第十三章第4节电磁波的发现及应用同步练习-2021-2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册word版含答案

2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册第十三章第4节电磁波的发现及应用同步练习
第I卷（选择题）
一、单选题
1．下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．电磁波实际上是不存在的，是抽象的
B．电磁波具有能量
C．电磁波中X射线的能量最高
D．太阳辐射的能量都集中在可见光区域
2．北京时间2003年10月29日14时13分，太阳风暴袭击地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴，当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北部一些电网出现了电流急冲现象，太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中（　　）
A．波长较短的可见光
B．波长较长的可见光
C．波长较短的紫外线
D．波长较长的红外线
3．下列几种说法中，正确的是（
）
A．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场
B．紫外线是一种紫色的可见光
C．红外线、可见光、紫外线、射线，是按波长由长到短排列
D．红外夜视镜是利用了红光特点而制成的
4．下列家用电器中应用电磁波工作的是（　　）
A．电饭锅
B．洗衣机
C．微波炉
D．冰箱
5．我们的生活已经离不开电磁波，如：GPS定位系统使用频率为10.23MHz（1MHz=106Hz）的电磁波，手机工作时使用频率为800～1900MHz的电磁波，家用5GWi-Fi使用频率约为5725MHz的电磁波，地铁行李安检时使用频率为1018Hz的电磁波。关于这四种电磁波的说法正确的是（　　）
A．家用5GWi-Fi电磁波的衍射现象最明显
B．GPS定位系统使用的电磁波的能量最强
C．地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领
D．手机工作时使用的电磁波是纵波且不能产生偏振现象
6．在图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时（
）
A．a点电势比b点高
B．电容器两极板间场强正在减小
C．电路中电场能正在增大
D．线圈中感应电动势正在增大
7．磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如图所示，其中能产生电场的磁场和能产生持续电磁波的磁场分别为（
）
A．②③④、③④
B．①③④、③④
C．②③④、②④
D．①③④、②④
8．下列各组电磁波中，按波长由长到短排列正确的是　　
A．红外线、紫外线、可见光、射线
B．射线、紫外线、红外线、可见光
C．射线、紫外线、可见光、红外线
D．红外线、可见光、紫外线、射线
9．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征。下列说法正确的是（　　）
A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度
B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动
C．电磁波都能被人看见，声波都能被人听见
D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波
10．电磁波和机械波的相同之处是　　
A．都可以在真空中传播
B．都可以发生干涉和衍射现象
C．它们在同一介质中传播速度相同
D．都有纵波和横波
11．“风云”二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的
A．穿透性
B．热效应
C．可见性
D．化学效应
12．以下电场中能产生电磁波的是(　　)
A．E＝10
N/C
B．E＝5sin(4t＋1)
N/C
C．E＝(3t＋2)
N/C
D．E＝(4t2－2t)
N/C
13．医院常用X光机检查人的身体，X光机利用了X射线的（
）
A．荧光效应
B．灭菌消毒作用
C．强穿透能力
D．显著热效应
14．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了这一预言。电磁波的波长为λ、频率为f、真空中传播速度为c（即光速），则这三个物理量之间关系式正确的是
A．λ=cf
B．c=λf
C．
D．f=cλ
第II卷（非选择题）
二、填空题
15．手机是一部可移动的______________设备。不宜使用手机的场合有：①___________，②___________，③____________，④____________，⑤____________。
16．如表所示为某品牌微波炉的部分技术参数，根据相关数据可知该微波炉所用微波的波长为______m（保留两位小数）。若微波炉工作电流为额定电流，加热食品，消耗的电能为________J。（注：）
额定电压/额定电流
微波频率/输出功率
内腔容积
17．____________提出光是一种________波，_________用实验验证了这一预言.红外线最显著的作用是______，_______都会发出红外线，红外线波长比红光________，所以_______现象较显著，易透过云雾，可用于高空摄影；紫外线的主要作用是_______，______能发出紫外线，紫外线还有_____效应和_______作用，伦琴射线又叫_________射线，波长比紫外线________.
三、解答题
18．我们根据什么说电磁波是一种物质？
19．打开收音机的开关，转动选台旋钮，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量。接着，按照如图所示的方式在收音机附近将电池盒的两引线反复碰触，你会听到收音机中发出“咔咔咔”的响声。为什么会产生这种现象？
20．某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103
MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4
ms，求被监视的目标到雷达的距离和该雷达发出电磁波的波长.
21．中国航天员在天宫一号上成功进行了太空授课（如图）。已知天宫一号空间实验室轨道半径为，地球半径为，试计算航天员讲课的实时画面从天宫一号空间实验室发至地面接收站，最少需要多少时间？
参考答案
1．B
【详解】
A．电磁波是一种实际存在的物质，故A错误；
B．电磁波具有能量，故B正确；
C．射线的频率最大，能量最高，故C错误；
D．太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域，故D错误。
故选B。
2．C
【详解】
臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己。
故选C。
3．C
【详解】
A．均匀变化的电场可产生恒定的磁场，故A错误；
B．紫外线是一种紫色的不可见光。故B错误；
C．红外线、可见光、紫外线、射线，是按波长由长到短排列。故C正确；
D．红外夜视镜是利用了红外线特点而制成的。故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．电饭锅是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意；
B．洗衣机是利用电动机工作的，故B不符合题意；
C．微波炉是利用电磁波工作的，故C符合题意；
D．冰箱是利用电流做功实现内能转移的，故D不符合题意。
故选C。
5．C
【详解】
A．电磁波波长越长，频率越低，则衍射现象越明显，GPS定位系统的电磁波衍射现象最明显，故A错误；
B．根据可知，频率越高，能量越强，则地铁行李安检时使用的能量最强，故B错误；
C．地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领，故C正确；
D．电磁波是横波，能产生偏振现象，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】
A.线圈中磁场方向向上，说明回路中电流是顺时针的；电路的电流正在增强，说明电容器正在放电。所以下极板带正电，上极板带负电，a点电势比b点低，故A错误；
BC.由于电流正在增强，知电容器在放电，则电容器两极板间电荷量减小，电压减小，场强正在减小，电路中电场能正在减小，故B正确，C错误；
D.电容放电电流增加逐渐变慢，线圈中感应电动势正在减小，故D错误。
故选：B。
7．C
【详解】
根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场．故②③④都可以产生电场；
周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，从而产生电磁波，故只有②④可以产生电磁波。
A.
