4.2 电磁场与电磁波 同步练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

4.2 电磁场与电磁波 同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．第一个预言电磁波存在的科学家是（　　） A．安培 B．麦克斯韦 C．法拉第 D．赫兹 2．下列方法中能使平行板电容器的极板间产生磁场的是（   ） A．把电容器接在直流电源两端 B．把电容器接在交流电源两端 C．给电容器充电后保持电荷量不变，将两板间距离匀速增大 D．以上说法均不对 3．某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示，能发射电磁波的是（　　） A． B． C． D． 4．下图为德国科学家赫兹做放电实验的装置。实验中，当感应圈的两个金属球间有火花跳过时，导线环的两个金属小球间也跳过电火花。关于此实验现象，下列说法正确的是（　　） A．当与感应圈相连的两个金属球之间产生电火花时，周围空间出现了恒定的电场 B．当与感应圈相连的两个金属球之间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场 C．此实验不能在真空中完成 D．此实验无法证实电磁波的存在 5．在电磁学理论建立过程中，许多伟大的物理学家作出了贡献。最先通过实验捕捉到了电磁波的科学家是（　　） A．奥斯特 B．赫兹 C．安培 D．库仑 6．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，关于电磁波下列陈述中符合事实的是（　　） A．电磁波既可以是横波，也可以是纵波 B．在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速 C．空间有变化的电场（或磁场）存在，不一定能形成电磁波 D．从太阳、白炽灯等光源直接发出的光都是不同程度的偏振光 7．有关电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．科学家法拉第预言电磁波的存在 C．电磁波的传播不需要介质 D．电磁波的传播速度大于光速 8．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，下列陈述中符合事实的是（　　） A．真空中电磁波的传播速度小于光速 B．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 C．把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能收到信号 D．电磁波传播过程中，电场和磁场独立存在、没有关联 9．下列选项关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法正确的是（  ） A．库仑利用图甲的实验装置测出了万有引力常量 B．奥斯特利用图乙的实验，发现了“磁生电”现象 C．法拉第通过图丙的实验线圈，发现了电磁感应现象 D．麦克斯韦通过图丁的实验捕捉到了电磁波，并证实了自己关于“电磁波”的预言 10．下列说法正确的是（　　） A．电容器带电量越大，其电容就越大 B．电磁波是一种假想的模型，实际上并不存在 C．点电荷在周围空间产生的电场为匀强电场 D．指南针能够指南北方向是因为存在地磁场 二、多选题 11．以下说法其中正确的是（   ） A．在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，为减小偶然误差，应测出单摆作n次全振动的时间t，利用求出单摆的周期 B．如果质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动 C．变化的磁场一定会产生变化的电场 D．图中振荡电路中的电容器正处于放电状态 12．下列说法正确的是（　　） A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车上测速仪探测到反射波的频率（比已知发射的频率）升高 B．旋转一支敲响的音叉，听到的声音会时大时小是因为波的干涉 C．双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加相互加强，波谷与波谷叠加相互削弱 D．赫兹通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度 13．电磁波已广泛应用在很多领域。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．在电磁波的可见光区，紫光的折射率比红光更大 B．电磁波不能产生偏振现象 C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出磁场，空间将产生电磁波 D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论 14．第五代移动通信技术简称5G，5G网络的主要优势在于数据传输速率快，比4G网络快100倍，可以满足高清视频，虚拟现实等大数据量传输，所以越来越多的人选择使用5G手机。5G手机传递信息是通过电磁波来实现的。下列有关电磁波的说法正确的是（    ） A．1886年，科学家麦克斯韦首先通过实验捕捉到了电磁波 B．电磁波和超声波、次声波一样，都可以在真空中传播 C．物体中存在着不停运动的带电微粒，带电微粒的振动会产生变化的电磁场，从而一切物体都在辐射电磁波 D．电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以无线传播 15．下列关于电磁波的叙述中，正确的是（　　） A．