11.4 电磁场与电磁波（分层作业）物理沪科版必修第三册

11.4 电磁场与电磁波（解析版） 一、单选题 1．如图所示的足球比赛中，进攻球员共跑动了42m路程，用时7.0s。视频裁判通过视频回放认定此过程中进攻球员踩了防守球员，进攻方犯规。则此过程中（     ） A．进攻球员踩防守球员的力大于防守球员对进攻球员的力 B．进攻球员的平均速度为6m/s C．裁判的无线对讲机传输的信号是一种电磁波 D．研究进攻球员过人动作时可以把他看成质点 【答案】C 【详解】A．根据牛顿第三定律，作用力与反作用力大小相等、方向相反。进攻球员踩防守球员的力和防守球员对进攻球员的力是一对相互作用力，二者大小必然相等，A错误； B．平均速度的定义是位移与时间的比值，题目中仅给出了进攻球员跑动的 是路程，没有提供对应的位移大小，因此无法计算平均速度。这里计算得到的 是平均速率，不是平均速度， B 错误； C．无线对讲机依靠无线电信号传输信息，无线电信号属于电磁波的一种， C 正确； D．研究进攻球员的过人动作时，需要关注球员肢体的姿态、动作细节，若将其视为质点，就无法描述这些动作特征，因此不能把他看成质点，D 错误； 故选C。 2．对下列电器工作原理或科学现象的描述，正确的是（     ） A．微波炉是利用电磁感应原理直接使食物温度升高的 B．手机无线充电的原理基于电磁感应，通过变化的磁场在线圈中产生电流 C．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如，1825年瑞士年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，实验装置如图所示，为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。是因为该实验线圈中肯定没有电流产生 D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他跑到另一个房间时，电磁感应过程比他慢，还没开始 【答案】B 【详解】A．微波炉利用微波的能量使食物中的极性分子剧烈运动，从而使食物升温，不是直接利用电磁感应，故A错误； B．手机无线充电时，充电装置产生变化的磁场，使手机接收线圈中的磁通量发生变化并产生感应电流，故B正确； CD．磁铁插入或拔出线圈时，线圈中的磁通量发生变化，只在这一过程中产生短暂的感应电流；当科拉顿跑到另一房间时，磁铁已停止运动，感应电流消失，小磁针已回到原位置，因此不能据此判断线圈中未产生电流，也不是电磁感应过程尚未开始，故CD错误。 故选B。 3．如图所示，智能快递车正在运送快递，人们可以通过人脸识别取快递。下列有关智能快递车的说法正确的是（　　） A．智能快递车的摄像头与照相机镜头的工作原理不同 B．智能快递车可以自动到加油站加油 C．智能快递车激光雷达系统中使用的激光可以在真空中传播 D．人脸识别时人通过摄像头成正立的像 【答案】C 【详解】AD．摄像头与照相机的成像特点相同，成的像是倒立、缩小的实像，故AD错误； B．智能快递车一般是电动的，不需要到加油站加油，故B错误； C．激光属于电磁波，电磁波可以在真空中传播，故C正确。 故选C。 4．“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。 5．下列关于能量量子化的说法正确的是（　　） A．爱因斯坦最早提出能量量子化假说 B．电磁波的频率越高，其能量子的能量越大 C．电磁波的波长越长，其能量子的能量越大 D．普朗克认为光是由一个个不可分割的能量子组成，每个能量子为一个光子 【答案】B 【详解】A．能量量子化假说由普朗克于1900年首次提出（用于解释黑体辐射），故A错误； B．由可知，频率越高，能量子的能量越大，故B正确； C．由可知波长越长，能量子的能量越小，故C错误； D．普朗克提出能量量子化时，仅假设物质振子能量是量子化的，并未直接应用于光，爱因斯坦首次提出光由能量子（光子）组成，故D错误。 故选B。 6．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。 7．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。 二、多选题 8．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场。产生的电场的电场线如图所示，则该磁场的变化情况可能是（    ） A．向上方向的磁场在增强 B．向上方向的磁场在减弱 C．向下方向的磁场在减弱 D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强 【答案】AC 【详解】从上方俯视，图示电场的方向为顺时针。若在该电场中放置闭合导体，感应电流方向与电场线方向相同；由右手螺旋定则，感应电流产生的磁场方向向下。由楞次定律，该感应磁场应阻碍原磁场磁通量的变化，因此原磁场向上时应增强，原磁场向下时应减弱。 故选AC。 9．下列关于电磁波的说法，正确的是（     ） A．电磁波由电磁场发生区域向远处传播 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为 C．电磁波只能有线传播 D．电磁波的传播是伴随着能量向外传递的 【答案】AD 【详解】A．变化的电场和磁场相互激发，电磁场由发生区域向远处传播形成电磁波，故A正确； B．电磁波在真空中的传播速度等于光速，即；在介质中传播速度与介质有关，通常小于真空中的传播速度，故B错误； C．电磁波既能沿导线传播，也能在空间中传播，故C错误； D．电磁波传播时伴随着能量向外传递，故D正确。 故选AD。 10．电磁波的频率范围很广，按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱。如图所示为某电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A．移动电话使用无线电波进行Wi-Fi联网 B．短波宜采用地波的形式传播 C．紫外线具有的能量足以破坏细胞核中的物质 D．X射线的频率比γ射线的频率高 【答案】AC 【详解】A．移动电话使用无线电波进行Wi-Fi联网，A正确； B．短波的波长过短，绕过障碍物的能力较差，不宜采用地波的形式传播，B错误； C．紫外线频率较高，具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质，通常用于杀菌，C正确； D．X射线的波长比γ射线的波长长，频率比γ射线的频率低，D错误。 故选AC。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.4 电磁场与电磁波（原卷版） 一、单选题 1．如图所示的足球比赛中，进攻球员共跑动了42m路程，用时7.0s。视频裁判通过视频回放认定此过程中进攻球员踩了防守球员，进攻方犯规。则此过程中（     ） A．进攻球员踩防守球员的力大于防守球员对进攻球员的力 B．进攻球员的平均速度为6m/s C．裁判的无线对讲机传输的信号是一种电磁波 D．研究进攻球员过人动作时可以把他看成质点 2．对下列电器工作原理或科学现象的描述，正确的是（     ） A．微波炉是利用电磁感应原理直接使食物温度升高的 B．手机无线充电的原理基于电磁感应，通过变化的磁场在线圈中产生电流 C．在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如，1825年瑞士年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，实验装置如图所示，为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。是因为该实验线圈中肯定没有电流产生 D．科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他跑到另一个房间时，电磁感应过程比他慢，还没开始 3．如图所示，智能快递车正在运送快递，人们可以通过人脸识别取快递。下列有关智能快递车的说法正确的是（　　） A．智能快递车的摄像头与照相机镜头的工作原理不同 B．智能快递车可以自动到加油站加油 C．智能快递车激光雷达系统中使用的激光可以在真空中传播 D．人脸识别时人通过摄像头成正立的像 4．“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 5．下列关于能量量子化的说法正确的是（　　） A．爱因斯坦最早提出能量量子化假说 B．电磁波的频率越高，其能量子的能量越大 C．电磁波的波长越长，其能量子的能量越大 D．普朗克认为光是由一个个不可分割的能量子组成，每个能量子为一个光子 6．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 7．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 二、多选题 8．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场。产生的电场的电场线如图所示，则该磁场的变化情况可能是（    ） A．向上方向的磁场在增强 B．向上方向的磁场在减弱 C．向下方向的磁场在减弱 D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强 9．下列关于电磁波的说法，正确的是（     ） A．电磁波由电磁场发生区域向远处传播 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为 C．电磁波只能有线传播 D．电磁波的传播是伴随着能量向外传递的 10．电磁波的频率范围很广，按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱。如图所示为某电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A．移动电话使用无线电波进行Wi-Fi联网 B．短波宜采用地波的形式传播 C．紫外线具有的能量足以破坏细胞核中的物质 D．X射线的频率比γ射线的频率高 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $