教科版 (2019)选择性必修 第二册2 电磁波习题

4.2电磁波基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．在如图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是(　　)

A．                      B． 

C．                      D．

2．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（　　）

A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播

B．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场

C．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场

D．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场

3．如图所示是中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜，其主要工作波长在分米到米的范围，则天眼接收的电磁波的频率区间为（　　）

A．106Hz~107Hz B．108Hz~109Hz

C．1010Hz~1011Hz D．1012Hz~1013Hz

4．5G技术的诞生给世界带来了许多的变化。5G的频率是3350MHz左右，用国际基本单位制来表示MHz应当为（　　）

A． B． C． D．

5．下列说法正确的是（　　）

A．原子从低能态向高能态跃迁时放出光子能量等于前后两个能级之差

B．爱因斯坦提出了能量子的假设，得出了黑体辐射强度按波长分布的公式

C．变化的磁场能产生电场，变化的电场不能产生磁场

D．电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线

6．在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（X射线）三个波段的频率高低关系是（　　）

A．红外线的频率最高，可见光的频率最低 B．伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低

C．可见光的频率最高，红外线的频率最低 D．伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低

7．2021年12月9日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，如图所示。已知神舟十三号空间实验室轨道半径为6740km，地球半径为6400km，则航天员讲课的实时画面从神舟十三号空间实验室发至地面接收站需要的时间最少为（   ）

A． B．

C． D．

8．新冠病毒疫情防控工作中，体温枪被广泛使用。其工作原理是∶利用光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为10 μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，另一种金属铷的遏止电压Uc与入射光频率v之间的关系如图丙所示，已知光在真空中传播的速度为3×108 m/s。则（　　）

A．波长为10μm的红外线在真空中的频率为5×1013Hz

B．将阴极K换成金属铷，体温枪仍然能正常使用

C．由图乙可知，该光电管的遏止电压为2×10-2 V

D．当人体温度升高，辐射红外线的强度将增大，饱和光电流减小

9．随着新能源轿车的普及，无线充电技术得到进一步开发和应用。一般给大功率电动汽车充电时利用的是电磁感应原理。如图所示，由地面供电装置（主要装置有发射线圈和电源）将电能传送至电动车底部的感应装置（主要装置是接收线圈），该装置使用接收到的电能对车载电池进行充电，供电装置与车身接收装置通过磁场传送能量，由于电磁辐射等因素，其能量传送效率只能达到90%左右。下列说法正确的是（　　）

A．只有将地面供电装置接到直流电源上才能对电动车进行充电

B．车身接收线圈中的感应电流磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化

C．车身接收线圈中感应电流磁场总是与地面发射线圈中电流的磁场方向相反

D．若线圈均采用超导材料则能量的传输效率有望达到100%

10．关于微波炉使用下列说法正确的是（　　）

A．微波炉可以加热鸡蛋，罐头等物品

B．利用微波炉加热食物的原理和烤箱相同

C．微波炉加热食物，内外同时快速加热

D．微波炉可以空转

11．下列说法正确的是（   ）

A．多普勒效应是声波特有的现象

B．如果地球表面没有大气层，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些

C．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪

D．从本质上说，红外线、紫外线、X射线、β射线、γ射线都是电磁波

12．电磁波在真空中的传播速度c=3×108m/s。湖南交通广播电台的频率f=91.8MHz，则该电台所发射电磁波的波长约为（　　）

A．0.327m B．3.27m C．32.7m D．3.27×103m

13．太阳光含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，对这七种色光的认识正确的是（　　）

A．紫光的波长最长 B．红光的能量子最强

C．七种色光的能量均相同 D．紫光的能量子最强

14．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）

A．无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线都是电磁波

B．变化的电场一定产生变化的磁场

C．在电场周围一定会产生磁场，在磁场周围一定会产生电场

D．麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在

15．微波炉是一种常见的家用电器，它的核心部件实际上就是一台能产生电磁波的振荡器，它产生的电磁波波长，频率．在真空中该电磁波比可见光（　　）

A．波长长 B．频率高 C．速度大 D．速度小

二、填空题（共4题）

16．电磁波谱：按电磁波的_____大小或_____高低的顺序排列成谱，叫作电磁波谱。

17．热辐射∶

（1）定义∶一切物体都在辐射____，这种辐射与物体的____有关，所以叫作热辐射。

（2）特点∶物体在热辐射中随温度的升高，辐射的_______的电磁波的成分越来越大。

18．电磁波

（1）电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成___________。

（2）电磁波的特点

a.电磁波在空间传播不需要___________。

b.电磁波是横波：电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向___________。

c.电磁波能产生反射、___________、干涉、偏振和___________等现象。

（3）电磁波具有能量

电磁场的转换就是___________能量与___________能量的转换，电磁波的发射过程是___________能量的过程，传播过程是能量传播的过程。

19．一台收音机的接收频率范围从到。设这台收音机能接收的相应波长范围从到，调谐电容器的相应电容变化范围从到，那么，波长之比________，电容之比________。

三、综合题（共4题）

20．某居住地A位于某山脉的一侧，山脉的另一侧P处建有一无线电波发射站，如图所示，该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为400MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为。

（1）求该中波和微波的波长。

（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？请说明理由。

（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好、为什么？

21．可见光的频率和波长范围如表所示。

物理探究小组利用一套双缝干涉装置研究光的干涉现象，他们首先调节装置，使双缝与光屏的距离为1.00m，双缝之间的距离为0.3mm，然后小组同学选用波长为660nm的红色激光照射双缝，在光屏上形成明暗相间的干涉条纹。

（i）求相邻的两条明条纹间的距离

（ii）若小组同学将双缝间的距离调节为0.2mm，换用另一种颜色的激光照射双缝，测得光屏上第1条到第6条亮条纹中心间的距离为14.0mm，已知激光传播的速度c=3.00×108m/s，则这种激光的频率为多少？是什么颜色？

22．若某广播电台发射无线电波的频率是6.0×105Hz，请计算无线电波的波长是多少？（无线电波传播速度c=3.0×108m/s）

23．波长为的红光，从30m外的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时间？

参考答案

1．C

2．A

3．B

4．D

5．D

6．B

7．A

8．C

9．B

10．C

11．C

12．B

13．D

14．A

15．A

16．波长    频率   

17．电磁波    温度    较短波长   

18．电磁波    介质    垂直    折射    衍射    电场    磁场    辐射   

19．10:1    100:1   

20．(1)，0.75m；

(2)发射站发出的电磁波是经过衍射后到达居住地A处，若是干涉则必须频率相同，明显不可能是干涉现象，所以电磁波是经过波的衍射后绕过高山，到达居住地A处。

(3)要发生明显的波衍射现象，则波长必须与阻碍物尺寸差不比，所以两种波的接收效果明显不同，波长越长的波接收效果更好，因此中波接收效果更好。

21．（i）2.20mm；（ii）5.36×1014Hz或536THz，绿光

22．500m

23．10-7s