第22講電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用

第22講:電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、電磁場與電磁波1．麥克斯韋電磁場理論(1)變化的磁場產(chǎn)生電場①在變化的磁場中放一個(gè)閉合的電路，由于穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流．這個(gè)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是變化的磁場在空間產(chǎn)生了電場．②即使在變化的磁場中沒有閉合電路，也同樣要在空間產(chǎn)生電場．(2)變化的電場產(chǎn)生磁場變化的電場也相當(dāng)于一種電流，也在空間產(chǎn)生磁場，即變化的電場在空間產(chǎn)生磁場．2．電磁場：變化的電場和變化的磁場所形成的不可分割的統(tǒng)一體．3．電磁波(1)電磁波的產(chǎn)生：周期性變化的電場和周期性變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)向周圍傳播，形成電磁波．(2)電磁波的特點(diǎn)①電磁波可以在真空中傳播．②電磁波的傳播速度等于光速．③光在本質(zhì)上是一種電磁波．即光是以波動形式傳播的一種電磁振動．(3)電磁波的波速①波速、波長、頻率三者之間的關(guān)系：波速＝波長×頻率．電磁波的波速c與波長λ、頻率f的關(guān)系是c＝λf.②電磁波在真空中的傳播速度c＝3×108m/s.考點(diǎn)二、電磁波譜與電磁波的能量1．電磁波譜(1)概念：按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫作電磁波譜．(2)各種電磁波按波長由大到小排列順序?yàn)椋簾o線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．(3)各種電磁波的特性①無線電波：用于廣播、衛(wèi)星通信、電視等信號的傳輸．②紅外線：用于加熱理療等．③可見光：照亮自然界，也可用于通信．④紫外線：用于滅菌消毒．⑤X射線和γ射線：用于診斷病情、摧毀病變的細(xì)胞．2．電磁波的能量(1)光是一種電磁波，光具有能量．(2)電磁波具有能量，電磁波是一種物質(zhì)．技巧方法：．不同波長的電磁波的比較名稱特性無線電波紅外線可見光紫外線X射線γ射線主要應(yīng)用通信、廣播紅外探測器、紅外體溫計(jì)引起視覺滅菌、消毒、防偽醫(yī)學(xué)透視、安檢治療疾病、金屬探傷真空中的速度都是c＝3×108m/s頻率小→大同介質(zhì)中速度大→小【題型歸納】題型一：麥克斯韋電磁場理論1．（2023秋·高二）關(guān)于電磁波，下列敘述正確的是（）A．電磁波在真空中的傳播速度遠(yuǎn)小于真空中的光速B．電磁波可以發(fā)生反射現(xiàn)象C．電磁波和機(jī)械波一樣依賴于介質(zhì)傳播D．隨著科技的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)利用機(jī)械波從太空向地球傳遞信息【答案】B【詳解】A．電磁波在真空中的傳播速度等于真空中的光速，故A錯(cuò)誤；B．電磁波屬于波的一種，能夠發(fā)生反射等波特有的現(xiàn)象，故B正確；CD．電磁波能在真空中傳播，而機(jī)械波依賴于介質(zhì)傳播，不能在真空中傳播，故CD錯(cuò)誤。故選B。2．（2023春·四川自貢·高二?？计谥校└鶕?jù)麥克斯韋電磁理論，如下說法正確的是（）A．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場B．均勻變化的電場一定產(chǎn)生均勻變化的磁場C．穩(wěn)定的電流不產(chǎn)生磁場D．振蕩的電場一定產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場【答案】D【詳解】AB．變化的電場一定產(chǎn)生磁場，但均勻變化的電場只能產(chǎn)生恒定的磁場，AB錯(cuò)誤；C．穩(wěn)定的電流可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，C錯(cuò)誤；D．周期性變化的電場一定產(chǎn)生同頻率的交變磁場，這樣才能產(chǎn)生電磁波，D正確。故選D。3．（2023春·湖北武漢·高二校聯(lián)考期中）“小蜜蜂”是老師上課常用的擴(kuò)音設(shè)備，隨著無線電技術(shù)的應(yīng)用，很多老師用上了藍(lán)牙“小蜜蜂”（藍(lán)牙屬于電磁波），麥克風(fēng)與擴(kuò)音器不用導(dǎo)線連接，老師拿著麥克風(fēng)在教室中間說話，放在講臺上的擴(kuò)音器也能工作。下列說法正確的是（）A．“小蜜蜂”只能接收來自麥克風(fēng)的信號B．麥克風(fēng)發(fā)出藍(lán)牙信號是因?yàn)槠渲杏泻愣娏鳟a(chǎn)生的磁場C．均勻變化的電場可以產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場D．麥克風(fēng)回路可通過減小發(fā)射電磁波的波長來提高LC振蕩電路發(fā)射電磁波的本領(lǐng)【答案】D【詳解】A．因?yàn)樗{(lán)牙屬于電磁波，周圍空間存在其他電磁波信號，所以“小蜜蜂”不只接收到了來自麥克風(fēng)的信號，故A錯(cuò)誤；B．恒定的電流產(chǎn)生恒定的電場，不能產(chǎn)生變化的磁場，從而不能產(chǎn)生電磁波信號，故B錯(cuò)誤；C．