6.4 电磁波及其应用（重难点专练）物理粤教版必修第三册

**基本信息** 以“核心知识+解题方法+思维方法”构建电磁波专项训练体系，聚焦概念辨析、谱线分类、公式计算及生活应用，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |麦克斯韦电磁场理论概念辨析题|5题|区分均匀变化与周期性变化，明确电磁波传播特性|电磁场互激原理→电磁波产生条件→传播特性| |电磁波谱分类与特性辨析题|5题|按波长排序记忆特性，绑定应用场景|电磁波谱组成→各波段特性→对应应用| |电磁波波长、频率、波速公式计算题|5题|锁定传播环境，应用c=λf，明确变量关系|波速公式→频率由波源决定→波长与介质关系| |各类电磁波生活场景应用题|5题|从用途反推物理特性，建立因果对应|电磁波特性→生活应用场景→实例匹配|

6.4电磁波及其应用 题型01 麦克斯韦电磁场理论概念辨析题 题型02 电磁波谱分类与特性辨析题 题型03 电磁波波长、频率、波速公式计算题 题型04 各类电磁波生活场景应用题 ▌题型01 麦克斯韦电磁场理论概念辨析题 一、核心知识 ① 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，二者互相激发形成电磁波； ② 均匀变化的磁场（电场）只能产生恒定电场（磁场），无法形成电磁波；只有周期性交变变化的磁场、电场，才能持续互相激发，生成电磁波； ③ 电磁波属于横波，传播不需要介质，可以在真空当中传播，光速为宇宙真空光速c。 二、 解题方法 逐个辨析选项，牢牢区分两种变化：均匀变化只生成恒定场，不能产生电磁波；周期性变化才可以激发交替电磁场，同时牢记电磁波传播不需要介质这个高频考点。 三、思维方法 逻辑递进思维，理清电场与磁场互相激发的因果链条，不要混淆“均匀变化”和“周期性变化”带来的不同结果。 1.C 2.B 3.D 4.D 5.BC ▌题型02 电磁波谱分类与特性辨析题 一、核心知识 ① 电磁波谱按波长由长到短排序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线；频率顺序刚好相反； ② 各类电磁波专属特点：无线电波多用于通信；红外线热效应强；紫外线杀菌、荧光防伪；X、γ射线穿透能力极强； ③ 所有电磁波在真空中传播速度全部相等，都等于光速c。 二、 解题方法 熟记波长、频率排序，把每一类电磁波对应的核心特性、生活应用一一绑定对应，遇到混淆类选项直接对照特性排除。 三、 思维方法 归类记忆思维，按波长梯度分组记忆特性，同类规律统一记忆，单独区分易混淆的红外、紫外功能。 1.A 2.C 3.D 4.A 5.AD ▌题型03 电磁波波长、频率、波速公式计算题 一、核心知识 ① 核心公式：c=λ f，c为真空光速恒定不变，λ代表波长，f代表频率； ② 同一介质中传播时，电磁波频率由波源决定始终不变；光速改变时只有波长随之改变；真空环境下所有电磁波c恒定，波长和频率成反比。 二、解题方法 先锁定传播环境（真空/介质），确定光速是否固定，频率只由发射源决定不会改变，再带入公式做反比计算，单位统一再计算。 三、思维方法 定量变量思维，分清三个物理量谁是定值、谁是自变量，避免误以为频率会随传播环境改变。 1.A 2.C 3.D 4.D 5.C ▌题型04 各类电磁波生活场景应用题 一、核心知识 依托各类电磁波物理特性匹配实际用途： - 无线电波：手机通讯、广播、卫星导航 - 红外线：测温仪、浴霸取暖、遥控器 - 紫外线：消毒柜、验钞防伪 - X射线：医院拍片透视 二、解题方法 从场景用途反向匹配核心物理性质，比如取暖对应热效应、拍片对应强穿透，做到性质和用途一一对应。 三、思维方法 因果对应思维，理解用途来源于电磁波本身的物理属性，不靠死记硬背，用性质推导应用场景。 1.B 2.D 3.C 4.ABE 5.ABD 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 6.4电磁波及其应用 题型01 麦克斯韦电磁场理论概念辨析题 题型02 电磁波谱分类与特性辨析题 题型03 电磁波波长、频率、波速公式计算题 题型04 各类电磁波生活场景应用题 ▌题型01 麦克斯韦电磁场理论概念辨析题 一、核心知识 ① 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，二者互相激发形成电磁波； ② 均匀变化的磁场（电场）只能产生恒定电场（磁场），无法形成电磁波；只有周期性交变变化的磁场、电场，才能持续互相激发，生成电磁波； ③ 电磁波属于横波，传播不需要介质，可以在真空当中传播，光速为宇宙真空光速c。 二、 解题方法 逐个辨析选项，牢牢区分两种变化：均匀变化只生成恒定场，不能产生电磁波；周期性变化才可以激发交替电磁场，同时牢记电磁波传播不需要介质这个高频考点。 三、思维方法 逻辑递进思维，理清电场与磁场互相激发的因果链条，不要混淆“均匀变化”和“周期性变化”带来的不同结果。 1．（23-24高二上·广东佛山·期末）华为mate60系列手机是全球第一款能实现双卫星通信的民用手机。卫星通信是通过电磁波的传输来实现的。下列相关说法正确的是（　　） A．只有通过电路才能产生电磁波 B．电磁波是一种没有质量的物质 C．电磁波既可以传递信息，也能传输能量 D．电磁波是可在真空中传播的恒定的电磁场 【答案】C 【详解】A．一切非均匀变化的电磁场都会产生电磁波，故A错误； B．