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2026届高考物理二轮复习专题特训 电磁波与电磁振荡
一、单选题
1.使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意图如图所示。则蓝牙通信的电磁波( )
A.在可见光范围内
B.在真空中波长比手机通信的电磁波短
C.比手机通信的电磁波更容易发生明显衍射现象
D.在真空中的传播速度小于手机通讯的电磁波
2.某高速公路自动测速装置如图甲所示,雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波,相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时,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,在显示屏上呈现出第二个尖形波,光速为c。则在汽车两次接收电磁波过程中,则下列说法正确的( )
A.汽车两次接收无线电波的时间间隔为t
B.第一次接收到电磁波时汽车到雷达的距离为
C.汽车行驶的距离为
D.汽车车速的表达式为
3.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.X射线的波长比微波的波长长
B.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫调制
C.高铁站、机场等地进行安全检查时,利用红外线能探测到箱内的物品
D.利用紫外线遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮
4.下列说法正确的是( )
A.电磁波不具有能量
B.电磁波是一种物质
C.电磁波不能在真空中传播
D.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
5.下列说法正确的是( )
A.所有电磁波产生的机理都是一样的 B.光波也能传递信息
C.在真空中,红光比紫光的速度大 D.电磁波就是指无线电波
6.关于电磁波,下列说法正确的是( )
A.只要有周期性变化的电场,就可以形成电磁波
B.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直
D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过光缆传输
7.下列说法正确的是( )
A.电磁波的频率越高,越易沿地面传播
B.发射出去的电磁波可以传播到无限远处
C.电磁波在各种介质中传播的波长恒定
D.为了实现全球的电视转播,需要利用卫星传播无线电波,它传播的是超短波或微波
8.随着科技的发展,越来越多的手机用户选择使用蓝牙耳机,手机与基站及耳机间的通信过程如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波,以下说法正确的是( )
A.电磁波甲的频率比乙的频率高
B.真空中甲波的传播速度比可见光的传播速度慢
C.紫外线和伦琴射线不属于电磁波
D.光是量子化的,由不可分割的能量子组成
9.下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.紫外线、X射线、射线都具有极强的穿透力,对细胞都具有杀伤性。
B.红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
C.麦克斯韦建立了电磁场理论,预言并验证了电磁波的存在
D.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
10.“中国天眼”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.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围也一定产生变化的电场
B.在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短,速度依次变小
C.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小
D.常用的遥控器通过发出微波来遥控电视机
11.赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现,接收电路的电极如果受到光照,就更容易产生电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象,即照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出。光电效应实验电路如图所示,下列说法正确的是( )
A.玻尔最早用量子观点对光电效应现象给予了合理解释
B.光电效应揭示了光的粒子性,证明了光子除了能量之外还具有动量
C.要测量遏止电压,电源右端为正极
D.遏止电压与入射光频率成正比
12.使用蓝牙耳机可以接听手机来电,已知蓝牙通信的电磁波波段为,可见光的波段为,下列说法正确的是( )
A.在中国空间站可以使用蓝牙耳机收听音乐
B.真空中蓝牙通信的电磁波波长比可见光的波长短
C.蓝牙通信的电磁波的能量子比可见光的能量子大
D.蓝牙通信电磁波在真空中的传播速度比可见光的传播速度小
二、多选题
13.关于电磁波和电磁波谱,下列说法中正确的是( )
A.X射线、紫外线、可见光的频率依次减小
B.电磁波在真空和介质中的传播速度相同
C.在电磁波谱中,频率最高的是射线
D.因红外线具有荧光作用,可以用于防伪
14.下列四种有关电磁波的表述,正确的是( )
A.图1为今年阅兵上亮相的激光武器,激光作为电磁波,传播不需要介质
B.图2为微波炉,用来加热鸡蛋往往容易引起鸡蛋爆裂,是因为微波的热效应导致鸡蛋内部压力过大
C.图3烧炭时,发红的位置只辐射红光,发黄的位置只辐射黄光,黑色的部分不辐射可见光
D.图4中太阳的极高表面温度可以用黑体辐射定律进行测算
15.2021年7月4日,我们在电视中看到了离地面高约为400 km的中国空间站的航天员出舱活动的画面,此次出舱活动的顺利完成标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站的。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波的波长越长,其能量子的能量越小
B.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
C.航天员出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.014 s
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波,并证实了麦克斯韦的电磁场理论
16.法拉第用“力线”形象地描述了电磁场,麦克斯韦用数学语言表达了电磁场。下列说法正确的是( )
A.电磁场只是一种描述方式,不是真正的物质存在
B.电磁波的传播靠的是电场和磁场相互“激发”
C.变化的磁场产生了电场,但变化的电场不能产生磁场
D.电磁波既具有能量,也能携带信息
三、填空题
17.2024年1月17日,天舟七号货运飞船成功发射。在火箭加速升空过程中,飞船相对于火箭是___________(填“运动”或“静止”)的;空间站是通过___________波与地面联系的。
18.图中A为某火箭发射场,B为山区,C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射试验。为了传播火箭发射的实况,在发射站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550 m,而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能收听和收看火箭发射的实况,必须通过建在山顶上的转发站来转发________________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)。这是因为_____________________________。
四、计算题
19.赫兹实验中,为什么需要把接收器的两个金属球调节到合适的距离,才有明显现象?
20.电视遥控器不正对电视机,也能控制电视机,你能给出合理的解释吗?
参考答案
1.答案:B
解析:A.由图可知,蓝牙的频率是,不在可见光的频率范围之内,故A错误;
B.手机通信的电磁波的频率为,蓝牙的频率比手机通信的电磁波的频率要高,根据公式可知,蓝牙通信的电磁波在真空中波长比手机通信的电磁波短,故B正确;
C.波长越长,越容易发生明显衍射现象,故手机通信的电磁波更容易发生明显衍射现象,故C错误;
D.在真空中,电磁波的传播速度都是一样的,均为,故D错误。
故选B。
2.答案:D
解析:A.汽车两次接收到电磁波的时间间隔为,A错误;
B.第一次接收到电磁波时汽车到雷达的距离为,故B错误;
C.第二次接收到电磁波时汽车到雷达的距离为
故汽车行驶的距离,C错误;
D.根据上述分析可得,汽车的速度为,D正确。
故选D。
3.答案:B
解析:A.X射线的波长比微波的波长短,A错误;
B.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫调制,B正确;
C.高铁站、机场等地进行安全检查时,利用X射线探测到箱内的物品,C错误;
D.利用红外线遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮,D错误。
故选B。
4.答案:B
解析:AB.电磁波能够传播能量,说明电磁波具有能量,它是一种物质,故A错误,B正确;
C.电磁波既可以在介质中传播,也可以在真空中传播,故C错误;
D,麦克斯韦预言了电磁波,赫兹第一个在实验室证实了电磁波的存在,故D错误。
故选B。
5.答案:B
解析:A.无线电波是由振荡电路产生的,可见光是由外层电子受激发产生的,而X射线是由内层电子受激发产生的,故A错误;
B.光波也能传递信息,且不需要介质,故B正确;
C.在真空中,所有光的传播速度都是,所以真空中,红光与紫光的传播速度相等,故C错误;
D.电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线等,无线电波只是电磁波的一种,属于电磁波,而不是电电磁波就是指无线电波,故D错误。
故选B。
6.答案:C
解析:周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生,才能产生电磁波,A错误.电磁波在真空中的传播速度为光速,与频率无关,B错误.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直,C正确.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,D错误.
7.答案:D
解析:A.沿地面传播的电磁波应该为波长较长,频率较低的电磁波,故A错误;
B.发射出去的电磁波随距离的增大,能量不断损失,故B错误;
C.电磁波在不同介质中传播速度不同,导致波长也发生相应变化,故C错误;
D.由于电视信号属微波段,实现全球的电视转播,需要利用卫星传播无线电波,卫星传播的是超短波或微波,故D正确。
故选D。
8.答案:D
解析:A.由甲、乙波的波长大小关系为
根据
波长越大频率越小,所以甲、乙波的频率关系为
故A错误;
B.真空中,甲波的传播速度等于乙波的传播速度,都等于,故B错误;
C.紫外线和伦琴射线属于电磁波,故C错误;
D.由爱因斯坦的光子说认为光是量子化的,由不可分割的能量子组成,故D正确。
故选D。
9.答案:B
解析:A.紫外线穿透力较X射线、射线弱(如被大气层或玻璃阻挡),但三者均能破坏细胞。题干中“都具有极强的穿透力”表述不准确,故A错误;
B.红外线由物体热辐射产生,红外遥感利用此特性,故B正确;
C.麦克斯韦预言电磁波,赫兹实验验证,故C错误;
D.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,故D错误。
故选B。
10.答案:C
解析:A.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场产生磁场,但不一定产生变化的磁场;变化的磁场产生电场,但不一定产生变化的电场,故A错误;
B.无线电波、红外线、可见光、紫外线都是电磁波,它在真空中的速度相同,故B错误;
C.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时,电容器的电场能最大,则线圈产生的磁场能最小,磁场能大小与电流大小变化同步,所以电路中的电流最小,故C正确;
D.常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机,故D错误。故选C。
11.答案:C
解析:A.爱因斯坦提出光子说,从理论上解释了光电效应的实验现象,故A错误;B.光电效应揭示了光的粒子性,但是不能证明光子除了能量之外还具有动量,故B错误;C.要测量遏止电压,则加反向电压,故电源右端为正极,故C正确;D.根据遏止电压与最大初动能的关系有根据光电效应方程有联立解得可知遏止电压与入射光频率ν成线性关系,不是成正比,故D错误。故选C。
12.答案:A
解析:A.电磁波传播不需要介质,在中国空间站可以使用蓝牙耳机收听音乐,故A正确;
BD.蓝牙通信电磁波在真空中的传播速度等于可见光的传播速度,都为光速,蓝牙通信电磁波的频率小于可见光的频率,根据可知,真空中蓝牙通信的电磁波波长比可见光的波长长,故BD错误;
C.蓝牙通信电磁波的频率小于可见光的频率,根据可知,蓝牙通信的电磁波的能量子比可见光的能量子小,故C错误。
故选A。
13.答案:AC
解析:A.X射线、紫外线、可见光的频率是依次减小的(X射线频率>紫外线>可见光),A正确;
B.电磁波在真空中的传播速度是光速(),在介质中的速度会小于光速(不同介质速度不同),因此传播速度不同,B错误;
C.电磁波谱中频率最高的是γ射线,C正确。
D.具有荧光作用、可用于防伪的是紫外线(不是红外线),红外线的主要作用是热效应,D错误。
故选AC。
14.答案:AD
解析:A.激光作为电磁波,传播不需要介质,故A正确;
B.鸡蛋含有约75%的水分,微波能穿透蛋壳直接使内部水分子振动产生热量,导致内部压力骤增而爆炸,并非是热效应,故B错误;
C.物体的辐射光谱与其温度直接相关 ,发红区域温度较低,主要辐射红光,并非只辐射红光。发黄区域温度更高,主要辐射黄光,并非只辐射黄光,故C错误;
D.太阳的表面温度主要通过黑体辐射定律(如维恩位移定律)测量。故D正确。
故选AD。
15.答案:AD
解析:由可知,电磁波的波长越长,其能量子的能量越小,A正确;根据麦克斯韦的电磁场理论可知,均匀变化的磁场或电场周围产生恒定的电场或磁场,不会产生电磁波,B错误;电磁波在真空中传播的速度,空间站到地球表面的距离约为,则电磁波从空间站传播到地面接收站所用的时间约为,C错误;麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在,赫兹通过实验捕捉到电磁波,从而证明了电磁波的存在,D正确。
16.答案:BD
解析:A.电磁场是真正的物质存在,A错误;
B.电磁波的传播靠的是电场和磁场相互“激发”,即周期性变化的电场能在周围产生周期性变化的磁场,而周期性变化的磁场又能在周围产生周期性变化的电场,这样交替激发,由近及远的向外传播,B正确;
C.变化的磁场产生了电场,变化的电场也能产生磁场,C错误;
D.电磁波既具有能量,也能携带信息,D正确。
故选BD。
17.答案:静止;电磁
解析:在火箭加速升空过程中,飞船与火箭的相对位置没有变化,所以飞船相对于火箭是静止的。电磁波可以传递信息且可在真空中传播,所以空间站是通过电磁波与地面联系的。
18.答案:电视信号;电视信号频率高,波长短,沿直线传播,不易衍射。
解析:
19.答案:见解析
解析:当感应线圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时,空间中出现了迅速变化的电磁场,这种电磁场以电磁波的形式在空间传播。需要把接收器的两个金属球调节到合适的距离,这样才能达到频率相同或接近,才能发生电磁谐振,从而接收到信号。
20.答案:见解析
解析:遥控器发出的红外线,它会以光波的形式沿直线传播,并且可以发生反射。有时遥控器没有对准电视机,而是沿某一方向对准墙壁,也能控制电视机,这是利用了光的反射原理。
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