方接收到该电波．该电波的波长为　 　 m，在此处，每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为　 　 J．
12．依据下面情境，判断下列说法对错。
2021年6月23日，北京航天飞行控制中心同正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员通话。相距万里的通话是利用了电磁波的传输。
（1）电磁场由发生区域向远处的传播就形成电磁波。 　 　
（2）电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁波。 　 　
（3）麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在。 　 　
（4）电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波。 　 　
13．下面列出一些医疗器械的名称和这些器械应用的物理现象，请将相应的字母填写在应用这种现象的医疗器械后面的空格上。
（1）X光机，　 　 。
（2）紫外线灯，　 　 。
（3）用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神灯”是利用 　 　 。
（4）疫情期间使用的额枪测温计，　 　 。
A.紫外线具有很强的荧光作用
B.紫外线具有杀菌消毒作用
C.X射线的很强的贯穿力
D.红外线具有显著的热效应
四．解答题（共2小题）
14．智能手机具有独立的操作系统，功能强大实用性高。
（1）目前智能手机普遍采用电容触摸屏。当手指接触到电容屏时，手指和手机屏幕中的某个夹层形成一个电容器，引起接触点所在传感线路的电流变化，下列说法正确的是 　 　 。
A.使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作
B.手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变大
C.手指与接触屏的接触面积变化时，电容不变
D.手指与屏的接触面积变大时，电容变小
（2）手机通过其内部的天线发射电磁波。理论上只要电路中有振荡电流，就能向外辐射电磁波，下面的三个LC电路中，最能有效地将电磁波发射出去的是 　 　 。
（3）（多选）智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则 　 　 。
A.降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦
B.降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱
C.降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D.质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
（4）（多选）手机屏幕由液晶制成。下列关于液晶的说法中，正确的有 　 　 。
A.像液体一样具有流动性和连续性
B.其分子保持着固态晶体特有的规则排列方式
C.加电压时，液晶是透明的，光线能通过
D.在光学上具有各向同性等晶体特有的物理性质
（5）（计算）某款智能手机内部线性振动马达的原理如图，手机在振动时，会给予两弹簧连接的质量块施加一个初速度，然后质量块压缩和拉伸轻质弹簧，使手机向某方向振动。手机中质量块的质量为0.02kg，除质量块外手机质量为0.18kg。若将手机放在水平光滑的桌面上，某次振动时，质量块获得向左5m/s的初速度。若开始时弹簧处于原长，质量块与手机间的摩擦力不计，g＝10m/s2，求：
①当弹性势能最大时，手机的速度及弹簧的弹性势能；
②手机能获得的最大速度；
③质量块开始向右运动瞬间，弹簧的弹性势能。
15．电磁波是个大家族，不同的电磁波产生的机理和产生方式不同。
（1）无线电通信中使用的无线电波，是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。
①（多选）收音机正常工作时接收到的是 　 　 ，其扬声器发出的是 　 　 。
A.电磁波
B.机械波
C.横波
D.纵波
②某年听力考试通过收音机进行，通知量示“收听频率为FM（调频）89.9MHz，AM（中波）792kHz”，以下示意图中，可能是接收到的89.9MHz信号的是 　 　 。
③某收音机的接收电路原理简化结构如图所示。已知图示情况下电感L随线圈匝数增加而增大，若需要将收音机频率从FM89.9MHz调到AM792kHz，可以将开关S拨到 　 　 （选填“a”或“b”）；若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积 　 　 （选填“增加”或“减小”）。
（2）光也是一种电磁波。
①下列现象中，能表明光具存横波性质的是 　 　 。
A.干涉
B.衍射
C.偏振
D.光在真空中传播
②光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片，如图所示，为提高光刻机投影精细图的能力，可以在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.65，空气的折射率近似为1，紫外线在空气中的传播速度接近为c，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，紫外线进入液体后频率 　 　 （选填“增大”“减小”或“不变”），波速变为 　 　 c，更 　 　 （选填“容易”或“不易”）发生明显衍射。
