1、同步 2014年人教版高中物理选修 1-1 4.1电磁波的发现练习卷与答案（带解析） 选择题 （ 2014 雅安模拟）下列说法不正确的是（ ） A变化的电场可能产生变化的磁场 B红外线能杀死多种细菌，常用于医院和食品消毒 C光在真空中运动的速度在任何惯性系中测得的数值都是相同的 D德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，并测定了电磁波的波长和频率，证实了电磁波的传播速度等于光速 答案： B 试题分析：麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；并预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实电磁波存在红外线的显著作用是热作用，紫外线的显著作用是化学作用，紫外线能用来
2、杀菌消毒由狭义相对论的知识可知有关惯性系的规律，即可知光的传播速度的大小关系 解： A、根据麦克斯电磁场理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，故 A正确 B、紫外线能杀死多种细菌，常用于医院和食品消毒故 B错误 C、光速不变原理认为：在不同的惯性参考系中，真空中的光速是相同的故 C正确 D、德国物 理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，并测定了电磁波的波长和频率，证实了电磁波的传播速度等于光速，故 D正确 本题选择不正确的 故选： B 点评：本题考查物理学史，对于著名物理学家、经典实验和重要学说要记牢，不能张冠李戴 （ 2012 普陀区二模）关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A紫
3、外线的波长比红光的波长长 B电磁波和机械波的传播都需要介质 C赫兹用实验的方法证实了电磁波的存在 D频率、波长会影响电磁波在真空中的传播速度 答案： C 试题分析：电磁波在真空中以光速传播，而电磁波在介质中的传播速度小于其在真空中的传播速度；电磁波是由变化电磁场产生的，电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、 射线它们的波长越来越短，频率越来越高 解； A、紫外线的波长比红光的波长短， A错误； B、电磁波的传播不需要介质，在真空中以光速传播， B错误； C、赫兹用实验的方法证实了电磁波的存在， C正确； D、电磁波在真空中的传播速度等于光速，在介质中传播会受频率和波长的影响，
4、D错误； 故选 C 点评：电磁波是横波，是由变化的电场与变化磁场，且相互垂 直电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量电磁波在真空传播速度与光速一样，电磁波与光均是一种物质，所以不依赖于介质传播 （ 2012 汕头二模）如图所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，能使圆环中产生感应电流的做法是（ ） A使匀强磁场均匀减少 B保持圆环水平并在磁场中上下移动 C保持圆环水平并在磁场中左右移动 D保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动 答案： A 试题分析：发生感应电流的条件是穿过闭合线圈的磁通量发生变化，根据题
5、意逐项判断即可 解： A、使匀强磁场均匀减少，穿过线圈的磁通量减少，产生感应电流， A正确； B、保持圆环水平并在磁场中上下移动时，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流， B错误； C、保持圆环水平并在磁场中左右移动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流， C错误； D、保持圆环水平并使圆环绕过圆心的竖直轴转动，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流， D错误； 故选 A 点评：本题考查了产生感应电流的条件，难度不大 （ 2012 浙江二模）如果你用心看 书，就会发现机械波和电磁波有许多可比之处，小王同学对此作了一番比较后，得到如下结论，你认为是错误的是（ ） A机械波的传播依赖于介质，而电磁波
6、可以在真空中传播 B机械波可能是纵波，也可能是横波，电磁波一定是横波 C机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射现象 D当机械波和电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小 答案： D 试题分析：将机械波和电磁波进行类比，抓住共同点：波速公式 v=f适用于一切波；波都能产生干涉和衍射现象不同点：机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播；机械波有横波和纵波，电磁波只有横波 解： A、机械波是机械振动在介质中传播过程，必须依赖于介质，没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物体，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播故 A正确 B、机械
7、波有横波和纵波，电磁波只有横波故 B正确 C、干涉和衍射现象是所有的波都具有的特性故 C正确； D、当机械波和电磁波从空气中进入水中时，机械波速度变大，电磁波速度变小，频 率不变，根据 v=f，电磁波的波长变小，机械波的波长变大，故 D错误 本题选择错误的，故选 D 点评：类比的学习方法要经常使用，通过类比，抓住新旧知识的共同点与不同点，防止产生似是而非的认识 （ 2013 奉贤区二模）下列属于电磁波的是（ ） A阴极射线 B 射线 C 射线 D 射线 答案： D 试题分析：电磁波是一个大家族，从波长为 10-10左右的 射线到 102左右的长波都是电磁波 解： A、阴极射线是电子流，不是电磁
