高中物理选择性必修 第二册《第1节 电磁波的产生》等（同步训练）

高中物理选择性必修第二册《第1节电磁波的产生》

等（同步训练）

目录

《第1节电磁波的产生》同步训练....................................1

《第2节电磁波的发射、传播和接收》同步训练.......................14

《第3节电磁波谱》同步训练.......................................26

《第4章电磁波》试卷.............................................40

《第1节电磁波的产生》同步训练（答案在后面）

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、电磁波的产生与以下哪个现象有关？

A.电流的磁效应

B.电荷的静电场

C.电荷的定向移动

D.物体的振动

2、以下哪个选项描述了电磁波传播的基本特性？

A.电磁波只能沿直线传播

B.电磁波在真空中传播速度为3X10'8m/s

C.电磁波的传播速度与频率成正比

D.电磁波的传播速度与介质无关

3、下列关于电磁波的说法中正确的是：

A.只有变化的电场能够产生电磁波。

B.只有变化的磁场能够产生电磁波。

C.变化的电场和磁场同时产生并相互垂直的电磁波。

D.电磁波不能在真空中传播。

4、关于电磁波的频率与波长之间的关系，下面哪个公式是正确的？

A.c=Xf

B.c=f/X

C.X=cf

D.X=f/c

5、在电磁波的产生过程中，以下哪个囚素是导致变化的电场产生变化的磁场的必

要条件？

A.变化的电场强度

B.恒定的电场强度

C.变化的磁场强度

D.恒定的磁场强度

6、在电磁波传播过程中，以下哪个说法是正确的？

A.电磁波的传播速度在真空中比在空气中快

B.电磁波的传播速度在空气中比在真空中快

C.电磁波的传播速度在水中比在空气中快

D.电磁波的传播速度在空气中与在真空中相同

7、在电磁波的产生过程中，下列哪个条件是必须满足的？

A.电场的振荡

B.磁场的振荡

C.电磁场同时进行振荡

D.电荷的运动

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以下哪些现象或设备是电磁波产生的应用实例？

A.无线电广播

B.手机通信

C.电视信号传输

D.微波炉加热食物

E.磁带录音

2、关于电磁波的产生，以下说法正确的是：

A.电磁波是由变化的电场和磁场相互激发产生的

B.电磁波在真空中的传播速度为3X1（/8m/s

C.电磁波在介质中的传播速度比在真空中慢

D.电磁波的频率越高，波长越短

3、在电磁波的产生过程中，以下哪个步骤是正确的？

A.电场变化磁场所变f电场变化

B.磁场所变一电场所变f电场变化

C.电场所变一磁场所变一电场变化

D.电场变化一电场所变一磁场所变

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题：

已知某电磁波在真空中的波长为600nni,频率为5X10"8Hz。请计算该电磁波在真

空中的传播速度。

第二题

电磁波在真空中传播时，其速度与光速相同，约为（3X〃与米/秒。假设一个电磁

波从地球表面垂直向上发射，经过（0秒后接收到反射回来的信号。请问这个电磁波的

频率是多少？（已知地球半径约为（64。。千米）

第三题：

某同学想通过实验探究电磁波的产生与变化的电场和磁场之间的关系。他设计了以

下实验步骤：

1.在一个绝缘平板上放置一个线圈，线圈与电流表相连。

2.用一个变化的电压源对线圈供电，使其中的电流发生变化。

3.在线圈附近放置一个灵敏的甩流计，用来检测磁感应强度的变化。

4.观察并记录电流计指针的偏转情况。

请回答以下问题：

（1）根据电磁感应定律，当线圈中的电流发生变化时，会在其周围产生______

（填“电场”或“磁场”）。

（2）根据麦克斯韦电磁理论，变化的（填“电场”或“磁场”）会在其周

围产生变化的（填“电场”或“磁场

（3）实验中，若电流计指针发生偏转，说明线圈周围产生了变化的______（填“电

场”或“磁场”）。

（4）根据上述实验，可以得出结论：变化的（填“电场”或“磁场”）可

以产生电磁波。

第四题

题目描述：

在真空中，电磁波的传播速度与光速相同，约为（3X米/秒。已知电磁波从一

个频率为（5X/0,赫兹的振荡电路中发射出来。求该电磁波的波长（单位：米）。

第五题：

一个同轴电缆中，电磁波的传播速度为（/=3X/炉）m/s,电缆的内导体和外导体

之间的电场强度为（£=200V/m,且电场方向垂直于内导体表面。求该电磁波的频率（/）

和波长（4）。

《第1节电磁波的产生》同步训练及答案解析

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、电磁波的产生与以下哪个现象有关？

A.电流的磁效应

B.电荷的静电场

C.电荷的定向移动

D.物体的振动

答案：A

解析：电磁波的产生与电流的磁效应有关。根据麦克斯韦方程组，变化的电场会产

生磁场，变化的磁场又会产生电场，这种相互作用会产生电磁波。因此，选项A是正确

的。

2、以下哪个选项描述了电磁波传播的基本特性？

A.电磁波只能沿直线传播

B.电磁波在真空中传播速度为3Xl(f8m/s

C.电磁波的传播速度与频率成正比

D.电磁波的传播速度与介质无关

答案：B

解析：电磁波在真空中的传播速度是一个常数，约为3X10飞m/s。这是电磁波传

播的基本特性之一。选项B正确描述了这一特性。选项A不正确，因为电磁波在传播过

程中会根据介质的性质发生折射、反射等现象。选项C和D也不正确，囚为电磁波的传

播速度与频率和介质有关。

3、下列关于电磁波的说法中正确的是：

A.只有变化的电场能够产生电磁波。

B.只有变化的磁场能够产生电磁波。

C.变化的电场和磁场同时产生并相互垂直的电磁波。

D.电磁波不能在真空中传播。

答案：C、解析：电磁波是由变化的电场和磁场共同产生，并且两者互相垂直，同

时传播的波动现象。因此，只有C选项是正确的。

4、关于电磁波的频率与波长之间的关系，下面哪个公式是正确的？

A.c=Xf

B.c=f/X

C.X=cf

D.卜二f/c

答案：A、解析：电磁波的速度c等于其波长入卖以频率f,即c二人f。这个公式是

描述电磁波基本特性的关键公式之一。

5、在电磁波的产生过程中，以下哪个因素是导致变化的电场产生变化的磁场的必

要条件？

A.变化的电场强度

B.恒定的电场强度

C.变化的磁场强度

D.恒定的磁场强度

答案：A

解析：根据麦克斯韦方程组，变化的电场会产生变化的磁场。这里的关键词是“变

化”，即电场必须是在变化的过程中，才能产生变化的磁场。因此，选项A是正确答案。

6、在电磁波传播过程中，以下哪个说法是正确的？

A.电磁波的传播速度在真空中比在空气中快

B.电磁波的传播速度在空气中比在真空中快

C.电磁波的传播速度在水中比在空气中快

D.电磁波的传播速度在空气中与在真空中相同

答案：A

解析：电磁波在真空中的传播速度是光速，即约为（3X米/秒，而在空气中的

传播速度略低于光速。因此，选项A是正确的。选项B、C、D均不符合电磁波传播速度

的实际情况。

7、在电磁波的产生过程中，下列哪个条件是必须满足的？

A.电场的振薄

B.磁场的振荡

C.电磁场同时进行振荡

D.电荷的运动

答案：D

解析：电磁波的产生需要具备一个基本条件，即电荷的持续运动。当电荷进行有规

则的运动时，会在其周围空间激发电场，而电场的变化又会激发磁场。反之，磁场的变

化也会激发电场，从而形成一个自我维持的电磁场波动，这就是电磁波的产生机制。因

此，正确答案是D选项，电荷的运动是电磁波产生的必要条件。选项A和B虽然也是电

磁波产生的部分因素，但并不是直接的必要条件；选项C则将两者混为一谈，不准确描

述了产生过程中的独立步骤。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以卜哪些现象或设备是电磁波产生的应用实例？

A.无线电广播

B.手机通信

C.电视信号传输

D.微波炉加热食物

E.磁带录音

答案：ABCD

解析：电磁波的产生及其应用非常广泛，无线电广播、手机通信、电视信号传输都

是通过电磁波来传递信息的。微波炉加热食物也是利用了微波这种电磁波的特性。而磁

带录音是利用磁性材料记录声音，并不涉及电磁波的产生。因此，正确答案是ABCD。

2、关于电磁波的产生，以下说法正确的是：

A.电磁波是由变化的电场和磁场相互激发产生的

B.电磁波在真空中的传播速度为3X10Kni/s

C.电磁波在介质中的传播速度比在真空中慢

D.电磁波的频率越高，波长越短

答案：ABD

解析：电磁波是由变化的电场和磁场相互激发产生的，这是麦克斯韦方程组的基本

内容。电磁波在真空中的造播速度是一个常数，约为3Xl（T8!n/s。电磁波在介质中的

传播速度确实比在真空中慢，囚为介质的折射率大于1。关于频率和波长的关系，根据

公式c二f入（其中c为光速，f为频率，入为波长），可以得出频率越高，波长越短。因

此，正确答案是ABD。

3、在电磁波的产生过程中，以下哪个步骤是正确的？

A.电场变化-＞磁场所变f电场变化

B.磁场所变一电场所变一电场变化

C.电场所变一磁场所变一电场变化

D.电场变化f电场所变-*磁场所变

答案：C

解析：电磁波的产生遵循一定的顺序，即首先电场的变化产生磁场的变化，然后磁

场的变化又进一步产生电场的变化，形成一个循环过程。这个过程是由麦克斯韦方程组

所描述的，符合C选项的描述。因此，正确答案为C。

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题：

已知某电磁波在真空中的波长为600nni,频率为5X10"8Hz。请计算该电磁波在真

空中的传播速度。

答案；3Xl（f8m/s

解析：

5.根据电磁波的传播速度公式：v=Xf,其中v表示电磁波的传播速度，入表示

波长，f表示频率。

6.将己知数据代入公式：v=600nmX5X10*8Hz。

7.注意单位换算，Inn=10-9m,所以600nm=600X10八-9口。

8.计算得到：v=600X10--9mX5X10^8Hz=3X10^8m/s。

因此，该电磁波在真空中的传播速度为3X1CT8m/s。

第二题

电磁波在真空中传播时，具速度与光速相同，线为（3X/〃）米/秒。假设一个电磁

波从地球表面垂直向上发射，经过（为秒后接收到反射回来的信号。请问这个电磁波的

频率是多少？（已知地球半径约为（以0。千米）

答案：

电磁波在真空中传播的速度（c=3X米/秒。

由于电磁波从地球表面垂直向上发射并被某物体反射回来，那么它所走过的路径长

度是地球直径加上反射路径长度的两倍，即（勿，其中（4为地球直径。因此，电磁波

实际传播的距离为地球直径的四倍，即（44。

地球的半径为（《二6400千米，所以地球的直径为（d二窈二2X640。X103=

1.28X米。

电磁波传播的时间为d二0秒，所以电磁波传播的距离为（s=cX3X10sX

2=6X"）米。

根据距离公式（s=制，我们可以解得地球直径（〃三二二卢:5X0米。

但是注意到，这里计算的（s）实际上代表了电磁波从地球发射到反射点再返回的时

间内实际传播的距离，而实际路径长度应等于地球直径的四倍，即（〃=6X/3）米。

由此可得，地球直径（d=1.5X/炉）米。

现在，我们来求解电磁波的频率。由（『二『人）（O）为波速，（/）为频率，（/I）为波

长），我们知道电磁波的波速（片3X米/秒。要计算频率（/）,我们需要知道波长（人）。

但在这个问题中，我们没有直接给出波长，但我们可以通过已知的地球直径和传播时间

来推算。

首先，根据题设条件，电磁波传播的距离为地球直径的四倍，即（4d=6X/。）米。

地球直径（〃=/.5X/炉）米，因此电磁波的波长（40米。