13.4电磁波的发现及应用
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（　　）
A．图甲中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的
B．图乙中，人们常用电磁炉来吃火锅，是利用了电热丝加热的原理来给锅体供热的
C．法拉第利用图丙所示的实验装置发现了电流的磁效应
D．图丁中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量
【考点】电磁波谱；电流磁效应的发现；两根通电导线之间的作用力；涡流的应用与防止．
【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】D
【分析】甲图中，电流之间的作用是通过磁场来实现的；乙图中，电磁炉是利用电磁感应原理加热的；丙图中，奥斯特发现了电流的磁效应现象；
丁图中，从能量转化的角度，分析知道微波具有能量。
【解答】解：A．甲图中，异向电流相互排斥，相互排斥的作用是通过磁场实现的，故A错误；
B．乙图中，电磁炉是利用电磁感应原理加热的，故B错误；
C．奥斯特利用丙图实验装置发现了电流的磁效应现象，故C错误；
D．丁图中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有能量，故D正确。
故选：D。
【点评】解答本题的关键要掌握电磁学的基础知识，关键要知道异向电流相互排斥，是通过磁场实现的。微波是一种电磁波，微波具有能量。
2．5G网络使用的无线电通信频率在超高频段和极高频段，比4G及以下网络（通信频率在特高频段）拥有更大的带宽，如图所示。5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10Gbps（bps为bitspersecond的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50～100倍。5G信号与4G信号相比（　　）
A．在真空中传播速度更慢
B．在真空中传播速度更快
C．波长更长
D．频率更高，传输速率更快
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系．
【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】D
【分析】明确电磁波的性质，知道电磁波在真空中传播速度均为光速；由公式c＝λf分析，结合题意分析传输速率。
【解答】解：AB．5G信号与4G信号均为电磁波，其在真空中的传播速度相等，均等于光速，故AB错误；
CD．5G网络使用的无线电通信频率在超高频段和极高频段，4G信号通信频率在特高频段，即5G网络使用的无线电通信频率比4G网络使用的无线电通信频率大，根据
可知，频率越大，波长越短，即5G信号与4G信号相比波长更短，5G网络的传输速率是4G网络的50～100倍，故5G信号与4G信号传输速率更快，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题以“第五代移动通信网络”为背景考查电磁波的传播，能从题中得到充足信息是解题关键。
3．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言并通过实验证明了电磁波的存在
B．变化的电场能够产生变化的磁场，变化的磁场能够产生变化的电场
C．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够灭菌消毒
D．红外线、X射线是电磁波，γ射线是中子流
【考点】麦克斯韦电磁场理论；电磁波与信息化社会．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】C
【分析】赫兹通过实验验证了电磁波的存在；电磁波是由变化电磁场产生的，电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线。
【解答】解：A、麦克斯韦只是预言了电磁波的存在；是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在，故A错误；
B、麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场能够产生的不一定是变化的电场，例如，均匀变化磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，故B错误；
C、紫外线的波长比紫光的短，它可以进行灭菌消毒，故C正确；
D、红外线、X射线、γ射线都是电磁波，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性等知识点。这种题型属于基础题，只要善于积累，难度不大。
4．在春晚舞台上很多演员使用了动圈式无线麦克风设备。这种麦克风能够将声音信号转换为电信号，然后通过无线传输的方式发送到音响设备中。关于动圈式无线麦克风的工作原理，下列说法正确的是（　　）
A．动圈式麦克风是利用电磁感应原理将声音信号转换为电信号的
B．无线传输过程中，电信号是通过超声波进行传播的
C．音响设备将电信号转换为声音信号的过程中，利用了电流的热效应
D．无线麦克风的信号传输速度比光速快
【考点】电磁波的特点和性质（自身属性）；电磁波与机械波的区别和联系；互感和互感现象；生活中的电磁感应现象．
【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】A
【分析】根据动圈式麦克风的工作原理、音响设备原理、电磁波在真空中的传播速度等于光速等知识点进行分析。
【解答】解：A．动圈式麦克风的工作原理是：当声波使膜片振动时，连接在膜片上的线圈（位于磁场中）会随着膜片一起振动，线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而根据电磁感应原理产生感应电流，这样就把声音信号转化成了电信号，故A正确；
B．在无线传输过程中，电信号通常是通过电磁波进行传播的，而不是超声波，超声波是一种机械波，在介质中传播，不适合用于无线通信中远距离的电信号传输，故B错误；
C．音响设备是利用通电导体在磁场中受到力的作用（即电动机的原理），将电信号转换为纸盆等发声部件的振动，进而产生声音信号，而不是利用电流的热效应，故C错误；
D．无线麦克风传输信号利用的是电磁波，其信号传输速度等于光速，不存在比光速快的情况，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查电磁感应以及电动机等原理，都是一些基础性的知识点的内容，在平时的学习过程中要多加积累。
5．下列说法正确的（　　）
A．机械波和电磁波的传播都需要介质
B．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦证实了电磁波的存在
C．电磁波具有反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象
D．变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
【考点】麦克斯韦电磁场理论；电磁波的特点和性质（自身属性）；电磁波的发射和接收；匀强磁场的特点．
【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】C
【分析】电磁波可在真空中传播，麦克斯韦预言电磁波存在，电磁波具有波的共性，结合麦克斯韦电磁场理论分析。
【解答】解：A．机械波传播需要介质，而电磁波可在真空中传播，不需要介质，故A错误；
B．赫兹通过实验证实电磁波的存在，麦克斯韦预言电磁波存在，故B错误；
C．电磁波具有波的共性（反射、折射、干涉、衍射）和横波特有的偏振现象，故C正确；
D．均匀变化的电场产生恒定磁场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电磁波相关知识，理解麦克斯韦电磁场理论是解决此类问题的关键。
6．在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，不能产生电场的是（　　）
A． B．
C． D．
【考点】电磁波的产生；法拉第电磁感应定律的内容和表达式；麦克斯韦电磁场理论．
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】D
【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围产生电场判断即可。
【解答】解：ABC、根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围产生电场，故ABC正确；
D、根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定磁场周围不会产生的电场，故D错误。
本题选择不能产生电场的，
故选：D。
【点评】本题考查麦克斯韦电磁场理论，要求学生明确变化的磁场周围产生电场，变化的电场周围产生磁场。
二．多选题（共3小题）
（多选）7．下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在
B．3D电影技术利用光的偏振呈现立体影像
C．光导纤维传输信号利用了光的全反射现象
D．紫外线的频率比无线电波的频率小
【考点】电磁波谱；光导纤维及其应用；光的偏振现象及原理；麦克斯韦电磁场理论．
【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】BC
【分析】根据物理学史分析；根据光的偏振现象分析；光导纤维传播运用了光的全反射原理；根据电磁波谱分析。
【解答】解：A．根据物理学史可知，赫兹用实验证实了电磁波的存在，麦克斯韦预言了电磁波，故A错误；
B．3D电影技术利用了光的偏振呈现立体影像，故B正确；
C．光导纤维传输信号利用了光的全反射，故C正确；
D．结合电磁波谱，可知紫外线的频率比无线电波的频率大，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了物理学史，光的偏振及全反射等知识点，比较简单，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。
（多选）8．我国自行研制的北斗卫星导航系统，是用时间测距方法进行导航定位。时间测距是通过定位卫星与用户间发出信号和接受信号的时间差计算出用户与卫星间的距离，通常导航信号传输使用电磁波。下列关于电磁波的说法中，正确的是（　　）
A．电磁波可以传递信息和能量，只能在介质中传播
B．无线电台利用LC电路形成振荡电流，从而发射电磁波
C．增大电容器的电容C，可以增大LC电路产生的电磁波频率
D．减小线圈的自感系数L，可以增大LC电路产生的电磁波频率
【考点】电磁波与信息化社会；麦克斯韦电磁场理论．
【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】BD
