2024版新教材高中物理课时分层作业二十五电磁波的发现及应用新人教版必修第三册

课时分层作业(二十五)电磁波的发现及应用A组基础达标练1．“神舟十三号”载人飞船于2021年10月16日凌晨成功发射，在轨运行6个月后于2022年4月16日返回地球．创造了中国载人航天任务的新纪录．在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的()A．红外线B．无线电波C．紫外线D．X射线2．以下说法正确的是()A．丹麦物理学家奥斯特于1820年发现了电流的磁效应和电磁感应现象B．英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论，并提出变化的电场周围一定产生磁场C．物理学家安培提出了分子电流假说，并总结出运动电荷在磁场中的受力规律D．英国物理学家法拉第通过实验发现了电磁感应现象，并证明了电磁波的存在3．关于电磁波的说法中，下列叙述正确的是()A．电磁波和机械波一样，都不能在真空中传播B．赫兹首先用实验证实了电磁波的存在，验证了麦克斯韦的电磁场理论C．肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为X光的穿透能力最强D．微波炉加热食物是利用了微波有很强的热效应4．(多选)以下关于机械波与电磁波的说法中，错误的是()A．机械波与电磁波本质上是一致的B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波D．只有机械波中的声波才会发生多普勒效应5．(多选)关于电磁波，下列说法正确的是()A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B．电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度方向均垂直C.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失6．(多选)5G是第五代移动通信技术的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传输速率．信号一般采用3.3×109Hz～6×109Hz频段的无线电波，而第四代移动通信技术的频段范围是1.88×109Hz～2.64×109Hz.下列说法正确的是()A．5G信号的波长比4G信号的波长更短B．5G信号与4G信号相遇能发生干涉现象C．在真空中5G信号比4G信号传播的更快D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在7．(多选)下列说法正确的是()A．红外线易穿透云层，故广泛应用于遥感技术领域B．医院用X光进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的C．阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用D．电取暖器利用了红外线的热作用8．(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．在真空中各种电磁波的传播速度都相同B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光的波长长D．在电磁波谱中，波长最长的是γ射线9．(多选)关于紫外线的作用和特性，下列说法正确的是()A．一切物体都在不停地辐射紫外线B．紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高的能量，可以穿透细胞膜C．紫外线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤、破坏内脏器官D．紫外线具有荧光作用10．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同B组能力提升练11．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波脉冲，当电磁波遇到障碍物时会发生反射．雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时，在监视屏上将对应呈现出一个尖形波．某防空雷达发现一架飞机正沿飞机与雷达的连线朝雷达匀速飞来，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过200s后雷达向飞机发射和接收到的波形如图乙所示．已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10－4s，电磁波的速度为3×108m/s，则该飞机的飞行速度大小约为________．12．微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×109Hz).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．微波炉MG—5021MW额定电压：220V50Hz微波额定功率：1100W微波输出功率：700W内腔容积：20L振荡频率：2450MHz(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30min，则做这道菜需消耗多少电能？课时分层作业(二十五)电磁波的发现及应用1．解析：在发射与回收过程中，地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时，传输信号所使用的是电磁波谱中的无线电波．故B正确．答案：B2．解析：丹麦物理学家奥斯特于1820年发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论，并提出变化的电场周围一定产生磁场，故B正确；物理学家安培提出了分子电流假说，洛伦兹研究了运动电荷在磁场中的受力规律，并给出了洛伦兹力公式，故C错误；英国物理学家法拉第通过实验发现了电磁感应现象，赫兹用实验证明了电磁波的存在，D错误．答案：B3．解析：电磁波可以在真空中传播，机械波不能在真空中传播，故A错误；赫兹首先用实验证实了电磁波的存在，验证了麦克斯韦的电磁场理论，故B正确；X光的穿透能力是较强的，但不是最强，故C错误；微波几乎没有热效应，微波炉能快速加热食物是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的，故D错误．答案：B4．解析：机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场或磁场产生，二者的本质不同，故A错误；机械波是能量波，传播需要介质，波速由介质决定，电磁波是物质波，波速由介质和自身的频率共同决定，故B正确；机械波有横波也有纵波，而电磁波一定是横波，故C正确；只要是波就能发生多普勒效应，故D错误．答案：AD5．解析：电磁波在真空中的传播速度即为光速，与电磁波的频率无关，故A正确；电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度方向均垂直，即电磁波是横波，故B正确；利用电磁波传递信号可以实现无线通信，且电磁波能通过电缆、光缆传输，故C错误；电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波不会消失，会继续传播，故D错误．答案：AB6．解析：5G信号的频率比4G信号的频率更高，则5G信号的波长比4G信号的波长更短，故A正确；5G信号与4G信号频率不同，则相遇时不能发生干涉现象，故B错误；在真空中5G信号与4G信号传播的速度相同，均为3×108m/s，故C错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D正确．答案：AD7．解析：红外线衍射明显，故A正确；γ射线穿透能力最强，故B错误；阳光晒黑皮肤是紫外线的作用，故C错误；红外线有显著的热作用，故D正确．答案：AD8．解析：各种电磁波在真空中的速度都为3×108m/s，故A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，故B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，紫光是可见光，比紫外线的波长长，故C、D错误．答案：AB9．解析：一切物体都在不停地辐射红外线，故A错误；紫外线具有较高的能量，能破坏细胞核中的物质，可以用来杀菌消毒，故B正确；紫外线穿透能力不强，不会穿透人的皮肤破坏内脏器官，故C错误；紫外线具有荧光效应，可用于设计防伪，故D正确．答案：BD10．解析：声波、电磁波都能传递能量和信息，故A错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，故B正确；可见光属于电磁波，“B超”中的超声波是声波，波速不同，故C错误；红外线波长较X射线波长长，故D错误．答案：B11．解析：由题图甲得雷达第一次发射电磁波时，飞机距离雷达的距离为s1＝0.5vt＝0.5×3×108m/s×4×10－4s＝6×104m由题图乙得，经过200s后，飞机和雷达的距离为s2＝0.5vt′＝0.5×3×108m/s×2×10－4s＝3×104m结合几何关系得，飞机飞行的路程为Δs＝s1－s2＝6×104m－3×104m＝3×104m飞机的飞行速度大小为v＝eq\f(Δs,Δt)＝eq\f(3×104,200)m/s≈150m/s答案