13.4 电磁波的发现及应用 分层作业 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册【基础题】

13.4 电磁波的发现及应用 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版必修第三册【基础题】 【A组基础通关】 一、电磁波的发射、传播与接收 1．（2025·广东会考）关于电磁波及其应用，下列说法中正确的是（　　）. A．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波 B．正在起飞和降落的飞机上允许使用手机 C．电磁波能被发射 D．塑料薄膜袋、金属薄膜袋、金属饼干盒等都能屏蔽电磁波 【答案】C 【解析】A．手机是双向通信设备，既可以接收基站发射的电磁波（接收信号），也能发射电磁波（上传信号 / 发起呼叫），故A错误； B．飞机上不让用移动电话，是因为怕干扰通讯，电子通讯中最怕相近频率引起的干扰，故B错误； C．由麦克斯韦电磁场理论可知，电磁波能被发射，故C正确； D．金属薄膜袋、金属饼干盒等都能屏蔽电磁波，但塑料薄膜袋不能，故D错误。 故答案为：C。 2．（2026·汕头模拟）我国科研团队正研发可超高速无线传输数据的植入式脑机接口技术，其内置芯片采用了频率为的太赫兹电磁波作为载波，人体神经信号的频率范围约为1~1000 Hz。关于该通信过程，下列说法正确的是（　　） A．太赫兹电磁波属于横波 B．太赫兹电磁波在真空中的传播速度比无线电波快 C．将太赫兹电磁波与神经信号叠加并发射出去的过程属于调谐 D．体外接收电路若要接收此信号，其固有频率应调至与神经信号频率相近 【答案】A 【解析】 A、电磁波的电场方向、磁场方向都和传播方向互相垂直，具备横波的全部特征。太赫兹电磁波归属于电磁波，因此属于横波，故 A 正确； B、各类电磁波在真空中传播速度都等于光速c，传播速度不受频率大小影响。太赫兹电磁波与无线电波在真空环境下传播速度相等，故 B 错误； C、把低频的神经信号叠加到高频太赫兹载波上向外发射，该操作叫做调制；调谐是接收端改变电路固有频率，使之与外来电磁波频率达成一致的过程，二者概念不能混淆，故 C 错误； D、体外接收电路要和太赫兹载波的频率接近，才可以发生电谐振从而捕获信号；神经信号属于被搭载在载波之上的低频信号，并非谐振的匹配对象，故 D 错误。 故答案为：A； 3．（2026高二下·迁安月考）下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波无法在真空中传播 B．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦的电磁理论 C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．电磁波可以携带信息，但是不具有能量 【答案】B 【解析】A、电磁波传播不需要介质，能够在真空中传播，故 A 错误； B、麦克斯韦建立完整电磁理论预言电磁波存在，赫兹通过电火花实验首次捕捉到电磁波，用实验证实了麦克斯韦电磁理论，故 B 正确； C、恒定电场、恒定磁场无法相互激发，只有周期性变化的电场和磁场交替激发，才能形成电磁波，仅存在普通电场磁场不能产生电磁波，故 C 错误； D、电磁波既可以传递图像、声音等信息，同时本身携带电磁能量，具有能量，故 D 错误； 故答案为：B。 二、电磁波的周期、频率与波速 （多选）4．（2025高二下·绵阳期末）家用微波炉工作时磁控管产生微波的频率为，微波的电磁作用使食物内分子高频振动，从而使食物内外同时迅速变热。下列说法正确的是（　　） A．磁控管产生微波的频率比紫外线的频率大 B．磁控管产生的微波在真空中波长约为 C．微波炉加热食物的过程是电能转成内能的过程 D．金属罐装的罐头可以直接放在微波炉内加热 【答案】B,C 【解析】A．微波频率为2450MHz（即2.45×109Hz），而紫外线的频率范围为10¹5~10¹7Hz，远高于微波频率，故A错误。 B．根据公式，代入数据解得，故B正确； C．微波炉通过磁控管将电能转化为微波（电磁能），微波被食物吸收后使分子振动产生热能，最终电能转化为内能，故C正确； D．微波炉中不能使用金属容器，如果使用金属容器，微波的不能穿透金属容器，能量不能被食品吸收，会越积越多，损害微波炉，故D错误。 故答案为：BC。 5．（2025高二下·仁寿期中）有源相控阵雷达的辐射器如图所示，每个辐射器都配装有一个发射/接收组件，每个组件都能自己产生、接收微波。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．X射线的波长比微波的波长更长 B．遥控器都是利用紫外线工作的 C．红外线的频率比紫外线的频率小 D．电磁波中，紫外线的热效应最显著 【答案】C 【解析】A．根据电磁波谱可以得出微波的波长比X射线的波长长，故A错误； B．遥控器都是利用红外线工作的，故B错误； C．由于红外线的波长大于紫外线，所以红外线的频率比紫外线的频率小，故C正确； D．