8、波故 A错误 B、 射线是氦核流，不是电磁波故 B错误 C、 射线是电子流， 不是电磁波，故 C错误 D、 射线是电磁波故 D正确 故选 D 点评：解决本题的关键知道各种射线的实质，以及知道电磁波谱中各种电磁波的特点 （ 2013 绍兴二模）下列说法正确的是（ ） A接收电磁波时首先要进行调制 B变化的电场不一定能产生变化的磁场 C麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在 D电磁波在介质中的传播速度由介质决定，与频率无关 答案： BD 试题分析：接收电磁波时首先要进行调谐，而调制是发射电磁波的过程； 变化的电场会产生磁场，而变化的磁场会产生电场； 麦克斯韦预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存
9、在； 根据 v= ，可知，电磁波在介质中的传播速度由介质决定 解： A、接收电磁波时首先要进行调谐，故 A错误； B、变化的电场不一定能产生变化的磁场，但能产生磁场，故 B正确； C、麦克斯韦预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故 C错误； D、根据 v= ，可知，电磁波在介质中的传播速度由介质决定，与频率无关，故 D正确； 故选： BD 点评：考查调制与调谐的区别，理解变化中的均匀与非均匀，知道电磁波的预言与实验证实的发现者，注意 v= 公式的应用 （ 2013 天津模拟）下列说法正确的是（ ） A电磁波可以发生偏振 B红外线属于光，不是电磁波 C在相同介质中，所有电磁波传播的速度都
10、相同 D只要空间某区域有变化的磁场或变化的电场，就能产生电磁波 答案： A 试题分析：电磁波包括： 射线、 X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、短波、中波和长波在真空和空气中，电磁波的传播速度等于 3108m/s是一个定值， 解： A、电磁波包括： 射线、 X 射线、紫外线、可见光、红外线、微波、短波、中波和长波电磁波是横波，所以可以发生偏振现象的在真空和空气中，电磁波的传播速度等于 3108m/s是一个定值，故 A正确， BC错误 D、变化的电场或者变化的磁场可以产生磁场或电场，如果要产生电磁波必须是震荡的电场或磁场，也就是说均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场，不能产生电磁波，故
11、 D错误 故选： A 点评：本题考查电磁波的传播速度，种类，是一道基础题 （ 2013 开封模拟）类比是一种有效的学习方法某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，关于下列 说法正确的是（ ） A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 D机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波 E.机械波与电磁波都是机械振动产生的 答案： ABC 试题分析：将机械波和电磁波进行类比，抓住共同点：波速公式 v=f适用于一切波；波都能产生干涉和衍射现象不同点：机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空
12、中传播；机械波有横波和纵波，电磁波只有横波 解： A、波速公式 v=f适用于 一切波，即对机械波和电磁波都适用故 A正确 B、所有的波都具有的特性是：能产生干涉和衍射现象故 B正确 C、机械波是机械振动在介质中传播过程，必须依赖于介质，没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物体，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播故 C正确 D、机械波有横波和纵波，电磁波只有横波故 D错误 E、机械波是机械振动产生的，而电磁波是由变化电磁场产生的，故 E错误； 故选： ABC 点评：类比的学习方法要经常使用，通过类比，抓住新旧知识的共同点与不同点，防止产生似是而非的
13、认识 （ 2013 长沙一模）在以下各种说法中，正确的是（ ） A机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 B横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期 C变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场 D相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的 E如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星系正在远离我们而去 答案： ADE 试题分析：机械波和电磁波本质上不相同，前者不能在真空中传播，而后者可以传播，但都能发生反射、折射、干涉与衍射现象； 质点不会随着波传播而迁移； 电
14、磁场理论：变化的电场产生磁场，而变化的磁场会产生电场； 相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同； 由多普勒效应，接收的波长与频率成反比，从而根据波长的长短来确定距离的远近 解： A、机械波和电磁波本质上不相同，前者是机械振动在介 质中传播，而电磁波由变化电磁场产生的，可以在真空中传播，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，故 A正确； B、横波在传播过程中，波峰运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期，而质点并不随着波传播而迁移，故 B错误； C、变化的电场一定产生磁场；变化的磁场一定产生电场，可能是均匀变化，也可能非均匀变化若是均匀变化的，则产生恒定故 C错误； D、爱因斯坦相对
15、论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中也都是相同，故D正确； E、根据多普勒效应，可知，当自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长 长，由 c=f，得接收的频率变小，因此说明该星系正在远离我们而去，故 E正确； 故选 ADE 点评：考查机械波与电磁波的区别，掌握电磁场理论，理解质点不随波迁移，知道光速不变原理，理解多普勒效应现象的应用 （ 2013 成都三模）以下说法正确的是（ ） A只要有电场和磁场，就能产生电磁波 B电磁波谱中最容易发生衍射现象的是 射线 C根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变长 D波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到
16、的波的频率都会发生变化 答案： D 试题分析：变化的电场与变 化磁场，才能产生电磁波； 波长越长，越容易衍射； 地面上的人看到高速运行的列车，达不到光速，因此长度不变； 波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应 解： A、变化的电场与变化磁场，才能产生电磁波，故 A错误； B、波长越长，越容易衍射，电磁波谱中最容易发生衍射现象的是无线电波，故 B错误； C、根据狭义相对论，达到光速时物体，沿着速度的方向长度才缩短，而高速运行的列车达不到此速度，故长度不变，故 C错误； D、波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化，故 D正确； 故选： D 点评：考查电
17、磁波产生的原理，理解明显的衍射条件，掌握狭义相对论的长度缩短原理，注意当两者间距变化时，接收频率变化，而发射频率不变 （ 2013 徐汇区二模）电磁波和机械波的相同之处是（ ） A都可以在真空中传播 B都可以发生干涉和衍射现象 C它们在同一介质中传播速度相同 D都有纵波和横波 答案： B 试题分析：电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，衍射、干涉是波所特有的现象，电磁波是横波，机械波有横波，也有纵波 解： A、机械波不能在真空中传播故 A错误 B、机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象故 B正确 C、电磁波在真空中传播的速度等于光速，机械波（比如声波）在空气中的传播速度等于 340m/s
18、故 C错误 D、电磁波是横波，机械波有横波也有纵波故 D错误 故选 B 点评：解决本题的关键知道电磁波和机械波的区别 （ 2013 四川）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做变速运动的电荷会在空间产生电磁波 D麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 答案： C 试题分析：解答本题应抓住电磁波在介质中也能传播；变化的电场不一定能产生电磁波；做变速运动的电荷会在空间产生变化的电磁场，形成电磁波；赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在 解： A、电磁波在介质中也能传播，比如光是一种电磁波，在水和玻璃等介质中也传播；故 A错误 B、均匀变化
19、的电场产生稳定的磁场，不能再产生电场，从而不能产生电磁波；故 B错误 C、做变速运动的电荷会在空间产生变化的电磁场，形成电磁波；故 C正确 D、麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在故 D错误 故选 C 点评：本题 考查对电磁波的形成条件、传播特点等基本知识及物理学史掌握情况，基础题 （ 2014 蚌埠一模）变化的磁场在其周围空间激发的电场叫涡旋电场，即感生电场图中虚线为一圆柱状均匀磁场区的横截面，其磁感应强度 B随时间均匀变化，感生电场的电场线是涡旋状的同心圆，同一个圆上的各点电场强度大小相等，方向沿圆周的切向图中实线为其中的一条电场线，半径为 r，场强大小为 E若
20、电荷量为 +q的粒子沿该电场线逆时针运动一周，电场力做的功为 W，忽略粒子运动产生的磁场，则以下说法正确的是（ ） A磁感应强度均匀减小， W=0 B磁 感应强度均匀增大， W=0 C磁感应强度均匀减小， W=2qEr D磁感应强度均匀增大， W=2qEr 答案： D 试题分析：根据电场力做功表达式 W=qEx，即可求解 W；再由楞次定律，即可求解磁场如何变化 解：由题意可知，正电荷受到的电场力逆时针方向，则电场线方向也是逆时针方向，由楞次定律，当磁场的磁感应强度均匀增大，才会产生如图所示的电场线； 由电场力做功则有： W=qEx=2qEr，故 D正确， ABC错误； 故选： D 点评：考查沿
21、着圆周运动的切向力做功，与路程有关，掌握楞次定律的应用，注意电场力做 功，不是位移，而是路程，是解题的关键 （ 2011 静安区二模）目前雷达发出的电磁波频率多在 200MHz 1000MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是（ ） A真空中，上述频率范围的电磁波的波长在 30m 150m之间 B电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的 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测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离 答案： D 试题分析：本题考查了麦克斯韦的电磁场理论与雷达的原理，比较简单，根据麦克斯韦的电磁场理论内容即可正确解答 解：
22、A、根据 = 电磁波频率在 200MHz至 1000MHz 的范围内，则电磁波的波长范围在 0.3m至 1.5m之间，故 A错误； B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是变化磁场产生电场变化电场产生磁场不断交替变化产生的，故 B错误 C、波长越短的电磁波，越不容易发生衍射，不容易绕过障碍物，不便于远距离传播，故 C错误； D、测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，根据无线电波的传播速度，就可以间距， D正确； 故选 D 点评：本题易错点为：有些同学错误认为磁场产生电场，电场产生磁场，注意麦克斯韦的电磁场理论是电磁波产生的理论基础，要加强理解与应用同时注意用无线电波测量距离时，注意间距应是所求长度的一半