电磁波是一种物质，没有静止质量，但具有运动质量，故B错误； C．电磁波既可以传递信息，也能传输能量，故C正确； D．电磁波是由非变化的电场和磁场交替产生形成的电磁场的传播形成的，则电磁场不是恒定的，故D错误。 故选C。 2．（23-24高一下·河北邯郸·期末）关于电磁波，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．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 C．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 D．不同频率的电磁波在真空中的传播速率不同 【答案】B 【详解】A．均匀变化的电场一定在周围空间产生恒定的磁场，故A错误； B．电磁波把电磁场传播出去，既可以传递信息，又可以传递能量，故B正确； C．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同等于光速，故D错误。 故选B。 3．（24-25高二上·全国·课后作业）使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基地台及耳机的信号传输如图所示．若基地台与手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则（    ） A．甲波的波长比乙波短 B．真空中甲波的传播速度比乙波小 C．测量体温时使用的测温枪探测的是乙波 D．甲、乙波都能在真空中传播 【答案】D 【详解】A．由题图可知甲波的频率小于乙波的频率，则甲波波长比乙波长，故A错误； B．所有频率的电磁波在真空中的传播速度都为，故B错误； C．测量体温时使用的测温枪探测的是红外线，而通信用的是无线电波，故C错误； D．所有频率的电磁波都能在真空中传播，故D正确。 故选D。 4．（2023高三·重庆·学业考试）关于电磁振荡以及电磁波的形成与传播的理解正确的是（　　） A．周期性变化的磁场一定能产生电磁波 B．射线是原子核受激发所产生的，所以射线不是电磁波 C．LC振荡电路可以产生电磁波，如果电路断开则电磁波立即消失 D．北斗导航系统是通过电磁波来传递信息的 【答案】D 【详解】A．正弦或者余弦周期性变化的磁场能产生周期性变化的电场，能产生电磁波，如果是大小不变方向发生变化的周期磁场不能产生电磁波，选项A错误； B．射线是原子核受激发所产生的，所以射线是电磁波，选项B错误； C． LC振荡电路可以产生电磁波，如果电路断开，发射电路的电磁振荡一停止，产生的电磁波仍会继续传播，故C错误； D．北斗导航系统是通过电磁波来传递信息的，选项D正确。 故选D。 5．（多选）（2021·黑龙江哈尔滨·模拟预测）关于电磁波和电磁振荡，下列说法正确的是___________。 A．振荡电路中，当电流最大时，线圈中的磁通量变化率最大 B．电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率 C．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场方向互相垂直，电磁波是横波 D．电磁波从发射电路向空间传播时，电磁振荡一旦停止，产生的电磁波就立即消失 E．雷达是利用波长较长的无线电波来测定物体位置的无线电装置 【答案】BC 【详解】A．LC振荡电路中，当电流最大时，线中的磁场最强，线圈的磁通量最大，线圈中的磁通量变化率为零，A错误； B．电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率，B正确； C．根据麦克斯韦电磁波理论，电磁波中的电场和磁方向相互垂直，电磁波是横波，C正确； D．电磁波从发射电路向空间传时，电磁振淓一旦停止，但是空中产生的交变的电磁场不会消失，则电磁波不会立即消失， D错误； E．雷达是利用波长较短的微波来测定物体位置的无线电装置，E错误。 故选BC。 ▌题型02 电磁波谱分类与特性辨析题 一、核心知识 ① 电磁波谱按波长由长到短排序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线；频率顺序刚好相反； ② 各类电磁波专属特点：无线电波多用于通信；红外线热效应强；紫外线杀菌、荧光防伪；X、γ射线穿透能力极强； ③ 所有电磁波在真空中传播速度全部相等，都等于光速c。 二、 解题方法 熟记波长、频率排序，把每一类电磁波对应的核心特性、生活应用一一绑定对应，遇到混淆类选项直接对照特性排除。 三、 思维方法 归类记忆思维，按波长梯度分组记忆特性，同类规律统一记忆，单独区分易混淆的红外、紫外功能。 1．（23-24高二上·福建厦门·期中）5G移动网络正在悄悄改变着人们的生活。5G网络信号使用的通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用的通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段，5G网络比4G网络拥有更大的带宽和更快的传输效率。下列说法正确的是（　　） A．4G、5G信号传播不需要介质 B．在真空中5G信号的传播速度比4G信号要大 C．4G信号的频率可能比5G信号更高 D．相同时间内4G信号比5G信号传递的信息量更大 【答案】A 【详解】A．4G、5G信号都是电磁波，传播不需要介质，选项A正确； B．在真空中，5G信号的传播速度与4G信号传播速度相同，选项B错误； C．5G网络信号使用的通信频率在3.0GHz以上，4G网络使用的通信频率在0.3GHz～3.0GHz，5G信号频率更高，选项C错误； D．相同时间内4G信号比5G信号传递的信息量更小，选项D错误。 故选A。 2．（25-26高二上·浙江·阶段检测）有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A．甲图中，磁场方向竖直向下，闭合线圈竖直向下加速移动时，线圈中有感应电流产生 B．乙图中，周期性变化的电场能产生恒定的磁场，并交替产生，由近及远地向周围传播 C．丙图中，电焊作业时工人需佩戴专业的防护头盔，防止弧光中的紫外线对人体的伤害 D．丁图中，夜空中闪烁的繁星，颜色偏红的恒星温度高、颜色偏蓝的恒星温度低 【答案】C 【详解】A．甲图中，闭合线圈竖直向下移动时，线圈平面与磁场方向垂直，穿过线圈的磁通量Φ = BS。由于磁场是匀强磁场，线圈面积S不变，所以磁通量Φ保持不变。根据法拉第电磁感应定律，产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，因此线圈中没有感应电流产生，故A错误； B．乙图描述的是电磁波的产生和传播。根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的电场会产生周期性变化的磁场，而不是恒定的磁场。变化的电场和变化的磁场相互激发，形成电磁波向外传播，故B错误； C．丙图中，电焊时产生的高温电弧会辐射出强烈的紫外线、红外线和可见光。紫外线会对人的眼睛和皮肤造成严重伤害，因此电焊工人必须佩戴专业的防护头盔来保护自己，故C正确； D．丁图中，恒星的颜色与其表面温度有关。根据黑体辐射的规律（维恩位移定律），恒星的表面温度越高，其辐射的电磁波的波长峰值越短。在可见光范围内，蓝光的波长比红光的波长短，因此颜色偏蓝的恒星表面温度高，颜色偏红的恒星表面温度低，故D错误。 故选C。 3．（2023·山东济宁·模拟预测）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。电磁波a的波长小于，常用来灭菌消毒；电磁波b的波长大于，常用于遥感技术寻找水源、监视森林火情等。则（　　） A．电磁波a的频率小于电磁波b的频率 B．若电磁波在同一玻璃介质中传播，a的传播速度较大 C．若电磁波分别照射同一小孔发生衍射，a的衍射现象更明显 D．电磁波a可增进人体对钙的吸收，还能使荧光物质发光，常用于防伪 【答案】D 【详解】A．由于电磁波a的波长小于电磁波b的波长，由，电磁波a的频率大于电磁波b的频率，故A错误； B．在同一介质中传播时，电磁波a的折射率大于电磁波b的折射率，由知，电磁波a的传播速度更小，故B错误； C．由于电磁波b的波长大于电磁波a的波长，则电磁波分别照射同一小孔发生衍射，电磁波b的衍射现象更明显，故C错误； D．电磁波a为紫外线，紫外线可增进人体对钙的吸收，还能使荧光物质发光，常用于防伪，故D正确。 故选D。 4.（25-26高二下·广东广州·期末）关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（     ） A．电磁波从真空进入介质时频率不变 B．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 C．车站、机场“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 D．紫外线的频率比可见光低，常用于杀菌消毒，长时间照射可损害健康 【答案】A 【详解】A．电磁波的频率由波源决定，传播过程中频率不随介质变化，电磁波从真空进入介质时仅波速、波长发生改变，频率不变，故A正确； B．微波炉是利用微波的共振效应（微波频率与水分子固有频率接近，引发水分子共振生热）加热食物，并非利用红外线的热效应，故B错误； C．车站、机场的安检透视装置利用的是穿透能力较强的X射线，红外线穿透能力弱，无法实现透视金属、箱包内部的功能，故C错误； D．根据电磁波谱的频率分布，紫外线的频率高于可见光，其具有杀菌消毒作用，但长时间照射会损害人体健康，选项中“紫外线频率比可见光低”的描述错误，故D错误。 故选A。 5．（多选）（24-25高二上·湖南株洲·期末）下列有关光学的现象描述和对应知识均正确的是（     ） A．检查工件平整度，出现图示条纹弯曲说明被检查平面在此出现了凸起利用了光的干涉 B．从岸上看水中的物体位置，会比实际位置偏下是由于光的折射 C．光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度是利用了光的衍射 D．医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效应 【答案】AD 【详解】A．根据劈尖干涉原理，图示向左弯曲为凸起，故A正确； B．从岸上看水中物体，光从水中斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看，虚像位置会比实际位置偏上，故B错误； C．光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度，利用的是光的干涉，故C错误； D．医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效应，故D正确。 故选AD。 ▌题型03 电磁波波长、频率、波速公式计算题 一、核心知识 ① 核心公式：c=λ f，c为真空光速恒定不变，λ代表波长，f代表频率； ② 同一介质中传播时，电磁波频率由波源决定始终不变；光速改变时只有波长随之改变；真空环境下所有电磁波c恒定，波长和频率成反比。 二、解题方法 先锁定传播环境（真空/介质），确定光速是否固定，频率只由发射源决定不会改变，再带入公式做反比计算，单位统一再计算。 三、思维方法 定量变量思维，分清三个物理量谁是定值、谁是自变量，避免误以为频率会随传播环境改变。 1．（22-23高二下·湖北恩施·期中）关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（　　） A．由空气进入水中时，电磁波速度会变小 B．手机在通话时传播的波既有电磁波又有声波 C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 【答案】A 【详解】A．根据 可知，由空气进入水中时，电磁波速度会变小，故A正确； B．手机在通话时传播的波只有电磁波，故B错误； C．太阳光中的可见光是电磁波，在真空中的传播速度约为，“B超”中的超声波是声波，常温下在空气中的速度大约为340 m/s，故C错误； D．红外线波长较X射线波长长，故D错误。 故选A。 2．（25-26高二下·山东泰安·期末）如图所示为电磁波谱，电磁波在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（     ） A．变化的电场一定会产生电磁波 B．红外线在真空中传播的速度小于X射线在真空中传播的速度 C．汽车刹车灯为红色，是因为红光不易被粉尘、雾气遮挡，绕开微小颗粒的能力强，远距离传播效果好 D．已知5G相比4G使用的电磁波频率更高，则5G使用的电磁波波速更快 【答案】C 【详解】A．均匀变化的电场只会产生恒定磁场，不会产生电磁波，只有周期性变化的电场才能激发变化磁场，形成电磁波，故A错误； B．所有电磁波在真空中传播速度均为光速c，红外线、X 射线真空波速相等，故B错误； C．红光波长较长，衍射现象明显，更容易绕过粉尘、雾气中的微小颗粒，远距离传播时穿透效果好，因此刹车灯、雾灯选用红色，故C正确； D．4G、5G 电磁波都在空气中传播，波速近似等于光速c，频率高低不改变空气中的传播速度，故D错误。 故选 C。 3．（2025·广东·模拟预测）科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，如下左图是一个收音机（简笔画），可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个LC振荡电路，需要调节其固有频率与要接收的电磁波频率相同，使接收到的信号最强。收音机的调频旋钮实际上就是个可调电容器，其原理简化图如下右图所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮的时候，改变两个铜片的正对面积从而改变其电容，当前收音机正在接收中山人民广播电台（调频96.7MHz）的节目，下列说法正确的是（　　） A．不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率相同 B．电磁波从真空进入水中，传播速度减小，波长变大 C．不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D．若要调台，改听中山音乐电台（调频88.8MHz），则需要将上右图中的动片逆时针旋转 【答案】D 【详解】A．不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率不相同，故A错误； B．电磁波从真空进入水中，根据可知，传播速度减小，根据可知，波长变小，故B错误； C．不同电台发出的电磁波到达收音机处，由于频率不同，则电磁波不会发生干涉，故C错误； D．若要调台，改听中山音乐电台（调频88.8MHz），则频率减小，根据可知，需增大电容，需要将上右图中的动片逆时针旋转即可，故D正确； 故选D。 4．（25-26高二上·河南郑州·期末）关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用 B．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康 C．卫星通信、电视等的信号传输一般用长波 D．手机通信使用的是无线电波，其波长较长 【答案】D 【详解】A． 红外体温计的工作原理基于热辐射，所有温度高于绝对零度的物体都会发射红外线，温度越高辐射越强；物体温度较低时仍发射红外线，A错误； B．根据电磁波谱，紫外线频率高于可见光，B错误； C．卫星通信、电视信号传输通常使用微波波段，而长波（波长千米级）主要用于远距离地面通信，不适用于卫星传输，C错误； D． 手机通信使用无线电波中的微波（如800 MHz至3 GHz频段），波长范围在0.1 m至1 m，属于电磁波谱中的无线电波，波长较长，D正确。 故选D。 5．（2024·江西鹰潭·二模）传统家用电视遥控器工作时发出的是300THz-400THz红外线；而手机蓝牙技术使用2.4GHz频段的无线电波与各设备之间进行信息交换。1THz＝103GHz。关于这两种电磁信号，下列说法正确的是（　　） A．