人教版(2019)高二物理必修三册第十三章第4节电磁波的发现及应用课时练习
第四节电磁波的发现及应用
一、选择题
1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是()
A．变化的电场一定能产生磁场
B．变化的磁场一定能产生变化的电场
C．恒定的电场一定能产生恒定的磁场
D．恒定的磁场一定能产生恒定的电场
2．(2020·天津市南开中学高二下学期期中)下列关于电磁波的说法，正确的是()
A．电磁波只能在真空中传播
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．紫外线的波长比X射线的长，它具有杀菌消毒的作用
D．电磁波的传播方向与电场方向(或磁场方向)一致
3．电磁波给人类生活带来日新月异变化的同时，也带来了电磁污染。长期使用如图所示的通信装置，会对人体健康产生影响的是()
4．手机A的号码为12345670002，手机B的号码为12345670008，手机A拨手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示A的号码为12345670002。若手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨叫手机A，则()
A．发出响声，并显示B的号码为12345670008
B．不发出响声，但显示B的号码为12345670008
C．不发出响声，但显示B的号码为12345670002
D．即不发出响声，也不显示号码
5．(2020·浙江省温州中学高二下学期期中)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
6．(2020·安徽省蚌埠市第五中学高二下学期检测)按频率由小到大，电磁波谱的排列顺序是()
A．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线
B．无线电波、可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线
C．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波
D．红外线、无线电波、可见光、紫外线、γ射线、X射线
7. (2020·荆门市龙泉中学高二下学期检测)如图所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可判定()
A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的
B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的
C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的
D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的
8．(2020·浙江绍兴一中月考)(多选)第四代移动通信技术(4G)采用1 800 MHz～2 635 MHz 频段的无线电波；2020年我国正在全面推行第五代移动通信技术(5G)，采用3 300 MHz～5 000 MHz频段的无线电波。未来5G网络的传输速率是4G网络的50～100倍。下列说法正确的是()
A．5G信号和4G信号都是电磁波
B．在真空中5G信号比4G信号传播速度大
C．在真空中5G信号比4G信号的波长小
D．5G信号和4G信号在空间产生的磁场的磁感应强度随时间是均匀变化的
9．(多选)各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是()
二、非选择题
10．微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×109 Hz)。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，问：
微波炉
MG－5021MW
额定电压：220 V
微波额定功率：1 100 W
微波输出功率：700 W
内腔容积：20 L
振荡频率：2 450 MHz
(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30 min，则做这道菜需消耗的电能为多少焦？
1．A
解析：变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场，但均匀变化的磁场只产生恒定电场，A正确，B错误；恒定的电(磁)场，不能产生磁(电)场，C、D错误。
2．C
解析：电磁波在真空中以光速c传播，在介质中的传播速度小于光速，所以电磁波不是只能在真空中传播，故A错误；根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，而不产生电磁波，故B错误；紫外线的波长比X射线的长，它具杀菌消毒的作用，故C正确；电磁波伴随的电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，故D错误。
3．C
解析：手机有电磁波的发射和接收装置，会产生电磁污染，有线电话机不会辐射电磁波。
4．B
解析：电磁波可以在真空中传播，而声波传播则需要介质，当手机B拨打手机A时(A置于一透明真空罩中)，A能显示B的号码，不能发出响声，即B正确。
5．B
解析：A项中电磁波可以传递信息，声波也能传递信息，由此判断A错误；B项中手机在通话时，涉及的波既有电磁波又有声波，B项正确；C项中，太阳光中的可见光的传播速度远大于医院“B超”中的超声波的传播速度，C项错误；D项中，遥控器发出的红外线波长大于医院“CT”中的X射线波长，故D项错误。
6．A
解析：根据电磁波谱，按频率由小到大，排列顺序正确的是选项A。
7. C
解析：地面呈现的圆形黑影，说明该溶液对可见光是不透明的；温度计示数明显上升，由于红外线有显著的热作用，所以说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，故选项C 正确，ABD错误。
8．AC
解析：5G和4G信号都是电磁波，A正确；任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故5G信号和4G信号在真空中的传播速度相同，B错误；根据题意，在真空中5G信号比4G 信号的频率大，结合c＝λf可知，5G信号比4G信号的波长小，C正确；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电(磁)场只能产生恒定不变的磁(电)场，不能形成电磁波，故5G信号和4G信号在空间产生的磁场的磁感应强度随时间不是均匀变化的，D错误。
9．BD
解析：根据麦克斯韦的电磁场理论，可知A图的磁场是恒定的，不能产生电场，更不能产生电磁波；B图的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；C图的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图的磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，故能产生持续的电磁波。
10
答案：(1)0.12 m(2)5 A(3)1.98×106 J
解析：(1)波长λ＝c
f＝
3×108
2 450×106
m≈0.12 m；
(2)额定电流I＝P
U＝1 100
220A＝5 A；
(3)消耗的电能ΔE＝W＝Pt＝1 100×30×60 J＝1.98×106 J。