【期末总复习】人教版(2019)高二物理必修第三册——第23讲 电磁波的发现及应用（考点精讲）

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第23讲 电磁波的发现及应用
【考点梳理】
考点一、电磁场与电磁波
1．麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场产生电场
①在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流．这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场．
②即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生电场．
(2)变化的电场产生磁场
变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场．
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场所形成的不可分割的统一体．
3．电磁波
(1)电磁波的产生：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波．
(2)电磁波的特点
①电磁波可以在真空中传播．
②电磁波的传播速度等于光速．
③光在本质上是一种电磁波．即光是以波动形式传播的一种电磁振动．
(3)电磁波的波速
①波速、波长、频率三者之间的关系：波速＝波长×频率．
电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c＝λf.
②电磁波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s.

考点二、电磁波谱与电磁波的能量
1．电磁波谱
(1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱．
(2)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．
(3)各种电磁波的特性
①无线电波：用于广播、卫星通信、电视等信号的传输．
②红外线：用于加热理疗等．
③可见光：照亮自然界，也可用于通信．
④紫外线：用于灭菌消毒．
⑤X射线和γ射线：用于诊断病情、摧毁病变的细胞．

2．电磁波的能量
(1)光是一种电磁波，光具有能量．
(2)电磁波具有能量，电磁波是一种物质．
技巧方法：．不同波长的电磁波的比较
　名称
特性
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
γ射线
主要应用
通信、
广播
红外探测器、
红外体温计
引起
视觉
灭菌、
消毒、
防伪
医学透视、
安检
治疗疾
病、金
属探伤
真空中的速度
都是c＝3×108 m/s
频率
小→大
同介质中速度
大→小

【题型归纳】
题型一：麦克斯韦电磁场理论
1．（2021·湖北·高二期中）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波在玻璃中的传播速度大于在真空中的传播速度
B．γ射线的频率大于红外线的频率
C．丹麦物理学家奥斯特建立了经典电磁场理论
D．法拉第通过一系列实验，证实了电磁场理论
2．（2021·吉林油田高级中学高二开学考试）若在开放电路中感应线圈的电流产生的磁场的磁感应强度按如图所示的规律变化，则根据麦克斯韦的电磁场理论，此变化的磁场产生的电场随时间变化的规律是图中的（　　）

A．B．C． D．

3．（2021·江苏·沛县教师发展中心高二月考）关于电磁波，下列说法正确的是（  ）
A．可见光的波长比紫外线的短
B．卫星是用射线来传输信号的
C．在电磁波谱中，频率最高的是γ射线
D．医用消毒灯利用的是紫光具有消毒作用的特性

题型二：电磁波的频率与波长问题（电磁波谱）问题
4．（2021·全国·高二课时练习）关于电磁波谱,下列说法正确的是（　　）
A．波长不同的电磁波在本质上不完全相同
B．电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象
C．电磁波谱的频带很宽
D．电磁波的波长很短,所以电磁波的频带很窄
5．（2021·四川遂宁·高二期末）关于电磁波，下列说法正确的是 （　　）
A．电磁波中最容易发生衍射现象的是射线
B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可改善身体健康
C．德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在
D．电磁波都不会产生多普勒效应
6．（2020·广西·兴安县兴安中学高二期中）在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是
A．红外线的频率最大，可见光的频率最小
B．紫外线的频率最大，红外线的频率最小
C．可见光的频率最大，红外线的频率最小
D．紫外线的频率最大，可见光的频率最小

题型三：电磁波与信息化社会的应用
7．（2021·江西抚州·高二期末）下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在
B．电磁波在真空和介质中的传播速度相同
C．电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其发射到空间的电磁波随即消失
D．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
8．（2021·江苏·盐城市伍佑中学高二月考）以下关于电磁波的说法正确的是 （　　）
A．可见光不是电磁波
B．无线电通信是利用电磁波传输信号的
C．电磁波不能在真空中传播
D．电磁波不具有能量
9．（2021·全国·高二单元测试）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

