13.4 电磁波的发现及应用 同步练习 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 本同步练习通过基础概念辨析、理解应用深化、综合计算提升三层设计，覆盖电磁波谱、电磁场理论及应用，适配新授课知识巩固与阶段测评需求，体现物理观念与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|电磁波谱排序、电磁场理论基础|以直接辨析题为主（如第1题γ射线波长最短），巩固物质观念| |中档|电磁波产生条件、传播特性计算|结合图像（第6题磁场变化图）与实际情境（第7题FAST波长计算），培养科学推理| |提升|科技应用与综合计算|融入前沿科技（第11题铯原子跃迁）与实际问题（第12题雷达测距），体现科学态度与责任|

13.4电磁波的发现及应用 1（2025南通海门阶段测试）下列电磁波中，波长最短的是(　　) A. γ射线　 B. 红外线 C. 紫外线　 D. 可见光 2 关于电磁场及电磁波，下列说法错误的是(　　) 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 B. 变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场 C. 不同电磁波具有不同的波长，电磁波中无线电波可用于通信 D. 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线 3 关于电磁场和电磁波的正确说法是(　　) A. 电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场 B. 电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波 C. 电磁波传播速度总是3×108 m/s D. 电磁波是一种物质，不能在真空中传播 4 电磁波在空气中的传播速度为v.北京交通广播电台发射电磁波的频率为f，该电磁波在空气中传播的波长λ为(　　) A. vf B. C. D. 5 非接触式体温测量仪通过人体辐射的红外线测量体温，紫外线灯在无人的环境下消杀病毒. 红外线和紫外线相比较(　　) A. 红外线的频率比紫外线的大 B. 真空中红外线的波长比紫外线的长 C. 真空中红外线的传播速度比紫外线的大 D. 真空中红外线的传播速度比紫外线的小 6 在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，不能产生电场的是(　　) A B C D 7 （2025南通如东阶段测试）500米口径球面射电望远镜（简称FAST）又被称为“中国天眼”，是中国科学院国家天文台的一座射电望远镜，若其工作频率范围是7×107～3×109 Hz，那么它观测到的电磁波最长波长(　　) A. 约0.1 m　 B. 约4 m C. 约40 m　 D. 约1 000 m 8（2025南通第一中学期中）电磁波为信息的传递插上了“翅膀”．广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实．关于电磁波，下列说法正确的是(　　) A. 电磁波的传播需要介质 B. 雷达是用γ射线来测定物体位置的设备 C. 电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c＝λf D. 遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长相同 9 有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置．下列说法正确的是(　　) A. X射线的波长比红外线的波长更长 B. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 C. 医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗 D. 变化的磁场会产生电场，变化的电场不会产生磁场 10 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 11（2025盐城阶段测试）如图所示，铯133原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9 192 631 770个周期所持续的时间定为1 s．已知可见光波长范围为400～700 nm，光速为3×108 m/s，则(　　) A. 秒在国际单位制中是个导出单位 B. 该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内 C. 该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低 D. 该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播速度比光速小 12 某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20 cm，每秒发射的脉冲数为n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，求电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？（光速为3×108 m/s） 第4节　电磁波的发现及应用 1. A　电磁波谱按照波长由长到短的顺序排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，故A正确． 2. D　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，A正确；变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场，B正确；不同电磁波具有不同的波长，电磁波中无线电波可用于通信，C正确；红外线的显著作用是热效应，温度低的物体也能辐射红外线，D错误．故选D. 3. B　变化的电场和变化的磁场是相互联系的不可分割的统一整体，统称为电磁场，A错误；电磁场由发生的区域向远处传播形成电磁波，B正确；电磁波在真空中的传播速度总是3×108 m/s，在其他介质中的传播速度小于3×108 m/s，C错误；电磁波是一种以波的形式存在的物质，可以不需要介质在真空中传播，D错误． 4. D　该电磁波在空气中传播的波长为λ＝vT＝，故D正确． 5. B　根据电磁波谱可知红外线的频率比紫外线的小，红外线的波长比紫外线的长，A错误，B正确；电磁波在真空中传播速度是相等的，所以红外线与紫外线的传播速度相等，C、D错误． 6. D　由麦克斯韦电磁理论知变化的磁场可以产生电场，由图可知D中磁场恒定，不能产生电场，故D正确． 7. B　频率最小的电磁波的波长最长，则最长波长为λ＝＝ m≈4 m，故B正确． 8. C　电磁波的传播不需要介质，A错误；雷达是用微波来测定物体位置的设备，B错误；电磁波的波速c、波长λ、频率f的关系为c＝λf，C正确；遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线的波长不同，D错误． 9. B　由电磁波谱可知，红外线的波长比X射线的波长更长，A错误；电磁波在真空中传播时的速度为光速c，与电磁波的频率无关，B正确；医院里经常利用γ射线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗，C错误；变化的电场会产生磁场，D错误． 10. 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，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，B正确；在真空中电磁波的传播速度大小均为c＝3×108 m/s，C、D错误． 11. C　秒在国际单位中是基本单位，故A错误；铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的频率约为9.2×109 Hz，根据λf＝c，可得其波长约为λ＝0.03 m，波长大于可见光波长，频率低于可见光的频率，故B错误，C正确；电磁波在真空中传播速度等于光速，故D错误． 12. 由c＝λf可得电磁波的振荡频率 f＝＝ Hz＝1.5×109 Hz， 电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量，设最大侦察距离为x，则2x＝cΔt， 而Δt＝－t， 所以x＝≈30 km. 学科网（北京）股份有限公司 $