3.4 电磁波的发现及其应用 课时提升过关练（含解析） 一、选择题 1．以下关于电场、磁场 、电磁场、电磁波的说法正确的是（　　） A．试探电荷在电场中，电流元（一小段通电导线）在磁场中，一定都受到相应的场 力 B．根据麦克斯韦的电磁场理论，一定条件下，电场和磁场可以互相激发产生电磁场 C．电磁波是一种物质，但是不能在真空中传播 D．红外线的波长比 X 射线的波长短 2．关于电磁波，下列说法正确的是 （　　） A．电磁波中最容易发生衍射现象的是  射线 B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可改善身体健康 C．德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在 D．电磁波都不会产生多普勒效应 3．下列说法正确的是（　　）。 A．楞次在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系 B．安培提出了分子电流假说 C．麦克斯韦预言了电磁波并用实验证实了电磁波的存在 D．法拉第提出了法拉第电磁感应定律 4．电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是（ ） A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用 X 射线的穿透本领 B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线 C．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应 D．手机通话使用的微波，波长比可见光短 5．第一位提出“光本身也是一种电磁波”的科学家是（　　） A．赫兹 B．法拉第 C．麦克斯韦 D．爱因斯坦 6．2021 年 6 月 23 日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平来到北京航 天飞行控制中心，同正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员聂海胜刘伯明、汤 洪波亲切通话。相距万里的通话是利用了电磁波的传输。关于电磁波，下列说法正确 的是（　　） A．电磁波在同种介质中只能沿直线传播 B．电磁场由发生区域向远处的传播就形成电磁波 C．电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁波 D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 7．下列说法正确的是（　　） A．电容器带电量越大，其电容就越大 B．电磁波是一种假想的模型，实际上并不存在 C．点电荷在周围空间产生的电场为匀强电场 D．指南针能够指南北方向是因为存在地磁场 8．2021 年 5 月 15 日 7 时 18 分，我国的“天问一号”探测器在火星乌托邦平原着陆。着 陆前“天问一号”探测器分成了两部分，一部分是环绕器，继续围绕火星转动，探测火星 情报，另一部分是着陆器，它像一个“罩”一样，包着火星车，最终一起落在了火星上。 而这个火星车就是“祝融号”，主要负责在火星实地考察。火星是离太阳第四近的行星， 也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角、 自转周期则与地球相近，但公转周期是地球的 1.88 倍。火星距离地球最近达 5400 万千 米，最远达 4 亿千米（探测器需飞行约 7 个月抵达火星）。“天问一号”火星探测器是利 用电磁波与地球保持联系的，光速约为 30 万千米/秒，下列说法合理的是（　　） A．2021 年 5 月 15 日 7 时 18 分是指时间 B．研究火星自转时可以将其看作质点 C．可估算，从火星到地球，“祝融号”完成一次信息传输时间大约需要 17 分钟 D．研究“祝融号”火星车在火星表面运行的路线和速度大小，应当以太阳为参考系 9．下列关于电磁波的说法符合实际的是（　　） A．光的偏振现象说明光是一种纵波 B．医院彩超是采用多普勒效应原理对人体进行体检的 C．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 D．光在真空中传播的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 10．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 11．电磁波与声波比较，下列说法中正确的是（　　） A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B．由空气进入水中时，电磁波速度变大，声波速度变大 C．由空气进入水中时，电磁波波长不变，声波波长变小 D．电磁波和声波在介质中的传播速度都等于光速 12．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 0.15W/m2 时， 对人体没有任何影响。某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 7.5W，则人体与该装置的安全距离至少为（　　） A．2.0m B．3.0m C．4.0m D．6.0m 13．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是(　　) A．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场 B．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直 C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播 D．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波 14．下列说法中正确的是（　　） A．周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场 B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为 0 C．麦克斯韦最早通过实验证实了电磁波的存在 D．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量 15．某种电子钟是利用 LC 振荡电路来制成的，在家使用一段时间后，发现每昼夜总是 快 1min，造成这种现象的可能原因是（　　） A．L 不变，C 变大 B．L 不变，C 变小 C．L 变小，C 不变 D．L、C 均变小 二、解答题 16．如图所示，将开关 S 掷向 1，先给电容器充电，再将开关掷向 2， （1）电容器通过线圈放电过程中，线圈中的电流怎样变化？电容器的电场能转化为什 么形式的能？ （2）在电容器反向充电过程中，线圈中电流如何变化？电容器和线圈中的能量是如何 转化的？ （3）线圈中自感电动势的作用是什么？ 17．在 LC 振荡电路中，线圈的自感系数 L＝2.5mH，电容器的电容 C＝4μF。求： （1）该回路的周期是多大？（  取 3.14） （2）设 t＝0 时，电容器两极板间电压最大，在 t＝9.0×10－3s 时，通过线圈的电流是增 大还是减小？这时电容器处在什么过程中？ 参考答案 1．B 【详解】 A．试探电荷在电场中一定受电场力，而电流元（一小段通电导线）在磁场中，若电流与 磁感应强度平行，则不受安培力，故 A 错误； B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，即一 定条件下，两种场可以互相激发产生，故 B 正确； C．电磁波是一种物质，能在真空中传播，故 C 错误； D．红外线的波长比 X 射线的波长长，故 D 错误。 故选 B。 2．C 【详解】 A．电磁波中无线电波的波长最长，则最容易发生衍射现象的是无线电波，选项 A 错误； B．紫外线的频率比可见光高，适当照射可以促进钙的吸收，改善身体健，故 B 错误； C．德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项 C 正确； D．电磁波也会产生多普勒效应，选项 D 错误。 故选 C。 3．B 【详解】 A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系。故 A 错误； B．安培提出了分子电流假说，故 B 正确； C．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故 C 错误； D．法拉第发现了电磁感应现象，但提出法拉第电磁感应定律是纽曼和韦伯，故 D 错误。 故选 B。 4．A 【详解】 A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用 X 射线的穿透本领，故 A 正确； B．遥控器采用的是红外线不是紫外线，故 B 错误； C．微观炉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 C 错误； D．手机通话使用的无线电波，其波长要大于可见光，故 D 错误。 故选 A。 5．C 【详解】 建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，而赫兹证实了电磁波的 存在，对于法拉第首次提出场的概念，并发现电磁感应现象，爱因斯坦提出相对论；故 C 正确，ABD 错误。故选 C。 6．B 【详解】 A．电磁波只有在同一均匀介质中才沿直线传播，故 A 错误； B．电磁场由发生区域向远处的传播就形成电磁波，故 B 正确； C．均匀变化的电（磁）场变化时产生恒定的磁（电）场，恒定的磁（电）场不会产生电 电（磁）场，也就不会产生电磁波，故 C 错误； D．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故 D 错误。 故选 B。 7．D 【详解】 A．电容器的电容取决于电容器本身的性质，电容与带电量及电压无关，故 A 错误； B．电磁波是变化电磁场产生的，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场又产生变化的 磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，实际存在的，故 B 错误； C．点电荷的在其周围空间激发的电场是辐射状的电场，故 C 错误； D．指南针能够指南北方向是因为地球周围存在的磁场，指示针在磁场中受到地磁场的作 用，故 D 正确。 故选 D。 8．C 【详解】 A．题中 2021 年 5 月 15 日 7 时 18 分是指时刻。故 A 错误； B．研究火星自转时不能看作质点。故 B 错误； C．一般情况下电磁波从火星到地球完成一次信息传输时间，最近的需要 3 分钟，最远的需 要 22 分钟，现“祝融号”从火星乌托邦平原南部到中国的航天控制中心完成一次信息传输时 间大约需 17 分钟是合理的。故 C 正确； D．研究“祝融号”火星车在火星表面运行的路线和速度大小，应当以火星表面为参考系。故 D 错误。 故选 C。 9．B 【详解】 A．光的偏振现象说明光是一种横波，故 A 错误； B．医院通过彩超对人体进行体检时，彩超波机向人体内发射频率已精确掌握的超声波， 超声波经血液反射后被专用仪器接收， 然后通过反射波的频率变化就可知血液的流速。是 利用多普勒效应的原理，故 B 正确； C．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，故 C 错误； D．光在真空中传播的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，故 D 错误。 故选 B。 10．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。 11．A 【