上海市海滨高中2019-2020学年高中物理沪科版选修3-4：电磁场与电磁波 章末综合复习测评（含解析）

电磁场与电磁波
1．下列关于电磁波的说法，不正确的是（?? ）
A．电磁波在真空中的速度为c = 3.00×108m/s
B．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波
C．手机既可接收电磁波，又可发射电磁波
D．电磁波不能传播能量
2．下列关于电磁波的说法中，正确的是
A．电磁波需要有介质才能传播
B．频率、波长、能量的强弱都不能影响电磁波的传播速度
C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
D．法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在
3．建立电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是(　　)
A．法拉第 B．赫兹 C．麦克斯韦 D．奥斯特
4．我国古代有“千里眼”的神话传说，下列发明具有相似功能的是(　　)
A．收音机 B．录音机
C．雷达 D．电灯
5．用实验证实电磁波存在的科学家是　　
A．赫兹 B．麦克斯韦 C．洛伦兹 D．焦耳
6．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．电磁波不会产生污染
7．下列设备工作时，没有利用电磁波的是　　
A．移动电话通话 B．收音机接收广播电台信号
C．电动机通电后正常运转 D．雷达发现飞机
8．关于电磁波下列说法不正确的是（ ）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在
B．赫兹证实了电磁波的存在
C．电磁波的传播需要介质
D．真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c＝λf
9．下列关于电磁场与电磁波的说法错误的是( )
A．麦克斯韦提出光是电磁波的一种形态
B．赫兹的火花实验证明了电磁波的存在
C．电磁波是纵波，不能发生偏振现象
D．变化的电场周围可能产生稳定的磁场
10．关于电磁波，下列说法正确的有(　　)
A．电磁波不包含可见光
B．电磁波不可以在真空中传播
C．电磁波可以传递信息和能量
D．不同波长的电磁波在真空中传播速度大小都相同
11．家用微波炉中使用的微波是电磁波中的一种，频率是 2450MHz，它的波长是_______________m。
12．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，该电波的波长为____________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为____________．
13．20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池．如果在太空设立太阳能卫星电站，可24h发电，且不受昼夜气候的影响．利用微波——电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，太阳能卫星电站的最佳位置在离地1100km的赤道上空，此时微波定向性最好．飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的．可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．(地球半径R=6400km)
（1）太阳能电池将实现哪种转换________．
A．光能—微波 B．光能—热能 C．光能—电能 D．电能—微波
（2）微波是________．
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．机械波
（3）飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙________．
A．反射 B．吸收 C．干涉 D．衍射
（4）微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的________．
A．电离作用 B．穿透作用 C．生物电作用 D．热效应
14．自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,故称为热辐射。热辐射具有如下特点:辐射的能量中包含各种波长的电磁波;物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大;在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同。太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7~1×10-5 m,求出相应的频率范围。
15．自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，故称为热辐射．热辐射具有如下特点:辐射的能量中包含各种波长的电磁波;物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大;在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7~1×10-5 m，求出相应的频率范围．
16．电磁波在真空中传播的速度v是3×108m/s，有一个广播电台的频率f为30×106HZ，这个台发射的电磁波的波长λ约为多少？
参考答案
1．D
【解析】
电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s；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．它们的波长越来越短，频率越来越高．
【详解】
A项：根据电磁理论以及目前的测量可知，电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s．故A正确；
B项：根据电磁波谱的知识可知，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线均属于电磁波．故B正确；
C项：手机既可接收信号，又可发射信号；既可接收电磁波，又可发射电磁波．故C正确；
D项：电磁振荡在空间中传播，就形成电磁波，所以电磁波向外传播能量．故D不正确
本题选择不正确的，故选D．
【点睛】
电磁波是横波，是由变化的电场与变化磁场，且相互垂直．电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量．电磁波在真空传播速度与光速一样，电磁波与光均是一种物质，所以不依赖于介质传播．
2．B
【解析】
试题分析：电磁波不需要有介质，也能传播，故A错误；电磁波传播的速度与频率、波长、电磁波的能量无关，与传播的介质有关，故B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在；赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在；故CD错误.故选D.
【点睛】电磁波的传播不需要介质，麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在．
3．C
【解析】A、法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B、赫兹用实验证实电磁波存在，故B错误；
C、建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是英国物理学家麦克斯韦，故C正确；
D、奥斯特首先发现了电流的磁效应，故D错误。
故选：C。
4．C
【解析】我国古代有“千里眼”的神话传说，与雷达有相似的功能，故选项C正确。
5．A
【解析】
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
【详解】
用实验证实电磁波存在的科学家是赫兹，故A正确，BCD错误；故选A。
【点睛】
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
6．A
【解析】
试题分析：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，故A正确；变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场．故B错误；电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播，故C错误；电磁波也会产生污染．故D错误.故选A.
【点睛】电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．电磁波在真空中传播的速度等于光速，与频率无关．电磁波本身就是一种物质.
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
移动电话是利用无线电波传递信号的，利用了电磁波，故A不符合题意；收音机接收无线电波信号，利用了电磁波，故B不符合题意；电动机通电后正常运转利用电流在磁场中受力规律，没有应用电磁波，故C符合题意；雷达发现飞机利用了微波信号，故D利用了电磁波，不符合题意．所以选C．
8．C
【解析】
【分析】
电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．电磁波在真空中传播的速度等于光速，与频率无关．电磁波本身就是一种物质．
【详解】
A、B项：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故A、B正确；
C项：电磁波本身就是物质，能在真空中传播，而机械波依赖于媒质传播，故C错误；
D项：真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c=λf，故D正确．
本题选错误的，故应选：C．
【点睛】
知道电磁波的产生、传播特点等是解决该题的关键，同时注意这里的变化必须是非均匀变化．
9．C
【解析】
【分析】
麦克斯韦提出电磁场理论，并提出光是电磁波的一种形态。赫兹用实验证明了电磁波的存在。根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
【详解】
A.1865年麦克斯韦提出电磁场理论，并提出光是电磁波的一种形态。故A正确；
B.赫兹的火花实验证明了电磁波的存在。故B正确；
C.电磁波为横波，可以发生偏振现象。故C错误；
D.如果是均匀变化的电场，其周围可产生稳定的磁场，故D正确。
本题选错误的，故选C。
10．CD
【解析】
电磁波包含可见光，电磁波可在真空中传播，故选项AB错误，CD正确．
11．0.122m
【解析】微波的频率是 2450MHz，根据 ，它的波长是
12．600m 2×10-6 J
【解析】
【分析】
电磁波传播过程中的频率是不变的，根据求解波长；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．
【详解】
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
13．C C A D
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]太阳能电池实现光能与电能的转换，C正确，ABD错误。
故选C；
（2）[2]微波是某一频率的电磁波，C正确，ABD错误。
故选C；
（3）[3]飞机外壳可以反射微波，使飞机安全，A正确，BCD错误。
故选A；
（4）[4]微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起热效应，由于太阳能卫星电站的功率很大，产生的热量足以将鸟热死，D正确，ABC错误。
故选D。
14．3×1013~1.5×1015 Hz
【解析】试题分析：根据，结合波长与光速，即可求解。
太阳热辐射能量以光子射出由，
则有：
所以f在（3.0×1013Hz～1.5×1015Hz）
点睛：本题主要考查了波长、频率及波速间的关系式。
15．3×1013-1.5×1015 Hz
【解析】
【详解】
根据公式，可解得，（由电磁波速度公式C=fλ可求此频率范围）
故辐射的频率范围为
16．10m
【解析】电磁波的传播速度是光速，频率波长速度的关系是，所以，