高中物理电磁波的发现及应用精品综合训练题

这是一份高中物理电磁波的发现及应用精品综合训练题，文件包含人教版2019高中物理必修三第十三章134举一反三训练原卷版docx、人教版2019高中物理必修三第十三章134举一反三训练解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共14页， 欢迎下载使用。

一、核心知识点梳理
知识点1：电磁波的发现
1.麦克斯韦的电磁理论（1864年）：
变化的磁场产生电场：这是法拉第电磁感应定律的深化，即使不存在闭合电路，变化的磁场也会在周围空间激发出一种电场（感生电场）。
变化的电场产生磁场：这是麦克斯韦的独创性假设。任何变化的电场都会在周围空间激发出磁场，就像电流（定向移动的电荷）能产生磁场一样。
预言：根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间某处有一个周期性变化的电场，它就会在周围激发周期性变化的磁场，这个周期性变化的磁场又在更远的空间激发新的周期性变化的电场……如此循环，电磁场由近及远地向周围空间传播出去，形成了电磁波。
2.赫兹的实验验证（1888年）：
人物：海因里希赫兹
装置：赫兹振子（火花隙发生器）作为电磁波发射源；带缺口的金属环（谐振器）作为检测器。
现象：当振子间隙产生电火花时，远处的谐振器缺口处也产生了微小的电火花。
意义：首次通过实验证实了电磁波的存在，证明了麦克斯韦电磁理论的正确性。赫兹还测定了电磁波的速度，发现它等于光速。
【题型1：电磁波的基本概念与产生】
例1.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场
B．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
C．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场
D．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
【举一反三】：
1.关于物理学史下列说法正确的是（ ）
A．库仑用油滴实验测出了电子的电量
B．安培发现了电流的磁效应现象
C．法拉第最先提出力线与场的观点
D．麦克斯韦最先发现了电磁波
2.下列说法正确的是（ ）
A．电场线和磁感线均客观存在
B．静电场只能由静止的电荷产生，磁场只能由磁体产生
C．感生电场是稳恒磁场产生的，电磁场是电场和磁场交替产生的
D．电场和磁场是客观存在的，可以根据它们所表现出来的性质进行认识和研究
3.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
知识点2：电磁波的特点
1.本质：电磁波是横波，其电场强度矢量E和磁感应强度矢量B相互垂直，并且都与波的传播方向垂直。
2.传播：电磁波可以在真空中传播，不需要介质。在真空中的传播速度等于光速c≈3.0×10⁸m/s。
3.波速、波长、频率的关系：c=λf
c：波速（真空中的光速，恒定）
λ：波长（单位：m）
f：频率（单位：Hz）
频率由波源决定，一旦电磁波产生，其频率就确定了。在不同介质中传播时，频率不变，但波速和波长会改变。
【题型2：电磁波的特性】
例2.物理学是一门以实验为基础的学科，物理从生活中来又到生活中去。对于下列教材中所列的实验和生活用品，说法正确的是（ ）

A．甲图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场实现的
B．乙图中，若在ab的两端接上交流电源（电流的大小和方向发生周期性变化），稳定后接在cd端的表头示数始终为0
C．丙图中，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有能量
D．奥斯特利用丁图实验装置发现了电磁感应现象
【举一反三】：
1.如图所示，铯133原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133原子基态超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770个周期所持续的时间定为1秒。已知可见光波长范围为400nm~700nm，光速为，则（ ）
A．秒在国际单位制中是个导出单位
B．该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内
C．该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低
D．该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小
2.一般雷达发出的电磁波频率多在200MHz-1000MHz的范围内，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
B．上述频率范围的电磁波的波长约在0.3m~1.5m之间
C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播
D．若测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，就可以确定障碍物的体积
3.大口径天文望远镜大大提高了人类观测宇宙的范围。目前美国最大口径的射电望远镜位于阿雷西博天文台（阿雷西博射天望远镜），其口径约为300米。而位于我国贵州的射电望远镜是目前世界上最大单口径射电望远镜，其口径约为500米。在宇宙大尺度上，天体的空间分布可认为是均匀的，假定两望远镜能分辨的最小功率相同。以下说法正确的是（ ）
A．两望远镜接收到的同一天体的辐射功率之比约为
B．两望远镜接收到的同一天体的辐射功率之比约为
C．两望远镜能观测到辐射功率相同的天体数量之比约为
D．两望远镜能观测到辐射功率相同的天体数量之比约为
知识点3：电磁波谱及其应用
将电磁波按波长或频率的顺序排列起来，就形成了电磁波谱。波长从长到短（频率从低到高）的主要波段及其应用如下：
【题型3：电磁波谱的应用与辨析】
例3.下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．X射线穿透力较强，可用来进行人体透视
B．紫外线能在磁场中偏转，有很强的荧光效应，可用于防伪
C．麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在
D．红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的
【举一反三】：
1.关于电磁波谱，下列说法中不正确的是( )
A．红外线比红光波长长，它的热作用很强
B．X射线就是伦琴射线
C．光波是横波，无线电波既有横波，又有纵波
D．紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用
2.关于电磁波的说法中，下列叙述正确的是（ ）
A．电磁波和机械波一样，都不能在真空中传播
B．赫兹首先用实验证实了电磁波的存在，验证了麦克斯韦的电磁场理论
C．新冠肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为X光的穿透能力最强
D．微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应
3.电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（ ）

A．电磁炉是利用电磁波来工作的
B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的
D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
波段
波长范围（约）
频率范围（约）
主要产生方式
特性与应用
无线电波
1m