【分析】根据电磁波特性分析，无线电台利用LC电路发射电磁波，根据电磁振荡频率公式分析。
【解答】解：A．电磁波可以传递信息和能量，既能够在介质中传播，也能够在真空中传播，故A错误；
B．无线电台利用LC电路形成振荡电流，根据麦克斯韦电磁理论可知，LC振荡电路能够形成电磁波，从而发射电磁波，故B正确；
CD．根据
可知，增大电容器的电容C，可以减小LC电路产生的电磁波频率，减小线圈的自感系数L，可以增大LC电路产生的电磁波频率，故C错误，D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查电磁波特性以及电磁振荡频率公式应用，会根据题意进行准确分析解答。
（多选）9．2025年4月，我国自主研发的歼﹣10C等战机亮相于埃及，参加中埃“文明之鹰﹣2025''空军联合训练，歼﹣10C战机装备的机载有源相控阵雷达（AESA）发射的电磁波频率为10GHz，（1GHz＝109Hz），属于微波，最大探测距离200km，光速c＝3×108m/s，则关于机载雷达发射的电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．该电磁波的传播速度小于光的传播速度
B．该电磁波的波长为0.03m
C．该电磁波的波长比可见光长
D．该电磁波的频率比可见光高
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系．
【专题】定量思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】BC
【分析】所有的电磁波速度在真空中都等于光速；根据波长、波速和频率关系计算；微波的波长大于可见光的波长，据此比较和可将光的频率。
【解答】解：A、该电磁波的传播速度等于光的传播速度，故A错误；
B、该电磁波的波长为，故B正确；
CD、微波的波长大于可见光的波长，根据c＝λf可知，该电磁波的频率小于可见光的频率，故C正确，D错误。
故选：BC。
【点评】知道所哟电磁波的速度都相等，知道波长、波速和频率的关系是解题的基础。
三．填空题（共4小题）
10．电磁波的电场E的方向和磁场B的方向 　垂直　 （填“平行”或“垂直”），一雷达放出一束频率为1000MHz的雷达波，当雷达波射入水中时，雷达波频率 　不变　 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；麦克斯韦电磁场理论；电磁波的产生．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】垂直；不变。
【分析】根据电磁波理论分析。
【解答】解：电磁波的电场E的方向和磁场B的方向垂直。
雷达波的频率由波源（雷达）决定，与介质无关，所以射入水中后频率不变。
故答案为：垂直；不变。
【点评】本题关键掌握电磁波理论。
11．某电台发射频率为500kHz的无线电波，发射功率为10kW．在距电台20km的地方接收到该电波．该电波的波长为　600　 m，在此处，每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为　2×10﹣6 J．
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波．
【答案】见试题解答内容
【分析】电磁波传播过程中的频率是不变的，根据c＝λf求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量．
【解答】解：电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：
；
每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为：
故答案为：600，2×10﹣6．
【点评】本题关键是记住公式c＝λf，同时要结合能量守恒定律列式求解单位时间内通过面积上的能量．
12．依据下面情境，判断下列说法对错。
2021年6月23日，北京航天飞行控制中心同正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员通话。相距万里的通话是利用了电磁波的传输。
（1）电磁场由发生区域向远处的传播就形成电磁波。 　正确　
（2）电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁波。 　错误　
（3）麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在。 　错误　
（4）电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波。 　错误　
【考点】电磁波谱；电磁波的产生；电磁波的发现．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】正确；错误；错误；错误。
【分析】本题根据电磁波的形成与传播规律，以及赫兹的科学贡献，即可解答。
【解答】解：（1）.电磁场由发生区域向远处的传播就形成电磁波，故正确；
（2）.根据麦克斯韦电磁场理论可知，电场随时间均匀变化时，只能产生恒定的磁场，不能形成电磁波，故错误；
（3）.麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故错误；
（4）.电磁波谱中无线电波的波长最长，γ射线波长最短，所以最容易发生衍射的是无线电波，最不容易发生明显衍射的是γ射线，故错误；
故答案为：正确；错误；错误；错误。
【点评】本题考查学生对电磁波的形成与传播规律，以及赫兹的科学贡献的掌握，难度不高，比较基础。
