13.4电磁波的发现和应用 讲义-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

本高中物理讲义聚焦电磁波的发现和应用，系统梳理麦克斯韦电磁场理论（变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场），电磁波的产生与特点（真空中传播、速度等于光速、光是电磁波），以及电磁波谱的组成（按波长排列及各波段应用），构建从理论到应用的学习支架。 资料通过思维进阶表格对比不同变化的场产生的场，结合“中国天眼”“蓝牙耳机通信”等实例设计考向例题，培养学生科学思维（模型建构、科学推理）和物理观念（运动和相互作用观念）。课中辅助教师系统教学，课后助力学生通过例题练习巩固知识，查漏补缺。

13.4电磁波的发现和应用 1.了解麦克斯韦的电磁场理论。 2.了解电磁波的产生及其特点。 3.认识电磁波谱。 考点一　电磁场 1．麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场产生电场 ①在变化的磁场中放入一个闭合电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流．这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场． ②即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样会在空间产生电场． (2)变化的电场产生磁场 变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场． 2．电磁场：变化的电场和磁场互相联系，所形成的不可分割的统一体． 考点二　电磁波 1．产生：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波． 2．特点 (1)电磁波可以在真空中传播． (2)电磁波的传播速度等于光速． (3)光在本质上是一种电磁波．即光是以波动形式传播的一种电磁振动． 考点三 电磁波谱 电磁场的能量 电磁波通信 1．电磁波谱 (1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱． (2)电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c＝λf. (3)电磁波在真空中的速度c＝3×108 m/s. (4)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线． (5)各种电磁波的特性 ①无线电波：用于广播、卫星通信、电视等的信号传输． ②红外线：用来加热理疗等． ③可见光：照亮自然界，也可用于通信． ④紫外线：用于消毒． ⑤X射线：用于诊断病情． ⑥γ射线：可以摧毁病变的细胞． 2．电磁波的能量 (1)光是一种电磁波，光具有能量． (2)电磁波具有能量，电磁波是一种物质． 考点四 思维进阶：对麦克斯韦电磁场理论的理解 1.麦克斯韦电磁场理论： (1)变化的磁场周围会产生电场 麦克斯韦提出，在变化的磁场周围会激发出一种电场，不管有无闭合电路，变化的磁场激发的电场总是存在的，如图所示． (2)变化的电场周围会产生磁场 麦克斯韦从场的观点得出，即使没有电流存在，只要空间某处的电场发生变化，就会在其周围产生磁场． 2.麦克斯韦电磁场理论的理解： 恒定的磁场不产生电场 恒定的电场不产生磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场 周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场 考向1 电磁场理论 【典例】（25-26高二上·聊城一中·第三次质量检测）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　） A．电磁波在任何介质中传播速度均为 B．红外线的波长比紫外线大 C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D．法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【答案】B 【详解】A．电磁波仅在真空中的传播速度为，在介质中传播速度为（为介质折射率，），小于，故A错误； B．按电磁波谱波长从长到短的排序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线，可知红外线波长比紫外线大，故B正确； C．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场会激发出恒定的磁场，恒定磁场无法再激发电场，不能产生电磁波，故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场理论，故D错误。 故选B。 【变式1】（24-25高二下·福州台江区九校·期中）下列说法正确的是（　　） A．磁场是为研究物理问题而假想的，实际并不存在 B．安培最早发现了电流周围存在磁场 C．麦克斯韦通过实验证明了光是一种电磁波 D．法拉第最早提出了“场”的概念，并进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系 【答案】D 【详解】A．磁场是真实存在的物质，而磁感线才是假想的线，用于描述磁场分布的，故A错误； B．奥斯特最早通过实验发现电流周围存在磁场，故B错误； C．麦克斯韦从理论上预言电磁波的存在并指出光的电磁波本质，但实验验证由赫兹完成，故C错误； D．法拉第首次提出“场”的概念，并通过电磁感应现象揭示了电与磁的深刻联系，故D正确。 故选D。 【变式2】（2026·云南师大附中·适应性月考）在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述正确的是（　　） A．法拉第通过严格分析后，得到了法拉第电磁感应定律 B．麦克斯韦电磁场理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场 C．卡文迪许通过扭秤实验得到了静电力常量 D．开普勒根据自己的观测数据总结出了开普勒三定律 【答案】B 【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，但法拉第电磁感应定律的定量表达式（如）是由纽曼和韦伯等人建立的，故A错误； B．麦克斯韦电磁场理论指出：变化的磁场产生电场（法拉第电磁感应定律的推广），变化的电场产生磁场（位移电流假说），故B正确； C．卡文迪许通过扭秤实验测定了万有引力常量，而静电力常量是库仑通过库仑扭秤实验测得的，故C错误； D．开普勒三定律是基于第谷·布拉赫的观测数据总结得出的，而非开普勒自己的观测数据，故D错误。 故选B。 考向2 电磁波 【典例】（23-24高二下·北京丰台·期末）下列说法正确的是（　　） A．光是一种电磁波 B．光需要介质才能传播 C．声波只能在空气中传播 D．在空气中传播的声波是横波 【答案】A 【详解】AB．光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，故A正确，B错误； C．声波的传播需要介质，可以在空气、液体和固体中传播，故C错误； D．在空气中传播的声波是纵波，故D错误。 故选A。 【变式1】2024年4月12日消息，“中国天眼”的强大观测能力结合创新的分析方法，能够深入刻画宇宙间的神秘爆发信号，有望最终揭示其起源。如图所示是中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，真空中的光速，下列说法正确的是（　　） A．天眼接收的射电波是电磁波，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B．天眼只能在白天晴朗的天气工作 C．天眼接收的射电波的频率区间为 D．天眼接收的电磁波是横波，电磁波的传播需要介质 【答案】C 【详解】A．第一个用实验的方法证实电磁波的科学家是赫兹，麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，故A错误； B．中国天眼接收来自宇宙的射电波信号，射电波是一种波长更长，频率更低的电磁波，可以穿透云层、星云等天体物质，所以中国天眼在任何天气下都可以正常运行，不受白天黑夜的影响，故B错误； C．根据题意知天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，由 得射电波的频率区间为，故C正确； D．电磁波是横波，电磁波的本质是电场和磁场的交替变化，在空间中以波的形式传播，不需要通过物质介质来传递能量，故D错误。 故选C。 考向3 电磁波谱 【典例】（23-24高二下·江苏镇江六校·调研）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波（　　） A．是蓝光 B．波长比手机通信的电磁波长 C．在真空中的传播速度大小为 D．能在真空中传播 【答案】D 【详解】A．蓝牙通信的电磁波频率不在可见光频率范围内，不是蓝光，故A错误； B．蓝牙通信的电磁波频率比手机通信的电磁波频率大，由公式可知其波长比手机通信的电磁波短，故B错误； CD．电磁波在真空中的传播速度为 ，故C错误，D正确。 故选D。 【变式1】（23-24高二下·广东汕尾·期末）（多选）随着科技的发展， 越来越多的手机用户选择使用蓝牙耳机， 手机与基站及耳机的通信如图所示。 若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波， 则以下说法正确的是（　　） A．甲、乙波的频率都比可见光的频率小 B．真空中， 甲波的传播速度比乙波的快 C．甲、乙波都是横波， 都能在真空中传播 D．甲波与乙波有可能发生干涉现象 【答案】AC 【详解】A．甲、乙波的波长比可见光大，根据 ，波长越大频率越小，所以甲、乙波的频率都比可见光的频率小，A正确； B．真空中， 甲波的传播速度等于乙波的传播速度，都等于3.0×108m/s，B错误； C．甲、乙波都是电磁波，电磁波都是横波， 都能在真空中传播，C正确； D．甲波与乙波的频率不相同，不能发生干涉现象，D错误。 故选AC。 一、单选题 1．（2025·江苏连云港·模拟）电与磁的研究，发展成了电磁场与电磁波的理论。关于电磁波下列说法正确的是（     ） A．光是以波动形式传播的一种电磁振动 B．手机通信使用的无线电波，其波长比可见光波长短 C．家用电器的遥控器发出的光是紫外线 D．麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波 【答案】A 【详解】A．光是一种电磁波，是以波动形式传播的电磁振动，故A正确； B．在真空中各种电磁波的传播速度相同，满足 手机通信所用无线电波的频率低于可见光，波长比可见光长，故B错误； C．家用电器的遥控器通常利用红外线传递信号，不是紫外线，故C错误； D．麦克斯韦从理论上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D错误。 故选A。 2．（2026·江苏南京栖霞名校联盟·一模）如图所示，中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作频率为70MHz到3GHz。射电波是（　　） A．纵波 B．声波 C．可见光 D．电磁波 【答案】D 【详解】A．纵波是指质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波，例如声波。射电波是电磁波，属于横波，其电场和磁场的振动方向与传播方向垂直，故A错误； B．声波是机械波，其传播需要介质，不能在真空中传播。射电波是电磁波，可以在真空中传播，天眼接收的是来自宇宙深处的信号，这些信号穿过了真空，故B错误； C．可见光和射电波都属于电磁波，但它们在电磁波谱中处于不同的频段。可见光的频率范围远高于题中给出的射电波频率范围（70MHz到3GHz）。因此，射电波不是可见光，故C错误； D．射电波是电磁波的一种，位于电磁波谱中频率较低、波长较长的部分，故D正确。 故选D。 3．（22-23高二下·上海向明中学·期中）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．稳定的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在传播过程中不能发生反射和折射 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】A 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度恒定，与频率无关，故A正确； B．根据麦克斯韦电磁理论可知，周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故B错误； C．电磁波也是波的一种，具有波的一切特性，可以发生反射和折射，故C错误； D．电磁波可以在介质中传播，所以可以根据电缆、光缆进行有线传播，也可以不需要介质进行传播，即无线传播，故D错误。 故选A。 4．