电磁波中，温度高低的物体都会辐射红外线，红外线比紫外线的热效应显著，故D错误； 故选C。 三、电磁波的应用 6．（2026高二下·江门月考）电磁波的频率范围很广。不同电磁波由于具有不同的波长（或频率），因此具有不同的特性。利用这些特性，电磁波在生产、生活中有广泛的应用。下列说法正确的是（　　） A．广播电视信号利用无线电波的穿透能力实现远距离传输 B．红外线可以灭菌消毒，促进人体对钙的吸收 C．紫外线照射许多物质会发出荧光，这是夜视仪工作的基础 D．X射线具有很强的穿透本领，机场安检时能探测到箱内的物品 【答案】D 【解析】A、广播电视无线电波依靠衍射绕开障碍物实现远距离传输，并非依靠穿透能力，故A错误；B、紫外线能灭菌消毒、促进人体钙吸收，红外线只有热效应，无该作用，故B错误； C、夜视仪依靠物体辐射红外线成像，紫外线荧光效应用于验钞，故C错误； D、X射线穿透能力强，机场安检利用X射线探测行李箱内部物品，故D正确。 故选：D。 （多选）7．（2026高二上·诸暨期末）无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线，都是电磁波。按电磁波的波长或频率顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。不同的电磁波由于具有不同的波长（或频率），因此具有不同的特性，下列有关说法正确的是（　　） A．无线电波可以用于广播及其他信号的传输 B．红外线可以灭菌消毒，促进人体对钙的吸收 C．紫外线照射会使物质发出荧光，这是夜视仪工作的基础 D．射线具有很强的穿透本领，机场安检时能探测到箱内的物品 【答案】A,D 【解析】A．无线电波的波长较长、频率较低，由于容易发生衍射现象，所以适用于广播及其他信号的传输，故A正确； B．紫外线由于频率高，能量大所以可以灭菌消毒，促进人体对钙的吸收，故B错误； C．紫外线照射会使物质发出荧光，这就是验钞机的工作原理，由于有温度的物体都会辐射红外线，夜视仪是红外线的热效应工作的，故C错误； D．射线的粒子比较小，在运动时具有很强的穿透本领，可用于机场安检探测箱内的物品，故D正确。 故选AD。 8．（2025·贵州会考）关于电磁波的发现及应用，下列说法正确的是（　　） A．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 B．电视机遥控器用紫外线遥控，无线电波频率比体检胸透用的电磁波频率高 C．红外线的热效应可以用来杀菌消毒，利用X射线可以进行通信、广播 D．微波炉的工作原理是微波能使食物中的水分子热运动加剧从而加热食物 【答案】D 【解析】A．麦克斯韦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A错误； B．电视机遥控器使用红外线而非紫外线遥控；胸透使用的X射线频率远高于无线电波，故B错误； C．紫外线用于杀菌消毒，红外线的热效应用于加热；X射线用于医学成像，通信广播使用无线电波，故C错误； D．微波炉通过微波使水分子共振，加剧分子热运动而加热食物，描述正确，故D正确。 故答案为：D。 【B组拓展提升】 9．（2025高二下·信宜开学考）电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（　　） A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线 C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波 D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线 【答案】A 【解析】解：按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线． 故选：A． 10．（2026高二下·内江期中）电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱，电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同.关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．不同波长的电磁波在真空的传播速度相等 B．只有高温物体才辐射红外线 C．紫外线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体 D．电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波 【答案】A 【解析】A．不同波长的电磁波在真空中的传播速度是相同的，都是3×108m/s.所以A符合题意； B．所有的物体都辐射红外线.B不符合题意； C．x射线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体；紫外线有显著的化学作用，可利用紫外线消毒，也可以用来验钞.C不符合题意； D．