2024-2025学年下学期高二物理人教版同步经典题精练之电磁波谱

20242025学年下学期高中物理人教版（2019）高二同步经典题精练之电

磁波谱

一.选择题（共5小题）

I.（2024秋♦莲湖区校级期末）2022年10月12日，神舟十四号航天员面向广大青少年进行太空授课，此

次太空授课是基于我国天链中继系统，通过电磁波实现了高速双向音、视频传输。下列有关电磁波说法

中正确的是（）

A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场

B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在

C.电磁波不是物质，看不见也摸不着，且依赖于介质才能传播

D.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播

2.（2024秋•新会区校级期末）我国的高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水

平。今年9月份华为发布的新型手机更是能够轻松实现卫星电话通讯，此功能甚至强于美国马斯克的庞

大“星链”。高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”。与4G

通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波频率更高，具有“更高网速、低延时、低功率海量连接”等

特点。根据上述信息可知与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波（）

A.波长更长B.能量子的能量更小

C.能量子的能量更大D.传播速度更快

3.（2024秋•通州区期末）宇宙中到处存在的中性氢可以产生波长为21cm的谱线，这一谱线书写了宇宙

的故事。我国于2016年在贵州落成启用的世界最大的500m口径球面射电望远镜（简称FAST）其中一

个重要的任务就是在茫茫宇宙中探索中性氢的踪迹。下列数据与中性氢谱线的频率最接近的是（）

A.106HzB.107HzC.108HzD.109Hz

4.12024秋•淄博期末）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。则蓝牙通信的电磁波（）

I01210”10,4

无线电波：红外线：/紫外线:

,•就光.1

频率（0.8〜0.9）X106Hzn频率（2.4~2.48）X106HZ

.手机通信|0|一蓝牙通信

蓝牙耳机

手机

A.在可见光范围内

B.在真空中波长比手机通信的电磁波短

C.比手机通信的电磁波更容易发生明显衍射现象

D.在真空中的传播速度小于手机通讯的电磁波

5.（2024秋•莲湖区期末）氮弧焊是一种使用氧气作为保护气体的电弧焊接技术，利用氢弧焊可以获得致

密、无飞溅且质量上乘的焊接接头，这使得氧弧焊在航空航天、汽车制造、水利水电、石油化工等行业

得到广泛应用。氧弧焊在焊接时，电弧发出红外线、可见光、紫外线等电磁波，电磁波在真空中的速度

c=3X10xm/s,电弧发出的电磁波的波长范围为10“m〜108n则电弧发出的电磁波中，频率最小的数

量级为（）

A.109HzB.IOnHzC.1014HzD.1016Hz

二.多选题（共4小题）

（多选）6.（2024秋•天津期末）物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。

对于下列教材中所列的实验和生活现象，说法正确的是（）

A.图甲中，电磁波X射线可以拍摄X光照片，它的波长比紫外线更长

B.图乙，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量

C.图丙中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的

D.图丁是库仑探究电荷间相互作用的扭秤实验装置，使用了放大法

（多选）7.（2023秋•河北期末）关于电磁波，下列说法正确的是（）

A.紫外线不能发生干涉现象

B.X射线不容易发生衍射现象

C.红外线可以使大额钞票上的荧光物质发出可见光

D.麦克斯韦电磁场理论认为变化的电场一定可以产生磁场

（多选）8.（2023秋•承德期末）关于电磁波谱，下列说法正确的是（）

A.X射线可用于广播

B.丫射线是波长最短的电磁波

C.紫外线的频率比紫光的高

D.长波可以摧毁病变的细胞

（多选）9.（2024•义乌市三模）义乌市南山公园新增了一个地标性建筑，人称“义乌小蛮腰”，这是我市

新建的电波发射台，电磁波的发射和接收都要用到LC振荡电路。下列说法正确的是（）

A.均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场

B.图示的LC振荡电路若磁场正在减弱，则电容器上极板带负电

C.在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间线圈中产生的自感电动势最大

D.高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制

三,填空题（共3小题）

10.（2023秋•思明区校级月考）受用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁

波波长比手机通信的电磁波波长（填“短”、“长”或“相等”），在空气中的传播速度大小约为

m/so（保留一位有效数字）

II.（2023春•宝山区校级期中）电磁波的电场E的方向和磁场B的方向（填“平行”或“垂

直”），一雷达放出一束频率为1000MHz的雷达波，当雷达波射入水中时，雷达波频率（填

“变大”、“变小”或“不变”）。

12.（2023春•浦东新区校级期中）某电台发射频率为500kHz的无线电波，发射功率为10kW.在距电台

20km的地方接收到该电波.亥电波的波长为m,在此处，每平方米的面积每秒钟可接收到

该电波的能量为J.