电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为 C．电磁波由真空进入介质传播时，波长变短 D．电磁波不能产生干涉现象 三、填空题 16．电磁场 （1）变化的磁场产生电场 ①实验基础：如图，在变化的磁场中放一个 电路，电路里就会产生 。 ②麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的 产生了 ，电场促使导体中的 做定向运动。 ③实质：变化的 产生了 。 （2）变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生 ，那么变化的电场也会在空间产生 。 17．如图所示，在磁感应强度 B 随时间 t 变化的以下四种磁场中，能产生电场的是 ，能产生电磁波是 。 四、解答题 18．某同学正在回答神舟十六号航天员桂海潮的问题，请问他们的通话是通过机械波进行的还是通过电磁波进行的？为什么？ 19．为了证实磁场的存在，常将小磁针放到磁体附近，可以观察到小磁针受到磁场力的作用其N极所指的方向发生了偏转。试设计一种简单可行的办法，以证实电磁波的存在。 20．分析下列生活中的各种现象是否会产生电磁波，并说明原因。 （1）开灯的一瞬间； （2）灯泡正常发光时； （3）关灯的一瞬间； （4）使用电吹风时； （5）电饭煲从加热状态自动跳转到保温状态时。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《4.2 电磁场与电磁波 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D B B C C C C D 题号 11 12 13 14 15 答案 AD ABD AD CD AC 1．B 【详解】英国物理学家麦克斯韦，在19世纪中叶对电磁学进行了深入研究，并在总结电学与磁学知识的基础上提出了电磁场理论，成功地将电与磁联系在一起，并预言了电磁波的存在。 故选B。 2．B 【详解】要想使平行板电容器的极板间产生磁场，则必须要在两板间产生变化的电场。 A．把电容器接在直流电源两端，则只产生稳定的电场，不能产生磁场，A错误； B．把电容器接在交流电源两端，则能产生变化的电场，可产生磁场，B正确； CD．给电容器充电后保持电荷量不变，将两板间距离匀速增大，则由于电容器两板间的场强与距离无关，则电场不变，CD错误。 故选B。 3．D 【详解】A．由麦克斯韦电磁场理论知，当空间出现恒定的电场时，由于它不激发磁场，故无电磁波产生，故A错误； BC．当出现均匀变化的电场时，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，故BC错误； D．周期性变化的电场会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场……如此交替的产生磁场和电场，便会形成电磁波，故D正确。 故选D。 4．B 【详解】当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的电磁场，这种电磁场以电磁波的形式在空间传播，在电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙处也产生了火花；这个实验证实了电磁波的存在；电磁波传播不需要介质，可在真空中传播。 故选B。 5．B 【详解】在电磁学理论建立过程中，麦克斯韦预言了电磁波的存在；最先通过实验捕捉到了电磁波的科学家是赫兹。 故选B。 6．C 【详解】A．电磁波为横波，故A错误； B．在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，故B错误； C．只有周期性变化的电场才能形成电磁波，均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，将不能再产生电磁波，故C正确； D．从太阳、白炽灯等光源直接发出的光都是自然光，不是偏振光，故D错误。 故选C。 7．C 【分析】电磁波的传播不需要介质，在真空中传播的速度等于光速． 【详解】A、C、电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质吗故A错误，C正确．B、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了光波就是电磁波，故B错误．D、光波就是电磁波，在真空中电磁波的传播速度等于光速，故D错误．故选C． 【点睛】解决本题的关键知道电磁波的特点，以及知道电磁波与机械波的区别． 8．C 【详解】A．真空中电磁波的传播速度等于光速，故A错误； B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故B错误； C．电磁波在真空中可以传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能收到信号，故C正确； D．电磁波传播过程中，电场和磁场是相互关联，相互联系的，故D错误。 故选C。 9．C 【详解】A．该实验是库仑发现库仑定律的实验，故A错误； B．该实验是奥斯特研究电流磁效应的实验；奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场，故B错误； C．法拉第通过图丙的实验线圈，发现了电磁感应现象，故C正确； D．赫兹通过图丁的实验捕捉到了电磁波，并证实了麦克斯韦关于“电磁波”的预言，故D错误。 故选C。 10．D 【详解】A．电容器的电容取决于电容器本身的性质，电容与带电量及电压无关，故A错误； B．