2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初第4節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用作業(yè)含解析新人教版必修3

PAGEPAGE4第4節(jié)電磁波的發(fā)覺及應(yīng)用A組·基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．(多選)依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，以下敘述中正確的是()A．教室中亮著的日光燈四周空間必有磁場和電場B．工作時的電磁打點計時器四周必有磁場和電場C．穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場激發(fā)穩(wěn)定的電場D．電磁波在同種勻稱介質(zhì)中傳播時，速度越來越慢【答案】AB【解析】教室中亮著的日光燈、工作時的打點計時器用的交變電流，在其四周產(chǎn)生交變磁場和電場，故A、B正確；穩(wěn)定的電場不會產(chǎn)生磁場，故C錯誤；電磁波在同種勻稱介質(zhì)中傳播的速度不變，D錯誤．2．電磁波在傳播時，不變的物理量是()A．振幅 B．頻率C．波速 D．波長【答案】B【解析】離波源越遠(yuǎn)，振幅越?。姶挪ㄔ诓煌橘|(zhì)中的波速不一樣，波長也不一樣，只有頻率相同，故B正確．3．能放射電磁波的電場是()【答案】D【解析】依據(jù)麥克斯韋電磁場理論，當(dāng)空間出現(xiàn)恒定的電場時(如A圖)，由于它不激發(fā)磁場，故無電磁波產(chǎn)生；當(dāng)出現(xiàn)勻稱改變的電場(如B圖、C圖時)，會激發(fā)出磁場，但磁場恒定，不會在較遠(yuǎn)處激發(fā)出電場，故也不會產(chǎn)生電磁波；只有周期性改變的電場(如D圖)，才會激發(fā)出周期性改變的磁場和周期性改變的電場，形成電磁波，故D正確．4．(多選)某同學(xué)對機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中正確的是()A．機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿意的關(guān)系，對電磁波也適用B．機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C．機(jī)械波的傳播依靠于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D．機(jī)械波只有橫波【答案】ABC【解析】機(jī)械波和電磁波有相同之處，也有本質(zhì)區(qū)分，但v＝λf都適用，A正確；機(jī)械波和電磁波都具有干涉和衍射現(xiàn)象，B正確；機(jī)械波的傳播依靠于介質(zhì)，電磁波可以在真空中傳播，C正確；機(jī)械波有橫波和縱波，而電磁波是橫波，D錯誤．5．(多選)關(guān)于麥克斯韋的電磁理論及其成就，下列說法正確的是()A．改變的電場可以產(chǎn)生磁場B．改變的磁場可以產(chǎn)生電場C．證明了電磁波的存在D．預(yù)見了真空中電磁波的傳播速度等于光速【答案】ABD【解析】A和B項是電磁理論的兩大支柱，所以A和B正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲最早證明了電磁波的存在，C錯誤；麥克斯韋預(yù)見了真空中電磁波的傳播速度等于光速，D正確．6．關(guān)于電磁波傳播速度的表達(dá)式c＝λf，下列結(jié)論中正確的是()A．任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都相同B．頻率越高，傳播速度就越大C．放射能量越大，傳播速度就越大D．波長越長，傳播速度就越大【答案】A【解析】電磁波在真空中的速度都為光速，與頻率無關(guān)，故A正確，B、C、D錯誤．7．(多選)用麥克斯韋的電磁場理論推斷，下列圖中表示電場(或磁場)產(chǎn)生相應(yīng)磁場(或電場)的圖像中，正確的是()【答案】BC【解析】A圖中的左圖磁場是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁場理論可知，其四周空間不會產(chǎn)生電場，A圖是錯誤的；B圖中的左圖是勻稱改變的電場，應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，右圖的磁場應(yīng)是穩(wěn)定的，所以B圖正確；C圖中的左圖是振蕩的磁場，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，且相位相差eq\f(π,2)，C圖是正確的；同理D圖錯誤．8．(多選)隱形飛機(jī)外形設(shè)計采納多棱折面，同時表面還采納吸波涂料，使被反射的雷達(dá)信號盡可能弱，從而達(dá)到隱身的目的．下列說法中正確的是()A．飛機(jī)采納了隱形技術(shù)，不能反射電磁波，因此用肉眼不能望見B．涂料隱形技術(shù)是汲取時特定波長的電磁波，人眼還是能望見的C．飛機(jī)速度超過音速，不能用超聲波雷達(dá)來探測D．隱形飛機(jī)是用透亮材料制成的【答案】BC【解析】隱形飛機(jī)表面的涂料，汲取一些特定波長的電磁波，B正確，A錯誤；由于聲音的速度小于飛機(jī)的速度，因此不能用超聲波雷達(dá)探測，C正確；隱形飛機(jī)的原理是吸波而不是透波，D錯誤．9．在電磁波譜中，紅外線、可見光和X射線三個波段的頻率大小關(guān)系是()A．紅外線的頻率最大，可見光的頻率最小B．X射線頻率最大，紅外線的頻率最小C．可見光的頻率最大，紅外線的頻率最小D．X射線頻率最大，可見光的頻率最小【答案】B【解析】紅外線、可見光和倫琴射線(X射線)三個波段的波長是從長到短，所以其頻率是從低到高．則頻率最高的是倫琴射線(X射線)，頻率最小的紅外線，故B正確，A、C、D錯誤．10．關(guān)于電磁波譜，下列說法正確的是()A．在烤箱中能望見一種淡紅色的光線，是電熱絲發(fā)出的紅外線B．紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線C．γ射線的波長比無線電波的波長長D．紫外線能促使體內(nèi)維生素D的合成【答案】D【解析】在烤箱中能望見一種淡紅色的光線，是電熱絲發(fā)出的紅光，不是紅外線，紅外線是看不見的，故A錯誤；紅外線的顯著作用是熱作用，任何物體都在不停地輻射紅外線，故B錯誤；γ射線頻率高，波長短，無線電波頻率低，波長長，故C錯誤；紫外線能促使體內(nèi)維生素D的合成，故D正確．11．按波長由小到大的依次，電磁波譜的排列狀況是()A．紅外線、無線電波、紫外線、可見光、γ射線、X射線B．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線C．γ射線，X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波D．無線電波、紫外線、可見光、紅外線、X射線、γ射線【答案】C【解析】波長越長、頻率越小，依據(jù)波長漸漸變大，即頻率漸漸變小的依次，電磁波譜可大致分為γ射線、倫琴射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、無線電波，故C正確，A、B、D錯誤．B組·實力提升12．如圖所示的四種磁場改變狀況，能產(chǎn)生如圖中電場的是()ABCD【答案】B【解析】由E－t圖像可知，產(chǎn)生的電場是恒定的電場．由麥克斯韋電磁場理論知，勻稱改變的磁場才能產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，A圖表示恒定的磁場，不會產(chǎn)生電場，故A錯誤；B圖表示勻稱改變的磁場，故產(chǎn)生恒定的電場，故B正確；C圖與A圖相同，不會產(chǎn)生電場，故C錯誤；D圖是周期性改變的磁場，產(chǎn)生周期性改變的電場，故D錯誤．13.5G是“第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)”的簡稱，目前世界各國正大力發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)．5G網(wǎng)絡(luò)運用的無線電波通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段(如圖所示)，比目前4G及以下網(wǎng)絡(luò)(通信頻率在0.3GHz～3.0GHz間的特高頻段)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率．將來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率(指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大小)可達(dá)10Gbps(bps為bitspersecond的英文縮寫，即比特率、比特/秒)，是4G網(wǎng)絡(luò)的50～100倍．關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)運用的無線電波，下列說法正確的是()A．5G信號在真空中的傳播速度比4G更快B．5G信號在真空中的頻率比在空氣中更高C．5G信號的波長比4G信號的更長D．5G信號頻率更高，相同時間傳遞的信息量更大【答案】D【解析】無線電波(電磁波)在真空的傳播速度與光速相同，電磁波在不同的介質(zhì)中傳播時，頻率不會變，改變的是波長和波速，故A、B錯誤；由c＝λf可知4G頻率低，波長更長，C錯誤；無線電波(電磁波)頻率越高，周期越小，相同時間內(nèi)可承載的信息量越大，故D正確．14．具有NFC(近距離無線通信技術(shù))功能的兩部手機(jī)在間距小于10cm時可以通過(填“聲波”或“電磁波”)干脆傳輸信息，其載波頻率為1.4×107Hz，