13．下面列出一些医疗器械的名称和这些器械应用的物理现象，请将相应的字母填写在应用这种现象的医疗器械后面的空格上。
（1）X光机，　C　 。
（2）紫外线灯，　B　 。
（3）用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神灯”是利用 　D　 。
（4）疫情期间使用的额枪测温计，　D　 。
A.紫外线具有很强的荧光作用
B.紫外线具有杀菌消毒作用
C.X射线的很强的贯穿力
D.红外线具有显著的热效应
【考点】电磁波与信息化社会．
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】（1）C；（2）B；（3）（4）D。
【分析】（1）X光机利用了X射线具有较强的贯穿力；
（2）紫外线灯利用了紫外线的杀菌消毒作用；
（3）（4）疫情期间使用的额枪测温计和“神灯”利用了红外线的热效应。
【解答】解：（1）X光机是用来透视人体内部器官的，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，所以采用了符合要求的X射线，故选：C；
（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消毒作用，而非紫外线的荧光效应，故选：B；
（3）（4）疫情期间使用的额枪测温计，用理疗的“神灯”又称为红外线灯，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，可以使人体局部受热，血液循环加快，故选：D。
故答案为：（1）C；（2）B；（3）（4）D。
【点评】本题考查红外线、紫外线、X射线这三种电磁波的应用，解题关键是要牢记电磁波谱中各类电磁波的特点及应用，才能在解题时游刃有余。
四．解答题（共2小题）
14．智能手机具有独立的操作系统，功能强大实用性高。
（1）目前智能手机普遍采用电容触摸屏。当手指接触到电容屏时，手指和手机屏幕中的某个夹层形成一个电容器，引起接触点所在传感线路的电流变化，下列说法正确的是 　B　 。
A.使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作
B.手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变大
C.手指与接触屏的接触面积变化时，电容不变
D.手指与屏的接触面积变大时，电容变小
（2）手机通过其内部的天线发射电磁波。理论上只要电路中有振荡电流，就能向外辐射电磁波，下面的三个LC电路中，最能有效地将电磁波发射出去的是 　C　 。
（3）（多选）智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则 　BC　 。
A.降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦
B.降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱
C.降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等
D.质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
（4）（多选）手机屏幕由液晶制成。下列关于液晶的说法中，正确的有 　AB　 。
A.像液体一样具有流动性和连续性
B.其分子保持着固态晶体特有的规则排列方式
C.加电压时，液晶是透明的，光线能通过
D.在光学上具有各向同性等晶体特有的物理性质
（5）（计算）某款智能手机内部线性振动马达的原理如图，手机在振动时，会给予两弹簧连接的质量块施加一个初速度，然后质量块压缩和拉伸轻质弹簧，使手机向某方向振动。手机中质量块的质量为0.02kg，除质量块外手机质量为0.18kg。若将手机放在水平光滑的桌面上，某次振动时，质量块获得向左5m/s的初速度。若开始时弹簧处于原长，质量块与手机间的摩擦力不计，g＝10m/s2，求：
①当弹性势能最大时，手机的速度及弹簧的弹性势能；
②手机能获得的最大速度；
③质量块开始向右运动瞬间，弹簧的弹性势能。
【考点】无线电波的特点和应用；常见力做功与相应的能量转化；平行板电容器电容的决定式及影响因素；自感线圈对电路的影响．
【专题】定量思想；推理法；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合；电容器专题；推理论证能力．
【答案】（1）B；（2）C；（3）BC；（4）AB；（5）①手机的速度及弹簧的弹性势能分别为0.5m/s，0.225J；②手机能获得的最大速度为1m/s；③质量块开始向右运动瞬间，弹簧的弹性势能为。
【分析】（1）根据平行板电容器的决定式和结构进行分析解答；
（2）根据发射电磁波的条件进行分析解答；
（3）根据波的干涉现象和条件以及波的传播特点进行分析解答；
（4）根据液晶的特性进行分析解答；
（5）根据动量守恒和能量转化和守恒定律进行分析解答。
【解答】解：（1）A.电容触摸屏利用手指与屏幕形成电容来感知触摸，绝缘笔不导电，无法形成电容，故A错误；
B.手指压力增大，距离d减小，根据C可知，导致电容C增大，故B正确；
C.接触面积S变化，电容C也会变化，故C错误；
D.接触面积S增大，电容C也会增大，故D错误。
故选：B。
（2）开放电路才能有效的向外辐射电磁波，下面的三个LC电路中，最能有效地将电磁波发射出去的是开放电路C，故C正确，AB错误。
故选：C。