四.解答题（共3小题）

13.（2024秋•闵行区期末）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度在0〜to内从Bo均匀减小

为0。圆形硬质金属环放置在磁场中，金属环平面与磁场方向垂直，abed为金属环上四等分点，总电阻

为R,半径为r。

（I）t=（）.5to时，金属环中电流方向为，做出判断依据的物理原理是。

（2）（计算）在。〜io内金属环产生的焦耳热Q。

（3）t=O.5to时，金属环adeb段受到的安培力大小FA=。

留2位有效数字），它属于（选填“横波”或“纵波”）。

14.（2024秋•松江区校级期中）就场，自古以来便吸引着人类的好奇心。从古代司南指引方向，到现代科

技中无所不在的应用，它跨越时空，见证了人类文明的进步与科技的飞跃。

（1）一根长为20cm的通电导线放在匀强磁场中，导线中的电流为0.05A,导线与磁场方向垂直，若它

受到的磁场力大小为2X10-3N,则磁感应强度为T；若将导线中的电流增大为原来的2倍，

其他条件不变，则通电导线受到的磁场力变为原来的倍。

（2）矩形金属线框位于通电长直导线附近，线圈与直导线在同一竖直平面内，线框的两个边与直导线

平行，若使长直导线中的电流增大，线框中产生感应电流（选填“能”或“不能”）；为使得线

框中产生感应电流，可以让线框平移（选填“向上”或“向右”）。

(3)1820年，丹麦物理学家发现了“电流的磁效应”，建立了电和磁的联系。1831年,

通过多年的实验研究终「实现了“磁生电”的梦想，发现了口磁感应定律，并且制造了世界上第一台电

动机和发电机。

(4)如图2所示，矩形线框面积为S,处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框可绕如图所示的

方向与磁场垂直的虚线轴转动，当线框平面与磁场方向的夹角为150°时穿过线框的磁通量

为:从当前位置转动240。后，穿过线框的磁通量的变化量的绝对值

为O

(5)作图题：在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，调节传感器的高度，使它的探管

止好在螺线管的轴线上，用该传感器测量M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将传感器顶端与

M点的距离记作x,试定性画出B-x图像.

(6)作图题：画出由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向。

Bx

(a)通电直导线(b)环形电流(c)环形电流(d)通电螺线管

(7)电磁波的应用非常广泛，电磁波家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、

Y射线等，电视机的遥控器是利用工作的；军事上雷达利用电磁波可以探测飞机的踪迹，

某雷达从发出到接收由飞机反射回的电磁波的时间为8X104,则飞机与雷达的距离为km

(光速为3.0Xl()5km/s)。

(8)可燃冰是一种天然气水合物的俗称，每立方米可燃冰可释放164立方米甲烷。可燃冰虽好，但开

采不易。2017年我国突破了这一开采技术。那么可燃冰所含有的能量形式是。

A.核能

B.化学能

C.内能

D.太阳能

15.（2024•金山区模拟）燃油汽车是常见的交通工具，它使用的能源是汽油。某燃油车从静止开始做匀加

速宜线运动，经5s后速度达到72km/h„

（1）汽油是能源中的不可再生能源。

①以下也属于不可再生能源的是。

A.风能

B.水能

C.天然气

D.太阳能

②汽车行驶过程中，汽油的化学能转化为了汽车及环境的内能和汽车的能。

（2）该汽车在加速过程中的加速度大小为m/s2,5s内运动的距离为HK

（3）若汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，输出功率约为9.1kW,求此时汽车受到的阻力

大小。

（4）余老师驾驶汽车上下班。

①他使用北斗卫星导航系统导航，导航系统传递信息是利用o

A.机械波

氏超声波

C.引力波

D.无线电波

②余老师家到学校的直•线距离为6km,某次他驾驶汽车行驶了7.2km到学校，川时lOmin,则此次他的

平均速度大小为m/s。

③如图，他上班左转通过某十字路口，路面水平，则提供汽车向心力的是o

A.重力

B.弹力

C.摩擦力

④若他以54kin/h匀速行驶，发现前方60m处路口交通信号灯是红灯,立即开始刹车做匀减速直线运动，

到路口时恰好停止，则汽车减速的加速度大小约为，

A.1.88m/s2

B.3.75m/s~

C.24.3m/s2

20242025学年下学期高中物理人教版（2019）高二同步经典题精练之电

磁波谱

参考答案与试题解析

题号12345

答案BCDBD

一.选择题（共5小题）

I.（2024秋•莲湖区校级期末）2022年10月12日，神舟十四号航天员面向广大青少年进行太空授课，此

次太空授课是基于我国天链中继系统，通过电磁波实现了高速双向音、视频传输。下列有关电磁波说法

中正确的是（）

A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场

B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在

C.电磁波不是物质，看不见也摸不着，且依赖于介质才能传播

D.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播

【考点】电磁波与信息化社会；电磁波的产生.