题型四：电磁波的能量
10．（2021·云南·玉溪市江川区第二中学高二期中）以下关于预防电磁辐射的做法，不正确的是（　　）
A．移动电话应尽量避免长时间使用
B．注意人体与家用电器保持一定的距离
C．高压线、变电站、电台、电视台旁边兴建住宅区
D．不要把家用电器摆放得过于集中
11．（2021·上海·上外附中高二期末）电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不超过时，对人体没有任何影响。某ZZZ办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是，则人体与该装置的安全距离至少为（　　）


A． B． C． D．

12．（2021·全国·高二单元测试）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

【双基达标】
一、单选题
13．（2020·山东·高二月考）关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波
B．电磁波是一种物质不能在真空中传播
C．红外线的波长比X射线的波长短
D．电磁波能传播信息，但不能传播能量
14．（2021·全国·高二专题练习）下列各组电磁波，按频率由高到低的正确排列顺序是　　
A．无线电波、红外线、可见光、X射线
B．X射线、红外线、可见光、无线电波
C．X射线、可见光、红外线、无线电波
D．无线电波、可见光、红外线、X射线
15．（2018·河南·信阳市第一高级中学高二期中）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

16．（2020·全国·高二课时练习）下列现象能说明电磁波具有能量的是
①电磁波能在真空中传播
②微波炉能利用电磁波加热食物
③太阳能热水器能将太阳能转化为内能
④电磁波是纵波，其中电场和磁场的方向处处相互垂直
A．①② B．①③ C．②③ D．③④
17．（2021·全国·高二课时练习）“神舟五号”飞船飞行过程中，由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网，通过发射和接收某种波，对飞船进行跟踪、测量与控制。这种波是（　　）
A．红外线 B．X射线 C．微波 D．超声波
18．（2021·全国·高二课时练习）关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是（　　）
A．客户通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调谐后，把信号发送到基站中转
B．如果空间某区域有振荡的电场或振荡的磁场，就能产生电磁波
C．电磁波是纵波，不能产生偏振现象
D．电磁波和机械波都不能在真空中传播
19．（2021·全国·高二课时练习）在电磁波中，波长按从长到短排列的是（ ）
A．无线电波、可见光、红外线
B．无线电波、γ射线、可见光
C．红光、黄光、绿光
D．X射线、γ射线、紫外线
20．（2021·全国·高二单元测试）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射线都有很强的穿透本领，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．电磁波频率最大的是γ射线，医学上常用它进行人体透视检查
D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光
21．（2021·江苏省苏州实验中学高二月考）下列说法正确的是（　　）
A．防止共振现象时要尽量使驱动力的频率与物体固有频率一致
B．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光
C．麦克斯韦预言和验证了电磁波的存在
D．天空是亮的原因是大气对阳光的散射
【高分突破】
一：单选题
22．（2021·四川简阳·高二期末）关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．变化的电场产生变化的磁场
B．电磁波必须依赖介质才能传播
C．电磁波在真空中和介质中的传播速度相同
D．电磁波可以发生衍射现象
23．（2021·江苏·吴江中学高二）现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，你认为下列陈述中符合事实的足（　　）
A．麦克斯韦首先预言用实验证实了电磁波的存在
B．在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速
C．空间有变化的电场（或磁场）存在，不一定能形成电磁波
D．把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机接收不到电磁波的信号，拨打该手机号码，手机不会响铃（或振动）
24．（2021·山东无棣·高二期中）关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　）
A．紫外线是一种波长比紫光波长更长的电磁波，能够灭菌
B．变化的磁场一定产生变化的电场，变化的电场一定产生变化的磁场
C．电磁波是横波，可以在真空中传播
D．麦克斯韦第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在
25．（2021·山东泗水·高二期中）关于电磁波理论，下列说法正确的是（　　）
A．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
B．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
C．做非匀变速运动的电荷可以产生电磁波
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
26．（2021·山东烟台·高二期中）如图所示，水平面内有一环形导线通以俯视为顺时针的恒定电流，环形导线内有一可在水平面内自由转动的细杆，细杆带正电荷，若从某一时刻起，环形导线中电流逐渐减小，俯视细杆下列说法中正确的是（　　）

