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

第十三章 第13.4节 电磁波的发现及应用 同步分层作业 2026—2027学年上学期 · 人教版高中物理必修第三册 班级　　　　　　　姓名　　　　　　学号　　　　　　　得分　　　　　　　 基础巩固 建议用时 12 分钟。先用填空题梳理电磁场、电磁波与电磁波谱的基本表述，再通过判断题和基础单选题检验识记与直接应用。作答时留意“变化”与“均匀变化”的区别，完成后对照解析自批，错题回到教材对应段落标注。 一、填空题（本题共 16 空，每空 1 分，共 16 分） 1．电磁场 (1)变化的磁场产生电场 ①实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生______。 ②麦克斯韦的见解：电路里感应电流的产生，一定是变化的______产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移动。 ③实质：变化的______产生了电场。 (2)变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生______。 (3)电磁场 变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的______。 2．电磁波 (1)电磁波的产生 变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成____。 (2)麦克斯韦预言 ①电磁波的速度等于____。 ②光是以____形式传播的一种电磁振动。 (3)____通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 3．电磁波谱 (1)波速、波长与频率的关系 波速＝____。 电磁波波速的表达式：c＝____（c为电磁波在真空中的速度，即光速）。 (2)电磁波谱 按电磁波的波长或频率大小的顺序排列成谱，叫作电磁波谱。 (3)按照波长从长到短依次排列为无线电波、____、可见光、____、____、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的____，才具有不同的特性。 4．电磁波传递能量 电磁波是运动中的________，各种各样的仪器能够探测到许许多多的电磁波，表明电磁波可以传递能量。 二、判断题（本题共 5 小问，每小题 1 分，共 5 分） 5．判断 (1)变化的电场一定产生变化的磁场。（ ） (2)恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场。（ ） (3)电磁波在真空中的传播速度是3.0×10⁸ m/s。（ ） (4)麦克斯韦预言并验证了电磁波的存在。（ ） (5)电磁波在任何介质中的传播速度均为3×10⁸ m/s。（ ） 三、单项选择题（本题共 4 小题，每小题 3 分，共 12 分） 6．关于电磁波的传播速度，下列说法正确的是（ ） A．电磁波的频率越高，传播速度越大 B．电磁波的波长越长，传播速度越大 C．电磁波的能量越大，传播速度越大 D．所有电磁波在真空中的传播速度都相等 7．各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（　　） A．γ射线、紫外线、可见光、红外线 B．γ射线、红外线、紫外线、可见光 C．紫外线、可见光、红外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 8．关于电磁波，下列叙述正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度远小于真空中的光速 B．电磁波可以发生反射现象 C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播 D．随着科技的发展，可以实现利用机械波从太空向地球传递信息 9．近年来国产手机产业发展迅猛，在芯片、5G通信等相关技术领域取得巨大突破。关于手机通讯，说法正确的是（　　） A．电磁波不是一种物质 B．电磁波在真空中的传播速度等于光速 C．手机通话时手机通过X射线进行信息传输 D．手机通话时电磁波从一台手机直接发射到另一台手机 能力提升 建议用时 12 分钟。本层侧重电磁场理论的辨析及电磁波基本性质的直接应用，多选题要逐项排查，留意“一定”与“可能”、均匀变化与周期性变化的差别。先独立完成，再对照解析自批并订正错因。 一、单项选择题（本题共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分） 10．关于电磁场理论，下列说法正确的是（ ） A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 11．关于电磁场理论的叙述正确的是:（　　） A．磁场周围一定存在着电场 B．变化的电场一定产生变化的磁场 C．电场的周围一定存在不变的磁场 D．变化的电场和变化的磁场相互联系着，形成一个统一体，即电磁场 12．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 13．某城市道路将新装52盏“智慧路灯”，除基本照明外，每盏路灯将安装Wifi信号发射、手机充电接口等设备。Wifi信号是频率较小的电磁波，下列关于Wifi信号的说法正确的是（ ） A．Wifi信号不能在真空中传播 B．Wifi信号不会产生污染 C．电饭煲是利用Wifi信号来加热食物的电器 D．智能手机可以接收该Wifi信号进行网络连接 14．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 15．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（　　） A．红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体 B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康 C．电磁波频率最高的是γ射线，最容易用它来观察衍射现象 D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光 二、多项选择题（本题共 2 小题，每小题 4 分，共 8 分） 16．以下关于机械波与电磁波的说法，正确的是（　　） A．机械波和电磁波，本质上是一致的 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．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波 D．它们都能发生反射、折射现象 17．下列关于电磁波的说法，正确的是（　　） A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×10⁸ m/s C．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短 D．只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波 拓展挑战 建议用时 15 分钟。本层以图像判读和生活、实验情境为主，综合考查电磁波谱各波段特性及变化的磁场产生电场的判断。读图时先看清坐标与箭头方向，再结合规律推理，完成后对照解析自批并写出错因。 一、单项选择题（本题共 3 小题，每小题 3 分，共 9 分） 18．某电路中电场随时间变化的图像有如图所示几种情况，能激发电磁波的电场是（　　） A． B． C． D． 19．如图所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液,在太阳光的照射下,地面呈现的是圆形黑影,在黑影中放一支温度计,可发现温度计显示的温度明显上升,则由此可断定（　　） A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的 20．下列说法中正确的是（　　） A．紫外验钞机是利用紫外线的荧光作用 B．阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用 C．常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 D．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物 二、多项选择题（本题共 2 小题，每小题 4 分，共 8 分） 21．下列关于电磁场的说法正确的是（　　） A．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波 B．匀速运动的电子束周围一定存在电磁场，即能产生电磁场 C．周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场 D．历史上，电磁场的理论在先，实践证明在后 22．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 参考答案 一、客观题答案速查表 基础巩固（第 5 ～ 9 题） 题号 5 6 7 8 9 答案 (1)×；(2)×；(3)√；(4)×；(5)× D A B B 能力提升（第 10 ～ 17 题） 题号 10 11 12 13 14 15 16 答案 D D A D B D BCD 题号 17 答案 AC 拓展挑战（第 18 ～ 22 题） 题号 18 19 20 21 22 答案 D C A CD AC 二、填空题详解 第 1 题 【答案】(1)①感应电流；②磁场；③磁场；(2)磁场；(3)电磁场 变化的磁场使闭合电路中产生感应电流，其本质是变化的磁场在空间产生了电场，自由电荷在电场力作用下定向移动，故①②③依次填“感应电流”“磁场”“磁场”。 麦克斯韦进一步假设：变化的电场也会在周围空间产生磁场，故(2)填“磁场”。 变化的电场与变化的磁场总是相互联系、不可分割，统一为电磁场，故(3)填“电磁场”。 第 2 题 【答案】(1)电磁波；(2)①光速（或c）；②波；(3)赫兹 变化的电场与变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波。 麦克斯韦预言电磁波在真空中的速度等于光速c，并指出光是以波的形式传播的一种电磁振动。 赫兹用实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 第 3 题 【答案】(1)波长×频率（v=λf）；c=λf；(3)红外线、紫外线、X射线；频率 波速等于波长与频率的乘积，即v=λf；真空中电磁波的速度c=λf。 电磁波谱按波长由长到短依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 各种电磁波频率不同，因而表现出不同的特性。 第 4 题 【答案】电磁场 电磁波是运动和传播中的电磁场，电磁场本身具有能量。 各种仪器能够探测到电磁波，说明电磁波在传播过程中可以传递能量。 第 页（共 页） 学科网（北京）股份有限公司 $