13.4 电磁波的发现及应用 同步练习（含详解）-2022-2023学年高二物理上学期（人教版2019必修第三册）

13.4电磁波的发现及应用一、单选题1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合物理学历史的是（）A．麦克斯韦预言了并实验证明了电磁波的存在B．密立根通过油滴实验测得了元电荷e的数值C．特斯拉提出了场的概念，并且直观地描绘了场的清晰图像D．安培提出了分子电流假说，并且发现了电流的磁效应2．“神舟五号”飞船飞行过程中，由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网，通过发射和接收某种波，对飞船进行跟踪、测量与控制。这种波是（）A．红外线 B．X射线 C．微波 D．超声波3．首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是（）A．法拉第 B．赫兹 C．安培 D．奥斯特4．以下关于预防电磁辐射的做法，不正确的是（）A．移动电话应尽量避免长时间使用B．注意人体与家用电器保持一定的距离C．高压线、变电站、电台、电视台旁边兴建住宅区D．不要把家用电器摆放得过于集中5．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（）A．红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C．电磁波频率最大的是γ射线，医学上常用它进行人体透视检查D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光6．下列说法正确的是（）A．在变化的电场周围一定产生变化的磁场B．紫外线有显著的热效应C．一切物体都在不停地发射红外线D．X射线的穿透本领比射线更强7．下列说法正确的是（）A．在电场周围一定存在着磁场B．任何变化的电场周围一定存在着变化的磁场C．均匀变化的磁场周围一定存在着变化的电场D．电磁波是一种物质8．根据电磁波谱，从下列选项中选出电磁波的频率顺序由高到低排列且中间没有间断的是（）A．X射线、紫外线、可见光B．X射线、紫外线、红外线C．紫外线、红外线、可见光D．无线电波、红外线、紫外线9．下列设备中利用电磁波工作的是（）A．电饭煲 B．电风扇 C．手机 D．电子钟表10．电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不超过时，对人体没有任何影响。某ZZZ办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是，则人体与该装置的安全距离至少为（）

A． B． C． D．11．关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（）A．紫外线是一种波长比紫光波长更长的电磁波，能够灭菌B．变化的磁场一定产生变化的电场，变化的电场一定产生变化的磁场C．电磁波是横波，可以在真空中传播D．麦克斯韦第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在12．一般雷达发出的电磁波频率多在200MHz-1000MHz的范围内，下列说法正确的是（）A．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的B．上述频率范围的电磁波的波长约在0.3m~1.5m之间C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播D．若测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，就可以确定障碍物的体积13．在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．紫外线的频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．紫外线的频率最大，可见光的频率最小14．太阳风暴袭击地球时，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴，当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北部一些电网出现了电流急冲现象，太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中（）A．波长较短的可见光 B．波长较长的可见光C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线15．如图所示是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，内有一直径略小于管内径的带正电的小球，开始时小球静止，有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的面积，磁感应强度大小随时间成正比增大，设小球的带电荷量不变，则（）A．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿顺时针方向运动B．顺着磁场方向看，小球受逆时针方向的力，沿逆时针方向运动C．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿逆时针方向运动D．小球不受洛伦兹力，不运动16．引力波是根据爱因斯坦的广义相对论作出的奇特预言之一，三位美国科学家因在引力波的研究中有决定性贡献而荣获诺贝尔奖，对于引力波概念的提出，可以通过这样的方法来理解：麦克斯韦认为，电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波；爱因斯坦认为，物体周围存在引力波，当物体加速运动时，会辐射出引力波，爱因斯坦的观点的提出，采取了哪种研究方法（）A．类比法 B．对比法 C．对称法 D．观察法17．电磁波在真空中的速度。滕州广播电台的频率，则该电台所发射电磁波的波长约为（）A．3m B． C． D．二、解答题18．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？19．电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在时，辐射出大量频率为的电磁波。根据波长判断，它属于哪种电磁波？电焊工人作业时，需要佩戴专业的防护头盔（如图），这是为什么？参考答案1．B【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了这一观点，故A错误；B．密立根通过油滴实验测得了元电荷e的数值，这也是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因，故B正确；C．法拉第提出了场的概念，并且直观地描绘了场的清晰图像，故C错误；D．安培提出了分子电流假说，奥斯特发现了电流的磁效应，故D错误。故选B。2．C【详解】在用于通信的电磁波中，不同用途的设备使用的电磁波的频率范围不同，用于电视、雷达、无线电导航及测控等的是微波。故选C。3．B【详解】由物理史实可知首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是赫兹，故选B。4．C【详解】A．移动电话在使用时有电磁辐射，避免长时间使用可预防辐射，故A正确；B．家用电器在工作时具有一定的电磁辐射，人体与其保持一定的距离，可预防辐射，故B正确；C．高压线、变电站、电台、电视台旁边具有较强的电磁辐射，不适宜修建住宅区，故C错误；D．不要把家用电器摆放得过于集中，避免摆放处的电磁辐射太强，故D正确。本题要求选择错误的，故选C。5．D【详解】A．X射线有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体，红外线没有很强的穿透本领，故A错误；B．过强的紫外线照射对人的皮肤有害，故B错误；C．电磁波中频率最大的是γ射线，但其频率太高，辐射太强，不适于进行人体透视检查，故C错误；D．紫外线和X射线都具有明显的化学效应，可以使感光底片感光。故D正确。故选D。6．C【详解】A．在均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场，A错误；B．红外线有显著的热效应，B错误；C．红外线辐射即热辐射，一切物体都在不停地发射红外线，C正确；D．X射线的穿透本领比射线弱，D错误。故选C。7．D【详解】ABC．在变化的电场周围才存在磁场，周期性变化的电场（非均匀变化的）会产生同频率周期性变化的磁场，均匀变化的磁场周围存在着稳定的电场，选项ABC错误；D．电磁波在空间存在，具有能量，是一种物质，选项D正确。故选D。8．A【详解】电磁波谱按照波长从小到大的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X-射线和γ-射线。故选A。9．C【详解】A．电饭煲是利用电流的热效应工作，故A错误；B．电风扇是利用电能转化成机械能工作，故B错误；C．手机间的通信是通过电磁波，故C正确；D．电子钟表是电能转化成机械能工作，故D错误。故选C。10．B【详解】设人体与该装置的安全距离至少为x，则解得x≈2.0m故选B。11．C【详解】A．紫外线是一种波长比紫光波长更短的电磁波，能够灭菌，故A错误；B．变化的电场产生的磁场不一定是变化的，当均匀变化时，则产生恒定的。当非均匀变化时，则产生非均匀变化的。故B错误；C．电磁波是横波，可以在真空中传播，故C正确；D．赫兹第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在，故D错误。故选C。12．B【详解】A．由麦克斯韦电磁理论，周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，A错误；B．由波长知200MHz电磁波的波长为1000MHz电磁波的波长为B正确；C．波长越短的电磁波波动性越小，越不易绕过障碍物，C错误；D．测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，可以测出障碍物与雷达间的距离，并不能确定障碍物的体积，D错误。故选B。13．B【详解】在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是,紫外线的频率最大，红外线的频率最小。故选B。14．C【详解】臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己。故选C。15．B【详解】因为绝缘环形管面内有均匀增大的磁场，在其周围会产生稳定的涡旋电场，对带电小球做功，由楞次定律判断电场方向为逆时针方向。在电场力作用下，带正电小球沿逆时针方向运动，B正确；ACD错误；故选B。16．A【详解】根据相似的特点，把物体类比于电荷，引力波类比于电磁波，故采用类比法。故选A。17．A【详解】根据光速、频率、波长之间关系有v=λf所以故A正确，BCD错误。故选A。18．10-7s【详解】