13.4 电磁波的发现及应用 分层作业2026-2027学年高二物理人教版必修三

**基本信息** 本分层作业通过A、B、C三层设计，覆盖电磁波发现及应用的基础概念到综合应用，梯度合理，适配新授课知识巩固与能力提升。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A层|光电效应实验、电磁波基本性质、麦克斯韦理论|单选/多选结合简答，夯实物理观念基础| |B层|电磁波验证、性质比较、雷达应用|多选与计算结合，深化科学思维与推理| |C层|电磁污染、综合知识、能量子计算|联系实际情境，体现科学态度与责任|

13.4 电磁波的发现及应用 分层作业 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ A层 1．在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示实验中与发现光电效应现象有关的是（    ） A．B．C．D． 2．电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法正确的是（　　） A．根据麦克斯韦的电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场 B．所有物体都发射红外线，人们利用红外线灭菌消毒 C．与机械波不同，电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播 D．电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度 B 相互平行，且二者与波的传播方向垂直 3．（多选）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 4．（多选）下列说法正确的是（　　） A．赫兹提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在。 B．爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为v的光的能量子为。 C．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。 D．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长。 5．阅读教材，并回答： （1）在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有感应电动势吗？ （2）变化的磁场能在闭合导线环中产生感应电流，对应的就有感应电动势，就有电源，谁是电源？充当非静电力的是什么力？麦克斯韦是怎样解释的？ 6．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在3000℃时，辐射出大量频率为的电磁波，那么该电磁波的波长是多少？（电磁波在空气中传播速度取） B层 7．下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波无法在真空中传播 B．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦的电磁理论 C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．电磁波可以携带信息，但是不具有能量 8．（多选）关于各种电磁波的性质比较，下列说法中正确的有（　　） A．由于红外线的波长比可见光长，所以比可见光更容易发生干涉、衍射 B．由于γ射线的波长太短了，所以根本无法发生干涉、衍射 C．无论哪一种电磁波，在真空中的传播速度都相同 D．γ射线的穿透能力最强，所以最适于用来透视人体，检查骨骼和其它病变情况 9．某雷达工作时，发射电磁波的波长，每秒脉冲数；每个脉冲持续的时间，电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少？ C层 10．下列关于电磁污染的说法，不正确的是（　　） A．电磁污染主要是指电磁辐射 B．电磁辐射会干扰其他仪器的正常工作 C．电磁辐射对人体和动物都有危害 D．频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越小 11．（多选）下列说法正确的是（    ） A．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B．单摆做简谐运动的周期（或频率）跟振幅及摆球质量无关 C．当波源与观察者靠近时，观测者测得的频率等于波源频率 D．为了清晰拍摄玻璃橱窗内的物品，应选用有偏振片的相机镜头 12．某广播电台的发射功率为10kW，其发射出在空气中波长为187.5m的电磁波． （1）求该电台每秒从天线发射出多少个电磁波能量子； （2）若该电台向周围空间发射的能量子可视为均匀分布的，求在离天线2.5km处且直径为2m的环状天线每秒最多能接收的能量子个数及接收功率． 《 13.4》参考答案 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 答案 B C AC BD B AC D BD 1．B 【详解】A. 杨氏双缝干涉实验与光电效应现象无关，故A错误； B. 光电效应实验，故B正确； C. 该实验室赫兹证明光是电磁波所做的，与光电效应无关，故C错误； D. 粒子散射实验，是研究原子内部结构的，与光电效应无关，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】A．根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场；所以变化的磁场一定产生电场，变化的电场一定产生磁场，A错误； B．所有物体都发射红外线，人们利用紫外线灭菌消毒，B错误； C．机械波是机械振动在介质中的传播过程，必须依赖于介质，没有介质不能形成机械波；而电磁波传播的是电磁场，电磁场本身就是一种物质，不需要借助其它物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，C正确； D．电磁波属于横波，它的电场强度E与磁感应强度 B 相互垂直，二者与波的传播方向垂直，D错误。 故选C。 3．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。 4．BD 【详解】A．麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，选项A错误。 B．爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为v的光的能量子为，选项B正确。 C．只要空间某处的电场或磁场发生周期性变化，就会在其周围产生电磁波，选项C错误。 D．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长，选项D正确。 故选BD。 5．（1）一定；（2）见解析 【详解】（1）在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有感应电动势。 （2）变化的磁场能在闭合导线环中产生感应电流，对应的就有感应电动势，就有电源，根据法拉第电磁感应定律感生电动势本质可知，闭合导线环是电源，根据麦克斯韦理论可知，变化的磁场产生涡旋电场，带电粒子在涡旋电场力作用下发生定向移动，形成感应电流，所以涡旋电场力充当非静电力。 6． 【详解】根据电磁波的波速公式可得该电磁波的波长是 7．B 【详解】A．电磁波传播不需要介质，所以可以在真空中传播，故A错误； B．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦的电磁理论，故B正确； C．周期性变化的电场和磁场，才能产生电磁波，故C错误； D．电磁波可以携带信息，同时具有能量，故D错误。 故选B。 8．AC 【详解】A．由于红外线的波长比可见光长，所以比可见光更容易发生干涉、衍射。故A正确； B．干涉、衍射是波特有的属性，γ射线是电磁波，尽管波长较短，仍能发生干涉、衍射。故B错误； C．无论哪一种电磁波，在真空中的传播速度都相同，都为。故C正确； D．γ射线对人体有较大的伤害，所以一般不用来做透视。故D错误。 故选AC。 9．， 【详解】雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半。由可得电磁波的振荡频率 电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离为 所以雷达的最大侦察距离 【点睛】通过题意分析出“雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半”，再应用和解题。 10．D 【详解】A．电磁污染主要是指各种电磁辐射；如手机、雷达等；故A正确； BC．电磁辐射会干扰其他仪器并能人和动物造成伤害；故BC正确； D．频率越高的电磁波，电磁辐射的危害就越大；故D错误。 本题选错误的，故选D。 【名师点睛】电磁污染是当今社会中不可回避的话题，要了解污染的原理及防治措施。 11．BD 【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的存在，选项A错误； B．单摆做简谐运动的周期（或频率）只与摆长和当地的重力加速度有关，跟振幅及摆球质量无关，选项B正确； C．根据多普勒效应，当波源与观察者靠近时，观测者测得的频率大于波源频率，选项C错误； D．由于反射光是偏振光，在拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光，选项D正确。 故选BD。 12．（1）个（2）个   【详解】(1)每个电磁波能量子的能量为: 故电台每秒发射的电磁波能量子个数为: 个个． (2)以电台发射天线为球心，半径为的球面积为，环状天线的接收面积，其中,故可得环状天线每秒最多能接收的能量子个数为: 个 接收功率为: ． 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 $