这两种电磁信号都是纵波 B．该红外线所处波段电磁波能量比X射线能量高 C．题述红外线信号比蓝牙信号更容易被墙壁遮挡 D．蓝牙信号穿墙时波长比它在空气中波长更长 【答案】C 【详解】A．这两种电磁信号都是电磁波，都是横波，故A错误； B．红外线的频率比X射线的频率低，由，可知该红外线所处波段电磁波能量比X射线能量低，故B错误； C．由可知，题述红外线信号比蓝牙信号波长短，所以题述红外线信号比蓝牙信号更容易被墙壁遮挡，故C正确； D．蓝牙信号穿墙时波长比它在空气中波速小，由，可知蓝牙信号穿墙时波长比它在空气中波长更短，故D错误。 故选C。 ▌题型04 各类电磁波生活场景应用题 一、核心知识 依托各类电磁波物理特性匹配实际用途： - 无线电波：手机通讯、广播、卫星导航 - 红外线：测温仪、浴霸取暖、遥控器 - 紫外线：消毒柜、验钞防伪 - X射线：医院拍片透视 二、解题方法 从场景用途反向匹配核心物理性质，比如取暖对应热效应、拍片对应强穿透，做到性质和用途一一对应。 三、思维方法 因果对应思维，理解用途来源于电磁波本身的物理属性，不靠死记硬背，用性质推导应用场景。 1．（23-24高二下·河北张家口·阶段检测）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．（20-21高二下·北京东城·阶段检测）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．雷达是用光来测定物体位置的设备 B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调 C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 D．变化的电场可以产生变化的磁场 【答案】D 【详解】A．雷达是用微波测定物体的位置的设备，故A错误； B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，故B错误； C．使钞票上的荧光物质发出可见光的是紫外线，故C错误； D．根据麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，故D正确。 故选D。 3．（20-21高三上·北京通州·期末）是“第五代移动通讯技术”的简称。目前通州区是北京市覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，能有效解决信号问题。由于先前的等已经将大部分通讯频段占用，留给的频段已经很小了。采用了比更高的频段，网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确的是 A．信号不适合长距离传输 B．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽 C．信号比信号更容易发生衍射现象 D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些 【答案】C 【详解】A．因为信号穿透能力弱，故不适合长距离传输，故A不符合题意； B．因5G信号穿透能力弱，手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽，故B不符合题意； C．采用了比的频段,即比频率更高，波长更短，更不容易发生衍射现象，故C符合题意； D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以吧基站功率设计小一些建立微型基站，故D不符合题意。 本题选择不正确的，故选C。 4．（多选）（2023·陕西·模拟预测）1912年劳埃等人根据理论预见，并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象，证明了X射线具有电磁波的性质，成为X射线衍射学的第一个里程碑。X射线衍射分析是利用晶体形成的X射线衍射图样，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。X射线衍射的原理是：由于晶体内部规则排列的原子间距离与X射线波长具有相同数量级，所以将一定波长的X射线照射到晶体时，就会得到明显的X射线衍射图样。衍射图样在空间分布的方位和强度，与晶体微观结构密切相关。根据以上材料和所学的知识，下列说法正确的是（　　） A．一定波长的X射线照射到非晶体时，不会得到明显的衍射图样 B．一定波长X射线分别照射到食盐和石墨晶体上，得到的衍射图样在空间中分布的方位和强度不同 C．一定波长的射线照射到晶体时，也会得到明显的衍射图样 D．X射线能在磁场中偏转，可应用于通信、广播及其他信号传输 E．X射线是由交替变化的电场和磁场组成的，X射线是横波 【答案】ABE 【详解】A．非晶体的内部排列是无序的，没有一个固定的顺序，一定波长的X射线照射到非晶体时，不会得到明显的衍射图样，故A正确； B．衍射图样在空间分布的方位和强度，与晶体微观结构密切相关，由于食盐和石墨晶体的微观结构不同，因此一定波长的X射线分别照射到食盐和石墨晶体上，得到的衍射图样在空间中分布的方位和强度不同，故B正确； C．晶体内部规则排列的原子间距离与X射线波长具有相同数量级，由于γ射线的波长比X射线的波长更短，根据发生明显衍射的条件可知，波长越短越不容易发生明显衍射，因此一定波长的γ射线照射到晶体时，不能得到明显的衍射图样，故C错误； D．