将波长（九二3义米和波速（r=3X米/秒代入公式“二f4）,得到频率

（r=T=S?=1）赫兹。

答案解析：

电磁波从地球发射到反射点再返回地球的过程中，实际传播的距离为地球直径的四

倍，即（6X/用米。通过波速（-3X米/秒和波长。=5X米，可以计算出

电磁波的频率（f=/）赫兹。此题主要考查电磁波的基本性质及其应用，要求学生能够结

合物理学基本公式进行计算。

第三题：

某同学想通过实验探究电磁波的产生与变化的电场和磁场之间的关系。他设计了以

下实验步骤：

9.在一个绝缘平板上放置一个线圈，线圈与电流表相连。

10.用一个变化的电压源对线圈供电，使其中的电流发生变化。

11.在线圈附近放置一个灵敏的电流计，用来检测磁感应强度的变化。

12.观察并记录电流计指针的偏转情况。

请回答以下问题：

（1）根据电磁感应定律，当线圈中的电流发生变化时，会在其周围产生

（填“电场”或“磁场”）。

（2）根据麦克斯韦电磁理论，变化的（填“电场”或“磁场”）会在其周

国产生变化的______（填“电场”或“磁场

（3）实验中，若电流计指针发生偏转，说明线圈周围产生了变化的______（填“电

场”或“磁场”）。

（4）根据上述实验，可以得出结论：变化的______（填“电场”或“磁场”）可

以产生电磁波。

答案：

（1）磁场

（2）电场磁场

（3）磁场

（4）电场

解析：

（1）根据法拉第电磁感应定律，当穿过线圈的磁通量发生变化时，线圈中会产生

感应电动势，从而产生电流。因此，线圈中的电流发生变化时，会在其周围产生磁场。

（2）根据麦克斯韦电磁理论，变化的电场会在其周围产生变化的磁场，反之亦然。

（3）实验中，若电流计指针发生偏转，说明有磁感应强度的变化，即线圈周围产

生了变化的磁场。

（4）结合麦克斯韦电磁理论和上述实验，可以得出结论：变化的电场可以产生变

化的磁场，而变化的磁场又可以产生变化的电场，这种相互作用就是电磁波的产生机制。

因此，变化的电场可以产生电磁波。

第四题

题目描述：

在真空中，电磁波的传播速度与光速相同，约为（3X/。）米/秒。已知电磁波从一

个频率为（5X/。为赫兹的振荡电路中发射出来。求该电磁波的波长（单位：米）。

答案：

电磁波的波长（4）可以通过公式（4=0来计算，其中（。）是光速，（/）是电磁波的频

率。

将给定的数值代入公式中：

,_3X/♦米/秒.

5X赫兹.

进行计算：

A=1x小米］［A=0.6X/夕咪］［/I=6X/夕7米］

解析：

根据电磁波的基本性质，我们知道电磁波在真空中的传播速度（。）等于（3X%米I

秒。频率（/）是指每秒钟电磁波波动的次数。在这个问题中，频率（F=5X10”赫兹。

通过波长（/I）的定义公式（久=》，我们可以计算出特定频率下电磁波的波长。此题要

求的是将物理常量和已知参数代入公式后，进行简单的数学运算以得出波长的具体数值。

第五题：

一个同轴电缆中，电磁波的传播速度为（P=3X/炉）m/s,电缆的内导体和外导体

之间的电场强度为（£=2"）V/m,且电场方向垂直于内导体表面。求该电磁波的频率（/）

和波长（4）。

答案：频率（f=1.5X放）Hz,波长（A=加。

解析：

13.首先，我们知道电磁波在介质中的传播速度（『）与电磁波的频率（/）和波长（4）之

间的关系为：=f4]

14.由于题目中给出了电磁波的传播速度（P=3X7^>/s,我们需要求解频率（/）。

15.根据电场强度⑷与电磁波的频率（/）之间的关系：忸:j--E0-/°，A

L4/J

其中，（£〃）为真空介电常数，（〃〃）为真空磁导率。

4.由于同轴电缆中的电磁波为横波，且电场方向垂直于内导体表面，所以有：[E;

其中，（却）为同轴电缆的相对介电常数。

5.由于同轴电缆的相对介电常数（£）通常大于1,我们可以假设其值约为2。因此，

代入己知数据，得到：忸。=9g2,8.85XIB?.4jixl（r?./]