（23-24高二下·广东茂名·期中）为防范和打击利用无线电技术手段进行考试作弊行为，确保2024年普通高考公平顺利进行，各市无线电管理处周密部署，多措并举，全力以赴确保高考期间无线电安全。关于电磁波的特性，下列说法正确的是（　　） A．X射线有显著的化学作用，医院可用来杀菌消毒，也可用于进行人体透视 B．红外线波长短，分辨率高，侦察上可用红外线拍摄指纹照片 C．雷达发出或接收的电磁波受天气影响，在浓雾天能见度低的黑夜不能使用 D．空间站上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力 【答案】D 【详解】A．X射线没有显著的化学作用，不能用来杀菌消毒，但X射线有较强的穿透能力，用来进行人体透视，故A错误； B．侦察上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高，故B错误； C．电磁波的使用不受天气影响，故雷达在能见度低的黑夜一样使用，故C错误； D．红外线的热作用很强，有较好的穿透云雾烟尘的能力，可以制成热谱仪、红外线夜视仪等等，所以在空间站上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力，故D正确。 故选D。 5．（23-24高二下·扬州中学·期中）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，均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场 【答案】B 【详解】A．由电磁波谱可知，红外线的波长比X射线的波长，A错误； B．电磁波在真空中传播时的速度为光速，与电磁波的频率无关，B正确； C．医院里经常利用射线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗，C错误； D．麦克斯韦认为周期性变化的电场在周围能够引起周期性变化的磁场，而均匀变化的电场只能激发恒定的磁场，D错误。 故选B。 6．（23-24高二下·陕西宝鸡·期末）英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场 B．电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质 C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式 D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 【答案】C 【详解】A．变化的电场所在空间一定会产生磁场，不一定产生变化的磁场，因为均匀变化的电场所在空间会产生稳定的磁场，故A错误； B．电磁波的产生原理是变化磁场产生电场，变化的电场产生磁场，它的传播不需要传播介质，故B错误； C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式，故C正确； D．红外线、可见光、紫外线都是电磁波，超声波是机械波，不是电磁波，故D错误。 故选C。 7．（23-24高二下·江苏百校联考·阶段检测）下列关于机械波与电磁波的说法中，错误的是（    ） A．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波 B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关 C．它们都能发生干涉和衍射现象 D．机械波和电磁波本质上是一致的 【答案】D 【详解】A．机械波可能是横波也可能是纵波，而电磁波必定是横波，选项A正确，不符合题意； B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关，选项B正确，不符合题意； C．它们都能发生干涉和衍射现象，选项C正确，不符合题意； D．机械波与电磁波本质上不同，电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质。故D错误，符合题意。 故选D。 8．（23-24高二下·四川成都·期中）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．和机械波一样，电磁波不能在真空中传播 B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在 C．均匀变化的磁场一定产生均匀变化的电场 D．利用B超可观察到母体内的婴儿情况，这属于电磁波技术的应用 【答案】B 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，A错误； B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，B正确； C．均匀变化的磁场产生稳定的电场，C错误； D．B超利用超声波来观察母体内的婴儿情况，D错误。 故选B。 9．（23-24高二下·唐山开滦第二中学·月考）关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播 C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播 D．赫兹最先用实验证实了电磁波的存在 【答案】D 【详解】A．变化的电场一定会在周围空间产生磁场，但并不一定是变化的磁场。如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么它就在空间引起周期性变化的磁场。故A错误； B．电磁波在真空中传播的速度。故B错误； C．电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要依赖介质。故C错误； D．赫兹最先用实验证实了电磁波的存在。故D正确。 故选D。 10．（2024·天津八校·模拟联考（二））太赫兹通信作为实现6G（第六代通信技术）愿景的关键技术，已得到全球通信业认可，2023年4月，我国成功完成了太赫兹轨道角动量的实时无线传输通信实验，实现重大技术突破，为6G通信技术的发展提供了重要保障和支撑，该实验通信频率为1.1×105MHz，远远超出5G（第五代通信技术）信号频率，关于该实验信号与5G信号下列说法正确的是（　　） A．该实验信号和5G信号都属于电磁波，且都可能是纵波 B．该实验信号和5G信号都一定具有偏振现象 C．该实验信号相比5G信号光子能量更小 D．该实验信号相比5G信号在真空中的传播速度更小 【答案】B 【详解】AB．该实验信号和5G信号都是电磁波。由于电磁波是横波，都具有偏振现象，故A错误，B正确； C．该实验通信频率为1.1×105MHz，远远超出5G（第五代通信技术）信号频率，根据 可知，该实验信号相比5G信号光子能量更大，故C错误； D．所有电磁波在真空的传播速度都为光速，故D错误。 故选B。 11．（2024·辽宁凌源·二模）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9192631770个周期所持续的时间定为1秒。已知可见光波长范围为400nm~700nm，光速为，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比光速小 【答案】C 【详解】A．秒在国际单位中是基本单位，故A错误； BC．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，根据 可得其波长约为 = 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； D．电磁波在真空中传播速度等于光速，故D错误。 故选C。 12．随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如下图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是（　　） A．甲波的波长比可见光的小 B．乙波的波长比可见光的大 C．甲波的波长比乙波的小 D．乙波比甲波更容易发生衍射现象 【答案】B 【详解】ABC．由图可知，甲波和乙波的波长都比可见光的大，甲波的波长比乙波的大，选项AC错误，B正确； D．甲波长较大，则甲波比乙波更容易发生衍射现象，选项D错误。 故选B。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.4电磁波的发现和应用 1.了解麦克斯韦的电磁场理论。 2.了解电磁波的产生及其特点。 3.认识电磁波谱。 考点一　电磁场 1．麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场产生电场 ①在变化的磁场中放入一个闭合电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流．这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场． ②即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样会在空间产生电场． (2)变化的电场产生磁场 变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场． 2．电磁场：变化的电场和磁场互相联系，所形成的不可分割的统一体． 考点二　电磁波 1．产生：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波． 2．特点 (1)电磁波可以在真空中传播． (2)电磁波的传播速度等于光速． (3)光在本质上是一种电磁波．即光是以波动形式传播的一种电磁振动． 考点三 电磁波谱 电磁场的能量 电磁波通信 1．电磁波谱 (1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱． (2)电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c＝λf. (3)电磁波在真空中的速度c＝3×108 m/s. (4)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线． (5)各种电磁波的特性 ①无线电波：用于广播、卫星通信、电视等的信号传输． ②红外线：用来加热理疗等． ③可见光：照亮自然界，也可用于通信． ④紫外线：用于消毒． ⑤X射线：用于诊断病情． ⑥γ射线：可以摧毁病变的细胞． 2．电磁波的能量 (1)光是一种电磁波，光具有能量． (2)电磁波具有能量，电磁波是一种物质． 考点四 思维进阶：对麦克斯韦电磁场理论的理解 1.麦克斯韦电磁场理论： (1)变化的磁场周围会产生电场 麦克斯韦提出，在变化的磁场周围会激发出一种电场，不管有无闭合电路，变化的磁场激发的电场总是存在的，如图所示． (2)变化的电场周围会产生磁场 麦克斯韦从场的观点得出，即使没有电流存在，只要空间某处的电场发生变化，就会在其周围产生磁场． 2.麦克斯韦电磁场理论的理解： 恒定的磁场不产生电场 恒定的电场不产生磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场 周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场 考向1 电磁场理论 【典例】（25-26高二上·聊城一中·第三次质量检测）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　） A．电磁波在任何介质中传播速度均为 B．红外线的波长比紫外线大 C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D．法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【变式1】（24-25高二下·福州台江区九校·期中）下列说法正确的是（　　） A．磁场是为研究物理问题而假想的，实际并不存在 B．安培最早发现了电流周围存在磁场 C．麦克斯韦通过实验证明了光是一种电磁波 D．法拉第最早提出了“场”的概念，并进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系 【变式2】（2026·云南师大附中·适应性月考）在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述正确的是（　　） A．法拉第通过严格分析后，得到了法拉第电磁感应定律 B．麦克斯韦电磁场理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场 C．卡文迪许通过扭秤实验得到了静电力常量 D．开普勒根据自己的观测数据总结出了开普勒三定律 考向2 电磁波 【典例】（23-24高二下·北京丰台·期末）下列说法正确的是（　　） A．光是一种电磁波 B．光需要介质才能传播 C．声波只能在空气中传播 D．在空气中传播的声波是横波 【变式1】2024年4月12日消息，“中国天眼”的强大观测能力结合创新的分析方法，能够深入刻画宇宙间的神秘爆发信号，有望最终揭示其起源。如图所示是中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作波长在分米到米的范围，真空中的光速，下列说法正确的是（　　） A．天眼接收的射电波是电磁波，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B．天眼只能在白天晴朗的天气工作 C．天眼接收的射电波的频率区间为 D．天眼接收的电磁波是横波，电磁波的传播需要介质 考向3 电磁波谱 【典例】（23-24高二下·江苏镇江六校·调研）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波（　　） A．是蓝光 B．波长比手机通信的电磁波长 C．在真空中的传播速度大小为 D．能在真空中传播 【变式1】（23-24高二下·广东汕尾·期末）（多选）随着科技的发展， 越来越多的手机用户选择使用蓝牙耳机， 手机与基站及耳机的通信如图所示。 若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波， 则以下说法正确的是（　　） A．甲、乙波的频率都比可见光的频率小 B．真空中， 甲波的传播速度比乙波的快 C．甲、乙波都是横波， 都能在真空中传播 D．甲波与乙波有可能发生干涉现象 一、单选题 1．（2025·江苏连云港·模拟）电与磁的研究，发展成了电磁场与电磁波的理论。关于电磁波下列说法正确的是（     ） A．光是以波动形式传播的一种电磁振动 B．手机通信使用的无线电波，其波长比可见光波长短 C．家用电器的遥控器发出的光是紫外线 D．麦克斯韦通过实验捕捉到了电磁波 2．（2026·江苏南京栖霞名校联盟·一模）如图所示，中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作频率为70MHz到3GHz。射电波是（　　） A．纵波 B．声波 C．可见光 D．电磁波 3．（22-23高二下·上海向明中学·期中）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．稳定的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波在传播过程中不能发生反射和折射 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 4．（23-24高二下·广东茂名·期中）为防范和打击利用无线电技术手段进行考试作弊行为，确保2024年普通高考公平顺利进行，各市无线电管理处周密部署，多措并举，全力以赴确保高考期间无线电安全。关于电磁波的特性，下列说法正确的是（　　） A．X射线有显著的化学作用，医院可用来杀菌消毒，也可用于进行人体透视 B．红外线波长短，分辨率高，侦察上可用红外线拍摄指纹照片 C．雷达发出或接收的电磁波受天气影响，在浓雾天能见度低的黑夜不能使用 D．空间站上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力 5．（23-24高二下·扬州中学·期中）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，均匀变化的磁场会产生均匀变化的电场 6．（23-24高二下·陕西宝鸡·期末）英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A．变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场 B．电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质 C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式 D．红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 7．（23-24高二下·江苏百校联考·阶段检测）下列关于机械波与电磁波的说法中，错误的是（    ） A．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波 B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关 C．它们都能发生干涉和衍射现象 D．机械波和电磁波本质上是一致的 8．（23-24高二下·四川成都·期中）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．和机械波一样，电磁波不能在真空中传播 B．麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在 C．均匀变化的磁场一定产生均匀变化的电场 D．利用B超可观察到母体内的婴儿情况，这属于电磁波技术的应用 9．（23-24高二下·唐山开滦第二中学·月考）关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播 C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播 D．赫兹最先用实验证实了电磁波的存在 10．（2024·天津八校·模拟联考（二））太赫兹通信作为实现6G（第六代通信技术）愿景的关键技术，已得到全球通信业认可，2023年4月，我国成功完成了太赫兹轨道角动量的实时无线传输通信实验，实现重大技术突破，为6G通信技术的发展提供了重要保障和支撑，该实验通信频率为1.1×105MHz，远远超出5G（第五代通信技术）信号频率，关于该实验信号与5G信号下列说法正确的是（　　） A．该实验信号和5G信号都属于电磁波，且都可能是纵波 B．该实验信号和5G信号都一定具有偏振现象 C．该实验信号相比5G信号光子能量更小 D．该实验信号相比5G信号在真空中的传播速度更小 11．（2024·辽宁凌源·二模）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9192631770个周期所持续的时间定为1秒。已知可见光波长范围为400nm~700nm，光速为，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比光速小 12．随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如下图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是（　　） A．甲波的波长比可见光的小 B．乙波的波长比可见光的大 C．甲波的波长比乙波的小 D．乙波比甲波更容易发生衍射现象 2 学科网（北京）股份有限公司 $