电磁波谱中无线电波的波长最长，所以最容易发生衍射的是无线电波.D不符合题意. 故答案为：A 11．（2025高二下·越秀期中）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（　　） A．蓝牙通信的电磁波是可见光 B．在同种介质中，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短 C．两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉 D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速 【答案】B 【解析】A．蓝牙通信的电磁波是无线电波，不是可见光，故A错误； B．在同种介质中，蓝牙通信与手机通信的电磁波传播速度相等，但蓝牙通信的电磁波频率高于手机通信的电磁波频率，所以蓝牙通信的波长比手机通信的电磁波波长短，故B正确； C．两束蓝牙通信的电磁波若频率相同，相位差恒定，就会发生干涉，故C错误； D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度等于光速，故D错误。 故答案为：B。 12．（2025高三下·浙江月考）屏幕上有一面积较小的圆形光能接收器，离光能接收器正上方距离为d处有功率恒定的点光源S，光能接收器接收到的光能功率为P。现在离接收器上方垂直距离为2d处增加一个与屏幕平行的足够大平面镜，不考虑光经平面镜反射及传输时的能量损失。放上平面镜后，接收器接收到的光能功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由依题意，可得，放上平面镜后，接收器接收到的光能功率为 故答案为：D。 【C组综合拓展】 13．一台收音机的接收频率范围从 到 。设这台收音机能接收的相应波长范围从 到 ，调谐电容器的相应电容变化范围从 到 。那么波长 、 之比为多少？电容 、 之比为多少？ 【答案】由公式，因电磁波在空气中传播的速度相等，因此可得波长之比为： ； 再根据电磁振荡公式，即 对于声音机来说，其电路中自感系数是确定的，所以 14．若某种电磁波在真空中的频率为 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？ 红外线波长范围 ，紫外线的波长范围在 （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 Hz的电磁波以 的速度传播时，问该电磁波的波长变为多少？ 【答案】（1）解：电磁波在真空中的传播速度为c=3×108m/s，由波速公式c=λf得： λ= = m=2×10﹣7m 答：该电磁波的波长为2×10﹣7m （2）解：据题知，该电磁波属于紫外线波段 答：该电磁波属于紫外线波段 （3）解：由v=λ′f得 λ′= = m=6×10﹣13m 答：该电磁波的波长变为6×10﹣13m 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.4 电磁波的发现及应用 分层作业 2026-2027学年高二物理人教版必修第三册【基础题】 【A组基础通关】 一、电磁波的发射、传播与接收 1．（2025·广东会考）关于电磁波及其应用，下列说法中正确的是（　　）. A．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波 B．正在起飞和降落的飞机上允许使用手机 C．电磁波能被发射 D．塑料薄膜袋、金属薄膜袋、金属饼干盒等都能屏蔽电磁波 2．（2026·汕头模拟）我国科研团队正研发可超高速无线传输数据的植入式脑机接口技术，其内置芯片采用了频率为的太赫兹电磁波作为载波，人体神经信号的频率范围约为1~1000 Hz。关于该通信过程，下列说法正确的是（　　） A．太赫兹电磁波属于横波 B．太赫兹电磁波在真空中的传播速度比无线电波快 C．将太赫兹电磁波与神经信号叠加并发射出去的过程属于调谐 D．体外接收电路若要接收此信号，其固有频率应调至与神经信号频率相近 3．（2026高二下·迁安月考）下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波无法在真空中传播 B．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦的电磁理论 C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．电磁波可以携带信息，但是不具有能量 二、电磁波的周期、频率与波速 （多选）4．（2025高二下·绵阳期末）家用微波炉工作时磁控管产生微波的频率为，微波的电磁作用使食物内分子高频振动，从而使食物内外同时迅速变热。下列说法正确的是（　　） A．磁控管产生微波的频率比紫外线的频率大 B．磁控管产生的微波在真空中波长约为 C．微波炉加热食物的过程是电能转成内能的过程 D．金属罐装的罐头可以直接放在微波炉内加热 5．