6.解上述方程，得到频率（F=1.5X/疗）Ilz。

7.最后，根据传播速度（P）和频率（/）之间的关系，求解波长（4）：［4=5二三名二

加］

因此，该电磁波的频率为（1.5X/"Rlz,波长为（？m°

《第2节电磁波的发射、传播和接收》同步训练（答案

在后面）

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、一个无线电广播发射塔正在向空中发射电磁波，关于这一过程，以下哪项描述

是正确的？

A.发射塔通过电流的变化来产生电磁波。

B.电磁波在发射塔周围的空间中传播时，会遇到空气阻力，因此需要不断补充能

量。

C.电磁波在传播过程中，其频率会逐渐增加。

D.电磁波的传播速度与光速不同。

2、当一个电磁波接收器接收到的信号强度突然减弱，可能的原因是：

A.接收器的电池电量耗尽。

B.电磁波发生了折射。

C.该区域进入了另一个强电磁波的覆盖范围。

D.电磁波的频率有所变化。

3、电磁波在真空中的传播速度与以下哪个因素无关?

A.发射频率

B.传播介质

C.波长

D.发射功率

4、以下哪个选项描述了电磁波从发射源到接收器的传播过程？

A.电磁波在真空中传播速度减慢

B.电磁波在传播过程中会逐渐衰减

C.电磁波的传播速度在空气中比在真空中快

D.电磁波在传播过程中会保持其频率不变

5、下列关于电磁波发射的说法正确的是（）。

A.只有在电路中电流发生变化时，才能产生电磁波。

B.无论电路中的电流是否变化，只要电路存在，就能发射出甩磁波。

C.电磁波的发射需要电路中的电流持续稳定，不能有变化。

D.发射电磁波的必要条件是电路中有振荡电流，旦振荡频率与接收设备匹配。

6、关于电磁波的接收，以下说法错误的是（）。

A.接收电磁波的设备必须与发射电磁波的频率相匹配。

B.电磁波可以在真空中传播，但接收设备必须在空气中。

C.电磁波的强度越强，接收设备接收到的信息量越大。

D.接收电磁波的设备需要具备一定的灵敏度和选择性以过滤干扰。

7、在无线电波发射过程中，下列哪个部件是将电子能量转换为电磁波能量的？

A.天线

B.发射机

C.接收机

D.调谐器

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、关于电磁波的发射，下列说法正确的是：

A.只有微波才能发射出电磁波。

B.任何带电粒子的运动都可以产生电磁波。

C.电流变化可以发射电磁波，但频率必须足够高。

D.电磁波的发射不需要任何条件。

2、关于电磁波的传播，下列说法正确的是：

A.电磁波在真空中传播时速度为3X1CT8m/s。

B.电磁波在介质中的传播速度大于在真空中的，专播速度。

C.电磁波在传播过程中，其能量会逐渐减少。

D.电磁波的频率越高，传播速度越快。

3、以下关于电磁波发射、传播和接收的说法中，正确的是（）

A.电磁波可以在真空中传播

B.电磁波的传播速度在真空中等于3X10Km/s

C.电磁波的频率越高，其波长越短

D.电磁波的发射和接收过程都需要调制和解调

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题目描述：

假设某广播电台的频率为FM93.5MHz（MHz表示兆赫兹，即每秒百万次的周期变化）。

已知光速（。=3X/的米/秒，求该频率对应的电磁波波长是多少？

第二题

题目描述：

在电磁波发射过程中，己知某电磁波发射源的频率为（，=6XZ^IIz,求该电磁波

的波K（儿）。

第三题：

题目描述：

已知某无线电波的频率为f=100MHz,求此无线电波的波长入（单位：米）。

第四题：

某电视台发射的电磁波频率为f,己知地球半径为R,忽略大气层对电磁波的吸收,

求该电磁波从地球表面传到同步轨道所需的时间。

第五题：

一个长直导线通以交流电流，导线周围空间中某点的电场强度随时间变化的关系式

为。二殳sin（2万立）），其中（a）为电场强度的最大值，（/）为交流电流的频率。

（1）求该点电场强度的最大值（%）；

（2）若交流电流的频率（f=/。㈤z）,求该点电场强度的周期（7）。

《第2节电磁波的发射、传播和接收》同步训练及答

案解析

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、一个无线电广播发射塔正在向空中发射电磁波，关于这一过程，以下哪项描述

是正确的？

A.发射塔通过电流的变化来产生电磁波。

B.电磁波在发射塔周围的空间中传播时，会遇到空气阻力，因此需要不断补充能

fio

C.电磁波在传播过程中，其频率会逐渐增加。

D.电磁波的传播速度与光速不同。

答案：A、解析：电磁波的发射通常是通过电流的变化产生的，这符合电磁波的基

本原理。电磁波在真空中传播时，不受到空气阻力的影响，所以不需要额外的能量补充。

电磁波在传播过程中不会改变其频率，因为频率由发射源决定。电磁波的传播速度在真

空中为光速，但在介质中速度会减小。

2、当一个电磁波接收器接收到的信号强度突然减弱，可能的原因是：

A.接收器的电池电量耗尽。

B.电磁波发生了折射。

C.该区域进入了另一个强电磁波的覆盖范围。

D.电磁波的频率有所变化。

答案：C、解析：电磁波的强度减弱可能是由于电磁波被阻挡或削弱，比如进入了

另一个强电磁波的覆盖范围。选项A涉及到的是设备本身的问题，而不是电磁波的性质。

选项B提到的折射通常指光线从一种介质进入另一种介质时发生的角度变化，弄不适用

于电磁波。选项D提到频率变化，但电磁波强度减弱并不一定意味着频率变化，除非有

其他因素干扰。

3、电磁波在真空中的传播速度与以下哪个因素无关？

A.发射频率

B.传播介质

C.波长

D.发射功率

答案：A

解析：电磁波在真空中的传播速度是一个常数，约为（3X米/秒。这个速度与

电磁波的频率（选项A）、传播介质（选项B）、波长［选项C）无关，但与发射功率（选

项D）无关。因此，正确答案是A。

4、以下哪个选项描述了电磁波从发射源到接收器的传播过程？

A.电磁波在真空中传播速度减慢

B.电磁波在传播过程中会逐渐衰减

C.电磁波的传播速度在空气中比在真空中快

D.电磁波在传播过程中会保持其频率不变

答案：B

解析：电磁波在传播过程中会逐渐衰减，这是因为电磁波在传播时会遇到阻力，导

致能量损失。选项A错误，因为电磁波在真空中的传播速度是恒定的。选项C错误，因

为电磁波在真空中的传播速度是最快的，而在空气中的速度稍慢。选项D虽然正确，但

不是描述传播过程的最佳选项。因此，正确答案是民

5、下列关于电磁波发射的说法正确的是（）。

A.只有在电路中电流发生变化时，才能产生电磁波。

B.无论电路中的电流是否变化，只要电路存在，就能发射出电磁波。

C.电磁波的发射需要电路中的电流持续稳定，不能有变化。

D.发射电磁波的必要条件是电路中有振荡电流，且振荡频率与接收设备匹配。

答案：A、解析：根据电磁波产生的原理，只有当电路中的电流发生变化时，才会

产生电磁波。如果电路中的电流保持不变，则不会产生电磁波。因此，选项A措述了正

确的条件。

6、关于电磁波的接收，以下说法错误的是（）。

A.接收电磁波的设备必须与发射电磁波的频率相匹配。

B.电磁波可以在真空中传播，但接收设备必须在空气中。

C.电磁波的强度越强，接收设备接收到的信息量越大。

D.接收电磁波的设备需要具备一定的灵敏度和选择性以过滤干扰。

答案：B、解析：电磁波能够在真空中传播，不需要通过空气或其他介质。因此，

选项B的描述是不准确的。电磁波的接收设备并不一定要求在空气中，只要能捕捉到电

磁波即可。选项A、C、D都符合电磁波接收的基本原理。

7、在无线电波发射过程中，下列哪个部件是将电子能量转换为电磁波能量的？

A.天线

B.发射机

C.接收机

D.调谐器

答案：A

解析•：天线是无线电波发射过程中将电子能量转换为电磁波能量的部件。发射机负

责产生高频电流，而天线则将这些高频电流辐射出去，形成电磁波。接收机和调谐器主

要用于接收和选择特定的电磁波信号。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、关于电磁波的发射，下列说法正确的是：

A.只有微波才能发射出电磁波。

B.任何带电粒子的运动都可以产生电磁波。

C.电流变化可以发射电磁波，但频率必须足够高。

D.电磁波的发射不需要任何条件。

答案与解析：B）任何带电粒子的运动都可以产生电磁波。解析：电磁波的发射是

由于电荷的加速或减速导致的，不论是电子、质子还是其他带电粒子的运动都可以产生

电磁波。

2、关于电磁波的传播，下列说法正确的是：

A.电磁波在真空中传播时速度为3X10Km/s。

B.电磁波在介质中的传播速度大于在真空中的芍播速度。

C.电磁波在传播过程中，其能量会逐渐减少。

D.电磁波的频率越高，传播速度越快。

答案与解析：A）电磁波在真空中传播时速度为3X1（T8m/s。解析：电磁波在真

空中传播的速度是一个常数，即光速，约为3Xl（T8m/s。电磁波在不同介质中的传播

速度会有所不同，通常会小于光速。电磁波的能量与频率无关，只取决于波长和振幅。

因此，选项C和D不正确。

3、以下关于电磁波发射、传播和接收的说法中，正确的是（）

A.电磁波可以在真空中传播

B.电磁波的传播速度在真空中等于3X10'8m/s

C.电磁波的频率越高，其波长越短

D.电磁波的发射和接收过程都需要调制和解调

答案:ABC

解析：

A.正确。电磁波不需要介质即可传播，因此可以在真空中传播。

B.正确。电磁波在真空中的传播速度是一个常数，即光速，约为3Xl（T8m/s。

C.正确。根据公式■入f（c为光速，入为波长，f为频率），电磁波的频率越高,

其波长越短。

D.错误。电磁波的发射过程中通常需要调制，而接收过程中需要解调，但并非所

有电磁波的应用都需要这两个过程。例如，无线电波的发射和接收过程中并不一定需要

调制和解调。

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题目描述：

假设某广播电台的频率为FM93.5MHz（MHz表示兆赫兹，即每秒百万次的周期变化）。

已知光速（c=3X/〃）米/秒，求该频率对应的电磁波波长是多少？

答案:

该频率对应的电磁波波长为（4巧,其中（，=93.5X放）Hz（因为1MHz=（10）Hz）。

代入公式得：

,3X10s300

A=--------7二——%3.20

93.5X93.5

所以，该频率对应的电磁波波长约为3.20米。

解析：

根据电磁波的基本公式，波长（几）与频率和光速（。）之间的关系是：（人二号。在

本题中，已知广播电台的频率为93.5MHz,首先将其转换成Hz以符合公式要求；然后

将已知数值代入公式计算得出波长。需要注意的是，在进行单位换算时要确保单位的一

致性，本题中从MHz到Hz的换算过程是关键步骤。最终计算出的波长约为3.20米，这

表明该频率的电磁波在真空中的传播速度为光速。

第二题

题目描述：

在电磁波发射过程中，已知某电磁波发射源的频率为（/=6X/刃Hz,求该电磁波

的波长（。）。

答案：

根据公式（九二习，其中（。）是光速，取（3X/阴m/s,代入给定的频率

（F=6X/炉）Hz,可以得到：

3X///s

X=------T—=0.历1

6XI曲z

解析：

电磁波的波长可以通过其频率与光速之间的关系来计算。这个关系遵循公式（/I二

）,其中（八）表示波长，（。）是光速（在真空中约为（3X10%/s），而（力是频率。本题

中给出了电磁波的频率为（6X/改）Hz,通过将这些值代入上述公式，我们可以计算出

电磁波的波长。计算结果表明，电磁波的波长为0.5米，这符合电磁波的性质，即频率

与波长成反比。

第三题:

题目描述:

已知某无线电波的频率为f=100MHz,求此无线电波的波长入（单位：米）。

答案:

根据电磁波的公式（c=4。其中（c）是光速（约等于（3义米/秒），⑺是频率,

（九）是波长。将已知的频率（/•二100X/〃）Hz（因为1MHz=（/0）Hz）代入公式中求解

c3X”,；

4=-7.=-------*二3米

f100X

所以，此无线电波的波长为3米。

解析:

电磁波的波长和频率之间存在一个基本的关系，即在真空或自由空间中，电磁波的

波长与频率成反比，公式为（才二习，其中（c）是光速，（。是频率。本题中，无线电波的

频率已知为100MHz（即（/OOX/疗）Hz）,通过应用上述公式，我们可以计算出无线电

波的波长。这道题主要考察了学生对电磁波基本特性的理解和应用能力。

第四题:

某电视台发射的电磁波频率为f,已知地球半径为R,忽略大气层对电磁波的吸收,

求该电磁波从地球表面传到同步轨道所需的时间。

答案:

解：同步轨道的半径r=R'h,其中h为同步机道的高度。同步轨道的高度大约

为35786公里。

电磁波的传播速度v=c=3X10^8m/so

根据圆的周长公式，电磁波从地球表面到同步轨道的路径长度s=2nro

所以，电磁波从地球表面传到同步轨道所需的时间t二s/v=2nr/vo

代入r=R+h和v=c,得到：

t=2n(R+h)/c

代入R=6.371X10^6m和h=35786X10"3m,得到：

t=2Ji(6.371X10%+3.5786X107)/3X,(，8

计算得：

t0.515秒

解析：

本题考查了电磁波传潘速度、同步轨道高度及路径长度的计算。首先根据圆的周长

公式计算出电磁波传播的路径长度，然后利用电磁波的传播速度公式求出传播所需的时

间。注意单位的一致性和计算过程中的精确度。

第五题：

一个长直导线通以交流电流，导线周围空间中某点的电场强度随时间变化的关系式

为(E二场sin(2〃FZ)),其中(a)为电场强度的最大值，(/)为交流电流的频率。

(1)求该点电场强度的最大值(0);

(2)若交流电流的频率(f=/OQlz),求该点电场强度的周期(7)。

答案：

(1)电场强度的最大值(约二/V/m);

(2)电场强度的周期(7=0.〃/s)。

解析：

（1）根据电场强度随时间变化的关系式（夕二年sin（2〃/7））,可以直接得Hl电场强

度的最大值（a）为（/V/n】）。

（2）交流电流的周期⑺与频率⑺的关系为（片务将C"㈤z）代入公式中，得

到（7二高s=0.0/s）。所以该点电场强度的周期为（0.01s）。

《第3节电磁波谱》同步训练（答案在后面）

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、题目内容：下列哪种电磁波不属于无线电波？

A.紫外线B.微波C,红外线D.超声波

2、题目内容：以下关于电磁波的说法中，哪一项是正确的？

A.电磁波在真空中传播速度与频率有关。

B.频率越高的电磁波，其波长越短。

C.光是一种电磁波。

D.电磁波不能产生干涉现象。

3、电磁波谱中，以下哪种波长的电磁波在日常生活中主要用于通信？

A.红外线

B.微波

C.可见光

D.X射线

4、根据电磁波谱的分类，以下哪个选项不属于电磁波谱的一部分?

A.紫外线

B.射线

C.红外线

D.磁场

5、电磁波谱中，无线电波和微波的波长范围分别是:

A.1纳米到1微米，1毫米到1千米

B.1微米到1毫米，1毫米到1千米

C.1毫米到1千米，1千米到1万千米

D.1微米到1毫米，1千米到1万千米

6、下列哪种电磁波具有最高的能量？

A.红外线

B.可见光

C.紫外线

D.丫射线

7、下列关于电磁波谱的描述，正确的是（）

A.紫外线的波长比可见光的波长长。

B.微波的频率低于无线电波的频率。

C.X射线的波长比紫外线的波长长。

D.Y射线的波长比X射线的波长长。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以下哪些是电磁波谱中常见的电磁波类型？（）

A.无线电波

B.微波

C.红外线

D,可见光

E.紫外线

F.X射线

G.丫射线

2、以下关于电磁波谱的描述，正确的是？（）

A.电磁波的传播速度在真空中是恒定的，为3Xl（T8ni/s

B.电磁波的频率越高，其波长越短

C.电磁波的波长越长，其能量越低

D.所有电磁波都能被人类肉眼直接感知

3、答案：A、C

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题：

以下哪种电磁波谱在日常生活中有广泛的应用，其波长范围大约在0.1到100微米

之间？

A.紫外线

B,可见光

C.红外线

D.伽马射线

第二题：

以下几种电磁波按频率从低到高排列正确的是：

A.红外线、紫外线、无线电波、X射线

B.无线电波、红外线、可见光、紫外线

C.可见光、紫外线、X射线、丫射线

D.Y射线、X射线、紫外线、无线电波

第三题：

在电磁波谱中，无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和丫射线依次

排列。已知它们的频率范围如下：

•无线电波：约1(/2Hz至I」1(/9Hz

•微波：约10^9Hz到1012Hz

•红外线：约1012Hz到10T4Hz

•可见光：约8X10^14Hz到4X10'14Hz

•紫外线：约4X1014Hz到7.5X10」4Hz

•X射线：约3X1016Hz到8X10^16Hz

•丫射线：约10~18Hz以上

根据上述信息，请回答以下问题：

(1)频率最高的电磁波是哪一种？其频率范围是多少？

(2)某个电磁波的频率为1015Hz,它属于电磁波谱中的哪一部分？解释你的

判断依据。

第四题：

以下是一些电磁波谱中的电磁波，请根据其波长或频率范围判断它们属于电磁波谱

的哪个区域，并简要说明理由。

1.波长为10、6米的电磁波

2.频率为3X1014赫兹的电磁波

3.波长为1米，频率为3X1（T8赫兹的电磁波

4.波长为lO'TO米的电磁波

请填写下表：

电磁波波长/米频率/赫兹所属电磁波谱区域

110A-6

23xlOA14

313xlOA8

410A-10

第五题

已知电磁波的频率与波长之间的关系为（。二八。，其中（c）是光速（（3X1聆米1

秒），（我）是波长，（/）是频率。

5.若某一波长为（5X/夕7）米的电磁波,请计算其对应的频率。

6.若一电磁波的频率为（6X赫兹，则其对应的波长是多少米？

《第3节电磁波谱》同步训练及答案解析

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、题目内容：下列哪种电磁波不属于无线电波？

A.紫外线B.微波C,红外线D.超声波

答案：D

解析：根据电磁波谱的定义，无线电波包括微波、红外线、紫外线等，但超声波属

于机械波，并不属于电磁波范畴。

2、题目内容：以下关于电磁波的说法中，哪一项是正确的？

A.电磁波在真空中传播速度与频率有关。

B.频率越高的电磁波，其波长越短。

C.光是一种电磁波。

D.电磁波不能产生干涉现象。

答案：B

解析：电磁波在真空中的传播速度为（c=3XJ0）m/s,这是一个常数，不依赖于

频率。因此选项A错误。选项B正确，因为根据波长和频率的关系（4=3,频率越高,

波长越短。光确实是一种电磁波，所以选项C正确。而电磁波可以产生干涉现象，只是

需要满足特定条件，因此选项D错误。

3、电磁波谱中，以下哪种波长的电磁波在日常生活中主要用于通信？

A.红外线

B.微波

C.可见光

D.X射线

答案：B

解析：微波的波长范围大约在1毫米到1米之间，它具有良好的穿透性和传播距离

远的特点，因此常用于通信，如无线通信、卫星通信等。红外线主要用于遥控和热成像,

可见光用于视觉感知，X射线则主要用于医学成像。所以正确答案是B。

4、根据电磁波谱的分类，以下哪个选项不属于电磁波谱的一部分？

A.紫外线

B.射线

C.红外线

D.磁场

答案：D

解析：电磁波谱包括了一系列不同波长和频率的电磁辐射，从无线电波到伽马射线。

紫外线、射线（如X射线和伽马射线）、红外线都是电磁波谱的一部分。磁场是一种物

理场，不是电磁波，因此不属于电磁波谱。所以正确答案是D。

5、电磁波谱中，无线电波和微波的波长范围分别是：

A.1纳米到1微米，1毫米到1千米

B.1微米到1毫米，1毫米到1千米

C.1毫米到1千米，1千米到1万千米

D.1微米到1毫米，1千米到1万千米

答案：C

解析：电磁波谱从长到短依次是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射

线和Y射线。其中，无线电波的波长最长，一般从1毫米到1万千米；微波的波长次之,

从1毫米到1米。因此，正确答案是Co

6、下列哪种电磁波具有最高的能量？

A.红外线

B.可见光

C.紫外线

D.Y射线

答案：D

解析•：电磁波的能量与其频率成正比，频率越高，能量越大。在电磁波谱中，Y射

线的频率最高，因此能量也最高。所以，正确答案是D。

7、下列关于电磁波谱的描述，正确的是（）

A.紫外线的波长比匕见光的波长长。

B.微波的频率低于无线电波的频率。

C.X射线的波长比紫外线的波长长。

D.丫射线的波长比X射线的波长长。

答案：D、解析：根据电磁波谱的规律，丫射线具有最高的频率和最短的波长，因

此其波长比所有其他类型的电磁波都要短。而紫外线的波长比可见光的波长长，微波的

频率高于无线电波的频率，X射线的波长比紫外线的波长短。所以正确答案是D。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以下哪些是电磁波谱中常见的电磁波类型？（）

A.无线电波

B.微波

C.红外线

D.可见光

E.紫外线

F.X射线

G.Y射线

答案：A、B>C、D、E、F、G

解析：电磁波谱包括了从无线电波到Y射线的所有电磁波类型，这些电磁波按照波

长或频率的不同被分类。题目中列出的所有选项都是电磁波谱中的常见电磁波类型。

2、以下关于电磁波谱的描述，正确的是？（）

A.电磁波的传播速度在真空中是恒定的，为3Xl（T8m/s

B.电磁波的频率越高，其波长越短

C.电磁波的波长越长，其能量越低

D.所有电磁波都能被人类肉眼直接感知

答案：A、B、C

解析：

A.正确。电磁波在真空中的传播速度是恒定的，即光速，约为3Xl（r8m/s。

B.正确。根据电磁波的波长和频率的关系公式c二入f（其中c是光速，入是波长,

f是频率），频率越高，波长越短。

C.正确。根据能量和频率的关系公式E=hf（其中E是能量，h是普朗克常数，f

是频率），频率越高，能量越高，因此波长越长，能量越低。

D.错误。不是所有的电磁波都能被人类肉眼直接感知，只有可见光的一部分可以

被肉眼看到。其他类型的电磁波如无线电波、红外线、紫外线、X射线和丫射线等，人

眼是看不见的。

3、答案：ANB、C

解析：“第3节电磁波谱”这一部分主要讲述了电磁波的分类及其在不同频段的应

用。根据电磁波谱的定义，从低频到高频依次包括无线电波、微波、红外线、可见光、

紫外线、X射线和Y射线等。因此，正确答案为A、Co

A.无线电波，频率范围极广，从10Hz到300GHz不等，可用于无线通讯、广播、

雷达等领域。

B.微波，频率范闱大约在300MHz到300GHz之间，常用于无线通信、微波炉加热

食物等。

C.红外线，频率低于无线电波，但高于无线电波中的微波，其波长范围大约为780

纳米至1毫米，可用于遥感、医疗诊断等方面。

因此，正确的选项是A、B、Co

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题：

以下哪种电磁波谱在日常生活中有广泛的应用，其波长范围大约在0.1到100微米

之间？

A.紫外线

B.可见光

C.红外线

D.伽马射线

答案：C.红外线

解析：

红外线是一种电磁波谱，其波长范围大约在0.1至U100微米之间。红外线在日常生

活中的应用非常广泛，包括但不限于：

7.红外线夜视仪：利用红外线探测物体发出的热量，实现夜间观察.

8.红外线加热器：利用红外线的热效应，用于取暖或烹饪。

9.红外线遥控器：如电视、空调等家用电器的遥控器，通过发射红外线信号来控制

设备。

10.红外线遥感技术：用于地球表面、大气、海洋等的探测和研究。

因此，红外线是波长范I韦I大约在0.1到100微米之间的电磁波谱，在日常生活中有

广泛的应用。

第二题：

以下几种电磁波按频率从低到高排列正确的是：

A.红外线、紫外线、无线电波、X射线

B.无线电波、红外线、可见光、紫外线

C.可见光、紫外线、X射线、Y射线

D.Y射线、X射线、紫外线、无线电波

答案：B

解析：

电磁波谱按照频率从低到高依次为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、

X射线和丫射线。根据这人顺序，我们可以分析各个选项：

A.红外线、紫外线、无线电波、X射线：无线电波的频率低于红外线，因此这个

选项不正确。

B.无线电波、红外线、可见光、紫外线：这个选项的排列顺序正确，频率从低到

高依次是无线电波、红外线、可见光和紫外线。

C.可见光、紫外线、X射线、丫射线：可见光的频率低于紫外线，因此这个选项

不正确。

D.Y射线、X射线、紫外线、无线电波：无线电波的频率高于丫射线，因此这个

选项不正确。

因此，正确答案是B。

第三题：

在电磁波谱中，无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和Y射线依次

排列。已知它们的频率范围如下：

•无线电波：约02Hz到10八9Hz

•微波：约Hz到10^12Hz

•红外线：约1012Hz到1014Hz

•可见光：约8X10^14Hz到4X10^14Hz

•紫外线：约4X10*14Hz到7.5X10*14Hz

•X射线：约3X1016Hz到8X1016Hz

•丫射线：约10"18Hz以上

根据上述信息，请回答以下问题：

（1）频率最高的电磁波是哪一种？其频率范围是多少？

（2）某个电磁波的频率为1015Hz,它属于电磁波谱中的哪一部分？解释你的

判断依据。

答案:

（1）频率最高的电磁波是Y射线，其频率范围约为1018Hz以上。

（2）给定的频率为1015Hz,这位于可见光和紫外线之间。具体来说，它落在

紫外线的范围（约4X1014Hz到7.5X10^14Hz）。因此，该电磁波属于电磁波

谱中的紫外线部分。

解析：

电磁波的频率与其性质密切相关。不同类型的电磁波具有不同的频率范围，从而决

定了它们各自独特的特性。根据题目提供的信息，我们可以清楚地看到每种电磁波的频

率范围。当一个电磁波的频率与给定的频率范围相匹配时，我们就可以确定它是哪种类

型的电磁波。

在解答（2）时，我们需要找到给定频率值（10*15Hz）所在的频率区间。从题目

中给出的范围可以看出，这个频率落在了紫外线和可见光之间，但更靠近紫外线的部分。

因此，可以断定这个频率对应的电磁波是紫外线。

第四题：

以下是一些电磁波谱中的电磁波，请根据其波长或频率范围判断它们属于电磁波谱

的哪个区域，并简要说明理由。

11.