13.4 电磁波的发现及应用（专项训练：4大考点）-2024-2025学年高二物理精剖细解讲义（人教版2019必修第三册）

12.4 能源与可持续发展（专项训练：4大考点） 电磁波的发现及应用内容的考点： 1、电磁场理论与电磁波发现； 2、电磁波与信息化社会； 3、电磁波的波长和频率； 4、电磁波的能量。 1、电磁场理论与电磁波发现 1．下列关于电磁场、电磁波的说法中正确的是（    ） A．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 B．电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同 C．人们利用电磁波传递信息或者能量 D．电磁场仅仅是一种描述方式，不是真正的物质存在 2．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在 B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 C．电磁波可以用来通讯 D．波长越长的电磁波，其能量子能量越大 2、电磁波与信息化社会 3．2024年1月10日，华为Mate60系列手机携带自研麒麟5G芯片回归。5G网络使用通信频率3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段。下列说法正确的是（　　） A．在同一介质中，5G信号比4G信号波长更长 B．在同一介质中，5G信号比4G信号衍射本领更弱 C．在同一介质中，5G信号比4G信号的传播速度更大 D．在同一介质中，5G信号与4G信号会发生干涉 4．2023年10月26日11时14分，长征二号F遥十七运载火箭托举着神舟十七号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火升空，送汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔赴“天宫”。如图所示，神十六、神十七两个乘组“太空会师”，航天员能与地面工作人员保持实时联络，直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波说法正确的是（　　） A．电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联 B．电磁波可以在真空中传播 C．不能用实验验证电磁波的存在 D．太空中航天员讲话时画面与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度 3、电磁波的波长和频率 5．英国物理学家麦克斯韦推算出一个出人意料的结果：电磁波的速度等于光速！电磁波在空气中的传播速度近似等于，某无线电波的频率是，该电磁波在空气中的波长为（　　） A．1.52m B．3.01m C．2.56m D．1.09m 6．2022年元旦，神舟十三号三名航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站内以“青春”“梦想”“奋斗”为关键词，同京港澳三地青年进行天地对话。这场别开生面的“天宫对话”激发了包括港澳在内全国青年对太空的探索之心，更点燃了他们为祖国骄傲的爱国热情。他们的通话信息经处理后通过电磁波传输。对于在真空中传播的电磁波，下列说法正确的是（    ） A．波长越长的频率越低 B．频率越高的传播速度越大 C．电磁波能量越大传播速度越大 D．首次通过实验证实电磁波的存在的科学家是麦克斯韦 4、电磁波的能量 7．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波 B．电磁波是一种物质不能在真空中传播 C．红外线的波长比X射线的波长短 D．电磁波能传播信息，但不能传播能量 8．电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（　　）    A．电磁炉是利用电磁波来工作的 B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的 C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的 D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的 多选题 9．下列关于电磁波的说法，正确的是（　　） A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/s C．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短 D．只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波 10．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．5G信号4G信号都是电磁波，5G信号比4G信号在真空中传播得更快 B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在 C．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 11．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场 B．麦克斯韦预言电磁波的存在 C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都是电磁波 D．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，有显著的热效应 12．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在 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 13．下列说法中正确的是（　　） A．北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的 B．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应 C．常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 D．遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征 14．关于光波和无线电波，下列说法正确的是（　　） A．都是电磁波 B．都可以在真空中传播 C．在真空中的传播速度都是3×108m/s D．二者的波长、频率均相同 15．在电磁波中，波长按从长到短排列的是（　　） A．无线电波、可见光、红外线 B．无线电波、可见光、γ射线 C．红光、黄光、绿光 D．紫外线、X射线、γ射线 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.4 能源与可持续发展（专项训练：4大考点） 电磁波的发现及应用内容的考点： 1、电磁场理论与电磁波发现； 2、电磁波与信息化社会； 3、电磁波的波长和频率； 4、电磁波的能量。 1、电磁场理论与电磁波发现 1．下列关于电磁场、电磁波的说法中正确的是（    ） A．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 B．电磁波在不同介质中的传播速度大小都相同 C．人们利用电磁波传递信息或者能量 D．电磁场仅仅是一种描述方式，不是真正的物质存在 【答案】C 【详解】A．变化的电场周围一定存在磁场，变化的磁场周围一定存在电场，选项A错误； B．电磁波在不同介质中的传播速度大小不相同，选项B错误； C．人们利用电磁波传递信息或者能量，选项C正确； D．电磁场是真正存在的物质，选项D错误。 故选C。 2．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在 B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场 C．电磁波可以用来通讯 D．波长越长的电磁波，其能量子能量越大 【答案】C 【详解】A．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误； B．均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故B错误； C．电磁波可以用来通讯，故C正确； D．波长越长的电磁波，频率越小，其能量子能量越小，故D错误； 故选C。 2、电磁波与信息化社会 3．2024年1月10日，华为Mate60系列手机携带自研麒麟5G芯片回归。5G网络使用通信频率3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段。下列说法正确的是（　　） A．在同一介质中，5G信号比4G信号波长更长 B．在同一介质中，5G信号比4G信号衍射本领更弱 C．在同一介质中，5G信号比4G信号的传播速度更大 D．在同一介质中，5G信号与4G信号会发生干涉 【答案】B 【详解】A．在同一介质中，5G信号频率高，则比4G信号波长短，选项A错误； B．在同一介质中，5G信号波长较短，则比4G信号衍射本领更弱，选项B正确； C．在同一介质中，5G信号与4G信号的传播速度相等，选项C错误； D．在同一介质中，5G信号与4G信号频率不同，不会发生干涉，选项D错误。 故选B。 4．2023年10月26日11时14分，长征二号F遥十七运载火箭托举着神舟十七号载人飞船，在酒泉卫星发射中心点火升空，送汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔赴“天宫”。如图所示，神十六、神十七两个乘组“太空会师”，航天员能与地面工作人员保持实时联络，直播画面通过电磁波传送到地面。