均勻變化的電場可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，但不是勻強(qiáng)磁場，選項(xiàng)Ｃ錯(cuò)誤；D．減小發(fā)射電磁波的波長，則會提高頻率，可以提高LC振蕩電路發(fā)射電磁波的本領(lǐng)，故D正確。故選D。題型二：電磁波的頻率與波長問題（電磁波譜）問題4．（2023春·重慶渝中·高二重慶巴蜀中學(xué)?？计谀?022年元旦，神舟十三號三名航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國空間站內(nèi)以“青春”“夢想”“奮斗”為關(guān)鍵詞，同京港澳三地青年進(jìn)行天地對話。這場別開生面的“天宮對話”激發(fā)了包括港澳在內(nèi)全國青年對太空的探索之心，更點(diǎn)燃了他們?yōu)樽鎳湴恋膼蹏鵁崆?。他們的通話信息?jīng)處理后通過電磁波傳輸。對于在真空中傳播的電磁波，下列說法正確的是（

）A．波長越長的頻率越低B．頻率越高的傳播速度越大C．電磁波能量越大傳播速度越大D．首次通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在的科學(xué)家是麥克斯韋【答案】A【詳解】A．根據(jù)可知波長越長，頻率越低，A正確。BC．電磁波在真空中傳播的速度都相同，都為光速，B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；Ｄ．赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，D錯(cuò)誤。故選A。5．（2023秋·山東菏澤·高二山東省鄄城縣第一中學(xué)?？计谀┙煌ㄐ盘枱粲杉t燈、綠燈、黃燈組成，紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示，紅燈發(fā)出的紅光頻率為Hz，從12m外的交通信號燈傳到你的眼睛，需要時(shí)間為t，在這個(gè)距離中有n個(gè)波長，光速m/s，則（）A．， B．，C．， D．，【答案】B【詳解】該紅光的波長為m傳到眼睛需要的時(shí)間為s在這個(gè)距離中的波長數(shù)為（個(gè)）故選B。6．（2023春·海南省直轄縣級單位·高二?？计谀┦褂盟{(lán)牙耳機(jī)接聽來電，其信號傳輸?shù)氖疽鈭D如圖所示，已知可見光的頻率范圍是：，則藍(lán)牙通信的電磁波（）A．是藍(lán)光 B．波長比通信的電磁波短C．在真空中的傳播速度大小為 D．在真空中的傳播速度比可見光傳播的速度小【答案】B【詳解】A．由題意可得，藍(lán)牙通信的電磁波頻率小于可見光頻率，故不可能是藍(lán)光，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，藍(lán)牙通信的電磁波比通信的電磁波頻率大，由可知，頻率越大，波長越短，故藍(lán)牙通信的電磁波波長比通信的電磁波短，故B正確；CD．在真空中電磁波的傳播速度大小均為故CD錯(cuò)誤。故選B。題型三：電磁波與信息化社會的應(yīng)用7．（2023春·廣東廣州·高二統(tǒng)考期末）使用藍(lán)牙耳機(jī)接聽來電，與基地臺及耳機(jī)的信號傳輸如下圖所示。若基地臺與、與藍(lán)牙耳機(jī)之間通信的電磁波分別為甲波、乙波，則（）A．甲波的波長比乙波短B．真空中甲波的傳播速度比乙波小C．甲波與乙波有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象D．甲、乙波都是橫波，都能在真空中傳播【答案】D【詳解】A．由圖可知甲波的頻率小于乙波的頻率，則甲波波長比乙波長，故A錯(cuò)誤；B．所有頻率的電磁波在真空中的傳播速度都為，故B錯(cuò)誤；C．甲波與乙波頻率不同，不能發(fā)生穩(wěn)定的干涉，故C錯(cuò)誤；D．所有頻率的電磁波都是橫波，且都能在真空中傳播，故D正確。故選D。8．（2023春·廣東佛山·高二統(tǒng)考期末）下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波B．5G網(wǎng)比4G網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)快，是因?yàn)?G的電磁波在真空中傳播速度更快C．藍(lán)牙通訊采用的電磁波和太陽光一樣，傳播時(shí)都可能發(fā)生折射、衍射、干涉等現(xiàn)象D．紅外體溫計(jì)可發(fā)射紅外線，進(jìn)而根據(jù)人體反射的紅外線來測量人的體溫【答案】C【詳解】A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電磁波在真空中傳播速度都相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．藍(lán)牙通訊采用的電磁波和太陽光一樣，傳播時(shí)都可能發(fā)生折射、衍射、干涉等現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確；D．紅外體溫計(jì)可接收紅外線，進(jìn)而根據(jù)人體發(fā)出的紅外線來測量人的體溫，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。9．（2022春·浙江嘉興·高二校聯(lián)考期中）5G移動網(wǎng)絡(luò)正在悄悄改變著人們的生活。5GGHz以上的超高頻段和極高頻段，4GGGHz間的特高頻段，5G網(wǎng)絡(luò)比4G網(wǎng)絡(luò)擁有更大的帶寬和更快的傳輸效率。下列說法正確的是（）A．4G、5G信號傳播不需要介質(zhì)B．