（3）AB.由图丙可知，降噪声波与环境声波波长相等、又因为两波波速相等，故频率相同，叠加时产生干涉。由于两列声波叠加时振动步调相反，所以叠加后振动减弱，起到降噪效果。降噪过程应用的是声波的干涉原理，两波传到P点振动步调相反，故P点振动减弱，故A错误，B正确；
C.声波在同种均匀介质中传播速度相同，故C正确；
D.波传播时，质点并不随波移动，故D错误。
故选：BC。
（4）A.液晶具有像液体的流动性与和连续性，故A正确；
B.液晶分子保持着固态晶体特有的规则排列方式，故B正确；
C.没有电压时，液晶是透明的能使反射光线通过，当加电压时，液晶变浑浊，光线不能通过，故C错误；
D.液晶具有晶体的光学各向异性，故D错误。
故选：AB。
（5）①已知除质量块外手机的质量为M＝0.18kg，质量块的质量m＝0.02kg，开始振动时质量块的初速度v0＝5m/s。当质量块、手机共速时，弹性势能最大，规定v0的方向为正方向，由质量块、手机动量守恒得mv0＝（m+M）v共，解得v共＝0.5m/s，由能量守恒定律得，解得Epm＝0.225J；
②当弹簧恢复原长时，手机速度最大，设为vm，此时质量块速度为v1，由动量守恒得mv0＝mv1+Mvm，由能量守恒定律得，解得vm＝1m/s；
③质量块开始向右运动瞬间，速度为0，设此时手机的速度为v2，由动量守恒得mv0＝0+Mv2，由能量守恒定律得，解得。
故答案为：（1）B；（2）C；（3）BC；（4）AB；（5）①手机的速度及弹簧的弹性势能分别为0.5m/s，0.225J；②手机能获得的最大速度为1m/s；③质量块开始向右运动瞬间，弹簧的弹性势能为。
【点评】考查电容器、液晶，波的干涉以及动量守恒和能量转化和守恒定律的应用，会根据题意进行准确分析解答。
15．电磁波是个大家族，不同的电磁波产生的机理和产生方式不同。
（1）无线电通信中使用的无线电波，是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。
①（多选）收音机正常工作时接收到的是 　AC　 ，其扬声器发出的是 　BD　 。
A.电磁波
B.机械波
C.横波
D.纵波
②某年听力考试通过收音机进行，通知量示“收听频率为FM（调频）89.9MHz，AM（中波）792kHz”，以下示意图中，可能是接收到的89.9MHz信号的是 　D　 。
③某收音机的接收电路原理简化结构如图所示。已知图示情况下电感L随线圈匝数增加而增大，若需要将收音机频率从FM89.9MHz调到AM792kHz，可以将开关S拨到 　b　 （选填“a”或“b”）；若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积 　减小　 （选填“增加”或“减小”）。
（2）光也是一种电磁波。
①下列现象中，能表明光具存横波性质的是 　C　 。
A.干涉
B.衍射
C.偏振
D.光在真空中传播
②光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片，如图所示，为提高光刻机投影精细图的能力，可以在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.65，空气的折射率近似为1，紫外线在空气中的传播速度接近为c，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，紫外线进入液体后频率 　不变　 （选填“增大”“减小”或“不变”），波速变为 　0.61　 c，更 　不易　 （选填“容易”或“不易”）发生明显衍射。
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；电磁波的产生；电磁波的发射和接收．
【专题】定量思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】（1）①AC，BD；②D；③b，减小；（2）①C；②不变，0.61，不易。
【分析】（1）①根据电磁波是横波，声波是纵波分析；
②根据调频的定义分析；
③根据LC振荡电路的频率公式和电容的决定式纷纷逆袭；
（2）①根据偏振是横波特有的现象分析；
②光从一种介质进入另一种介质，频率不变，根据v计算；根据发生明显衍射的条件分析。
【解答】解：（1）①收音机正常工作时接收到的是电磁波，电磁波是横波，故选AC；其扬声器把电磁波转化为声波，声波是机械波，声波是纵波，故选BD。
②因为“收听频率为FM（调频）89.9MHz，AM（中波）792kHz”，是调频信号，只有D是调频信号，故D正确，ABC错误。
故选：D。
③若需要将收音机频率从FM89.9MHz调到AM792kHz，频率增大，根据LC振荡频率公式f可知，需要减小自感系数L，所以可以将开关S拨到b。若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，则需要减小电容器的电容，根据C可知可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积减小。
（2）①偏振现象是横波特有的现象，所以偏振现象说明光是一种横波，故C正确，ABD错误。
故选：C。
②光从一种介质进入另一种介质，光的频率不变，根据v可知，进入液体后波速变为v≈0.61c，根据v＝λf可知，紫外线的波长变短，根据发生明显衍射的条件可知，更不易发射明显衍射。
故答案为：（1）①AC，BD；②D；③b，减小；（2）①C；②不变，0.61，不易。
【点评】本题考查了对电磁波的相关认识，知道LC振荡电路的频率公式，发生明显衍射的条件，电磁波是横波等是解题的基础。
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