电磁波是变化电磁场产生的，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场又产生变化的磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，实际存在的，故B错误； C．点电荷的在其周围空间激发的电场是辐射状的电场，故C错误； D．指南针能够指南北方向是因为地球周围存在的磁场，指示针在磁场中受到地磁场的作用，故D正确。 故选D。 11．AD 【详解】A．在“探究单摆的周期和摆长的关系”实验中，为减小偶然误差，应测出单摆做n次全振动的时间，利用 求单摆的周期，选项A正确； B．当物体所受的回复力始终指向平衡位置，且满足关系公式 这样的运动称为简谐运动，选项B错误； C．变化的磁场一定会产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，选项C错误； D．螺线管内的磁场方向表明电流流入电容器下极板，故而知电容器正处于放电状态，选项D正确。 故选AD。 考点：本题旨在考查单摆、简谐运动、电磁波、衍射． 12．ABD 【详解】A．由多普勒效应可知，车辆匀速驶向停在路边的警车，观察者观测到的频率增加，即警车上测速仪探测到反射波的频率升高，故A正确； B．音叉的两个叉股就是两个声源，都会发出疏密相间的声波，旋转一只敲响的音叉，声波发生干涉，可能会相互加强或者相互减弱，听到的声音会时大时小，故B正确； C．双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加相互加强，波峰与波谷叠加相互削弱，故C错误； D．赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，他还通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，故D正确。 故选ABD。 13．AD 【详解】A．光的波长越大，在同一介质中折射率越小，在电磁波的可见光区，紫光的波长比红光的小，因此紫光的折射率比红光更大，A正确； B．因电磁波是横波，所以电磁波能产生偏振现象，B错误； C．均匀变化的电场能激发出恒定的磁场，恒定的磁场不能产生电场，麦克斯韦认为周期性变化的电场在空间引起周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又在空间引起周期性变化的电场，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，空间将产生电磁波，C错误； D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，D正确。 故选AD。 14．CD 【详解】A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A错误； B．电磁波能在真空中传播，但超声波、次声波是机械波不能在真空中传播，故B错误； C．物体中存在着不停运动的带电微粒，带电微粒的振动会产生变化的电磁场，从而一切物体都在辐射电磁波，故C正确； D．电磁波不需要依赖于介质传播，所以电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以无线传播，故D正确。 故选CD。 15．AC 【详解】A．电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的，故A正确； B．电磁波只有在真空中的传播速度才是3×108m/s，而在其他介质中传播的速度均小于3×108m/s，故B错误； C．当电磁波由真空进入介质传播时，频率不变，波速减小，波长变短，故C正确； D．电磁波与其他波一样具有干涉、衍射等波的特性，故D错误。 故选AC。 16． 闭合 电流 磁场 电场 自由电子 磁场 电场 电场 磁场 【详解】（1）[1][2]在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生电流。 [3][4][5]电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电子做定向移动。 [6][7]实质是变化的磁场产生电场。 （2）[8][9]麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场。 17． 乙、丙、丁 乙和丁 【详解】[1][2]根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定磁场周围不会产生的电场，不能产生电磁波；根据麦克斯韦的电磁场理论，不均匀变化的磁场周围产生不均匀变化的电场；不均匀变化的电场产生不均匀变化的磁场，能产生电磁波；均匀变化的磁场产生恒定的电场，故能产生电场的是乙、丙、丁；能产生电磁波是乙和丁。 18．见解析 【详解】该同学回答神舟十六号航天员桂海潮的问题时，他们的通话是通过电磁波传播的。因为机械波的传播离不开介质，而电磁波可以在真空中传播。 19．见解析 【详解】用导线让电池短路，并用导线在电池的任意一极不停摩擦，产生变化的电流；靠近打开的收音机，若出现杂音，则证明电磁波的存在。 20．见解析 【详解】变化的电流周围存在着电磁波，因此当电路中电流有变化时，会在空间产生电磁波。 （1）开灯的一瞬间，电路中电流从无到有，电流是变化的，故会产生电磁波； （2）生活中的灯泡正常发光时，通过灯泡的电流（交流）方向是变化的，会产生电磁波； （3）关灯的一瞬间，电路中电流从有到无，电流是变化的，故会产生电磁波； （4）电吹风使用的是交流电源，电流方向有变化，故会产生电磁波； （5）电饭煲从加热状态自动跳转到保温状态时电路中的电流是变化的，故会产生电磁波。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $