高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十三章 电磁感应与电磁波初步4 电磁波的发现及应用习题课件ppt

第十三章　4　

一、选择题(本题共6小题，每题8分，共48分)

1．(2022·重庆一中高二期末)如图所示，四幅图涉及物理学史上的四个重大发现，其中有关说法正确的是(　D　)

A．库仑利用图甲的实验装置测出了万有引力常量

B．法拉第通过图乙的实验，发现了电流周围存在磁场

C．奥斯特利用图丙的实验线圈，发现了“磁生电”现象

D．赫兹通过图丁的实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦关于“电磁波”的预言

解析：库仑利用图甲的实验装置测提出了库仑定律，故A错误；奥斯特通过图乙的实验，发现了电流周围存在磁场，故B错误；法拉第利用图丙的实验线圈，发现了“磁生电”现象，故C错误；赫兹通过图丁的实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦关于“电磁波”的预言，故D正确。

2．下列说法中不正确的是(　B　)

A．红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3.0×108 m/s

B．红外线应用在遥感技术中，利用的是红外线的热效应

C．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度

D．日光灯应用了紫外线的荧光效应

解析：红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3.0×108 m/s，A正确；红外线应用在遥感技术中，是因为其波长很长，衍射能力强，不容易被云雾里的小分子散射掉，穿过云雾的能力比较强，不是红外线的热效应，B错误；紫外线的频率大于红外线的频率，由不同电磁波在同一种介质中传播时，频率越大波速越小可知，紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，C正确；日光灯应用了紫外线的荧光效应，D正确。B符合题意。

3．我们身处信息时代越来越离不开电磁波，以下说法中正确的是(　A　)

A．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，可以形成电磁波

B．电磁波既可以是横波也可以是纵波

C．在外太空的真空环境下电磁波无法传播

D．电磁波在不同介质中传播时的速度大小不变

解析：根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场和变化的磁场交替产生并由近及远地传播，形成电磁波，故A正确；电磁波一定是横波，故B错误；电磁波的传播不需要介质可以在真空中传播，故C错误；电磁波在不同的介质中传播的速度不同，故D错误。

4．(多选)无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，国内外各大企业正在紧密布局发展之中，其核心设备是各种车载传感器，如图像传感器(可见光和红外摄像头)、超声波雷达、激光雷达以及毫米波雷达。以下关于各种光和波的说法正确的是(　BD　)

A．超声波和毫米波一样都能在真空中传播

B．红外线的频率比可见光的小

C．真空中激光的传播速度比毫米波的大

D．激光和毫米波是本质相同的波

解析：毫米波可以在真空中传播，而超声波不能在真空中传播，故A错误；红外线的频率比可见光的小，故B正确；真空中激光的传播速度与毫米波的速度相等，故C错误；激光和毫米波都是电磁波，故D正确。

5．如图所示是医生用计算机辅助某种射线断层摄影(简称“CT”)检查身体的情况，这种能穿透身体的射线是(　A　)

A．X射线  B．红外线

C．紫外线  D．可见光

解析：X射线具有较强的穿透能力，在医学上常用来检查身体，A正确。

6．(2022·陕西高新一中高二月考)雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来，已知该雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4 s，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过t＝173 s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10－4 s，则该飞机的飞行速度大小约为(电磁波的波速为c＝3×108 m/s)(　D　)

A．12 000 m/s  B．900 m/s

C．500 m/s  D．300 m/s

解析：已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为10－4 s，由题图甲可知，雷达第一次发现飞机时，飞机与雷达的距离s1＝ct1＝×3×108×4×10－4 m＝6×104 m，由题图乙可知，雷达第二次发现飞机时，飞机和雷达的竖直距离h＝ct2＝×3×108×2×10－4 m＝3×104 m，设该段时间内飞机水平飞行的距离为s2，则s1、s2、h在空间构成一个直角三角形，由几何关系得s2＝，则飞机的飞行速度大小v＝≈300 m/s，选项D正确。

二、非选择题(共12分)

7．(12分)微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×109 Hz)。食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高，食物增加的能量是微波给它的。下表是某微波炉的部分技术参数，问：

＋＋＋AAAAA微波炉

MG－5021MW

额定电压：220 V

微波额定功率：1 100 W

微波输出功率：700 W

内腔容积：20 L

振荡频率：2 450 MHz

(1)该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少？

(2)该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少？

(3)如果做一道菜，使用微波挡需要正常工作30 min，则做这道菜需消耗的电能为多少焦？

答案：(1)0.12 m　(2)5 A　(3)1.98×106 J

解析：(1)波长λ＝＝ m≈0.12 m；

(2)额定电流I＝＝ A＝5 A；

(3)消耗的电能ΔE＝W＝Pt＝1 100×30×60 J＝1.98×106 J。