5G信號的傳播速度比4G信號要大C．5G信號比4G信號的波長更長D．相同時(shí)間內(nèi)4G信號比5G信號傳遞的信息量更大【答案】A【詳解】A．4G、5G信號都是電磁波，傳播不需要介質(zhì)，選項(xiàng)A正確；B．在真空中，5G信號的傳播速度與4G信號傳播速度相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．5G信號頻率更高，則比4G信號的波長更短，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．相同時(shí)間內(nèi)4G信號比5G信號傳遞的信息量更小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。題型四：電磁波的能量10．（2022春·山東日照·高二統(tǒng)考期中）關(guān)于電磁波的說法中，下列敘述正確的是（）A．電磁波和機(jī)械波一樣，都不能在真空中傳播B．赫茲首先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，驗(yàn)證了麥克斯韋的電磁場理論C．新冠肺炎診斷中，要用X光掃描肺部，是因?yàn)閄光的穿透能力最強(qiáng)D．微波爐加熱食物是利用了微波有很強(qiáng)的熱效應(yīng)【答案】B【詳解】A．電磁波可以在真空中傳播，機(jī)械波不能在真空中傳播，A錯(cuò)誤；B．赫茲首先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，驗(yàn)證了麥克斯韋的電磁場理論，選項(xiàng)B正確；C．X光的穿透能力是較強(qiáng)的，但不是最強(qiáng)，C錯(cuò)誤；D．微波幾乎沒有熱效應(yīng)，微波爐能快速加熱食物是利用了微波的頻率與水的頻率相接近，從而使水振動而發(fā)熱的，故D錯(cuò)誤。故選B。11．（2022春·安徽安慶·高二?？奸_學(xué)考試）下列說法不正確的是（）A．微波爐中使用的微波是一種無線電波B．所有物體都會發(fā)射紅外線，熱物體的紅外線輻射比冷物體的紅外線輻射強(qiáng)C．可見光也是一種電磁波，不同顏色的光是波長（頻率）范圍不同的電磁波D．太陽輻射中含有可見光、紅外線、紫外線，同時(shí)還有射線、射線，但無無線電波【答案】D【詳解】A．微波爐使用的微波是一種電磁波，這種電磁波的能量比通常的無線電波大得多。故A正確；B．所有物體都會發(fā)射紅外線，熱物體的紅外線輻射比冷物體的紅外輻射強(qiáng)。故B正確；C．可見光也是一種電磁波，不同顏色的光是波長（頻率）范圍不同的電磁波。故C正確；D．太陽輻射中含有可見光、紅外線、紫外線，同時(shí)還有射線、射線、無線電波。故D錯(cuò)誤。本題選擇不正確的，故選D。12．（2021秋·高二課時(shí)練習(xí)）大口徑天文望遠(yuǎn)鏡大大提高了人類觀測宇宙的范圍。目前美國最大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡位于阿雷西博天文臺（阿雷西博射天望遠(yuǎn)鏡），其口徑約為300米。而位于我國貴州的射電望遠(yuǎn)鏡是目前世界上最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，其口徑約為500米。在宇宙大尺度上，天體的空間分布可認(rèn)為是均勻的，假定兩望遠(yuǎn)鏡能分辨的最小功率相同。以下說法正確的是（）A．兩望遠(yuǎn)鏡接收到的同一天體的輻射功率之比約為B．兩望遠(yuǎn)鏡接收到的同一天體的輻射功率之比約為C．兩望遠(yuǎn)鏡能觀測到輻射功率相同的天體數(shù)量之比約為D．兩望遠(yuǎn)鏡能觀測到輻射功率相同的天體數(shù)量之比約為【答案】B【詳解】AB．直徑為D的望遠(yuǎn)鏡能接受到輻射的有效面積（即垂直射電信號的方向的投影面積）那么，根據(jù)來自同一天體的輻射均勻分布可得：功率和有效面積成正比，故有故A錯(cuò)誤，B正確；CD．天體空間分布均勻，設(shè)望遠(yuǎn)鏡能觀測到的最遠(yuǎn)距離為L，望遠(yuǎn)鏡口徑為D，望遠(yuǎn)鏡能觀測到此類天體的電磁波總功率最小值為P0，則有天體的空間分布可認(rèn)為是均勻的，單位體積中天體數(shù)為n，能夠觀測到的此類天體數(shù)目由于兩望遠(yuǎn)鏡能分辨的最小功率相同所以則故CD錯(cuò)誤。故選B?！倦p基達(dá)標(biāo)】單選題13．（2023秋·江蘇宿遷·高二泗陽縣實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)校）關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．紅外線和X射線都有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體B．過強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚健康C．電磁波頻率最高的是γ射線，最容易用它來觀察衍射現(xiàn)象D．紫外線和X射線都可以使感光底片感光【答案】D【詳解】A．X射線有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)透視人體，紅外線沒有，故A錯(cuò)誤；B．過強(qiáng)的紫外線照射對人的皮膚有害，故B錯(cuò)誤；C．電磁波中頻率最大的是γ射線，其波長最短，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．紫外線和X射線都可以使感光底片感光，故D正確。故選D。14．（2023春·安徽蕪湖·高二安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)校考期中）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波是一種縱波B．麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C．電場或磁場隨時(shí)間變化時(shí)一定會產(chǎn)生電磁波D．變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)向周圍傳播形成了電磁波【答案】D【詳解】A．電磁波是一種橫波，故A錯(cuò)誤；B．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，而赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故B錯(cuò)誤；C．電場或磁場隨時(shí)間周期變化時(shí)才會產(chǎn)生電磁波，故C錯(cuò)誤；D．變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)向周圍傳播形成了電磁波，故D正確。故選D。15．（2023春·江西九江·高二統(tǒng)考階段練習(xí)）2022年6月5日，中央電視臺對“神舟十四號”飛船與“天和”核心艙交會對接進(jìn)行了直播，其間航天員與北京飛控中心保持通話聯(lián)絡(luò)，直播畫面通過電磁波傳送到地面接收站。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．驗(yàn)鈔機(jī)檢驗(yàn)鈔票真?zhèn)螒?yīng)用了紫外線的熒光作用B．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在D．紅外線的波長比紫外線的波長短【答案】A【詳解】A．驗(yàn)鈔機(jī)檢驗(yàn)鈔票真?zhèn)螒?yīng)用了紫外線的熒光作用，A正確；B．在均勻變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場是不變的，在均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場是不變的，B錯(cuò)誤；C．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在，C錯(cuò)誤；D．紅外線的波長比紫外線的波長長，D錯(cuò)誤。故選A。16．（2023春·寧夏吳忠·高二青銅峽市高級中學(xué)?？计谥校┪锢韺W(xué)發(fā)展源于生活，沉于理論，歸于實(shí)驗(yàn)，下列關(guān)于物理學(xué)史的說法正確的是（）A．麥克斯韋通過實(shí)驗(yàn)得出了電磁場統(tǒng)一理論，為電磁學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)B．楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并通過實(shí)驗(yàn)得出了產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件C．奧地利物理學(xué)家開普勒在鐵道旁散步時(shí)發(fā)現(xiàn)波源與觀察者相互靠近或相互遠(yuǎn)離時(shí)，接收到波的頻率都會發(fā)生變化，人們把這種現(xiàn)象稱為開普勒效應(yīng)D．惠更斯通過詳盡的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)單擺做簡諧運(yùn)動的周期T和擺長的二次方根成正比【答案】D【詳解】A．麥克斯韋提出了電磁場統(tǒng)一理論，預(yù)言了電磁波的存在，為電磁學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，后來赫茲用實(shí)驗(yàn)證明電磁波的存在，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，通過實(shí)驗(yàn)得出了產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．奧地利物理學(xué)家多普勒在鐵道旁散步時(shí)發(fā)現(xiàn)波源與觀察者相互靠近或相互遠(yuǎn)離時(shí)，接收到波的頻率都會發(fā)生變化，人們把這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．惠更斯通過詳盡的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)單擺做簡諧運(yùn)動的周期T和擺長的二次方根成正比，選項(xiàng)D正確。故選D。17．（2023春·浙江·高二校聯(lián)考期中）從1985年開始，全國兩會有在3月召開的慣例，今年中華人民共和國第十四屆全國人民代表大會第一次會議于2023年3月5日在北京召開，某司機(jī)通過車載收音機(jī)收聽相關(guān)新聞，他接收的無線電波頻率是則下列說法中正確的是（）A．赫茲最早預(yù)言了電磁波的存在，并通過自己的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在B．無線電波的傳播速度是340m/s，司機(jī)收聽到的新聞信息比在人民大會堂實(shí)時(shí)信息有所滯后C．無線電波與光一樣都是電磁波，都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象D．由于汽車外殼是金屬，則在雷電天氣，在空曠地面上人在車子里比在木屋里更不安全【答案】C【詳解】A．麥克斯韋最早預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過自己的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，A錯(cuò)誤；B．無線電波的傳播速度是光速，B錯(cuò)誤；C．無線電波與光一樣都是電磁波，都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，C正確；D．由于汽車外殼是金屬，則在雷電天氣，汽車是等勢體，電流會直接通過外殼流向地面，人在車子里比在木屋里安全，D錯(cuò)誤。故選C。18．（2023春·云南曲靖·高二會澤縣實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)校?？茧A段練習(xí)）關(guān)于電磁理論，下列幾種說法正確的是（）A．電場周圍總有磁場，磁場周圍總有電場B．電磁波和機(jī)械波一樣，傳播需要介質(zhì)C．電磁波在任何物質(zhì)中傳播速度相同D．電磁波在真空中的傳播速度是【答案】D【詳解】A．變化的電場周圍才有磁場，變化的磁場周圍才有電場，故A錯(cuò)誤。B．電磁波的傳播可以不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，故B錯(cuò)誤。C．電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，故C錯(cuò)誤。D．電磁波在真空中的傳播速度是，故D正確。故選D。19．（2023秋·江西贛州·高二統(tǒng)考期末）以下關(guān)于電磁場和電磁波說法正確的是（）A．變化的電場可以產(chǎn)生磁場，變化的磁場也可以產(chǎn)生電場B．電磁場僅僅是一種描述方式，不是真正的物質(zhì)存在C．麥克斯韋提出了電磁場理論，并通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波D．電磁波不可以在真空中傳播【答案】A【詳解】A．變化的電場可以產(chǎn)生磁場，變化的磁場也可以產(chǎn)生電場，A正確；B．電磁場是真正的物質(zhì)，B錯(cuò)誤；C．麥克斯韋提出了電磁場理論，赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，C錯(cuò)誤；D．電磁波可以在真空中傳播，D錯(cuò)誤。故選A。20．（2023春·江西新余·高二統(tǒng)考期末）2022年6月5日，中央電視臺對神舟十四號飛船與天和核心艙交會對接進(jìn)行了直播，其間航天員與北京飛控中心保持通話聯(lián)絡(luò)，直播畫面通過電磁波傳送到地面接收站。下列關(guān)于電磁波和聲波的說法正確的是（

）A．電磁波是一種物質(zhì)，也具有能量B．電磁波跟聲波一樣，不能在真空中傳播C．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，并通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波D．航天員講話時(shí)畫面與聲音同步，說明電磁波與聲波具有相同的傳播速度【答案】A【詳解】A．電磁波是一種物質(zhì)，也具有能量，故A正確；B．電磁波的傳播不依賴介質(zhì)，可在真空中傳播，聲波是機(jī)械波只能在介質(zhì)中傳播，故B錯(cuò)誤；C．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，故C錯(cuò)誤；D．航天員講話時(shí)畫面能與聲音同步，那是因?yàn)楫嬅媾c聲音同時(shí)轉(zhuǎn)化成電信號，通過電磁波傳回到地面接收器再轉(zhuǎn)化成畫面和聲音。電磁波的速度為光速，聲波的傳播速度約為340m/s，故D錯(cuò)誤。故選A?！靖叻滞黄啤恳?、單選題21．（2023春·湖南衡陽·高二衡陽市八中?？迹┪覈?G通信技術(shù)已居世界前列，其使用的電磁波頻率比4G更高，在相同時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。與4G相比，5G使用的電磁波（）A．波長更長 B．光子能量更大 C．在真空中傳播速度更大 D．在真空中傳播速度更小【答案】B【詳解】A．因5G使用的電磁波頻率更高，根據(jù)可知，波長更短，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)?G使用的電磁波頻率比4G高，根據(jù)E=h可知，5G使用的電磁波比4G光子能量更大，故B正確；CD．電磁波在真空中的傳播速度都是相同的，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；故選B。22．（2023春·河北邯鄲·高二邯鄲一中校考期中）在以下的電磁波中，波長由長到短排列正確的是（）A．短波、紅外線、紫外線、微波 B．短波、紫外線、紅外線、微波C．短波、微波、紅外線、紫外線 D．微波、短波、紅外線、紫外線【答案】C【詳解】按照波長從大到小的順序依次是無線電波（長、中、短、微）、紅外線、可見光、紫外線、x射線和射線，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。23．（2022·全國·高二專題練習(xí)）關(guān)于電磁場和電磁波的說法正確的是（）A．電場和磁場總是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電場B．電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播形成電磁波C．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場D．電磁波是一種波，聲波也是一種波，理論上它們是同種性質(zhì)的波動【答案】B【詳解】A．變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系，他們統(tǒng)稱為電磁場，故A錯(cuò)誤；B．電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播形成電磁波，選項(xiàng)B正確；C．在變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．電磁波是一種波，聲波也是一種波，但聲波是機(jī)械波，它們是不同種性質(zhì)的波動，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。24．（2023秋·天津和平·高二天津市第二南開中學(xué)校考期末）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波跟聲波一樣，只能在介質(zhì)中傳播B．電磁波可以傳遞信息，也可以傳播能量C．遙控器發(fā)出的紅外線的頻率比醫(yī)院CT中的X射線的頻率大D．各種頻率的電磁波在真空中傳播的速度不同【答案】B【詳解】A．電磁波可以在真空中傳播，故A錯(cuò)誤；B．電磁波可以傳遞信息，也可以傳播能量，故B正確；C．根據(jù)電磁波譜可知，遙控器發(fā)出的紅外線的頻率比醫(yī)院CT中的X射線的頻率小，故C錯(cuò)誤；D．各種頻率的電磁波在真空中傳播的速度都等于真空中的光速c，故D錯(cuò)誤。故選B。25．（2023·全國·高二假期作業(yè)）目前，我國正在開展5G網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)工作，并將于2020年進(jìn)入全面5G時(shí)代。屆時(shí)，將開啟萬物互聯(lián)時(shí)代：車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動駕駛技術(shù)等將一一變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。5G，即第五代移動通信技術(shù)，采用頻段，相比于現(xiàn)有的4G（即第四代移動通信技術(shù)，頻段）技術(shù)而言，具有極大的帶寬、極大的容量和極低的時(shí)延。5G信號與4G信號相比下列說法正確的是（）A．5G信號比4G信號在真空中的傳播速度更快 B．5G信號比4G信號更容易被障礙物阻擋C．5G信號比4G信號需要更少的通信基站 D．5G信號比4G信號更適合長距離傳輸【答案】B【詳解】A．5G信號和4G信號都是電磁波，在真空中傳播速度等于光速，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)可知5G信號頻率更高，波長更短，4G信號頻率更低，波長更長，更容易發(fā)生明顯衍射，即5G信號比4G信號更容易被障礙物阻擋，需要建設(shè)更密集的基站，B正確，C錯(cuò)誤；D．近距離數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)也是未來5G移動通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中所研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。近距離數(shù)據(jù)傳輸也就是指移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號可以不經(jīng)過移動信號基站，而是直接實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間的通信傳輸，D錯(cuò)誤。故選B。26．（2022·高二課時(shí)練習(xí)）關(guān)于電磁場理論，下列說法中正確的是（）A．在電場的周圍空間一定產(chǎn)生磁場B．任何變化的電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場C．均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生變化的磁場D．周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場【答案】D【詳解】A．只有變化的電場才能產(chǎn)生磁場，同樣，只有變化的磁場才能產(chǎn)生電場，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，均勻變化的電場周圍只能產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，故B錯(cuò)誤；C．變化的電場周圍不一定產(chǎn)生變化的磁場，例如均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場，故D正確。故選D。27．（2023秋·新疆塔城·高二塔城市第三中學(xué)?？计谀╇姶挪ㄔ谌粘Ｉ钪杏兄鴱V泛的應(yīng)用。下列說法正確的是（）A．微波爐加熱食物是利用了紅外線的熱作用B．紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中，是利用了它穿透本領(lǐng)強(qiáng)的特性C．醫(yī)院用X射線進(jìn)行透視，是因?yàn)樗歉鞣N電磁波中穿透能力最強(qiáng)的D．利用紫外線滅菌消毒，是因?yàn)樽贤饩€具有較高的能量【答案】D【詳解】A．微波爐加熱食物是利用微波進(jìn)行加熱的，A錯(cuò)誤；B．紅外遙感技術(shù)是基于一切物體都在輻射紅外線，用紅外探測器接收物體發(fā)出的紅外線，然后進(jìn)行分析，從而得知被測物體的信息，B錯(cuò)誤；C．γ射線的穿透能力比X射線的強(qiáng)，C錯(cuò)誤；D．紫外線具有較高的能量，足以破壞細(xì)胞核中的物質(zhì)，從而進(jìn)行滅菌消毒，D正確；故選D。二、多選題28．（2023春·四川南充·高二四川省南充高級中學(xué)?？茧A段練習(xí)）下列有關(guān)電磁波的敘述中正確的是（

）A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲首次在實(shí)驗(yàn)室中證明了電磁波的存在B．均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場，不能形成電磁波，但非均勻變化的磁場可能形成電磁波C．一切物體都在輻射紫外線，紫外線具有熒光效應(yīng)，還可以消毒殺菌D．γ射線又叫倫琴射線，其穿透性很強(qiáng)，醫(yī)學(xué)上可以用于透視E．電磁波也可以傳播能量，且具有干涉、衍射等波動現(xiàn)象【答案】ABE【詳解】A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，故A正確；B．均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場，而恒定的電場不能產(chǎn)生變化的磁場，因此不能形成電磁波，但非均勻變化的磁場將產(chǎn)生變化的電場，而變化的電場有可能再次產(chǎn)生變化的磁場，因此可能形成電磁波，故B正確；C．一切物體都在輻射紅外線，不是紫外線，而紫外線具有熒光效應(yīng)，還可以消毒殺菌，故C錯(cuò)誤；D．X射線又被稱為倫琴射線，它的穿透性很強(qiáng)，在醫(yī)學(xué)上可以用于透視，故D錯(cuò)誤；E．電磁波也可以傳播能量，電磁波跟所有的波動現(xiàn)象一樣，能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象，干涉和衍射是波所特有的現(xiàn)象，故E正確。故選ABE。29．（2023秋·高二課時(shí)練習(xí)）許多光學(xué)現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)上得到了應(yīng)用，以下對一些應(yīng)用的解釋，正確的是（）A．紫外驗(yàn)鈔機(jī)利用的是紫外線的化學(xué)作用B．X光透視利用的是光的穿透作用C．工業(yè)上的金屬探傷利用的是γ射線具有極強(qiáng)的穿透能力D．紅外遙感技術(shù)利用了一切物體都在不停地輻射紅外線的特點(diǎn)【答案】BCD【詳解】A．紫外驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線照射印刷在鈔票上的熒光文字，發(fā)出可見光，使這些文字能被肉眼看到，利用了紫外線的熒光效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．X射線具有較強(qiáng)的穿透能力，在醫(yī)學(xué)上用它來透視人體，檢查病變和骨折情況，故B正確；C．γ射線具有極強(qiáng)的穿透能力，工業(yè)上的金屬探傷就是利用這個(gè)原理，故C正確；D．一切物體都在不停地輻射紅外線，紅外遙感技術(shù)就是利用這個(gè)原理，故D正確。故選BCD。30．（2023春·廣西百色·高二統(tǒng)考期末）第五代移動通信技術(shù)（簡稱5G）是目前普遍使用的蜂窩移動通信技術(shù)，5G的性能是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、大規(guī)模設(shè)備連接等。與4G相比，5G使用的電磁波頻率更高。下列說法中正確的是（）A．5G和4G使用的電磁波都是橫波B．5G使用的電磁波在真空中的傳播速度比4G快C．5G和4G使用的電磁波都可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．在真空中5G使用的電磁波波長比4G的長【答案】AC【詳解】A．4G和5G信號均為電磁波，電磁波傳播過程中，電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向始終與傳播方向垂直，故電磁波為橫波，故A正確；B．任何頻率的電磁波在真空中傳播的速度都一樣，都等于光速，故B錯(cuò)誤；C．干涉和衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，所以5G和4G使用的電磁波都可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故C正確；D．由于5G的電磁波頻率更高，根據(jù)公式可得在真空中5G使用的電磁波波長比4G的短，故D錯(cuò)誤。故選AC。31．（2023春·福建廈門·高二福建省廈門第二中學(xué)?？茧A段練習(xí)）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．5G信號4G信號都是電磁波，5G信號比4G信號在真空中傳播得更快B．麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C．周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波D．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)【答案】BC【詳解】A．任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故A錯(cuò)誤；B．麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故B正確；C．周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波，故C正確；D．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選BC。32．（2022秋·湖南常德·高二漢壽縣第一中學(xué)校考階段練習(xí)）關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的是（）A．變化的電場能夠產(chǎn)生磁場，變化的磁場能夠產(chǎn)生電場B．麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在C．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線都是電磁波D．紫外線是一種波長比紫光更長的電磁波，有顯著的熱效應(yīng)【答案】ABC【詳解】A．根據(jù)麥克斯韋電磁理論，變化的電場能夠產(chǎn)生磁場，變化的磁場能夠產(chǎn)生電場，A正確；B．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，B正確；C．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線都是電磁波，C正確；D．紫外線是一種波長比紫光更短的電磁波，沒有顯著的熱效應(yīng)，D錯(cuò)誤。故選ABC。33．（2023秋·浙江金華·高二校聯(lián)考期末）“中國天眼”位于貴州的大山深處，是500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）。它通過接收來自宇宙深處的電磁波，探索宇宙。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度均為B．紅外線的波長比紫外線大C．麥克斯韋認(rèn)為均勻變化的電場能激發(fā)出變化的磁場，空間將產(chǎn)生電磁波D．赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁理論【答案】BD【詳解】A．電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，其在真空中傳播的速度為，A錯(cuò)誤；B．紅外線的波長比紫外線大，B正確；C．麥克斯韋認(rèn)為周期性變化的電場激發(fā)出周期性變化的磁場，空間將產(chǎn)生電磁波，C錯(cuò)誤；D．赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁理論，D正確。故選BD。34．（2022·高二課時(shí)練習(xí)）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)B．雷達(dá)是利用電磁波來進(jìn)行定位和導(dǎo)航的C．移動是通過電磁波來傳遞信息的D．利用電磁波傳遞信息可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸【答案】BC【詳解】A．電磁波在真空中的傳播速度等于光速，與電磁波的頻率無關(guān)，故A錯(cuò)誤；BC．雷達(dá)、移動都是利用電磁波來工作的，B、C正確；D．利用電磁波傳遞信息可以實(shí)現(xiàn)無線通信，電磁波也能通過電纜、光纜傳播，如光纖通信，故D錯(cuò)誤。故選BC。35．（2023·全國·高二假期作業(yè)）下列有關(guān)電磁波的特性和應(yīng)用的說法正確的是（）A．紅外線和X射線都有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體B．過強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚健康C．電磁波中頻率最大的為γ射線，可以摧毀病變的細(xì)胞D．紫外線和X射線都可以使感光底片感光【答案】CD【詳解】A．X射線有很高的穿透本領(lǐng)，醫(yī)學(xué)上常用于透視人體，紅外線不能用于透視人體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．過強(qiáng)的紫外線照射對人的皮膚有害，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電磁波中頻率最大的為γ射線，可以摧毀病變的細(xì)胞，選項(xiàng)C正確；D．紫外線和X射線都可以使感光底片感光，選項(xiàng)D正確。故選CD。三、填空題36．（2023春·上海金山·高二統(tǒng)考階段練習(xí)）天宮二號是中國首個(gè)具備補(bǔ)加功能的載人航天科學(xué)實(shí)驗(yàn)空間實(shí)驗(yàn)室，在預(yù)設(shè)的離地390km處在軌運(yùn)行，重8.6噸，設(shè)計(jì)在軌壽命2年。其中搭載了空間冷原子鐘是國際上首臺在軌運(yùn)行的冷原子鐘，可以支持開展廣義相對論驗(yàn)證、基本物理常數(shù)測量、地球重力位測量等重大科學(xué)研究與應(yīng)用研究。（1）天宮二號用電磁波與地面控制臺傳輸信號，紅外線、可見光、