下列关于电磁波说法正确的是（　　） A．电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联 B．电磁波可以在真空中传播 C．不能用实验验证电磁波的存在 D．太空中航天员讲话时画面与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度 【答案】B 【详解】A．电磁波传播过程中，电场和磁场是相互关联，相互联系的，选项A错误； B．电磁波可以在真空中传播，选项B正确； C．可以用实验验证电磁波的存在，选项C错误； D．太空中航天员讲话时画面与声音都是通过电磁波传播到地面的，所以画面和声音同步，但不能说明电磁波与声波具有相同的传播速度，选项D错误。 故选B。 3、电磁波的波长和频率 5．英国物理学家麦克斯韦推算出一个出人意料的结果：电磁波的速度等于光速！电磁波在空气中的传播速度近似等于，某无线电波的频率是，该电磁波在空气中的波长为（　　） A．1.52m B．3.01m C．2.56m D．1.09m 【答案】B 【详解】由c=λf，代入已知数据，解得 故选B。 6．2022年元旦，神舟十三号三名航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站内以“青春”“梦想”“奋斗”为关键词，同京港澳三地青年进行天地对话。这场别开生面的“天宫对话”激发了包括港澳在内全国青年对太空的探索之心，更点燃了他们为祖国骄傲的爱国热情。他们的通话信息经处理后通过电磁波传输。对于在真空中传播的电磁波，下列说法正确的是（    ） A．波长越长的频率越低 B．频率越高的传播速度越大 C．电磁波能量越大传播速度越大 D．首次通过实验证实电磁波的存在的科学家是麦克斯韦 【答案】A 【详解】A．根据 可知波长越长，频率越低，A正确。 BC．电磁波在真空中传播的速度都相同，都为光速，B错误，C错误； Ｄ．赫兹用实验证明了电磁波的存在，D错误。 故选A。 4、电磁波的能量 7．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波 B．电磁波是一种物质不能在真空中传播 C．红外线的波长比X射线的波长短 D．电磁波能传播信息，但不能传播能量 【答案】A 【详解】A. 变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波，A正确； B. 电磁波是一种物质，能在真空中传播，B错误； C. 红外线的波长比X射线的波长长，C错误； D. 电磁波能传播信息，也能传播能量，D错误。 故选A。 8．电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（　　）    A．电磁炉是利用电磁波来工作的 B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的 C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的 D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的 【答案】A 【详解】A．电磁炉是利电磁感应原理和电流的热效应来工作的，故A错误，符合题意； B．微波时电磁波的一部分，食物分子在微波的作用下剧烈震动，内能增大，温度升高，达到加热的目的，故B正确，不符合题意； C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，故C正确，不符合题意； D．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确，不符合题意。 故选A。 多选题 9．下列关于电磁波的说法，正确的是（　　） A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/s C．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短 D．只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波 【答案】AC 【详解】A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播，A正确； BC．电磁波在真空中的传播速度为光速3.0×108 m/s，由 可知从一种介质进入另一种介质，频率不变，但速度、波长会变化，电磁波仍具有波的特征，电磁波只有在真空中的传播速度才为3.0×108 m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×108 m/s，波长变短，B错误，C正确； D．只有交变的电场和磁场才能产生电磁波，D错误； 故选AC。 10．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．5G信号4G信号都是电磁波，5G信号比4G信号在真空中传播得更快 B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在 C．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 【答案】BC 【详解】A．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A错误； B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B正确； C．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故C正确； D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，故D错误。 故选BC。 11．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场 B．麦克斯韦预言电磁波的存在 C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都是电磁波 D．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，有显著的热效应 【答案】ABC 【详解】A．根据麦克斯韦电磁理论，变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场，A正确； B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，B正确； C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都是电磁波，C正确； D．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，没有显著的热效应，D错误。 故选ABC。 12．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在 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 【答案】AB 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波存在，故A正确； B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，非均匀周期性变化的电场产生非均匀周期性变化的磁场，非均匀周期性变化的磁场产生非均匀周期性变化的电场，电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故B正确； C．在真空中，所有电磁波传播速度相同为光速，故C错误； D．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输。故D错误。 故选AB。 13．下列说法中正确的是（　　） A．北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的 B．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应 C．常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 D．遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征 【答案】AD 【详解】A．北斗导航系统是利用电磁波工作的，A正确； B．微波炉能快速加热食物是因为食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加，不是利用红外线具有显著的热效应，B错误； C．常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，C错误； D．遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，D正确。 故选AD。 14．关于光波和无线电波，下列说法正确的是（　　） A．都是电磁波 B．都可以在真空中传播 C．在真空中的传播速度都是3×108m/s D．二者的波长、频率均相同 【答案】ABC 【详解】ABC．光波和无线电波本质上都是电磁波，都可以在真空中传播，在真空中传播的速度都是3×108m/s，ABC正确； D．光波和无线电波波长、频率不同，D错误。 故选ABC 15．在电磁波中，波长按从长到短排列的是（　　） A．无线电波、可见光、红外线 B．无线电波、可见光、γ射线 C．红光、黄光、绿光 D．紫外线、X射线、γ射线 【答案】BCD 【详解】电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）→紫外线→X射线→γ射线，由此可知BCD正确。 故选BCD。 学科网（北京）股份有限公司 $$