X射线不带电，在磁场中不会发生偏转，故D错误。 E．X射线属于电磁波，是由交替变化的电场和磁场组成的，是横波，选项E正确。 故选ABE。 5．（多选）（23-24高三上·江西上饶·阶段检测）以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。水声通信目前还面临链路质量差。极端多普勒效应等棘手问题，但我国在该领域已达到世界领先水平。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．在“奋斗者”号与“探索一号”通信过程中，若“奋斗者”号正在下潜，它接收到的声波频率将降低 B．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波 C．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现 D．“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程 【答案】ABD 【详解】A．由多普勒效应可知，在“奋斗者”号与“探索一号”通信过程中，若“奋斗者”号正在下潜，它接收到的声波频率将降低，故A正确； B．由题知，“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过无线蓝绿光来完成的，电磁波属于横波，即信息载体属于横波，故B正确； C．因为太空中没有介质，故机械波无法传播，所以“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁通信来实现，故C错误； D．在传递信息的过程也是传递能量的过程，故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程，故D正确。 故选ABD。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 6.4电磁波及其应用 题型01 麦克斯韦电磁场理论概念辨析题 题型02 电磁波谱分类与特性辨析题 题型03 电磁波波长、频率、波速公式计算题 题型04 各类电磁波生活场景应用题 ▌题型01 麦克斯韦电磁场理论概念辨析题 一、核心知识 ① 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，二者互相激发形成电磁波； ② 均匀变化的磁场（电场）只能产生恒定电场（磁场），无法形成电磁波；只有周期性交变变化的磁场、电场，才能持续互相激发，生成电磁波； ③ 电磁波属于横波，传播不需要介质，可以在真空当中传播，光速为宇宙真空光速c。 二、 解题方法 逐个辨析选项，牢牢区分两种变化：均匀变化只生成恒定场，不能产生电磁波；周期性变化才可以激发交替电磁场，同时牢记电磁波传播不需要介质这个高频考点。 三、思维方法 逻辑递进思维，理清电场与磁场互相激发的因果链条，不要混淆“均匀变化”和“周期性变化”带来的不同结果。 1．（23-24高二上·广东佛山·期末）华为mate60系列手机是全球第一款能实现双卫星通信的民用手机。卫星通信是通过电磁波的传输来实现的。下列相关说法正确的是（　　） A．只有通过电路才能产生电磁波 B．电磁波是一种没有质量的物质 C．电磁波既可以传递信息，也能传输能量 D．电磁波是可在真空中传播的恒定的电磁场 2．（23-24高一下·河北邯郸·期末）关于电磁波，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．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 C．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 D．不同频率的电磁波在真空中的传播速率不同 3．（24-25高二上·全国·课后作业）使用蓝牙耳机接听手机来电，手机与基地台及耳机的信号传输如图所示．若基地台与手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则（    ） A．甲波的波长比乙波短 B．真空中甲波的传播速度比乙波小 C．测量体温时使用的测温枪探测的是乙波 D．甲、乙波都能在真空中传播 4．（2023高三·重庆·学业考试）关于电磁振荡以及电磁波的形成与传播的理解正确的是（　　） A．周期性变化的磁场一定能产生电磁波 B．射线是原子核受激发所产生的，所以射线不是电磁波 C．LC振荡电路可以产生电磁波，如果电路断开则电磁波立即消失 D．北斗导航系统是通过电磁波来传递信息的 5．（多选）（2021·黑龙江哈尔滨·模拟预测）关于电磁波和电磁振荡，下列说法正确的是___________。 A．振荡电路中，当电流最大时，线圈中的磁通量变化率最大 B．电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率 C．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场方向互相垂直，电磁波是横波 D．电磁波从发射电路向空间传播时，电磁振荡一旦停止，产生的电磁波就立即消失 E．