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课时跟踪检测(十八) 电磁波的发现及其应用
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1.下列说法不正确的是 ( )
A.光是一种电磁波
B.电磁波是一种物质
C.爱因斯坦提出了相对论时空观
D.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
2.“神舟十九号”载人飞船于2024年10月30日成功发射,在轨运行6个月后于2025年4月30日返回地球。在发射与回收过程中,地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时,传输信号所使用的是电磁波谱中的 ( )
A.红外线 B.无线电波 C.紫外线 D.X射线
3.下列图像为空间中电场的电场强度E或磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况,其中能在空间中产生电磁波的是 ( )
4.关于电磁场,下列说法中不正确的是 ( )
A.在一个磁铁旁放一带电体,则两者周围空间就形成了电磁场
B.电磁场既不同于静电场,也不同于静磁场
C.电磁场中的电场和磁场是不可分割的一个统一体
D.电磁场中的电场的变化频率和磁场的变化频率是相同的
5.1864年,麦克斯韦预言了电磁波的存在;1886年,赫兹在实验室探测到了电磁波。关于在真空中的电磁波,下列说法正确的是 ( )
A.波长越大,频率越大
B.波长越大,频率越小
C.波长越大,波速越大
D.波长越大,波速越小
6.(多选)关于电磁波谱,下列说法正确的是 ( )
A.X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B.γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光波长长,可以用来消毒
D.在电磁波谱中红外线穿透力最强,可以摧毁病变的细胞
7.下列有关各种家用电器的物理问题说法正确的是 ( )
A.电饭煲和电风扇的工作原理相同
B.电视机和收音机都是依靠接收电磁波工作
C.家用微波炉产生的微波是波长很短的机械波
D.电饭煲煮相同的饭量其耗电量夏天与冬天一样多
8.使用蓝牙耳机接听手机来电,其信号传输的示意图如图所示,已知可见光的频率范围是:4.2×1014~7.8×1014 Hz,则蓝牙通信的电磁波 ( )
A.是蓝光
B.波长比手机通信的电磁波短
C.在真空中的传播速度大小为340 m/s
D.在真空中的传播速度比可见光传播的速度小
9.电磁波在真空中传播的速度c=3×108 m/s,有一个广播电台的频率f=90.0 MHz,这个电台发射的电磁波的波长λ约为 ( )
A.2.70 m B.270 m
C.3.00 m D.3.33 m
10.(2025·泸州高二调研)北京时间2025年8月15日,经过约6.5小时的出舱活动,神舟二十号航天员陈冬、陈中瑞、王杰密切协同,在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下,圆满完成出舱活动全部既定任务,出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站,空间站离地高度约为400 km,下列关于电磁波的说法正确的是 ( )
A.电磁波的波长越长,其在真空中的波速越快
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.航天员出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.014 s
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波,并证实了麦克斯韦的电磁场理论
11.为了体现高考的公平、公正,高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器,该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描,该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰,从而让手机不能检测从基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立连接,达到屏蔽手机信号的目的,手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。由以上信息可知 ( )
A.由于手机信号屏蔽器的作用,考场内没有电磁波了
B.电磁波必须在介质中才能传播
C.手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内
D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的
12.我们的生活已经离不开电磁波,如:GPS定位系统使用频率为10.23 MHz(1 MHz=106 Hz)的电磁波,手机工作时使用频率为800~1 900 MHz 的电磁波,家用5GWi⁃Fi使用频率约为5 725 MHz的电磁波,地铁行李安检时使用频率为1018 Hz 的电磁波。关于这四种电磁波的说法正确的是 ( )
A.家用5GWi⁃Fi电磁波的波长最长
B.GPS定位系统使用的电磁波在真空中的速度最大
C.地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领
D.手机工作时使用的电磁波是频率范围最大的,因此在真空中传播的速度范围也最大
13.红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射,即地面物体发出的某些波长的电磁波,只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。下图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况,由图可知,在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为 ( )
A.2.5~3.5 μm B.4~4.5 μm C.5~7 μm D.8~13 μm
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课时跟踪检测(十八)
1.选D 赫兹用实验证实了电磁波的存在,其余选项表述正确,故选D。
2.选B 在发射与回收过程中,地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时,传输信号所使用的是电磁波谱中的无线电波,故选B。
3.选C 已知变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远向周围传播,形成电磁波,图A中,电场恒定,不产生磁场,不能产生电磁波,故A错误;图B中,电场均匀变化,产生恒定的磁场,不能产生电磁波,故B错误;图C中,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,能产生电磁波,故C正确;图D中,均匀变化的磁场,产生恒定的电场,不能产生电磁波,故D错误。
4.选A 电磁场是变化的电场和变化的磁场形成的不可分割的统一场,而不是静电场和静磁场简单的复合,故A错误。
5.选B 在真空中,所有电磁波的传播速度一定,都等于光速,所以波速与波长、频率无关,根据公式c=λf可知波长越大,频率越小,B正确,A、C、D错误。
6.选AB X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变,A正确;γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高,B正确;在电磁波谱中从无线电波到γ射线,波长逐渐减小,频率逐渐增大,紫外线比紫光波长短,C错误;γ射线穿透力最强,可以摧毁病变的细胞,D错误。
7.选B 电饭煲的工作原理是电流的热效应,而电风扇的工作原理是通电导线在磁场中受力而运动,两者原理不同,A错误;电视机和收音机都是依靠接收电磁波工作,B正确;微波是电磁波,不是机械波,C错误;电饭煲煮相同的饭量其耗电量夏天比冬天少,D错误。
8.选B 由题意可得,蓝牙通信的电磁波频率小于可见光频率,故不可能是蓝光,故A错误;由图可知,蓝牙通信的电磁波比手机通信的电磁波频率大,由c=λf可知,频率越大,波长越短,故蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波短,故B正确;在真空中电磁波的传播速度大小均为c=3×108 m/s,故C、D错误。
9.选D 根据c=λf可得,λ= m≈3.33 m。故选D。
10.选D 电磁波在真空中的波速均为光速,故A错误;根据麦克斯韦的电磁场理论可知,周期性变化的磁场或电场,其周围产生电磁波,故B错误;电磁波在真空中或空气中传播的速度v=3.0×108 m/s,空间站到地球表面的距离s=4×105 m,电磁波从空间站传播到地面的时间为t== s≈0.001 3 s,故C错误;麦克斯韦提出了电磁场理论,1886年,赫兹通过实验捕捉到电磁波,后来他又做了大量的实验,证明了电磁波的存在,故D正确。
11.选D 电磁波在空间的存在,不会因手机信号屏蔽器而消失,故A错误;电磁波可以在真空中传播,B错误;由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描,干扰由基站发出的电磁波信号,使手机不能正常工作,故C错误,D正确。
12.选C 电磁波波长越长,频率越小,GPS定位系统的电磁波波长最长,故A错误;电磁波在真空中传播速度是相同的,都是光速,与频率无关,故B、D错误;地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领,故C正确。
13.选D 由题图可知水对电磁波吸收的波长范围为0~8 μm和大于13 μm,二氧化碳对电磁波吸收的波长范围为3~5 μm和大于13 μm,所以能够通过大气层被遥感卫星接收的波长范围为8~13 μm,D正确,A、B、C错误。
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