【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波：理解能力.

【答案】B

【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论判断；麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过电火花实验证

实了电磁波的存在：电磁波的传播不需要介质；电磁波在真空中传播速率相等。

【解答】解：A、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，周期性变化

的电场周围产生同频率周期性变化的磁场，故A错误；

B、根据物理学史可知，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B正确；

C、电磁波是一种特殊的物质，传播不需要介质，可以在真空中传播，故C错误；

D、各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D错误。

故选：Bo

【点评】本题考杳了电磁波的产生、传播规律，解题的关键是要明确麦克斯韦的电磁场理论，即变化的

磁场产生电场，变化的电场产生磁场。

2.（2024秋•新会区校级期末）我国的高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水

平。今年9月份华为发布的新型手机更是能够轻松实现卫星电话通讯，此功能甚至遍丁美国马斯克的庞

大“星链”。高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑二与4G

通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波频率更高，具有“更高网速、低延时、低功率海量连接”等

特点。根据上述信息可知与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波（）

A.波长更长B.能量子的能量更小

C.能量子的能量更大D.传播速度更快

【考点】电磁波与信息化社会.

【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力.

【答案】C

【分析】不同频率的电磁波，频率越高，能量越大，传输信息的容量越大。

【解答】解：A.因5G使用的电磁波频率更高，根据波长与频率的关系

c

V=X

3G信号的频率高，波长更短，故A错误；

BC.根据公式£=卜\，可知，因为5G使用的电磁波频率比4G高，所以5G使用的电磁波比4G光子能

量更大，故B错误，C正确；

D.甩磁波在真空中的传播速度等于光的传播速度，都是相同的，故D错误。

故选：Co

【点评】当今社会电磁波与人类的生产生活已经完全融合在一起，成为一个密不可分的整体。

3.（2024秋•通州区期末）宇宙中到处存在的中性氢可以产生波长为21cm的谱线，这一谱线书写了宇宙

的故事。我国于2016年在贵州落成启用的世界最大的500m口径球面射电望远镜（简称FAST）其中一

个重要的任务就是在茫茫宇宙中探索中性氢的踪迹。下列数据与中性氢谱线的频率最接近的是（）

A.106HZB.107HZC.108HZD.109HZ

【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系.

【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力.

【答案】D

【分析】根据真空中的电磁波波速与波长的关系式列式求解，

【解答】解：根据。=入。得f=[,代入数据解得f=1.43XI（）9Hz,故D正确，ABC错误。

A

故选：D。

【点评】考查真空中的电磁波波速与波长的关系式，会根据题意进行准确分析解答。

4.12024秋•淄博期末）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。则蓝牙通信的电磁波（)

"Hz?10,2IO13IO14

无线电波;红外线：,：紫外线:

就光.

频率(0.8〜0.9)XI(THZ频率（2.4~2.48）Xl（THzQD

手机通信一蓝牙通信O-,

蓝牙耳机

手机

基地台

A.在可见光范围内

B.在真空中波长比手机通信的电磁波短

C.比手机通信的电磁波更容易发生明显衍射现象

D.在真空中的传播速度小于手机通讯的电磁波

【考点】电磁波与信息化社会：电磁波的波长、频率和波速的关系.

【专题】定量思想：推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力.

【答案】B

【分析】分析给出的电磁波谱图，明确蓝牙通信所用电磁波的波长范围；再根据电磁波在真空中的传播

速度均等于光速分析传播速度。

【解答】解：A.蓝牙通信用的电磁波不在可见光频率范围内，不是可见光信号，故A错误；

BC.蓝牙通信比手机通信的电磁波频率高，波长短，比手机通信的电磁波更不容易发生明显衍射现象，

故B正确，C错误；

D.蓝牙通信和手机通信使用的都是电磁波，在真空中传播速度相同，故D错误。

故选：Bo

【点评】本题考查对电磁波谱的认识，要注意掌握分析电磁波谱的方法，明确各各种电磁波在电磁波谱

中的位置。

5.（2024秋•莲湖区期末）氮弧焊是一种使用氤气作为保护气体的电弧焊接技术，利用氢弧焊可以获得致

密、无飞溅且质量上乘的焊接接头，这使得氮弧焊在航空航天、汽车制造、水利水电、石油化工等行业

得到广泛应用。氢弧焊在焊接时，电弧发出红外线、可见光、紫外线等电磁波，电磁波在真空中的速度

c=3X108m/s,电弧发出的电磁波的波长范围为103m〜10叼，则电弧发出的电磁波中，撅率最小的数

量级为（）

A.109HZB.10uHzC.10,4HD.10,6H

【考点】电磁波谱.

【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力.

【答案】D

【分析】由公式c=Xf求解频率最小的数量级。

【解答】解：电弧发出的电磁波的波长范围为103m〜l（）8m,则电弧发出的电磁波中，若波长为108m

时，由公式c=H,可得频率最小为：f=*=端-HZ=3X10-I6HZ,故电弧发出的电磁波中，频率最

小的数局级为10‘Hz,故ABC错误，D正确。

故选：D。

【点评】本题以僦弧焊是一种使用僦气作为保护气体的电弧焊接技术为背景，考查了电磁波的应用，要

求学生熟练掌握公式©=入心

二,多选题（共4小题）

（多选）6.（2024秋•天津期末）物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。

对于下列教材中所列的实验和生活现象，说法正确的是（）

A.图甲中，电磁波X射线可以拍摄X光照片，它的波长比紫外线更长

B.图乙，生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，具有能量

C.图丙中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的

D.图丁是库仑探究电荷间相互作用的扭秤实验装置，使用了放大法

【考点】电磁波谱；X射线的特点和应用；库仑扭秤实验和静电力常量：两根通电导线之间的作用力.

【专题】定性思想：推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力.

【答案】BD

【分析】X光能量大，波长短：从能量转化的角度，分析知道微波具有能量；电流之间的作用是通过磁

场来实现的；库仑在研究电荷间的相互作用时，利用了微小量放大法的思想。

【解答】解：A、图甲中，电磁波X射线可以拍摄X光照片，所以X光能量高，频率大，所以它的波

长比紫外线更短，故A错误；

B、微波是一种电磁波，乙图中，生活中常用微波炉来加热食物，提供内能，说明微波具有能量，故B

正确；

C、丙图中，两根通电方向相反的长直导线产生的磁场方向相反，因此两导线相互排斥，相互排斥的作

用是通过磁场实现的，故c错误；

D、图丁是库仑的扭秤实验装置图，法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律时

利用了放大法的思想，故D正确。

故选：BDo

【点评】解答本题的关键要掌握电磁学的基础知识，关键要知道异向电流相互排斥，是通过磁场实现的。

微波是一种电磁波，微波具有能量。

（多选）7.（2023秋•河北期末）关于电磁波，下列说法正确的是（）

A.紫外线不能发生干涉现象

B.X射线不容易发生衍射现象

C.红外线可以使大额钞票上的荧光物质发出可见光

D.麦克斯韦电磁场理论认为变化的电场一定可以产生磁场

【考点】X射线的特点和应用；麦克斯韦电磁场理论；红外线的特点和应用；紫外线的特点和应用.

【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力.

【答案】BD

【分析】根据波的干涉、衍射以及紫外线的特点结合麦克斯韦的电磁场理论进行分析解答C

【解答】解：A.紫外线属于电磁波，可以发生干涉现象，故A错误；

B.根据发生明显的衍射现象的条件可知，X射线波长短，不容易发生明显的衍射现象，故B正确；

C.紫外线可以使大额钞票上的荧光物质发出可见光，故C错误；

D.麦克斯韦电磁场理论认为变化的电场一定可以产生磁场，故D正确。

故选：BDo

【点评】考查波的干涉、衍射以及紫外线的特点结合麦克斯韦的电磁场理论，会根据题意正行准确分析

解答。

（多选）8.（2023秋•承德期末）关于电磁波谱，下列说法正确的是（）

A.X射线可用于广播

B.丫射线是波长最短的电磁波

C.紫外线的频率比紫光的高

D.长波可以摧毁病变的细胞

【考点】X射线的特点和应用；丫射线的特点和应用；电磁波谱・；无线电波的特点和应用；紫外线的特

点和应用.

【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力.

【答案】BC

【分析】电磁波谱的波长排序：长波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、丫射线：由频率与波

长的关系，可知频率与波长排序相反：由能量与频率的关系，穿透能力和频率的关系，可知其是否适合

应用。

【解答】解：A.由电磁波谱可知，X射线的波长短、频率高、能量高，具有较强的穿透能力，所以不

能用于广播，故A错误；

B.由电磁波谱可知，丫射线波长最短，频率最高，故B正确；

C.由电磁波谱可知，紫外线的波长比紫光短，紫外线的频左比紫光的高，故C正确；

D.长波波长较长，频率较低，能量较小，不可用于摧毁病变的细胞，故D错误。

故选：BCo

【点评】本题考查电磁波的应用，关键是掌握电磁波的波长、频率的大小关系.