雷达是利用波长较长的无线电波来测定物体位置的无线电装置 ▌题型02 电磁波谱分类与特性辨析题 一、核心知识 ① 电磁波谱按波长由长到短排序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线；频率顺序刚好相反； ② 各类电磁波专属特点：无线电波多用于通信；红外线热效应强；紫外线杀菌、荧光防伪；X、γ射线穿透能力极强； ③ 所有电磁波在真空中传播速度全部相等，都等于光速c。 二、 解题方法 熟记波长、频率排序，把每一类电磁波对应的核心特性、生活应用一一绑定对应，遇到混淆类选项直接对照特性排除。 三、 思维方法 归类记忆思维，按波长梯度分组记忆特性，同类规律统一记忆，单独区分易混淆的红外、紫外功能。 1．（23-24高二上·福建厦门·期中）5G移动网络正在悄悄改变着人们的生活。5G网络信号使用的通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，4G网络使用的通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段，5G网络比4G网络拥有更大的带宽和更快的传输效率。下列说法正确的是（　　） A．4G、5G信号传播不需要介质 B．在真空中5G信号的传播速度比4G信号要大 C．4G信号的频率可能比5G信号更高 D．相同时间内4G信号比5G信号传递的信息量更大 2．（25-26高二上·浙江·阶段检测）有关下列四幅图的描述，正确的是（　　） A．甲图中，磁场方向竖直向下，闭合线圈竖直向下加速移动时，线圈中有感应电流产生 B．乙图中，周期性变化的电场能产生恒定的磁场，并交替产生，由近及远地向周围传播 C．丙图中，电焊作业时工人需佩戴专业的防护头盔，防止弧光中的紫外线对人体的伤害 D．丁图中，夜空中闪烁的繁星，颜色偏红的恒星温度高、颜色偏蓝的恒星温度低 3．（2023·山东济宁·模拟预测）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和生活中有广泛的应用。电磁波a的波长小于，常用来灭菌消毒；电磁波b的波长大于，常用于遥感技术寻找水源、监视森林火情等。则（　　） A．电磁波a的频率小于电磁波b的频率 B．若电磁波在同一玻璃介质中传播，a的传播速度较大 C．若电磁波分别照射同一小孔发生衍射，a的衍射现象更明显 D．电磁波a可增进人体对钙的吸收，还能使荧光物质发光，常用于防伪 4．（25-26高二下·广东广州·期末）关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（     ） A．电磁波从真空进入介质时频率不变 B．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 C．车站、机场“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线 D．紫外线的频率比可见光低，常用于杀菌消毒，长时间照射可损害健康 5．（多选）（24-25高二上·湖南株洲·期末）下列有关光学的现象描述和对应知识均正确的是（     ） A．检查工件平整度，出现图示条纹弯曲说明被检查平面在此出现了凸起利用了光的干涉 B．从岸上看水中的物体位置，会比实际位置偏下是由于光的折射 C．光学镜头镀有一层增透膜可以增强透射光的强度是利用了光的衍射 D．医生给肩颈酸痛病人贴的红外线理疗贴是利用了红外线的热效应 ▌题型03 电磁波波长、频率、波速公式计算题 一、核心知识 ① 核心公式：c=λ f，c为真空光速恒定不变，λ代表波长，f代表频率； ② 同一介质中传播时，电磁波频率由波源决定始终不变；光速改变时只有波长随之改变；真空环境下所有电磁波c恒定，波长和频率成反比。 二、解题方法 先锁定传播环境（真空/介质），确定光速是否固定，频率只由发射源决定不会改变，再带入公式做反比计算，单位统一再计算。 三、思维方法 定量变量思维，分清三个物理量谁是定值、谁是自变量，避免误以为频率会随传播环境改变。 1．（22-23高二下·湖北恩施·期中）关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（　　） A．由空气进入水中时，电磁波速度会变小 B．手机在通话时传播的波既有电磁波又有声波 C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 2．（25-26高二下·山东泰安·期末）如图所示为电磁波谱，电磁波在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（     ） A．变化的电场一定会产生电磁波 B．红外线在真空中传播的速度小于X射线在真空中传播的速度 C．汽车刹车灯为红色，是因为红光不易被粉尘、雾气遮挡，绕开微小颗粒的能力强，远距离传播效果好 D．已知5G相比4G使用的电磁波频率更高，则5G使用的电磁波波速更快 3．（2025·广东·模拟预测）科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，如下左图是一个收音机（简笔画），可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个LC振荡电路，需要调节其固有频率与要接收的电磁波频率相同，使接收到的信号最强。收音机的调频旋钮实际上就是个可调电容器，其原理简化图如下右图所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮的时候，改变两个铜片的正对面积从而改变其电容，当前收音机正在接收中山人民广播电台（调频96.7MHz）的节目，下列说法正确的是（　　） A．不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率相同 B．电磁波从真空进入水中，传播速度减小，波长变大 C．不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D．若要调台，改听中山音乐电台（调频88.8MHz），则需要将上右图中的动片逆时针旋转 4．（25-26高二上·河南郑州·期末）关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用 B．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康 C．卫星通信、电视等的信号传输一般用长波 D．手机通信使用的是无线电波，其波长较长 5．（2024·江西鹰潭·二模）传统家用电视遥控器工作时发出的是300THz-400THz红外线；而手机蓝牙技术使用2.4GHz频段的无线电波与各设备之间进行信息交换。1THz＝103GHz。关于这两种电磁信号，下列说法正确的是（　　） A．这两种电磁信号都是纵波 B．该红外线所处波段电磁波能量比X射线能量高 C．题述红外线信号比蓝牙信号更容易被墙壁遮挡 D．蓝牙信号穿墙时波长比它在空气中波长更长 ▌题型04 各类电磁波生活场景应用题 一、核心知识 依托各类电磁波物理特性匹配实际用途： - 无线电波：手机通讯、广播、卫星导航 - 红外线：测温仪、浴霸取暖、遥控器 - 紫外线：消毒柜、验钞防伪 - X射线：医院拍片透视 二、解题方法 从场景用途反向匹配核心物理性质，比如取暖对应热效应、拍片对应强穿透，做到性质和用途一一对应。 三、思维方法 因果对应思维，理解用途来源于电磁波本身的物理属性，不靠死记硬背，用性质推导应用场景。 1．（23-24高二下·河北张家口·阶段检测）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．（20-21高二下·北京东城·阶段检测）关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．雷达是用光来测定物体位置的设备 B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调 C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 D．变化的电场可以产生变化的磁场 3．（20-21高三上·北京通州·期末）是“第五代移动通讯技术”的简称。目前通州区是北京市覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，能有效解决信号问题。由于先前的等已经将大部分通讯频段占用，留给的频段已经很小了。采用了比更高的频段，网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确的是 A．信号不适合长距离传输 B．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号一定量的屏蔽 C．信号比信号更容易发生衍射现象 D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些 4．（多选）（2023·陕西·模拟预测）1912年劳埃等人根据理论预见，并用实验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现象，证明了X射线具有电磁波的性质，成为X射线衍射学的第一个里程碑。X射线衍射分析是利用晶体形成的X射线衍射图样，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。X射线衍射的原理是：由于晶体内部规则排列的原子间距离与X射线波长具有相同数量级，所以将一定波长的X射线照射到晶体时，就会得到明显的X射线衍射图样。衍射图样在空间分布的方位和强度，与晶体微观结构密切相关。根据以上材料和所学的知识，下列说法正确的是（　　） A．一定波长的X射线照射到非晶体时，不会得到明显的衍射图样 B．一定波长X射线分别照射到食盐和石墨晶体上，得到的衍射图样在空间中分布的方位和强度不同 C．一定波长的射线照射到晶体时，也会得到明显的衍射图样 D．X射线能在磁场中偏转，可应用于通信、广播及其他信号传输 E．X射线是由交替变化的电场和磁场组成的，X射线是横波 5.（多选）（23-24高三上·江西上饶·阶段检测）以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。水声通信目前还面临链路质量差。极端多普勒效应等棘手问题，但我国在该领域已达到世界领先水平。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．在“奋斗者”号与“探索一号”通信过程中，若“奋斗者”号正在下潜，它接收到的声波频率将降低 B．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波 C．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现 D．“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $