【講與練】高中物理人教版(2019)必修3：13.4 電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用夯基提能作業(yè)習(xí)題

第十三章4.一、選擇題(本題共6小題，每題8分，共48分)1．(2023·重慶一中高二期末)如圖所示，四幅圖涉及物理學(xué)史上的四個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，其中有關(guān)說法正確的是(D)A．庫侖利用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)出了萬有引力常量B．法拉第通過圖乙的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)C．奧斯特利用圖丙的實(shí)驗(yàn)線圈，發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象D．赫茲通過圖丁的實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于“電磁波”的預(yù)言解析：庫侖利用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)提出了庫侖定律，故A錯(cuò)誤；奧斯特通過圖乙的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；法拉第利用圖丙的實(shí)驗(yàn)線圈，發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；赫茲通過圖丁的實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于“電磁波”的預(yù)言，故D正確。2．(多選)某電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如選項(xiàng)圖所示，能產(chǎn)生磁場(chǎng)的是(ABC)解析：根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。3．(多選)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是(AB)A．電磁波在真空中的傳播速度等于光速B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波C．電磁波不能在真空中傳播D．麥克斯韋提出了電磁場(chǎng)理論并證實(shí)了電磁波的存在解析：電磁波在真空中的傳播速度等于光速，選項(xiàng)A正確；如果在空間區(qū)域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么它就在空間引起周期性變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又引起新的變化的電場(chǎng)，于是變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，從而形成了電磁波，選項(xiàng)B正確；電磁波可以在真空中傳播，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；麥克斯韋提出了電磁場(chǎng)理論并預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4．下列說法中不正確的是(B)A．紅外線、紫外線、X射線和γ射線在真空中傳播的速度均為3.0×108m/sB．紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中，利用的是紅外線的熱效應(yīng)C．紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度D．日光燈應(yīng)用了紫外線的熒光效應(yīng)解析：紅外線、紫外線、X射線和γ射線在真空中傳播的速度均為3.0×108m/s，A正確；紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中，是因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)很長(zhǎng)，衍射能力強(qiáng)，不容易被云霧里的小分子散射掉，穿過云霧的能力比較強(qiáng)，不是因?yàn)榧t外線的熱效應(yīng)，B錯(cuò)誤；紫外線的頻率大于紅外線的頻率，由不同電磁波在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率越大波速越小可知，紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度，C正確；日光燈應(yīng)用了紫外線的熒光效應(yīng)，D正確。B符合題意。5．(2023·廣東清遠(yuǎn)高二下期末)1864年，英國科學(xué)家麥克斯韋在前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場(chǎng)理論。下列說法正確的是(A)A．電磁波是一種物質(zhì)B．電磁波可以傳遞信息，但不能傳遞能量C．遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院CT中的X射線波長(zhǎng)相同D．變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)解析：電磁波是一種物質(zhì)，故A正確；電磁波既可以傳遞信息，也可以傳播能量，故B錯(cuò)誤；紅外線的波長(zhǎng)大于X射線的波長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤；變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，故D錯(cuò)誤。6．(2023·陜西高新一中高二月考)雷達(dá)是一種利用電磁波來測(cè)定物體位置和速度的設(shè)備，某防空雷達(dá)發(fā)現(xiàn)一架飛機(jī)正在以水平速度朝雷達(dá)正上方勻速飛來，已知該雷達(dá)發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時(shí)間間隔為5×10－4s，某時(shí)刻在雷達(dá)監(jiān)視屏上顯示的波形如圖甲所示，經(jīng)過t＝173s后雷達(dá)向正上方發(fā)射和接收到的波形如圖乙所示，已知雷達(dá)屏上相鄰刻度線間表示的時(shí)間間隔為1×10－4s，則該飛機(jī)的飛行速度大小約為(電磁波的波速為c＝3×108m/s)(D)A．12000m/s B．900m/sC．500m/s D．300m/s解析：已知雷達(dá)監(jiān)視屏上相鄰刻度線間表示的時(shí)間間隔為10－4s，由題圖甲可知，雷達(dá)第一次發(fā)現(xiàn)飛機(jī)時(shí)，飛機(jī)與雷達(dá)的距離s1＝eq\f(1,2)ct1＝eq\f(1,2)×3×108×4×10－4m＝6×104m，由題圖乙可知，雷達(dá)第二次發(fā)現(xiàn)飛機(jī)時(shí)，飛機(jī)和雷達(dá)的豎直距離h＝eq\f(1,2)ct2＝eq\f(1,2)×3×108×2×10－4m＝3×104m，設(shè)該段時(shí)間內(nèi)飛機(jī)水平飛行的距離為s2，則s1、s2、h在空間構(gòu)成一個(gè)直角三角形，由幾何關(guān)系得s2＝eq\r(s\o\al(2,1)－h(huán)2)，則飛機(jī)的飛行速度大小v＝eq\f(s2,t)≈300m/s，選項(xiàng)D正確。二、非選擇題(共12分)7．(12分)微波爐的工作應(yīng)用了一種電磁波——微波(微波的頻率為2.45×109Hz)。食物中的水分子在微波的作用下加劇了熱運(yùn)動(dòng)，內(nèi)能增加，溫度升高，食物增加的能量是微波給它的。下表是某微波爐的部分技術(shù)參數(shù)，問：eq\x(\a\al(AAAAA微波爐,MG－5021MW,額定電壓：220V,微波額定功率：1100W,微波輸出功率：700W,內(nèi)腔容積：20L,振蕩頻率：2450MHz))(1)該微波爐內(nèi)磁控管產(chǎn)生的微波波長(zhǎng)是多少？(2)該微波爐在使用微波擋工作時(shí)的額定電流是多少？(3)如果做一道菜，使用微波擋需要正常工作30min，則做這道菜需消耗的電能為多少焦？答案：(1)0.12m(2)5A(3)1.98×106J解析：(1)波長(zhǎng)λ＝eq\f(c,f)＝e