2025高考物理步步高同步练习必修3练透电磁波的发现及应用

2025高考物理步步高同步练习必修3练透4电磁波的发现及应用考点一麦克斯韦电磁场理论1．(多选)在电磁学发展的过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是()A．奥斯特发现了电流的磁效应B．法拉第发现了电磁感应现象C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，楞次用实验证实了电磁波的存在D．库仑发现了点电荷间的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值2．(多选)(2021·宁波效实中学期中)关于电磁场理论，下列说法正确的是()A．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B．变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场C．变化的电场周围一定产生变化的磁场D．电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s3．(多选)某电场中电场强度随时间变化的图像如选项图所示，能产生磁场的电场是()考点二电磁波谱及电磁波的应用4．(多选)(2021·武汉二中期中)下列关于电磁波的叙述正确的是()A．电磁波是电磁场由发生区域向远处传播形成的B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108m/sC．电磁波由真空进入介质中，波长将变短D．电磁波的传播不需要介质5．(多选)(2022·常州市高二期中)在抗击新冠肺炎疫情的战役中，为了发现高危人群中的疑似病人，通常利用红外线测量人体的温度．关于电磁波的应用，下列说法正确的是()A．红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最短B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线C．微波可用于广播及其他信号的传播D．X射线可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞6．(多选)在电磁波谱中，下列说法正确的是()A．各种电磁波有明显的频率和波长区域界限B．γ射线的频率一定大于X射线的频率C．X射线的波长有可能等于紫外线波长D．可见光波长一定比无线电波的短7．下列说法中正确的是()A．变化的电场一定产生变化的磁场B．电磁波按波长从长到短顺序排列依次是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波C．X射线的穿透本领比γ射线更强D．电磁波在真空中的传播速度等于光速8．下列说法正确的是()A．根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场周围存在变化的磁场B．红外线遥感技术是利用红外线的化学作用C．在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线比红外线的热效应显著D．工业上的金属探伤是利用γ射线具有较强的穿透能力9．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是()A．红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C．电磁波中频率最大的是X射线D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光10．以下关于电磁波的说法不正确的是()A．无线电通信利用的是电磁波B．医院B超发出的超声波是电磁波C．遥控器发出的红外线是电磁波D．透视使用的X射线是电磁波11．(多选)(2021·合肥一中期中)下列能说明电磁波具有能量的是()A．可见光射入人的眼睛，人看到物体B．放在红外线区域的温度计升温很慢C．电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流D．γ射线的穿透能力强，可用于探测金属部件内部的缺陷12．(2021·长沙市一中期中)电磁波在生活中有着广泛的应用．不同波长的电磁波具有不同的特性，因此也有不同的应用．下列器材与其所应用的电磁波对应关系不正确的是()A．雷达——无线电波 B．手机——X射线C．消毒柜——紫外线 D．遥控器——红外线13．(多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A．真空中上述雷达发射的电磁波的传播速度为3×108m/sB．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C．测出从发射电磁波到接收到反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．雷达使用的是无线电波的微波波段14．频率为5×1014Hz的红光，从10m外的交通信号灯直接传到你的眼睛，大约需要多长时间？在这个距离中有多少个波长？15．波长为50～100m的无线电波可通过电离层的反射向远处传播，这些无线电波的频率范围是多大？若传到相隔1500km的远处至少需要多长时间？5能量量子化考点一热辐射和黑体辐射1．黑体辐射电磁波的波长分布的影响因素是()A．温度 B．材料C．表面状况 D．以上都正确2．关于热辐射的认识，下列说法正确的是()A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B．温度越高，物体辐射的电磁波越强C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色3．(多选)下列说法正确的是()A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B．当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高考点二能量子4．普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元．在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是()A．人的个数 B．物体所受的重力C．物体的动能 D．物体的长度5．下列有关光子的说法不正确的是()A．在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫一个光子B．光子是具有质量、能量和体积的实物微粒C．光子的能量跟它的频率有关D．紫光光子的能量比红光光子的能量大6．(多选)(2021·重庆一中期中)下列说法正确的是()A．微观粒子的能量变化是跳跃式的B．能量子与电磁波的频率成正比C．红光的能量子比绿光的大D．电磁波波长越长，其能量子越大7．(2021·湖北武昌实验中学期中)某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光子数为()A.eq\f(λP,hc)B.eq\f(hP,λc)C.eq\f(cPλ,h)D．λPhc考点三能级8．一个氢原子从较高能级跃迁到较低能级．该氢原子()A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少9．(多选)(2021·银川一中期中)下列关于氦原子光谱和能级的说法正确的是()A．氦原子光谱中的亮线是由于氦原子从高能级向低能级跃迁时释放出光子形成的B．氦原子光谱不是连续的，是一些分立的亮线，说明了氦原子的能级是量子化的C．原子能量越高原子越稳定D．原子从高能态向低能态跃迁会放出光子，光子能量等于两个能级之差10．(2021·海南中学期中)一盏电灯发光功率为100W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长λ＝6.0×10－7m，光速c＝3×108m/s，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，在距电灯10m远处，以电灯为球心的球面上，1m2的面积每秒通过的光子数约为()A．2×1017个 B．2×1016个C．2×1015个 D．2×1023个11．(2021·天津市南开中学期中)人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34J·s，光速为3.0×108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是()A．2.3×10－18W B．3.8×10－19WC．7.0×10－10W D．1.2×10－18W12.40瓦的白炽灯，有5%的能量转化为可见光．设所发射的可见光的平均波长为580nm，那么该白炽灯每秒辐射的光子数为多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3×108m/s)章末检测试卷(五)(满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)1．(2021·深圳中学月考)现在车辆常安装GPS(全球定位系统)接收器，可用来接收卫星发射的信号，实现对车辆的精确定位和导航，卫星向GPS接收器传送信息通过的是()A．激光 B．电磁波C．红外线 D．紫外线2．(2021·浙江金华第一中学期中)把长度为l、电流为I的一小段电流元放入某磁场中的A、B两点，电流元在A点受到的磁场力较大，则()A．A点的磁感应强度一定大于B点的磁感应强度B．A、B两点的磁感应强度可能相等C．A、B两点的磁感应强度一定不相等D．A点的磁感应强度一定小于B点的磁感应强度3．(2022·贺州市平桂高级中学高二阶段练习)关于感应电流，下列说法中正确的是()A．只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流B．只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流C．当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流D．若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流4．(2021·北京四中月考)“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5．(2021·武汉市武钢三中期中)太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成，对这七种色光的认识正确的是()A．紫光的波长最长B．红光的能量子最强C．七种色光的能量均相同D．紫光的能量子最强6．(2021·衡阳市一中期末)如图所示，圆形线圈在匀强磁场中所做的各种运动中，能够产生感应电流的是()7．(2021·武汉中学月考)科学研究表明，地球自西向东的自转正在变慢，假如地球的磁场是由地球表面带电引起的，则可以判定()A．地球表面带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱B．地球表面带正电，由于地球自转变慢，地磁场将变强C．地球表面带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变弱D．地球表面带负电，由于地球自转变慢，地磁场将变强8.(2021·岳阳市一中月考)在同一平面内有互相绝缘的三根无限长直导线ab、cd、ef围成一个等边三角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示．O点为等边三角形的中心，M、N两点分别为O点关于导线ab、cd的对称点．已知O点的磁感应强度大小为B1，M点的磁感应强度大小为B2，若撤去导线ef，保持导线ab、cd中的电流不变，则此时N点的磁感应强度大小为()A．B1＋eq\f(B2,2) B．B1－eq\f(B2,2)C.eq\f(B1－B2,2) D.eq\f(B1＋B2,2)二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)9.如图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方．若带电粒子飞过小磁针上方的瞬间，小磁针N极向纸面内偏转，则带电粒子可能是()A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束C．向右飞行的负离子束 D．向左飞行的负离子束10．(2021·浙江宁波中学月考)关于电磁波，下列说法正确的是()A．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波B．周期性变化的电场和磁场可以相互“激发”，形成电磁波C．在真空中，频率越高的电磁波传播速度越大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11.(2021·中山一中期中)如图所示，在一个足够大的磁体产生的磁场中，如果导体AB沿水平并垂直于AB方向运动的速度大小为v1，两磁极沿水平并垂直于AB方向运动的速度大小为v2，则()A．当v1＝v2且方向相同时，可以产生感应电流B．当v1＝v2且方向相反时，可以产生感应电流C．当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流D．若v2＝0，v1的速度方向改为与磁感线的夹角为θ，且θ<90°，v1≠0，可以产生感应电流12．(2021·大同一中月考)如图所示，在方向水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中垂直于磁场和纸面放入一根电流方向垂直于纸面向外的通电直导线，在以导线为中心，半径为r的圆周上有对称的a、b、c、d四个点，则下列说法正确的是()A．a点的实际磁感应强度大于c点的实际磁感应强度B．a点的实际磁感应强度小于c点的实际磁感应强度C．b、d两点的实际磁感应强度方向相同D．b、d两点的实际磁感应强度大小相等三、非选择题(本题共5小题，共52分)13．(8分)探究产生感应电流条件的实验步骤如图所示．(1)本实验中，我们通过观察_____________________________来判断电路中是否有感应电流．(2)通过比较图甲和图丙可知，产生感应电流的一个条件是电路要______________________，通过比较图______________________可知，产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动．(3)若图甲中AB棒不动，磁体左右水平运动，电路中______(选填“有”或“无”)感应电流．14.(8分)如图所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动．t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为L的正方形．(1)求t＝0时穿过MDEN回路的磁通量；(2)为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况