A．细杆仍然保持静止 B．细杆将顺时针转动
C．细杆将逆时针转动 D．无法确定细杆是否转动
27．（2021·河北大名·高二期中）下列关于磁场和电场的说法正确的是（　　）
A．恒定的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场
B．均匀变化的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场
C．均匀变化的磁场能够在其周围空间产生均匀变化的电场
D．按正弦规律变化的磁场能够在其周围空间产生恒定的电场
28．（2021·辽宁·盘锦市第二高级中学高二月考）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波与机械波的传播都需要介质
B．法拉第首先预言了电磁波的存在
C．移动电话通讯是通过电磁波来实现的
D．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场
29．（2021·全国·高二单元测试）关于波，下列说法正确的是（　　）
A．赫兹预言了电磁波的存在
B．海边的波涛总是沿着与海岸垂直的方向袭来
C．地震发生时，国际空间站上能够清晰地接收到地震波
D．我们说话发出的声波属于机械波，频率越高的声波在空气中传播速度越大
30．（2021·浙江金华·高二期末）物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，关于物理学发展过程中的认识，下列说法正确的是（　　）
A．奥斯特发现了电磁感应现象
B．法拉第创造性地用“场线”形象地描述“场”
C．根据麦克斯韦电磁场理论，磁场变化时会在空间激发一种变化的电场
D．多普勒发现波源与观察者存在相对运动时，接收到的波的频率会发生变化
31．（2021·山东临沂·高二期末）下列判断正确的是（　　）
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C．电磁波和机械波传播都需要介质
D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
32．（2021·全国·高二课时练习）如图所示是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，内有一直径略小于管内径的带正电的小球，开始时小球静止，有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的面积，磁感应强度大小随时间成正比增大，设小球的带电荷量不变，则（　　）

A．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿顺时针方向运动
B．顺着磁场方向看，小球受逆时针方向的力，沿逆时针方向运动
C．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿逆时针方向运动
D．小球不受洛伦兹力，不运动
33．（2021·全国·高二课时练习）如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环内径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动，若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球带的电荷量不变，那么（　　）

A．小球对玻璃环的压力不断增大
B．小球受到的磁场力不断增大
C．小球先沿逆时针方向做加速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做减速运动
D．磁场力对小球一直不做功
34．（2021·天津一中高二期末）许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列有关物理学家的贡献，错误的是（　　）
A．安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象
B．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系
C．法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善
D．洛仑兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
35．（2021·黑龙江·鹤岗一中高二期末）无线电技术的发展给人类带来了极大的便利，下列有关电磁波的说法，正确的是（　　）
A．电磁波不能在真空中传播
B．通信中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的
C．手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的
D．电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，但不会发生多普勒效应

二、多选题
36．（2021·北京西城·高二期末）根据麦克斯韦电磁场理论，在如图所示的四种变化电场中，能产生电磁波的是（　　）
A． B．
C． D．
37．（2021·广东·高二期末）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．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度的方向、磁感应强度的方向均垂直
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过光缆传输
38．（2021·全国·高二课时练习）以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是（　　）
A．机械波与电磁波，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．它们都可发生干涉、衍射现象
39．（2020·浙江诸暨·高二期末）如图所示，蓝牙设备和Wi-Fi已经广泛应用于我们的日常生活中。由于Wi-Fi和蓝牙都在全球通用频段2.4GHz上工作，因此它们共存时会相互干扰，造成两者的信噪比下降，影响数据传输。为缓解上述干扰，目前不少路由器的Wi-Fi采用双频段模式，即同时工作在2.4GHz和5GHz的模式下，其中2.4GHz信号在空气或障碍物中传播时衰减小，而5GHz信号更加高速且稳定。下列说法正确的是（　　）

A．Wi-Fi和蓝牙的相互干扰是指产生了干涉
B．2.4GHz信号比5GHz信号的衍射能力更强
C．5GHz信号在空中的传播速度大于2.4GHz信号的传播速度
D．信噪比下降是指接收电路在接收所需信号的同时也接收了其他杂质信号
40．（2020·辽宁·大连市普兰店区第三十八中学高二月考）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．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
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
41．（2020·全国·高二课时练习）下列说法正确的是（ ）
A．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
B．只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波
C．电磁波必须依赖于介质传播
D．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直，且与波的传播方向垂直
42．（2019·全国·高二单元测试）根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（　　）
A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
C．周期性变化的磁场周围一定产生周期性变化的电场
D．周期性变化的电场（或磁场）一定可以产生电磁波


三、填空题
43．（2021·全国·高二课时练习）麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设：
（1）变化的磁场能够在周围空间产生____（如图甲所示）。
（2）变化的电场能够在周围空间产生____（如图乙所示）。

44．（2021·全国·高二课时练习）赫兹的电火花∶

如图所示，和高压感应线圈相连的抛光金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的______，这种变化的电磁场以电磁波的形式传到了导线环，导线环中激发出______________，使与导线环相连的金属球间也产生了电火花。这个导线环实际上是电磁波的检测器。
结论∶赫兹实验证实了__________的存在，检验了麦克斯韦电磁场理论的正确性。
45．（2021·全国·高二课时练习）雷达:
（1）雷达是利用______来测定物体位置的无线电设备。
（2）雷达既是电磁波的____端,又是电磁波的_____端。
（3）原理:雷达用直线性好的微波定位。无线电波的传播速度是c,测出从发射无线电波到接收反射波的时间t,就可以确定障碍物的距离L= 。实际上,障碍物的距离等数据由电子电路自动计算并在荧光屏上显示。
46．（2021·全国·高二课时练习）电磁波的特点及应用:
（1）无线电波:波长大于1 mm（频率小于300 GHz）的电磁波是无线电波。
①无线电波中的中长短波:广播及其他信号传输。
②无线电波中的微波:卫星通信、电视等。
（2）红外线:
①红外线是一种光波,波长比无线电波______,比可见光______,其主要特点是______效应。
②所有物体都发射红外线,热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射______。
③红外线主要用于______、______和红外______等。
（3）可见光:可见光的波长在______ nm到______ nm之间,可见光让我们看见这个世界,也可用于通信。
（4）紫外线:
①波长范围在______到________nm之间,其主要特点是______效应。
②具有______的能量,应用于灭菌消毒,具有较强的______效应,用来激发______物质发光。
（5）X射线和γ射线:
①X射线频率比紫外线_____,穿透力较______,用来检查工业部件有无裂纹或气孔,医学上用于______。
②γ射线频率比X射线还要高,具有______的能量,穿透力______,医学上用来治疗______,工业上用于探测______部件内部是否有缺陷。

【答案详解】
1．B
【详解】
A．电磁波在玻璃中的折射率大于1，根据可知，电磁波在玻璃中的传播速度小于在真空中的传播速度，故A错误；
B．根据电磁波谱中的各种光的排列可知，γ射线的频率大于红外线的频率，故B正确；
C．丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，麦克斯韦建立了经典电磁场理论，故C错误；
D．赫兹通过一系列实验，证实了光的电磁理论，法拉第通过一系列实验，发现了电磁感应现象，故D错误；
故选B。
2．C
【详解】
周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，产生的电场的电场强度与磁场的磁感应强度的变化率成正比，所以C正确；ABD错误；
故选C。
3．C
【详解】
A．可见光中紫光的频率最高而波长最短，而紫外线的频率比紫光更高，波长比紫光更短，故A错误；
B．卫星是利用微波来传输信号的，故B错误；
C．在电磁波谱中，频率最高的是γ射线，故C正确；
D．紫外线可以消毒，常应用于消毒灯，能起到杀菌、净化空气的作用，医用消毒灯利用的是紫外线，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的,只是波长或频率不同而已,其中波长最长的波跟波长最短的波之间的频率相差1020倍,又由波速公式

知，电磁波谱的频带也是很宽的，故选项C正确，ABD错误。
故选C。
5．C
【详解】
A．电磁波中无线电波的波长最长，则最容易发生衍射现象的是无线电波，选项A错误；
B．紫外线的频率比可见光高，适当照射可以促进钙的吸收，改善身体健，故B错误；
C．德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项C正确；
D．电磁波也会产生多普勒效应，选项D错误。
故选C。
6．B
【详解】
在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是,紫外线的频率最大，红外线的频率最小。
故选B。
7．D
【详解】
A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，A错误；
B．电磁波在真空中的传播速度大于在介质中的传播速度，B错误；
C．电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其发射到空间的电磁波继续传播而不会消失， C错误；
D．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，D正确。
故选D。
8．B
【详解】
A．无线电波，红外线，可见光，紫外线都是电磁波，A错误；
B．无线电通信是利用电磁波传输信号的，B正确；
C．电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，C错误；
D．电磁波具有能量，D错误。
故选B。
9．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。
10．C
【详解】
A．移动电话在使用时有电磁辐射，避免长时间使用可预防辐射，故A正确；
B．家用电器在工作时具有一定的电磁辐射，人体与其保持一定的距离，可预防辐射，故B正确；
C．高压线、变电站、电台、电视台旁边具有较强的电磁辐射，不适宜修建住宅区，故C错误；
D．不要把家用电器摆放得过于集中，避免摆放处的电磁辐射太强，故D正确。
本题要求选择错误的，故选C。
11．B
【详解】
设人体与该装置的安全距离至少为x，则

解得
x≈2.0m
故选B。
12．A
【详解】
A．电磁炉是利电磁感应原理和电流的热效应来工作的，故A错误，符合题意；
B．微波时电磁波的一部分，食物分子在微波的作用下剧烈震动，内能增大，温度升高，达到加热的目的，故B正确，不符合题意；
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，故C正确，不符合题意；
D．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确，不符合题意。
故选A。
13．A
【详解】
A. 变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波，A正确；
B. 电磁波是一种物质，能在真空中传播，B错误；
C. 红外线的波长比X射线的波长长，C错误；
D. 电磁波能传播信息，也能传播能量，D错误。
故选A。
14．C
【详解】
频率顺序由高到低排列，电磁波谱可大致分为：射线伽马射线，X射线伦琴射线，紫外线，可见光，红外线，微波，无线电波，故C正确、ABD错误．故选C．
15．C
【详解】
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．
16．C
【详解】
①电磁波能在真空中传播，则说明自身也是一种物质，不能体现能量，故①错误；
②微波炉能利用电磁波加热食物，则说明电磁波具有能量，，故②正确；
③太阳能热水器能将太阳能转化为内能，从而体现电磁波具有能量，故③正确；
④电磁波是纵波，其中电场和磁场的方向处处相互垂直，但不能体现能量，故④错误；
故选C。
17．C
【详解】
在用于通信的电磁波中，不同用途的设备使用的电磁波的频率范围不同，用于电视、雷达、无线电导航及测控等的是微波。
故选C。
18．B
【详解】
A．客户通话时，手机将声音信号转变成电信号，经过调制后，把信号发送到基站，A错误；
B．振荡的电场或振荡的磁场会在周围空间产生振荡的电磁场，就能产生电磁波，B正确；
C．电磁波是横波，C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，D错误。
故选B。
19．C
【详解】
电磁波谱按波长从长到短排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）→紫外线→X射线→γ射线，由此可知C选项正确，ABD错误。
故选C。
20．D
【详解】
A．X射线有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体，红外线没有很强的穿透本领，故A错误；
B．过强的紫外线照射对人的皮肤有害，故B错误；
C．电磁波中频率最大的是γ射线，但其频率太高，辐射太强，不适于进行人体透视检查，故C错误；
D．紫外线和X射线都具有明显的化学效应，可以使感光底片感光。故D正确。
故选D。
21．D
【详解】
A．防止共振现象时要尽量使驱动力的频率与物体固有频率不相同，故A错误；
B．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹是因为光的折射而产生的色散现象，不是因为三棱镜吸收了光，故B错误；
C．首先用实验验证了电磁波存在的科学家是赫兹，而麦克斯韦预言了电磁波的存在，故C错误；
D．天空是亮的原因是大气对太阳辐射的散射作用，故D正确。
故选D。
22．D
【详解】
A．变化的电场能够在周围空间产生磁场。若电场随时间均匀变化，则产生稳定的磁场；若电场随时间不均匀变化，则产生变化的磁场，A错误；
BC．电磁波既可以在真空中传播，又可以在介质中传播，故电磁波不需要介质也能传播。电磁波在真空中以光速传播，而在其它介质中的传播速度总小于在真空中的传播速度，故电磁波在真空中和介质中的传播速度不同，BC错误；
D．电磁波具有波的性质，能产生反射、折射、干涉、衍射等现象，D正确。
故选D。
23．C
【详解】
A．麦克斯韦首先预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，A错误；
B．在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，B错误；
C．只有周期性变化的电场才能形成电磁波，均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，将不能再产生电磁波，C正确；
D．电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，D错误。
故选C。
24．C
【详解】
A．紫外线是一种波长比紫光波长更短的电磁波，能够灭菌，故A错误；
B．变化的电场产生的磁场不一定是变化的，当均匀变化时，则产生恒定的。当非均匀变化时，则产生非均匀变化的。故B错误；
C．电磁波是横波，可以在真空中传播，故C正确；
D．赫兹第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在，故D错误。
故选C。
25．C
【详解】
AB. 根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场，故AB均错误；
C．做非匀变速运动的电荷可以在周围空间产生变化的电磁场，形成电磁波，C正确；
D．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，D错误；
故选C。
26．B
【详解】
根据麦克斯韦电磁理论，当环形导线中电流逐渐减小时，环内将产生俯视为顺时针的感应电场，则细杆将在此电场作用下顺时针转动。
故选B。
27．B
【详解】
A．恒定的磁场不能够在其周围空间产生电场，所以A错误；
BCD．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场能够在空间产生恒定的电场，按正弦规律变化的磁场能够在其周围空间产生同样按正弦规律变化的电场，所以B正确；CD错误；
故选B。
28．C
【详解】
A．电磁波传播不需要介质，机械波的传播需要介质，选项A错误；
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，选项B错误；
C．移动电话通讯是通过电磁波来实现的，选项C正确；
D．在稳定的电场周围不会产生产生磁场，在稳定的磁场周围不会产生电场，选项D错误。
故选C。
29．B
【详解】
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在；赫兹证实了电磁波的存在；故A错误；
B．海边的波涛总是沿与海岸垂直的方向运动；故B正确；
C．地震波不能在真空中传播，无法传到空间站去；故C错误；
D．机械波的波速由介质决定，和频率无关；故D错误；
故选B。
30．B
【详解】
A．奥斯特发现了电流的磁效应，A错误；
B．法拉第创造性地用“电场线”“磁感线”来形象的描述电场和磁场，B正确；
C．根据麦克斯韦电磁场理论，磁场变化时会在空间激发一种电场，电场可能变化，也可能不变，C错误；
D．多普勒发现波源与观察者相互靠近或远离时，接收到的波的频率会发生变化，而若运动方向与波的传播方向垂直时，接收到的频率不变，比如观察者绕着波源做匀速圆周运动，接受到的频率不变，D错误。
故选B。
31．B
【详解】
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波，故A错误；
B．干涉和衍射是波的特有性质，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，故B正确；
C．电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故C错误；
D．光的干涉条纹间距

若仅将入射光由绿光改为红光，由于波长变大，故条纹间距变大，故D错误；
故选B。
32．B
【详解】
因为绝缘环形管面内有均匀增大的磁场，在其周围会产生稳定的涡旋电场，对带电小球做功，由楞次定律判断电场方向为逆时针方向。在电场力作用下，带正电小球沿逆时针方向运动，B正确；ACD错误；
故选B。
33．D
【详解】
本题主要考查了麦克斯韦的电磁理论和楞次定律．因为玻璃圆环处于均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功。
AB．小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环的弹力FN和磁场的洛伦兹力F洛，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力，考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力FN和洛伦兹力F洛不一定始终在增大。所以AB错误；
C．由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向，在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动。则C错误；
D．磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功，故正确选项是D；
故选D。
34．D
【详解】
A．安培提出了分子电流假说，能够解释永久磁铁产生磁场的原因，以及磁铁受猛烈撞击后突然失去磁性等一些磁现象，A正确，不符合题意；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，通电导线周围能产生磁场，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系，B正确，不符合题意；
C．法拉第发现电磁感应现象，从而使人们知道了电不仅能生磁，同样磁也能生电，对电与磁内在联系的认识更加完善，C正确，不符合题意；
D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，D错误，符合题意。
故选D。
35．C
【详解】
A．电磁波能在真空中传播，选项A错误；
B．通信中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最长的，选项B错误；
C．手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的，选项C正确；
D．电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，但也会发生多普勒效应，选项D错误。
故选C。
36．CD
【详解】
根据麦克斯韦电磁理论可知，周期性变化的电场能产生周期性变化的磁场，从而产生电磁波，根据图像可知，CD所示的变化电场能产生电磁波。
故选CD。
37．AC
【详解】
A．电磁波的传播速度由介质决定，故A正确；
B．波源的电磁振荡停止，空间的电磁波不会消失，故B错误；
C．电磁波是横波，其传播方向与电场强度的方向、磁感应强度的方向均垂直，故C正确；
D．电磁波可以通过光缆传输，故D错误。
故选AC。
38．BCD
【详解】
A．机械波是机械振动在介质中的传播产生的，而电磁波是电磁振荡产生的，产生的本质不同，选项A错误；
B．不同频率的机械波在同一介质中传播速度是相同的，在不同介质中传播速度不同，不同频率的电磁波在同一介质中传播速度不同，选项B正确；
C．机械波有横波和纵波之分，而电磁波只有横波这一种形式，选项C正确；
D．机械波和电磁波虽然本质不同，但有相同的特征，都能发生干涉、衍射现象，选项D正确。
故选BCD。
39．BD
【详解】
AD．Wi-Fi和蓝牙都在全球通用频段2.4GHz上工作，它们共存时会相互干扰，造成两者的信噪比下降，信噪比下降是指接收电路在接收所需信号的同时也接收了其他杂质信号，并非产生了干涉，选项A错误，D正确；
B．2.4GHz信号比5GHz信号的波长更大，则衍射能力更强，选项B正确；
C．5GHz信号在空中的传播速度等于2.4GHz信号的传播速度，均为3×108m/s，选项C错误。
故选BD。
40．AB
【详解】
A．电磁波在真空中的传播速度都相同，与电磁波的频率无关，选项A正确；
B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，选项B正确；
C．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项C错误；
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波能通过电缆、光缆传输，选项D错误。
故选AB。
41．BD
【详解】
A．只有变化的电场（磁场）周围才能产生磁场（电场），并且均匀变化的电场（磁场）周围产生的磁场（电场）是稳定的，A错误；
B．只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，电磁场就能由近及远地传播，形成电磁波，B正确；
C．电磁波是周期性变化的电场与磁场交替激发由近及远传播的，所以传播不需要介质，C错误；
D．变化的电场与变化的磁场共同产生电磁场，电磁波的电场强度与磁感应强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，D正确。
故选BD。
42．CD
【详解】
A．只有变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生电场，A错误；
B．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，B错误；
C．周期性变化的磁场（或电场）周围一定产生周期性变化的电场（或磁场），C正确；
D．结合C项分析，周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生而形成的电磁场，由近及远地向周围传播，产生电磁波，D正确。
故选CD。
43．电场 磁场
【详解】
(1)[1]变化的磁场能够在周围空间产生电场。
(2)[2]变化的电场能够在周围空间产生磁场。
44．电磁场 感应电动势 电磁波
【详解】
略
45．无线电波 发射 接收
【详解】
（1）[1]雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备。
（2）[2][3]雷达既是电磁波的发射端,又是电磁波的接收端。
46．短 长 热 强 加热理疗 红外遥感 高速摄影 400 760 5 370 化学 较高 荧光 荧光 高 强 人体透视 很高 更强 癌症 金属
【详解】
（2）①[1][2][3]红外线是一种光波,波长比无线电波短，比可见光长，其主要特点是热效应。
②[4]所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。
③[5][6][7]红外线主要用于加热理疗、红外遥感和红外高速摄影等。
（3）[8][9]可见光:可见光的波长在400 nm到760nm之间,可见光让我们看见这个世界,也可用于通信。
（4）①[10][11][12]紫外线:波长范围在5到370nm之间,其主要特点是化学效应。
②[13][14][15]具有较高的能量,应用于灭菌消毒,具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光。
（5）①[16][17][18]X射线频率比紫外线高，穿透力较强，用来检查工业部件有无裂纹或气孔,医学上用于人体透视。
②[19][20][21][22]γ射线频率比X射线还要高,具有很高的能量，穿透力更强，,医学上用来治疗癌症，工业上用于探测金属部件内部是否有缺陷。