13.4 電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用 【練習(xí)】2024-2025學(xué)年高二物理 同步練（ 人教版2019必修第三冊）（原卷版）

13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)課程標(biāo)準(zhǔn)物理素養(yǎng)3.3.4通過實驗，了解電磁波，知道電磁場的物質(zhì)性。3.3.5通過實驗，了解電磁波的應(yīng)用及其帶來的影響。物理觀念：了解電磁波本身是一種特殊物質(zhì)，電磁波能傳遞能量和信息。知道可見光是電磁波譜家族中的一個頻段?？茖W(xué)思維：了解電磁波譜中各波段的主要特性及其在科技、經(jīng)濟和社會信息化等方面的主要應(yīng)用?？茖W(xué)探究：體驗赫茲證明麥克斯韋預(yù)言的電磁波存在的實驗觀察及實驗方法，領(lǐng)會物理理論和實驗的相互配合對科學(xué)發(fā)展的巨大作用?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：了解人類發(fā)現(xiàn)電磁波的歷史，知道麥克斯韋、赫茲等物理學(xué)家對電磁波發(fā)現(xiàn)做出的巨大貢獻，領(lǐng)會在電磁波的發(fā)現(xiàn)過程中所蘊含的科學(xué)方法和科學(xué)精神。002思維導(dǎo)圖電磁波譜電磁波的能量電磁波通信003知識梳理課前研讀課本，梳理基礎(chǔ)知識：一、電磁場1.麥克斯韋——經(jīng)典電磁場理論2.電磁場二、電磁波1．產(chǎn)生條件：周期性變化的磁場或者周期性變化的電場2．特點(1)電磁場在空間由近及遠地向周圍傳播，形成．(2)電磁波的傳播不需要，可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度同(都等于光速)．(3)不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速．(4)v＝λf，f是電磁波的．3．證實三、電磁波譜1．波長2．電磁波譜：按照電磁波的大小或高低的順序把它們排列成譜叫作電磁波譜．按波長由長到短排列的電磁波譜為：無線電波、紅外線、、紫外線、X射線、γ射線．電磁波譜頻率/Hz真空中波長/m特性應(yīng)用遞變規(guī)律無線電波＜3×1011＞10－3波動性強，易發(fā)生衍射無線電技術(shù)衍射能力減弱，直線傳播能力增強紅外線1011～101510－7～10－3熱效應(yīng)紅外遙感可見光101510－7引起視覺照明、攝影紫外線1015～101610－8～10－7化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、滅菌消毒醫(yī)用消毒、防偽X射線1016～101910－11～10－8穿透本領(lǐng)強檢查、醫(yī)用透視γ射線＞1019＜10－11穿透本領(lǐng)更強工業(yè)探傷、醫(yī)用治療四、電磁波的能量1．電磁波是一種2．電磁波具有五、電磁波通信004題型精講【題型一】電磁場理論及電磁波的產(chǎn)生【典型例題1】下列四個選項中的四種磁場變化情況，能產(chǎn)生如圖所示電場的是（）A． B．C． D．【典型例題2】某電路中電場強度隨時間變化的關(guān)系圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的是()【對點訓(xùn)練1】關(guān)于電磁場理論，下列說法正確的是()A．在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場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．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場【對點訓(xùn)練2】（多選）梳子在梳頭后帶上電荷，搖動這把梳子會在空中產(chǎn)生電磁波，該電磁波（）A．是由于電荷運動產(chǎn)生的B．不能在真空中傳播C．只能沿著梳子搖動的方向傳播D．在空氣中的傳播速度約為【題型二】電磁波的特點及電磁波譜【典型例題3】(多選)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．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象C．簡諧機械波在給定的介質(zhì)中傳播時，振動的頻率越高，則波傳播速度越大D．紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度【典型例題4】關(guān)于各種電磁波的性質(zhì)比較，下列說法中正確的有()A．由于紅外線的波長比可見光長，所以比可見光更難發(fā)生干涉、衍射B．由于γ射線的波長太短了，所以根本無法發(fā)生干涉、衍射C．無論哪一種電磁波，在真空中的傳播速度都相同D．γ射線的穿透能力最強，所以最適于用來透視人體，檢查骨骼和其他病變情況【對點訓(xùn)練3】(多選)以下關(guān)于機械波與電磁波的說法中，正確的是()A．機械波與電磁波本質(zhì)上是一致的B．機械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波速，不僅與介質(zhì)有關(guān)，還與電磁波的頻率有關(guān)C．機械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波D．它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象【對點訓(xùn)練4】(多選)下列說法中正確的是()A．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波進行定位和導(dǎo)航的B．微波爐能快速加熱食物是利用紅外線具有顯著的熱效應(yīng)C．常用的電視機遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來搖控電視機D．遙感技術(shù)中利用了紅外線探測器接收物體發(fā)出的紅外線來探測被測物體的特征【題型三】電磁波的應(yīng)用及危害的防止 【典型例題5】(多選)第五代移動通信技術(shù)(簡稱5G)是最新一代蜂窩移動通信技術(shù)，5G的性能目標(biāo)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和4G使用的電磁波在真空中的傳播速度相同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【典型例題6】電磁輻射是一種復(fù)合的電磁波，以相互垂直的電場和磁場隨時間的變化而傳遞能量。人體生命活動包含一系列的生物電活動，這些生物電對環(huán)境的電磁波非常敏感，因此，電磁輻射可以對人體造成影響和損害?！董h(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等法規(guī)規(guī)定：當(dāng)電磁輻射強度（單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不超過時，對人體沒有任何影響。某ZZZ辦公區(qū)域內(nèi)采用如圖所示的無線路由器，若它的電磁輻射功率是，則人體與該裝置的安全距離至少為（）A． B． C． D．【對點訓(xùn)練5】(多選)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有()A．殺菌用的紫外燈B．拍胸片的X光機C．治療咽喉炎的超聲波霧化器D．檢查血流情況的“彩超”機【對點訓(xùn)練6】電焊作業(yè)時，會產(chǎn)生對人體有害的電焊弧光，輻射出大量頻率為1.0×1015Hz的電磁波。根據(jù)如圖所示的電磁波譜，判斷它屬于哪種電磁波（）A．微波 B．紅外線 C．紫外線 D．X射線00501強化訓(xùn)練【基礎(chǔ)強化】1．關(guān)于電磁場和電磁波的正確說法是（）A．電場和磁場總是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電磁場B．電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波C．電磁波傳播速度總是3×108m/sD．電磁波是一種物質(zhì)，不能在真空中傳播2.電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)逐步整合成為統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò)，這些信息都是通過電磁波來傳遞的。關(guān)于麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是（）A．變化的磁場一定能產(chǎn)生電磁波B．磁場一定在周圍空間產(chǎn)生電場C．不均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生不均勻變化的電場D．麥克斯韋推算出電磁波傳播的速度等于光速，提出了光的電磁理論：光是電磁波3.(1)觀察上面兩幅圖，變化的磁場所產(chǎn)生電場的電場線和以前所學(xué)靜電場的電場線有區(qū)別嗎？(2)變化的磁場一定能產(chǎn)生電磁波嗎？為什么？4.測溫是防控新冠肺炎的重要環(huán)節(jié)。在公共場所常用如圖所示的測溫槍為出入人員測溫，測溫槍是通過傳感器接收紅外線，得出感應(yīng)溫度數(shù)據(jù)，使用時只要將測溫槍靠近皮膚表面，修正皮膚與實際體溫的溫差便能準(zhǔn)確顯示體溫，下列說法正確的是()A.測溫槍利用的紅外線也可用于殺菌消毒B.紅外線是波長比紫外線長的電磁波C.紅外線的穿透能力很強，接受紅外線照射是會傷害身體的D.紅外線的頻率大于X光的頻率5.（多選）關(guān)于機械波與電磁波，下列說法中正確的是()A.機械波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中后振動的質(zhì)點總是重復(fù)先振動的相鄰的質(zhì)點的振動，是受迫振動B.彈簧振子在四分之一個周期里運動的路程一定等于一個振幅C.有經(jīng)驗的戰(zhàn)士可以根據(jù)炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈是接近還是遠去D.電磁波衍射能力由強到弱的順序是無線電波、可見光、紅外線、γ射線6.根據(jù)電磁波譜選出下列各組電磁波，其中頻率互相交錯重疊，且波長順序由短到長排列的是()A．微波、紅外線、紫外線B．γ射線、X射線、紫外線C．紫外線、可見光、紅外線D．紫外線、X射線、γ射線【素養(yǎng)提升】7.(多選)電磁感應(yīng)現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是()A.圖(a)中利用了發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感現(xiàn)象構(gòu)成變壓器，從而實現(xiàn)手機充電B.圖(b)中給電磁爐接通恒定電流，可以在鍋底產(chǎn)生渦流，給鍋中食物加熱C.圖(c)中如果線圈B不閉合，S斷開將不會產(chǎn)生延時效果D.圖(d)中給電子感應(yīng)加速器通以恒定電流時，被加速的電子獲得恒定的加速度8．(多選)下列關(guān)于無線電波的敘述中，正確的是()A．無線電波是波長從幾十千米到幾毫米的電磁波B．無線電波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3.0×108m/sC．無線電波不能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象D．無線電波由真空進入介質(zhì)傳播時，波長變短9.新型冠狀病毒疫情已被我國有效控制。為了戰(zhàn)勝疫情，我們的志愿者在社區(qū)、機場等公共場所不顧個人安危，為行人量體溫、查信息，嚴防死守，確保一方平安。志愿者使用的體溫檢測器通過非接觸的方法感應(yīng)人體的體溫以此來排查新型冠狀病毒的疑似感染病例。請問這種體溫檢測器工作時利用了哪種電磁波的特性()A．紅外線 B．紫外線C．X射線 D．γ射線10．間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機，可用來探測軍用和民用目標(biāo)。這種照相機能拍到晚上關(guān)燈行駛的汽車，即使車輛離開，也瞞不過它。這種遙感照相機敏感的電磁波屬于()A．可見光波段 B．紅外波段C．紫外波段 D．X射線波段11．在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測、實驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用。下列敘述符合史實的是（）A．奧斯特在實驗中觀察到電流的磁效應(yīng)，揭示了電和磁存在聯(lián)系B．法拉第在實驗中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中會出現(xiàn)感應(yīng)電流C．麥克斯韋從場的角度總結(jié)電與磁的聯(lián)系，證實了電磁波的存在D．法拉第用實驗證實了電磁波的存在，并測出電磁波與光的傳播速度相同12.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．麥克斯韋不但預(yù)言了電磁波的存在，而且通過實驗證實了電磁波的存在B．麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在C．赫茲不但預(yù)言了電磁波的存在，而且通過實驗證實了電磁波的存在D．赫茲首先預(yù)言了電磁波的存在，麥克斯韋通過實驗證實了電磁波的存在13.1864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理論。下列說法正確的是（）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)出的紅外線波長和醫(yī)院CT中的X射線波長相同D．變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場不能產(chǎn)生電場14.國際宇航聯(lián)合會將2020年度“世界航天獎”授予我國“嫦娥四號”任務(wù)團隊?！版隙鹚奶枴比蝿?wù)創(chuàng)造了多項世界第一、在探月任務(wù)中，“玉兔二號”月球車朝正下方發(fā)射一束頻率為f的電磁波，該電磁波分別在月壤層的上、下表面被反射回來，反射波回到“玉兔二號”的時間差為。已知電磁波在月壤層中傳播的波長為，求該月壤層的厚度d?！灸芰ε鄡?yōu)】15.關(guān)于電磁波的傳播速度表達式c=λf，下列理解正確的是（）A．電磁波在真空中的傳播速度隨波長增大而增大B．電磁波在真空中的傳播速度隨頻率增大而增大C．當(dāng)電磁波的頻率減小時，它在真空中的波長不變D．當(dāng)電磁波的頻率減小時，它在真空中的波長增大16．使用藍牙耳機接聽手機來電，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：，則藍牙通信的電磁波（）A．是藍光 B．波長比手機通信的電磁波短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17.具有NFC（近距