13.4 电磁波的发现及应用 同步作业 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 聚焦电磁波发现及应用，以“基础概念→图像分析→综合应用”分层设计，通过选择与计算结合，强化物理观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|电磁场理论、电磁波传播特性|单选直接考查核心概念（如麦克斯韦理论、真空中波速），夯实物理观念| |进阶层|电磁波产生条件、电磁波谱|结合图像分析（如感应电场产生）、简单应用（手机通信），培养科学推理| |综合层|电磁波能量、通信原理|多选综合判断（如电磁波与声波区别）、计算题（波长计算），提升问题解决能力|

第4节 电磁波的发现及应用 同步作业 一、选择题: 考点一 电磁场 1.麦克斯韦电磁场理论告诉我们( ) A．任何电场周围都要产生磁场 B．任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场 C．任何变化的电场都要在周围空间产生恒定的磁场 D．周期性变化的电场要在周围空间产生周期性变化的磁场 2．在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感应电场的是( ) 考点二 电磁波 3．某电路中电场随时间变化的图像如图所示，能发射电磁波的电场是( ) 4．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( ) A．麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在 B．变化的电场一定产生变化的磁场 C．电磁波不可以传播信息 D．频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 m 5.下列说法正确的是( ) A．电磁波在真空中以光速c传播 B．不同频率的电磁波在真空中传播速度不同 C．声波只能在空气中传播 D．光需要介质才能传播 6．手机A的号码为13911330001，手机B的号码为13911330002，手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示A的手机号码13911330001，若将手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨打A，则发现手机A( ) A．能听到响声，并显示B的号码13911330002 B．不能听到响声，但显示B的号码13911330002 C．不能听到响声，但显示A的号码13911330001 D．既不能听到响声，也不显示号码 考点三 电磁波谱 7．如图是一台收音机的屏板，当向右调指针(图中黑块)时，所接收的电磁波( ) A．频率变大，波长变大 B．频率变大，波长变小 C．频率变大，波长不变 D．频率变小，波长变大 8．(多选)在电磁波中，波长按从长到短排列的是( ) A．无线电波、可见光、红外线 B．无线电波、可见光、γ射线 C．红光、黄光、绿光 D．紫外线、X射线、γ射线 9．(多选)关于如下现象的表述正确的是( ) A．甲图中是利用紫外线进行防伪的 B．乙图中是利用β射线照射人体进行透视的 C．丙图中夜视系统利用的是红外线 D．丁图中蝙蝠和雷达均利用超声波定位 考点四 电磁波的能量　电磁波通信 10.如图所示为手机信号屏蔽器。手机信号屏蔽器主要用于各类考场、军事重地等禁止使用手机的场所。手机工作时，手机和基站通过一定频率范围内的无线电波来完成数据和声音的传输。针对这种通信原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的底端向高端扫描，在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号，使手机不能与基站建立正常的联系，从而对手机形成干扰。对于手机信号屏蔽器的工作过程，下列说法中正确的是( ) A．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的 B．手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的 C．手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内 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 11．(多选)关于电磁波，下列说法正确的是( ) A．光的照射能使物体温度升高，因此光具有能量 B．播音员的声音通过电磁波传递到了收音机中，在收音机中感应出了电流，电流有能量，因此电磁波有能量 C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 12．(多选)关于移动电话，下列说法中正确的是( ) A．随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置 B．随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置 C．两个携带手机的人，必须通过固定的基地台转接，才能相互通话 D．移动电话发射的是声波和电磁波 二．计算题：(计算要有必要的文字说明和解题步骤，有数值的要注明单位) 13．若某种电磁波在真空中的频率为1.5×1015 Hz，试回答下列问题： (1)该电磁波的波长为多少？ (2)该电磁波属于哪个波段？ (红外线的波长范围为0.8～100 μm，紫外线的波长范围为100～400 nm) (3)现代科技可以使电磁波在特定介质中的传播速度大大减小。当频率为1.5×1015 Hz的电磁波以900 m/s的速度传播时，该电磁波的波长变为多少？ 参考答案: 1.答案:D解析　只有变化的电场才能产生磁场，同样，只有变化的磁场才能产生电场，故A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场，故B错误；只有均匀变化的电场才能在周围空间产生恒定的磁场，故C错误；根据麦克斯韦的电磁场理论可知，周期性变化的电场周围一定产生同频率的周期性变化的磁场，故D正确。 2.答案:C解析　题图A中磁场不变，不会产生电场，故A项错误；题图B中磁场方向变化，不会产生恒定的电场，故B项错误；题图C中磁场随时间均匀变化，会产生恒定的电场，故C项正确；题图D中磁场随时间做非均匀变化，会产生非均匀变化的电场，故D项错误。 3.答案:D解析　A中电场不随时间变化，不会产生磁场；B和C中电场都随时间均匀变化，只能在周围空间产生稳定的磁场，不会产生和发射电磁波；D中电场随时间周期性变化，能在周围空间产生周期性变化的磁场，而磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而形成电磁场，发射电磁波，故D项正确。 4.答案:D解析　赫兹用实验证明了电磁波的存在，A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误；电磁波可以传播信息，C错误；λ＝＝ m＝400 m，D正确。 5.答案:A解析　所有频率的电磁波在真空中的传播速度均等于光速c，故A项正确，B项错误；声波可以在气体中传播，也可以在液体、固体中传播，C项错误；光可以在真空中传播，因此，光不需要介质也能传播，D项错误。 6.答案:B解析　电磁波可以在真空中传播，而声波的传播需要介质。当用手机B拨打手机A时(A置于一透明真空罩中)，A能显示B的号码，但不能听到A发出的响声，故B正确。 7.答案:B解析　收音机屏板上的单位为MHz和kHz，是频率的单位，向右调指针时所接收的电磁波的频率变大；由公式c＝λf可得，电磁波的波速c一定，电磁波的波长和频率成反比例关系，所以频率变大，波长变小，故B正确。 8.答案:BCD解析　电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)→紫外线→X射线→γ射线，由此可知B、C、D三项正确。 9.答案:AC解析　题图甲中是利用紫外线进行防伪的，故A正确；题图乙中是利用X射线照射人体的，不是利用辐射性强的β射线，故B错误；题图丙中夜视系统利用的是红外线，故C正确；题图丁中蝙蝠利用超声波定位，从而进行捕食，而雷达利用的是电磁波，故D错误。 10.答案:D解析　手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到手机不能使用的目的，A、B、C三项错误，D项正确。 11.答案:ABD解析　在光的照射下物体温度升高，内能增加，由能量守恒定律可知光具有能量，故A项正确；播音员的声音通过电磁波传递到了收音机中，交变的电磁场在收音机线圈中感应出了电流，电流能生热，电流有能量，因此电磁波有能量，故B项正确；电磁波可以传递信息，如电视信号，声波也可以传递信息，如人说话，故C项错误；手机用电磁波传递信息，人用声波说话，故D项正确。 12.答案:BC解析　移动电话内既有无线电接收装置，又有无线电发射装置，故A项错误，B项正确；由于移动电话发射功率小，因此必须通过固定的基地台转接，两个携带手机的人才能通话，故C项正确；移动电话发射的是电磁波，不是声波，故D项错误。 13.答案　(1)2×10－7 m　(2)紫外线　(3)6×10－13 m 解析　(1)电磁波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s， 由波速公式c＝λf得λ＝＝ m＝2×10－7 m。 (2)根据题意知，该电磁波属于紫外线波段。 (3)由v＝λ′f得λ′＝＝ m＝6×10－13 m。 学科网（北京）股份有限公司 $