（2025高二下·仁寿期中）有源相控阵雷达的辐射器如图所示，每个辐射器都配装有一个发射/接收组件，每个组件都能自己产生、接收微波。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．X射线的波长比微波的波长更长 B．遥控器都是利用紫外线工作的 C．红外线的频率比紫外线的频率小 D．电磁波中，紫外线的热效应最显著 三、电磁波的应用 6．（2026高二下·江门月考）电磁波的频率范围很广。不同电磁波由于具有不同的波长（或频率），因此具有不同的特性。利用这些特性，电磁波在生产、生活中有广泛的应用。下列说法正确的是（　　） A．广播电视信号利用无线电波的穿透能力实现远距离传输 B．红外线可以灭菌消毒，促进人体对钙的吸收 C．紫外线照射许多物质会发出荧光，这是夜视仪工作的基础 D．X射线具有很强的穿透本领，机场安检时能探测到箱内的物品 （多选）7．（2026高二上·诸暨期末）无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线，都是电磁波。按电磁波的波长或频率顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。不同的电磁波由于具有不同的波长（或频率），因此具有不同的特性，下列有关说法正确的是（　　） A．无线电波可以用于广播及其他信号的传输 B．红外线可以灭菌消毒，促进人体对钙的吸收 C．紫外线照射会使物质发出荧光，这是夜视仪工作的基础 D．射线具有很强的穿透本领，机场安检时能探测到箱内的物品 8．（2025·贵州会考）关于电磁波的发现及应用，下列说法正确的是（　　） A．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 B．电视机遥控器用紫外线遥控，无线电波频率比体检胸透用的电磁波频率高 C．红外线的热效应可以用来杀菌消毒，利用X射线可以进行通信、广播 D．微波炉的工作原理是微波能使食物中的水分子热运动加剧从而加热食物 【B组拓展提升】 9．（2025高二下·信宜开学考）电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（　　） A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线 B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线 C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波 D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线 10．（2026高二下·内江期中）电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱，电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同.关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．不同波长的电磁波在真空的传播速度相等 B．只有高温物体才辐射红外线 C．紫外线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体 D．电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波 11．（2025高二下·越秀期中）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（　　） A．蓝牙通信的电磁波是可见光 B．在同种介质中，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短 C．两束蓝牙通信的电磁波在任何情况下都不会发生干涉 D．蓝牙通信的电磁波在真空中的传播速度小于光速 12．（2025高三下·浙江月考）屏幕上有一面积较小的圆形光能接收器，离光能接收器正上方距离为d处有功率恒定的点光源S，光能接收器接收到的光能功率为P。现在离接收器上方垂直距离为2d处增加一个与屏幕平行的足够大平面镜，不考虑光经平面镜反射及传输时的能量损失。放上平面镜后，接收器接收到的光能功率为（　　） A． B． C． D． 【C组综合拓展】 13．一台收音机的接收频率范围从 到 。设这台收音机能接收的相应波长范围从 到 ，调谐电容器的相应电容变化范围从 到 。那么波长 、 之比为多少？电容 、 之比为多少？ 14．若某种电磁波在真空中的频率为 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？ 红外线波长范围 ，紫外线的波长范围在 （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 Hz的电磁波以 的速度传播时，问该电磁波的波长变为多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $