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(jué)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(chǎng)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(chǎng)和電場(chǎng)B．工作時(shí)的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器四周必有磁場(chǎng)和電場(chǎng)C．穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)激發(fā)穩(wěn)定的電場(chǎng)D．電磁波在同種勻稱(chēng)介質(zhì)中傳播時(shí)，速度越來(lái)越慢【答案】AB【解析】教室中亮著的日光燈、工作時(shí)的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的交變電流，在其四周產(chǎn)生交變磁場(chǎng)和電場(chǎng)，故A、B正確；穩(wěn)定的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；電磁波在同種勻稱(chēng)介質(zhì)中傳播的速度不變，D錯(cuò)誤．2．電磁波在傳播時(shí)，不變的物理量是()A．振幅 B．頻率C．波速 D．波長(zhǎng)【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(zhǎng)也不一樣，只有頻率相同，故B正確．3．能放射電磁波的電場(chǎng)是()【答案】D【解析】依據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，當(dāng)空間出現(xiàn)恒定的電場(chǎng)時(shí)(如A圖)，由于它不激發(fā)磁場(chǎng)，故無(wú)電磁波產(chǎn)生；當(dāng)出現(xiàn)勻稱(chēng)改變的電場(chǎng)(如B圖、C圖時(shí))，會(huì)激發(fā)出磁場(chǎng)，但磁場(chǎng)恒定，不會(huì)在較遠(yuǎn)處激發(fā)出電場(chǎng)，故也不會(huì)產(chǎn)生電磁波；只有周期性改變的電場(chǎng)(如D圖)，才會(huì)激發(fā)出周期性改變的磁場(chǎng)和周期性改變的電場(chǎng)，形成電磁波，故D正確．4．(多選)某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類(lèi)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(zhǎng)和波速三者滿(mǎn)意的關(guān)系，對(duì)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(cuò)誤．5．(多選)關(guān)于麥克斯韋的電磁理論及其成就，下列說(shuō)法正確的是()A．改變的電場(chǎng)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)B．改變的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生電場(chǎng)C．證明了電磁波的存在D．預(yù)見(jiàn)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(xiàng)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(cuò)誤；麥克斯韋預(yù)見(jiàn)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(zhǎng)越長(zhǎng)，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(wú)關(guān)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．7．(多選)用麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論推斷，下列圖中表示電場(chǎng)(或磁場(chǎng))產(chǎn)生相應(yīng)磁場(chǎng)(或電場(chǎng))的圖像中，正確的是()【答案】BC【解析】A圖中的左圖磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，其四周空間不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，A圖是錯(cuò)誤的；B圖中的左圖是勻稱(chēng)改變的電場(chǎng)，應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，右圖的磁場(chǎng)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(chǎng)，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)，且相位相差eq\f(π,2)，C圖是正確的；同理D圖錯(cuò)誤．8．(多選)隱形飛機(jī)外形設(shè)計(jì)采納多棱折面，同時(shí)表面還采納吸波涂料，使被反射的雷達(dá)信號(hào)盡可能弱，從而達(dá)到隱身的目的．下列說(shuō)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(jiàn)B．涂料隱形技術(shù)是汲取時(shí)特定波長(zhǎng)的電磁波，人眼還是能望見(jiàn)的C．飛機(jī)速度超過(guò)音速，不能用超聲波雷達(dá)來(lái)探測(cè)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(zhǎng)的電磁波，B正確，A錯(cuò)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(cè)，C正確；隱形飛機(jī)的原理是吸波而不是透波，D錯(cuò)誤．9．在電磁波譜中，紅外線、可見(jiàn)光和X射線三個(gè)波段的頻率大小關(guān)系是()A．紅外線的頻率最大，可見(jiàn)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(jiàn)光的頻率最大，紅外線的頻率最小D．X射線頻率最大，可見(jiàn)光的頻率最小【答案】B【解析】紅外線、可見(jiàn)光和倫琴射線(X射線)三個(gè)波段的波長(zhǎng)是從長(zhǎng)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(cuò)誤．10．關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法正確的是()A．在烤箱中能望見(jiàn)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(zhǎng)比無(wú)線電波的波長(zhǎng)長(zhǎng)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(jiàn)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(jiàn)的，故A錯(cuò)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(cuò)誤；γ射線頻率高，波長(zhǎng)短，無(wú)線電波頻率低，波長(zhǎng)長(zhǎng)，故C錯(cuò)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(zhǎng)由小到大的依次，電磁波譜的排列狀況是()A．紅外線、無(wú)線電波、紫外線、可見(jiàn)光、γ射線、X射線B．無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線C．γ射線，X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、無(wú)線電波D．無(wú)線電波、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、X射線、γ射線【答案】C【解析】波長(zhǎng)越長(zhǎng)、頻率越小，依據(jù)波長(zhǎng)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(jiàn)光、紅外線、微波、無(wú)線電波，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．B組·實(shí)力提升12．如圖所示的四種磁場(chǎng)改變狀況，能產(chǎn)生如圖中電場(chǎng)的是()ABCD【答案】B【解析】由E－t圖像可知，產(chǎn)生的電場(chǎng)是恒定的電場(chǎng)．由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論知，勻稱(chēng)改變的磁場(chǎng)才能產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，A圖表示恒定的磁場(chǎng)，不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；B圖表示勻稱(chēng)改變的磁場(chǎng)，故產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，故B正確；C圖與A圖相同，不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；D圖是周期性改變的磁場(chǎng)，產(chǎn)生周期性改變的電場(chǎng)，故D錯(cuò)誤．13.5G是“第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)”的簡(jiǎn)稱(chēng)，目前世界各國(guó)正大力發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)．5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的無(wú)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(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率(指單位時(shí)間傳送的數(shù)據(jù)量大小)可達(dá)10Gbps(bps為bitspersecond的英文縮寫(xiě)，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(yùn)用的無(wú)線電波，下列說(shuō)法正確的是()A．5G信號(hào)在真空中的傳播速度比4G更快B．5G信號(hào)在真空中的頻率比在空氣中更高C．5G信號(hào)的波長(zhǎng)比4G信號(hào)的更長(zhǎng)D．5G信號(hào)頻率更高，相同時(shí)間傳遞的信息量更大【答案】D【解析】無(wú)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(shí)，頻率不會(huì)變，改變的是波長(zhǎng)和波速，故A、B錯(cuò)誤；由c＝λf可知4G頻率低，波長(zhǎng)更長(zhǎng)，C錯(cuò)誤；無(wú)線電波(電磁波)頻率越高，周期越小，相同時(shí)間內(nèi)可承載的信息量越大，故D正確．14．具有NFC(近距離無(wú)線通信技術(shù))功能的兩部手機(jī)在間距小于10cm時(shí)可以通過(guò)(填“聲波”或“電磁波”)干脆傳輸信息，其載波頻率為1.4×107Hz，