（多选）9.（2024♦义乌市三模）义乌市南山公园新增了一个地标性建筑，人称“义乌小蛮腰”，这是我市

新建的电波发射台，电磁波的发射和接收都要用到LC振荡电路。下列说法正确的是（）

A.均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场

B.图示的LC振荡电路若磁场正在减弱，则电容器上极板带负电

C.在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间线圈中产生的自感电动势最大

D.高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制

【考点】电磁波与信息化社会；电磁波的特点和性质（自身属性）.

【专题】定性思想；推理法；磁场磁场对甩流的作用；推理论证能力.

【答案】AD

【分析】均匀变化的磁场产生稳定的电场，磁场正在减弱，则电容器正在充电，放电完毕的瞬间自感电

动势最小，高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制。

【解答】解：A.均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场，故A正确：

B.图示的LC振微电路若磁场正在减弱，则电容器正在充电，则电容器上极板带正电，故B错误；

C.在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间，电流最大，线圈中产生的自感电动势最小，故C错误；

D.高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制，调频是使宓频电磁波的

频率随信号的强弱而变化的一种调制方式，在无线电波的发射中，由于高频率的电磁波相对容易激励并

向空间发射，且频率越高越不容易受到干扰，因此更适合采用调频方式。此外，调频信号抗干扰能力强，

能够在传输过程中保持信号的稳定性和清晰度。相比之下，低频率的电磁波由于衰减较快，且容易受到

干扰，因此不太适合采用调频方式，而更多地采用调幅等其他调制方式，故D正确。

故选：ADo

【点评】明确电磁振荡电路的特点，电场能和磁场能互相转化的关系。

三,填空题（共3小题）

10.（2023秋•思明区校级月考）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁

波波长比手机通信的电磁波波长短（填“短”、“长”或“相等”）,在空气中的传播速度大小约为3

X10sm/so（保留一位有效数字）

1061010IO121014频率/Hz

【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系.

【专题】定量思想：归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力.

【答案】短，3X103

【分析】根据v=忏公式分析，电磁波在空气中的速度约等于光速。

【解答】解：由图知蓝牙通信的电磁波频率比手机通信的电破波高，根据v=/可知蓝牙通信的电磁波

波长比手机通信的电磁波波长短。

电磁波在空气中的传播速度大小约为3XIO8m/s1,

故答案为:短,3X108O

【点评】知道波速、波长和频率的关系，知道电磁波在空气中的传播速度等于光速。

11.（2023春•宝山区校级期中）电磁波的电场E的方向和磁场B的方向垂直（填“平行”或“垂直

一雷达放出一束频率为1000MHz的雷达波，当雷达波射入水中时，雷达波频率不变：填“变大”、

“变小”或“不变”）。

【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；麦克斯韦电磁场理论；电磁波的产生.

【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力.

【答案】垂直：不变。

【分析】根据电磁波理论分析。

【解答】解：电磁波的电场E的方向和磁场B的方向垂直。

雷达波的频率由波源（雷达）决定，与介质无关，所以射入水中后频率不变。

故答案为：垂直；不变。

【点评】本题关键掌握电磁波理论。

12.（2023春•浦东新区校级期中）某电台发射频率为500kHz的无线电波，发射功率为10kW.在距电台

20km的地方接收到该电波.该电波的波长为600m,在此处，每平方米的面枳每秒钟可接收到该电

波的能量为2义1。6j

【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系.

【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波.

【答案】见试题解答内容

【分析】电磁波传播过程中的频率是不变的，根据c=M求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方

米的面积每秒钟可接收到该电波的能量.

【解答】解：电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：

1c3xl08m

2=7=5007100677^=600m：

每平方米的面枳每秒钟可接收到该电波的能量为：

PtPt10xl03xl

J=2x10-67

S4nR24X3.14X200002

故答案为：600,2X10-6.

【点评】本题关犍是记住公式c=后,同时要结合能量守恒定律列式求解单位时间内通过面积上的能量.

四.解答题（共3小题）

13.（2024秋•闵行区期末）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度在0〜10内从Bo均匀减小

为0。圆形硬质金属环放置在磁场中，金属环平面与磁场方向垂直，abed为金属环上四等分点，总电阻

为R,半径为r。

（1）t=O.5to时，金属环中电流方向为abeda,做出判断依据的物理原理是楞次定律。

（2）（计算）在0〜to内金属环产生的焦耳热Q。

3

\/27iBor

（3）t=O.5to时，金属环adeb段受到的安培力大小FA=

2t0R-

（4）若要在金属环周围产生电磁波，可将原来的磁场替换为D.

（3）某多媒体广播电视的传输电视信号的无线电波频率为411MHz,它的波长是0.73m,（保留2

位有效数字），它属于横波（选填“横波”或“纵波

XXaxX

【考点】用磁波与信息化社会；增反减同；法拉第电磁感应定律的基本计算；电磁波的产生.

【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；电磁场理论和电磁波；推理论证能力.

【答案】（1）abeda,楞次定律；（2）金属环产生的焦耳热Q为三黑二；（3）空当二；（4）D；（5）

t°R2t0K

0.73m»横波。

【分析】（1）根据楞次定律，判断金属环中电流方向：

（2）利用法拉第电磁感应定律及焦耳定律求解：

<3）利用闭合电路欧姆定律求出电路中的电流，根据安培力公式F=BI1计算金属环adeb段受到的安

培力大小；

（4）根据电磁波的产生判断；

（5）根据公式c=Xf求解，结合横波的定义判断。

【解答】解：（I）磁感应强度在0〜S内从Bo均匀减小为0,根据楞次定律，可知金属环中电流方向为

abeda；

（2）0〜to内，由于磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律得：E=铝・n「2=驾二2・仃2="武

在。〜10内金属环产生的焦耳热Q为：Q=（=武窖

（3）设金属环中的电流为I,由闭合电路欧姆定律，有：1=/

t=O.5to时，磁感应强度为Bi=2%

根据图像可知金属环adub段的等效长度为：1=V2r

金属环adcb段受到的安培力大小为：FA=11BI

联立解得：FA=用广

（4）根据电磁波产生的条件，可知D选项的磁场能够产生电磁波，故D正确，ABC错误。

故选：D.

（5）根据公式c=M,可得无线电频的波长为：入=。，代入数据解得：入=0.73m

根据电磁波的传播方向与E和B的方向互相垂直，可知电磁波为横波。

故答案为：（1）abcda,楞次定律；（2）金属环产生的焦耳热Q为弯＞；（3）空里；（4）D；（5）

2L0K

0.73m,横波。

【点评】本题中电磁感应中电路问题，要掌握法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、左手定则、焦

耳定律等规律，并能熟练运用。

14.（2024秋•松江区校级期中）破场，自古以来便吸引着人类的好奇心。从古代司南指引方向，到现代科

技中无所不在的应用，它跨越时空，见证了人类文明的进步与科技的飞跃。

（1）一根长为20cm的通电导线放在匀强磁场中，导线中的电流为0.05A,导线与破场方向垂直，若它

受到的磁场力大小为2X1（）-3N,则磁感应强度为0,2T：若将导线中的电流增大为原来的2倍，其

他条件不变，则通电导线受到的磁场力变为原来的2倍,

（2）矩形金属线框位于通电长直导线附近，线圈与直导线在同一竖直平面内，线框的两个边与直导线

平行，若使长直导线中的电流增大，线框中能产生感应电流（选填“能”或“不能”）：为使得线

框中产生感应电流，可以让线框向右平移（选填“向上”或“向右

（3）1820年，丹麦物理学家工发现了“电流的磁效应”，建立了电和磁的联系。1831年，法

拉第通过多年的实验研究终「实现了“磁生电”的梦想，发现了电磁感应定律，并且制造了世界上第

一台电动机和发电机。

（4）如图2所示，矩形线框面积为S,处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框可绕如图所示的

方向与磁场垂直的虚线轴转动，当线框平面与磁场方向的夹角为150°时穿过线框的磁通量为

2

3

从当前位置转动240°后，穿过线框的磁通量的变化量的绝对值为

（5）作图题：在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，调节传感器的高度，使它的探管

正好在螺线管的轴线上，用该传感器测量M、N之间各点的磁感应强度B的大小，并将传感器顶端与

M点的距禽记作x,试定性画出B-x图像。

（6）作图题：画出由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向。

Bx

（a）通电直导线（b）环形电流（c）环形电流（d）通电螺线管

（7）电磁波的应用非常广泛，电磁波家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、

Y射线等，电视机的遥控器是利用红外线工作的:军事上雷达利用电磁波可以探测飞机的踪迹，

某雷达从发出到接收由飞机反射回的电磁波的时间为8X104s,则飞机与雷达的距离为120km（光

速为3.0Xl（）5km/s）。

（8）可燃冰是一种天然气水合物的俗称，每立方米可燃冰可释放164立方米甲烷。可燃冰虽好，但开

采不易。2017年我国突破了这一开采技术。那么可燃冰所含有的能量形式是一旦

A.核能

B.化学能

C.内能

D.太阳能

【考点】红外线的特点和应用；能量守恒定律的内容与发展；电流磁效应的发现：通电直导线周闹的磁

场；磁感应强度的公式计算；磁通最的计算；计算磁通最的变化量；感应电流的产生条件.

【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；磁场磁场对电流的作用；电磁场理论和电磁波；

推埋论证能力.

13

【答案】（1）0.2,2；（2）能，向右；（3）奥斯特，法拉笫；（4）-BS,-BS；（5）见解析；（6）见解

22

析；（7）红外线，120；（8）Bo

【分析】（1）根据公式F=BIL计算分析；

（2）根据感应电流产生的条件分析；

（3）根据物理学史分析；

（4）根据磁通量的定义式分析；

（5）根据通电螺线管的磁场特点分析；

（6）根据安培定则分析；

（7）根据位移与速度的关系计算；

（8）根据可燃冰释放能量的方式分析。

【解答】解：（1）根据F安=BIL可得：B=《=—2x1。3”0.2根若将导线中的电流增大为原

IL0.05x20x10,

来的2倍，其他条件不变，根据F安=BIL可知，通电导线受到的安培力变为原来的2倍；

（2）线框处在直导线的磁场之中，若使长直导线中的电流增大，穿过线框的磁通量增大，根据产生感

应电流的条件可知线框中有感应电流产生；为使得线框中产生感应电流，可以向右移动线框，使穿过线

框的磁通最变化；

（3）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了“电流的磁效应”，建立了电和磁的联系。1831年，法拉第

通过多年的实验研究终于实现了“磁生电”的梦想，发现了电磁感应定律；

（4）线框平面与磁场方向的夹角为150°时穿过线框的磁通量为中=BSs»150°=\BS,从当前位置

转动240°后，穿过线框的磁通量变为①'=BSsin（240°+30°）=-BS,在当前位置的磁通量为。〃

=BSsin300二BS,所以磁通量变化量的绝对值为4。二|一8SS|二鼻5

（5）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁

感应强度。螺线管内部的磁场近似为匀强磁场，螺线管管口向外，磁场减弱.根据该性质可知，B随x

的变化是先增大，后不变，再减小.故最后做出B-x图象如下图所示

（6）根据安培定则各个分析即可，方向如下图所示

（a）通电直导线（b）环形电流（c）环形电流（d）通电螺线管

（7）电视机的遥控器是利用红外线工作的，飞机与雷达的距离为

f-Rx10—'

x=c•^=3.0x105x————km=120km

（8）可燃冰是在燃烧时释放能量的，所以可燃冰储存的能量形式是化学能，故B正确，ACD错误。

故选：Bo

13

故答案为：（1）0.2,2；（2）能，向右；（3）奥斯特，法拉第；（4）-BS,-BS；（5）见解析；（6）见

22

解析；（7）红外线，120；（8）Bo

【点评】本题考查的内容比较多，但都是基础知识，比如安培力公式，安培定则，感应电流产生的条件

等，都是需要熟练记忆的，基础题。

15.（2024•金山区模拟）燃油汽车是常见的交通工具，它使用的能源是汽油。某燃油车从静止开始做匀加

速直线运动，经5s后速度达到72km/ho

（1）汽油是能源中的不可再生能源。

①以下也属于不可再生能源的是CO

A.风能

B.水能

C.天然气

D.太阳能

②汽车行驶过程中，汽油的化学能转化为了汽车及环境的内能和汽车的机械能。

（2）该汽车在加速过程中的加速度大小为4nVs2,5s内运动的距离为50nu

（3）若汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时•，输出功率约为9.1kW,求此时汽车受到的阻力

大小。

（4）余老师驾驶汽车上下班。

①他使用北斗卫星导航系统导航，导航系统传递信息是利用Do

A.机械波

B.超声波

C.引力波

D.无线电波

②余老师家到学校的直线距离为6km,某次他驾驶汽车行驶了7.2km到学校，用时lOmin,则此次他的

平均速度大小为10m/so

③如图，他上班左转通过某十字路口，路面水平，则提供汽车向心力的是CO

A.重力

B.弹力

C.摩擦力

④若他以54km/h匀速行驶，发现前方60m处路口交通信号灯是红灯,立即开始刹车做匀减速直线运动，

到路口时恰好停止，则汽车减速的加速度大小约为AO

A.1.88m/s2

B.3.75m/s2

C.24.3m/s2

【考点】无线电波的特点和应用；平均速度（定义式方向）；匀变速直线运动速度与时间的关系；匀变

速直线运动速度与位移的关系；向心力的来源分析；功率的定义、物理意义和计算式的推导；能源的分

类与应用.

【专题】定量思想：推理法；直线运动规律专题；匀速圆周运动专题；推理论证能力.

【答案】（1）①C；②机械能：⑵4,50；（4）①D：②10；③C；®Ao

【分析】（1）①不可再生能源是指不能短时间内从自然界得到补充，根据自然资源的种类进行分类判断；

②根据汽车使用汽油工作过程中的能量转化和守恒情况进行解答；

（2）根据匀变速直线运动中加速度的计算公式和位移公式进行列式求解；

（3）根据汽车做匀速直线运动的条件对应功率公式代入数据求解阻力大小；

(4)①根据卫星导航系统利用无线电波传输信号的原理进行分析；

②根据平均速度的定义式列式求解；

③根据向心力的来源分析解答；

④根据匀变速直线运动的推论列式求解加速度大小。

【解答】解：(1)①根据资源的种类进行划分，只有天然气属于不能重复利用的资源，属于不可再生资

源，故ABD错误，C正确；故选：C；

②汽车在行驶过程中，汽车的动能改变了，所以汽油的化学能也转化成了机械能；

(2)速度v=72km/h=20m/s,根据加速度的公式a=y=学m/s'dm/s—根据匀变速直线运动的公式，

5s内运动的距离x=iat2=ix4X52m=50m；

(3)已知v=90km/h=25m/s,匀速行驶时，汽车的牵引力和阻力大小相等,当输出功率约为P=9.1kW,

此时汽车受到的阻力大小f=7=91OJ03N=364N；

(4)①根据汽车导航是利用北斗卫星完成的，和汽车间的信息传输是利用无线电波进行，故ABC错误，

D正确；故选：Do

3

②根据平均速度的定义是有V=\=篇即/s=lOm/s；

③在水平公路上转弯时，能够充当向心力的只能是地面提供的摩擦力，故AB错误，C正确；故选：C；

④汽车的初速度大小为vo=54km/h=15m/s,末速度为0,刹车时位移大小为x=60m,根据匀变速直线

运动公式，加速度大小为a=喋j=1.87511遍2比1.8811派2,故A正确，BC错误；故选：A。

乙XZXoU

故答案为：(1)①C；②机械能；(2)4,50；(4)①D：②10；③C：④A。

【点评】考查能量转化和守恒思想，向心力的问题和匀变速直线运动的基本规律等，会根据题意进行准

确分析和解答。

考点卡片

1.平均速度（定义式方向）

【知识点的认识】

1.定义：平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量.i个作变速运动的物体，如果在一段时间t

内的位移为s,则我们定义v=：为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度.平均速度也是矢量，其

V

方向就是物体在这段时间内的位移的方向.

2.平均速度和平均速率的对比：

平均速度=位移［时时\方比…+公山.上—,皿田

'一｝在单向直线运动中两者大小相等

平均速率=路t程|时间）

【命题方向】

例1：一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间（内的平均速度是v,紧接着:内的平均速度是!则物体

22

在这段时间内的平均速度是（）

235

A.vB-VC-vD-v

346

分析：分别根据方二亨求出两段时间内的位移，从而根据总位移和总时间求出平均速度的大小.

<5vt-

解：物体的总位移X=uc十冬又冬=半，则这段时间内的平均速度万=*=尚17.故D正确，A、B、C错

LL4-O

T

误.

故选D.

点评：解决本题的关键掌握平均速度的定义式万=*,并能灵活运用.

【解题思路点拨】

定义方向意义对应

平均速度运动质点的位移有方向，矢量粗略描述物体运某段时间（或位

与时间的比值动的快慢移）

平均速率运动质点的路程无方向，标量粗略描述物体运某段时间（或路

与时间的比值动的快慢程）

2.匀变速直线运动速度与时间的关系

【知识点的认识】

匀变速直线运动的速度一时间公式;：v（=vo+at.其中，vi为末速度，vo为初速度，a为加速度，运用此公

式解题时要注意公式的矢量性.在宜线运动中，如果选定了该直线的一个方向为正方向，则凡与规定正方

向相同的矢量在公式中取正值，凡与规定正方向相反的矢量在公式中取负值，因此，应先规定正方向.（一

般以vo的方向为正方向，则对于