2024年高考物理必修三专题练习第4节 电磁波的发现及应用

《模型畫法·物理課堂》馮考必勝第4节电磁波的发现及应用【刷基础】【题型1麦克斯韦电磁场理论】1．[河南郑州2020高二下期末]下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是()A．变化的磁场产生的电场一定是变化的B．不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场C．稳定的磁场产生不稳定的电场D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的答案：D解析：根据麦克斯韦的电磁场理论知，变化的磁场周围能产生电场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，A错误；不均匀变化的电场产生变化的磁场，磁场有可能不是均匀变化的，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，B错误；稳定的磁场周围不产生电场，C错误；振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的，振荡的电场在周围空间产生的磁场也是振荡的，D正确．2．下列图中所示的四种磁场变化情况，能产生如图所示的电场的是()ABCD答案：C解析：由图可知，产生的电场为匀强电场，根据麦克斯韦的电磁场理论可知，只有磁场随着时间均匀变化，才会产生恒定的电场，故C正确，A、B、D错误．【题型2电磁波的产生及特点】3．[广东佛山一中2020高二下段考]关于电磁波的下列说法，正确的是()A．电磁波可以在真空中传播B．电磁波不能在空气中传播C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在D．赫兹首次预言并且第一次通过实验验证了电磁波的存在答案：A解析：电磁波本身就是物质，能在真空中传播，也能在空气中传播，A正确，B错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，C、D错误．4．[四川宜宾叙州二中2020高二下月考]关于电磁波，下列说法不正确的是()A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度方向均垂直D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输答案：D解析：电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，A正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，B正确；电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度方向均垂直，C正确；利用电磁波传递信号可以实现无线通信，同时电磁波也能通过电缆、光缆传输，D错误．5．[江苏沭阳2020高二下期中](多选)下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是()A．均匀变化的磁场在周围空间产生均匀变化的电场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．赫兹通过实验证实了电磁波的存在D．只有空间某个区域有振荡变化的电场或磁场，才能产生电磁波答案：CD解析：均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，选项A错误；均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场，不会产生电磁波，选项B错误；电磁波最早由麦克斯韦预测，由赫兹通过实验证实，选项C正确；电磁波可以由振荡变化的电场或磁场产生，选项D正确．【题型3电磁波谱的频率及波长】 6．在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的波长大小关系是()A．可见光的波长最长，红外线的波长最短B．红外线的波长最长，X射线的波长最短C．红外线的波长最长，可见光的波长最短D．可见光的波长最长，X射线波长最短答案：B解析：电磁波谱中，按波长逐渐减小的顺序依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线等，故红外线、可见光和X射线中，红外线的波长最长，X射线的波长最短，故B正确．7．[江苏徐州2020高二下期末改编](多选)第5代移动通信技术(简称5G)，是新一代蜂窝移动通信技术，数据传输速率比4GLTE蜂窝网络快100倍．下表为5G使用的无线电波的频率范围．已知光在真空中的传播速度c＝3×108m/s，1MHz＝1×106Hz，下列说法正确的有()频率范围名称对应的频率范围FR1450MHz～6000MHzFR224250MHz～52600MHzA．在真空中传播时，FR1比FR2中的无线电波的波长更长B．在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的波长更长C．在真空中传播时，FR2中频率为28000MHz的无线电波波长约为10.7mmD．在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的传播速度更大答案：AC解析：FR1比FR2对应的频率范围较小，根据λ＝eq\f(c,f)，FR1中的无线电波波长更长，选项A正确，B错误；在真空中传播时，FR2中频率为28000MHz的无线电波波长λ＝eq\f(c,f)＝eq\f(3×108,28000×106)m＝1.07×10－2m＝10.7mm，在真空中传播时，FR2与FR1中的无线电波的传播速度相同，均为3×108m/s，选项C正确，D错误．【题型4对红外线等电磁波的认识】8．关于电磁波的应用，下列说法不正确的是()A．医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒B．工业上利用γ射线检查金属部件内部有无砂眼或裂缝C．刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短、分辨率高D．卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为红外线衍射能力较强答案：A解析：紫外线能量高，可以破坏细胞核中的物质，医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，A不正确；γ射线具有较强的穿透性，故工业上利用γ射线检查金属内部有无砂眼或裂缝，B正确；刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，衍射条纹间距小，分辨率高，C正确；红外线的波长长，衍射能力较强，D正确．9．“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，这利用了红外线的()A．穿透性B．热效应C．可见性D．化学效应答案：B解析：红外线是不可见光，人眼无法觉察到，C错误．红外线的波长长，频率低，穿透能力较弱，A错误．红外线有很强的热效应，紫外线有很强的化学效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，卫星正是利用这一性质得到大气云层遥感图的，故B正确，D错误．【题型5电磁波的能量】10．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．冰箱答案：C解析：电饭锅是利用电流的热效应工作的，故A错误；洗衣机是利用电动机工作的，故B错误；微波炉是利用电磁波工作的，故C正确；冰箱是利用电流做功