②③④、③④。故A错误；
B.
①③④、③④。故B错误；
C.
②③④、②④。故C正确；
D.
①③④、②④。故D错误。
8．D
【详解】
电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，射线伽马射线，故D正确，ABC错误．
故选D．
9．A
【详解】
声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度；鼓膜的振动是空气的振动带动的，人耳听不到电磁波；电磁波的传播不需要介质，人耳听不到电磁波；二胡和电子琴发出的都是声波。
故选A。
10．B
【详解】
机械波不能在真空中传播，A错误；机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象，B正确；电磁波在真空中传播的速度等于光速，机械波比如声波在空气中的传播速度等于，C错误；电磁波是横波，机械波有横波也有纵波，D错误．
11．B
【详解】
C、红外线是不可见光，人眼无法觉察到，所以C错误．
A、它的波长长，频率低，穿透能力较弱，A错误．
B、D、它的主要作用是热效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，正是利用这一性质得到大气层遥感图的，故B正确，D错误．
故选B
12．B
【详解】
A项：E＝10
N/C为怛定的电场，不能产生磁场，所以不能产生电磁波，故A错误；
B项：E＝5sin(4t＋1)
N/C是周期性变化的电场，能产生周期性变化的磁场，所以能产生电磁波，故B正确；
C项：E＝(3t＋2)
N/C是均匀变化的电场，能产生恒定的磁场，所以不能产生电磁波，故C错误；
D项：E＝(4t2－2t)
N/C虽然是非均匀变化的电场，但产生的磁场是均匀变化的，这个均匀变化的磁场再产生的电场是恒定的，此后不再产生磁场，即不能产生电磁波，故D错误．
13．C
【详解】
紫外线具有化学效应强，能杀菌，制成消毒灯，还具有荧光效应，能制成验钞机来验钞，故AB不符合题意；X射线具有较强的穿透能力，常在医疗上用来检查身体线，故C符合题意；红外线具有显著的热效应能制成热谱仪，制成红外线夜视仪，红外线可以用来遥控，制成电视遥控器．所以D选项不符合题意．故选C．
14．B
【详解】
电磁波的波长为λ、频率为f、真空中传播速度为c（即光速），则这三个物理量之间关系式是
或者
或者
故选B。
15．无线电通信
飞机
汽车加油站
医院内
爆破地带
雷雨天
【详解】
[1]手机是一部可移动的无线电通信设备。
[2][3][4][5][6]不宜使用手机的场合有：①飞机；②汽车加油站；③医院内；④爆破地带；⑤雷雨天。
16．0.12
【详解】
[1]微波频率f=2450MHz，则波长
[2]消耗电能
17．麦克斯韦
电磁
赫兹
热效应
一切物体
长
衍射
化学效应
高温物体
荧光
杀菌、消毒
X
短
【详解】
[1][2][3][4]麦克斯韦提出光是一种电磁波，后来赫兹用实验验证了这一预言.红外线最显著的作用是热效应；
[5][6]一切物体都会发出红外线，由电磁波谱可知，红外线波长比红光长；
[7]由发生明显衍射件可知，红外线衍射现象较显著，易透过云雾，可用于高空摄影；
[8][9][10[11]紫外线的主要作用是化学效应，高温物体能发出紫外线，紫外线还有荧光，杀菌、消毒作用；
[12][13]伦琴射线又叫x射线，波长比紫外线短。
18．从电磁波可以脱离电荷独自存在，不需要借助媒介传播，具有能量这三个方面可以得到电磁波和实物粒子一样是一种物质，且借助仪器也可以探测到许许多多的电磁波，所以电磁波是一种物质。
【详解】
从电磁波可以脱离电荷独自存在，不需要借助媒介传播，具有能量这三个方面可以得到电磁波和实物粒子一样是一种物质，且借助仪器也可以探测到许许多多的电磁波，所以电磁波是一种物质。这是人们对物质认识的一个重大发现。
19．见解析
【详解】
电池盒的两根引线反复碰触时，电流迅速变化，产生的电场迅速变化，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场形成电磁波向外传播，当电磁波遇到收音机时被接收到，从而发出咯咯的声响。
20．60
km　0.1
m
【详解】
被监视的目标到雷达的距离
s＝cΔt＝3×108×0.4×10－3
m＝1.2×105
m＝120
km.
这是电磁波往返的路程，所以目标到雷达的距离为60
km.
由c＝λf，得
λ＝＝0.1
m.
21．
【详解】
根据运动公式得