物理必修 第三册4 电磁波的发现及应用综合训练题

2021-2022学年度高二物理第十三章电磁感应与电磁波初步第四节电磁波的发现及应用（一）必修第三册（人教版2019）

未命名

一、单选题

1．下列哪种家用电器是应用电磁波工作的(      )

A．电饭锅 B．洗衣机 C．微波炉 D．台灯

2．如图，为生活中遇到的各种波，以下关于波的说法正确的是（　　）

A．声波可以发生多普勒效应

B．wifi信号的传播需要介质

C．丙图是泊松亮斑图样

D．月全食时的红月亮是因为红光在月球表面发生干涉所致

3．下列说法正确的是（　　）

A．由空气进入水中，电磁波波长变短，声波波长变长

B．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在

C．建筑外装涂膜玻璃应用了光的全反射

D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小

4．按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（　　）

A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场

B．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场

C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场

D．周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场

5．关于电磁波，以下说法正确的是（　　）

A．电磁波是由变化的电场和磁场组成的纵波

B．要有效地发射电磁波，振荡电路必须有足够大的振荡周期

C．调制可以使电磁波随各种信号而改变，而调谐和解调是电磁波接收中两个非常必要的环节

D．如果把电磁波按照频率从高到低排序，依次为: 射线、x射线、紫外线、红外线、可见光、无线电波

6．隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击．根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是(　　)

A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它

B．使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现

C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流

D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击

7．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（  ）

A．库仑发现了点电荷的相互作用规律并通过油滴实验测定了元电荷的数值

B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在

C．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象

D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律

8．用绝缘工具将如图所示的带电的平行板电容器的两个极板间的距离缓慢均匀增大的过程中，在电容器周围空间（   ）

A．会产生变化的磁场 B．会产生稳定的磁场

C．不产生磁场 D．会产生周期性变化的磁场

9．下列说法正确的是（　　）

A．法国物理学家傅科曾经详尽地研究过单摆的振动，发现单摆做简谐运动的周期T与摆长l的二次方根成正比

B．奥地利物理学家多普勒发现波源与观察者靠近时，观察者接收到的频率小于波源频率

C．英国物理学家托马斯·杨用激光照射一条狭缝，通过这条狭缝的光再通过双缝，成功观察到了光的干涉现象

D．德国科学家赫兹在实验中发现了电磁波，并进一步发现了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象

10．下列说法正确的是（ ）

A．电磁波在真空中以光速c传播 B．在空气中传播的声波是横波

C．声波只能在空气中传播  D．光需要介质才能传播

11．中国4G牌照发放是在2014年，比发达国家晚了整整三年；但在5G时代，中国已经赢在了起跑线。已知5G信号使用频率更高的电磁波，每秒传送的数据量是4G的50~100倍，则相比4G信号（　　）

A．5G信号的光子能量更小 B．5G信号的波长更短

C．5G信号的传播速度更大 D．5G信号的波动性更明显

12．下列说法中，正确的是（　　）

A．变化的磁场一定产生变化的电场

B．LC振荡回路电容C增加时，振荡频率增加

C．机械波既能在空气中传播，也能在液体和固体中传播

D．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为一个波长

二、多选题

13．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．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波

C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直

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

14．电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱．如图所示，由电磁波谱可知(　 　  )

A．微波是不可见光

B．红外线可以灭菌消毒

C．紫外线的波长比红外线长

D．X射线能穿透物质，可以用来检查生物骨骼结构

15．关于波长为的红光，下列说法中正确的是（　　）

A．其在真空中的传播速度为

B．其频率是

C．传播的距离需要的时间是

D．在的距离中有个波长

三、解答题

16．一般收音机在中波波段接收的波长范围由560.7m到186.9m，它接收的频率范围有多大？

参考答案

1．C

【解析】

【详解】

A、电饭锅是利用电流的热效应，故A不符合题意；

B、洗衣机采用的是电动机原理，故不是应用电磁波工作的，故B不符合题意；

C、微波炉是利用微波的频率与水的频率接近，从而使水产生共振的现象，故C符合题意；D、台灯是利用电能转化为光能的现象工作的，故D不符合题意．

故选C．

2．A

【详解】

A．声波可以发生多普勒效应，A正确；

B．wifi信号是电磁波，其传播不需要介质，B错误；

C．丙图是衍射图样，泊松亮斑是一个很小的亮点，C错误；

D．月全食时的红月亮是太阳光被大气层散射后照射到月球上，被月球反射后射向地面，由于红光的波长最长，衍射能力最强，传播最远，到达地面时红光最多，所以我们看到的是红月亮，是光的散射和衍射现象，不是光的干涉现象，D错误。

故选A。

3．A

【详解】

A．电磁波由空气进入水中，频率不变，波速减小，根据可知电磁波波长变短，声波由空气进入水中，频率不变，波速增大，所以波长变长，A正确；

B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，B错误；

C．建筑外装涂膜玻璃应用了光薄膜干涉，C错误；

D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，根据多普勒效应可知路人听到的声波频率与该波源的频率相比增大，D错误。

故选A。

4．D

【详解】

麦克斯韦的电磁场理论认为，如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么它就在空间引起周期性变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场。于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，而恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场不产生电场；均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场；ABC错误，D正确。

故选D。

5．C

【解析】

电磁波是由变化的磁场和电场组成的横波；故A错误；要有效地发射电磁波，振荡电路必须有足够大的振荡频率，故有较小的周期；故B错误；调制可以使电磁波随各种信号而改变，而调谐和解调是电磁波接收中两个非常必要的环节；故C正确；如果把电磁波按照频率从高到低排序，依次为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波；故D错误；故选C．

6．B

【分析】

明确隐形飞机是指飞机对雷达隐身，而隐形飞机的隐形原理是通过缩小自己的雷达反射截面来实现隐身的．

【详解】

现在还没有真正的隐蔽色，故A错误；使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，故B正确；使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上会产生感应电流，故C错误；紫色线的辐射能力是很强的，不容易隔热，故D错误；故选B．

【点睛】

本题借助于生活中的实例考查了光的反射定律，此类题目的特点是文字叙述较多，感觉不好处理，需要我们仔细阅读题目从中找出对我们有用的物理信息．

7．C

【详解】

A．库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值， 故A错误；

B．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B错误；

C．由物理学史可知，奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故C正确；

D．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故D错误。

故选C。

8．A

【详解】

由于电容器始终跟电源相连，两极板间电压不变，根据可知，在d缓慢均匀增大时，E是非均匀变化的，因此在电容器周围产生变化的磁场。

故选A。

9．D

【详解】

A．荷兰物理学家惠更斯曾经详尽地研究过单摆的振动，发现单摆做简谐运动的周期T与摆长l的二次方根成正比，A错误；

B．奥地利物理学家多普勒发现波源与观察者靠近时，观察者接收到的频率大于波源频率，B错误；

C．英国物理学家托马斯·杨做双缝干涉实验时，还没有激光，他用强光照射得到干涉条纹，C错误；

D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹在实验中发现了电磁波，并进一步发现了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，D正确。

故选D。

10．A

【详解】

试题分析：电磁波在真空中的传播速度等于光速，A正确；在空气中传播的声波是纵波，B错误；声波的传播需要介质，可以在空气、液体和固定中传播，C错误；光属于电磁波，其传播不需要介质，可以在真空中传播，D错误．

【学科网考点定位】考查了机械波和电磁波

【方法技巧】本题的关键是知道光是电磁波的一种，电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，机械波传播的是振动形式，其传播离不开介质，机械波在传播过程中波速由介质决定．

11．B

【详解】

A．因为5G信号使用的电磁波频率比4G高，根据

可知5G信号的光子能量更小，故A错误；

B．由

可知频率越高的电磁波，信号的波长更短，故B正确；

C．任何电磁波在真空中的传播速度都相同，在介质中要看折射率，故C错误；

D．因5G信号的电磁波频率更高，波长更短，波动性比4G的差，故D错误。

故选B。

12．C

【详解】

A．均匀变化的磁场产生稳定的电场，故A错误；

B．根据可知，LC振荡回路中电容C增加时，振荡频率f减小，故B错误；

C．机械波既能在空气中传播，也能在液体和固体中传播，故C正确；

D．在一个周期内，介质中的振动质点通过的路程为4A，机械波传播一个波长，故D错误。

故选C。

13．ABC

【详解】

电磁波在真空中的传播速度即为真空中的光速，与频率无关，A正确；根据麦克斯韦的电磁场理论，B正确；电磁波是横波，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，C正确；电磁波可以通过全反射在光缆中传播，D错误．

14．AD

【详解】

A．微波是不可见光，选项A正确；

B．红外线有热作用，紫外线可以灭菌消毒，选项B错误；

C．紫外线的波长比红外线短，选项C错误；

D．X射线能穿透物质，可以用来检查生物骨骼结构，选项D正确；

故选AD。

15．ABD

【详解】

A．各种电磁波在真空中的传播速度等于光速，故A正确；

B．由题意知

根据公式

得

故B正确；

C．传播的时间

故C错误；

D．在的距离中的波长个数为

个

故D正确。

故选ABD。

16．从535kHz到1605kHz

【详解】

根据公式

可得

其中

当波长时，频率为

当波长时，频率为

即这收音机接收的频率范围从535kHz到1605kHz．