2024-2025学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初第4节电磁波的发现及应用作业含解析新人教版必修3

PAGEPAGE4第4节电磁波的发觉及应用A组·基础达标1．(多选)依据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是()A．教室中亮着的日光灯四周空间必有磁场和电场B．工作时的电磁打点计时器四周必有磁场和电场C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场D．电磁波在同种匀称介质中传播时，速度越来越慢【答案】AB【解析】教室中亮着的日光灯、工作时的打点计时器用的交变电流，在其四周产生交变磁场和电场，故A、B正确；稳定的电场不会产生磁场，故C错误；电磁波在同种匀称介质中传播的速度不变，D错误．2．电磁波在传播时，不变的物理量是()A．振幅 B．频率C．波速 D．波长【答案】B【解析】离波源越远，振幅越小．电磁波在不同介质中的波速不一样，波长也不一样，只有频率相同，故B正确．3．能放射电磁波的电场是()【答案】D【解析】依据麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现匀称改变的电场(如B图、C图时)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性改变的电场(如D图)，才会激发出周期性改变的磁场和周期性改变的电场，形成电磁波，故D正确．4．(多选)某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中正确的是()A．机械波的频率、波长和波速三者满意的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依靠于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波只有横波【答案】ABC【解析】机械波和电磁波有相同之处，也有本质区分，但v＝λf都适用，A正确；机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象，B正确；机械波的传播依靠于介质，电磁波可以在真空中传播，C正确；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D错误．5．(多选)关于麦克斯韦的电磁理论及其成就，下列说法正确的是()A．改变的电场可以产生磁场B．改变的磁场可以产生电场C．证明了电磁波的存在D．预见了真空中电磁波的传播速度等于光速【答案】ABD【解析】A和B项是电磁理论的两大支柱，所以A和B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证明了电磁波的存在，C错误；麦克斯韦预见了真空中电磁波的传播速度等于光速，D正确．6．关于电磁波传播速度的表达式c＝λf，下列结论中正确的是()A．任何频率的电磁波在真空中的传播速度都相同B．频率越高，传播速度就越大C．放射能量越大，传播速度就越大D．波长越长，传播速度就越大【答案】A【解析】电磁波在真空中的速度都为光速，与频率无关，故A正确，B、C、D错误．7．(多选)用麦克斯韦的电磁场理论推断，下列图中表示电场(或磁场)产生相应磁场(或电场)的图像中，正确的是()【答案】BC【解析】A图中的左图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知，其四周空间不会产生电场，A图是错误的；B图中的左图是匀称改变的电场，应当产生稳定的磁场，右图的磁场应是稳定的，所以B图正确；C图中的左图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差eq\f(π,2)，C图是正确的；同理D图错误．8．(多选)隐形飞机外形设计采纳多棱折面，同时表面还采纳吸波涂料，使被反射的雷达信号尽可能弱，从而达到隐身的目的．下列说法中正确的是()A．飞机采纳了隐形技术，不能反射电磁波，因此用肉眼不能望见B．涂料隐形技术是汲取时特定波长的电磁波，人眼还是能望见的C．飞机速度超过音速，不能用超声波雷达来探测D．隐形飞机是用透亮材料制成的【答案】BC【解析】隐形飞机表面的涂料，汲取一些特定波长的电磁波，B正确，A错误；由于声音的速度小于飞机的速度，因此不能用超声波雷达探测，C正确；隐形飞机的原理是吸波而不是透波，D错误．9．在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是()A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．X射线频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．X射线频率最大，可见光的频率最小【答案】B【解析】红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的波长是从长到短，所以其频率是从低到高．则频率最高的是伦琴射线(X射线)，频率最小的红外线，故B正确，A、C、D错误．10．关于电磁波谱，下列说法正确的是()A．在烤箱中能望见一种淡红色的光线，是电热丝发出的红外线B．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线C．γ射线的波长比无线电波的波长长D．紫外线能促使体内维生素D的合成【答案】D【解析】在烤箱中能望见一种淡红色的光线，是电热丝发出的红光，不是红外线，红外线是看不见的，故A错误；红外线的显著作用是热作用，任何物体都在不停地辐射红外线，故B错误；γ射线频率高，波长短，无线电波频率低，波长长，故C错误；紫外线能促使体内维生素D的合成，故D正确．11．按波长由小到大的依次，电磁波谱的排列状况是()A．红外线、无线电波、紫外线、可见光、γ射线、X射线B．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线C．γ射线，X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波D．无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线【答案】C【解析】波长越长、频率越小，依据波长渐渐变大，即频率渐渐变小的依次，电磁波谱可大致分为γ射线、伦琴射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波，故C正确，A、B、D错误．B组·实力提升12．如图所示的四种磁场改变状况，能产生如图中电场的是()ABCD【答案】B【解析】由E－t图像可知，产生的电场是恒定的电场．由麦克斯韦电磁场理论知，匀称改变的磁场才能产生稳定的电场，A图表示恒定的磁场，不会产生电场，故A错误；B图表示匀称改变的磁场，故产生恒定的电场，故B正确；C图与A图相同，不会产生电场，故C错误；D图是周期性改变的磁场，产生周期性改变的电场，故D错误．13.5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络．5G网络运用的无线电波通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段(如图所示)，比目前4G及以下网络(通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率．将来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10Gbps(bps为bitspersecond的英文缩写，即比特率、比特/秒)，是4G网络的50～100倍．关于5G网络运用的无线电波，下列说法正确的是()A．5G信号在真空中的传播速度比4G更快B．5G信号在真空中的频率比在空气中更高C．5G信号的波长比4G信号的更长D．5G信号频率更高，相同时间传递的信息量更大【答案】D【解析】无线电波(电磁波)在真空的传播速度与光速相同，电磁波在不同的介质中传播时，频率不会变，改变的是波长和波速，故A、B错误；由c＝λf可知4G频率低，波长更长，C错误；无线电波(电磁波)频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确．14．具有NFC(近距离无线通信技术)功能的两部手机在间距小于10cm时可以通过(填“声波”或“电磁波”)干脆传输信息，其载波频率为1.4×107Hz，