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2025届高考物理一轮复习专题练： 电磁现象与电磁波
一、单选题
1．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是( )
A.红光 B.橙光 C.黄光 D.绿光
2．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍摄到晚上关灯行驶的汽车，这是因为它敏感的电磁波属于( )
A.可见光 B.红外线 C.紫外线 D.X射线
3．如图所示，后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行运算，则( )
A.毫米波的频率比可见光高
B.毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
C.经前车反射后毫米波的速度将比反射前大
D.前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流
4．下列说法正确的是( )
A.声波能绕过某一建筑物传播，这是波的干涉
B.手机在通话时涉及的波既有电磁波也有声波
C.一单摆在空气中做阻尼振动，振幅减小，则单摆的周期也在减小
D.波动中，振动相位总是相同的两个质点之间的距离一定等于一个波长
5．哈尔滨工程大学科研团队研发的“悟空号”全海深AUV，于当地时间2021年11月6日15时47分，在马里亚纳海沟“挑战者”深渊完成万米挑战最后一潜，最大下潜深度达10896米，再次刷新下潜深度纪录。在幽深的海底，要想知道潜水器所在位置并不容易，因为海水是导电媒质，电磁波在海水中的传播衰减很大，且频率越高衰减越大，导致使用无线电波的GPS的定位手段无计可施。声波是最有效的水下远距离传播信息的载体。“悟空号”AUV就是通过装载的高速水声通信系统来传输信息的。声波在海水中传播时也会被海水吸收一部分，而且频率越高吸收就越厉害，对于频率低的声波海水反而吸收少。结合以上信息，下列说法正确的是( )
A.无线电波在海水中传播时，不会使海水产生感应电流
B.若海水清澈，光波在海水中的传播衰减就会很小
C.无线电波在介质中的传播速度，除了与介质有关外，还与本身的频率有关
D.声波的频率越低，在海水中传播的距离越远，但传播的速度越小
6．小赵同学到图书馆凭磁卡借还书时，将磁卡以一定的速度通过装有线圈的检测头，检测头的线圈中产生感应电动势和感应电流，从而传输了被记录的信号。该情景说明现代生活、生产中广泛应用了电磁感应。电磁感应的首次发现者为( )
A.密立根 B.法拉第 C.洛伦兹 D.爱因斯坦
7．电磁波在日常生产生活中已经被大量应用。关于电磁波，下列说法正确的是( )
A.控制电视、空调的遥控器使用的是Y射线
B.智能手机发射与接收信号使用的是无线电波
C.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线
D.银行、商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是X射线
8．用图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B通过开关连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。下列说法中不正确的是( )
A.当处于闭合状态，在闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转
B.当处于闭合状态，在断开瞬间，电流表的指针会发生偏转
C.当处于闭合状态，电路稳定后，再闭合瞬间，电流表的指针会发生偏转
D.当、均处于闭合状态，匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针会发生偏转
9．电磁波广泛应用在现代医疗中，下列不属于电磁波应用的医用器械有( )
A.杀菌用的紫外灯 B.拍胸片的X光机
C.测量体温的红外线测温枪 D.检查血流情况的超声波“彩超”机
10．关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是( )
A.天波是无线电波传播的唯一方式
B.音频信号应经调制以后发射，调频是调制的唯一方式
C.手机接收的信号属于微波段的无线电波
D.无线电波的发射过程必须使信号产生电谐振
11．在5G技术领域，华为绝对是领跑者。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是( )
A.5G使用的电磁波是横波
B.4G使用的电磁波是纵波
C.5G使用的电磁波在真空中传播速度比4G的快
D.5G使用的电磁波比4G的更容易绕过障碍物
12．对电磁波的理解，下列说法正确的是( )
A.γ射线不是电磁波 B.变化的电场周围一定能产生电磁波
C.电磁波在实际中不存在 D.电磁波是横波
二、多选题
13．下列说法正确的是( )
A.遥感技术使用的电磁波是红外线
B.无法通过是否具有各向异性来区别多晶体和非晶体
C.隔着门缝听到琴声，是衍射现象造成的
D.站在岸边的人会因为全反射而看不到湖中的鱼
14．质量为m、带电荷量为q的小物块，与倾角为θ的绝缘斜面间的动摩擦因数为μ。现使物块从斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示。若带电小物块下滑时间t后对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是( )
A.小物块一定带正电荷
B.小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动
C.小物块对斜面压力为零时的速率为
D.小物块沿斜面下滑的最大距离为
15．如图所示为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段( )
A.经调制后 B.经调谐后 C.经检波后 D.耳机中
三、填空题
16．单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生如图所示的电动势。则线圈转动的角速度________rad/s。穿过线圈的磁通量最大值________Wb，在时，线圈平面与磁感强度方向的夹角等于________。
17．泉州是雷电多发地区，安装避雷针可以保护建筑物免遭雷击。某次雷电过程中，有大小为I的电流竖直向上通过一长度为L的避雷针。已知泉州地区地磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平向北方向的夹角为θ，斜向地面，则此时该避雷针受到地磁场的作用力大小为_________，方向水平向_________（选填“东”或“西”）。
四、计算题
18．把一长为l、通有电流大小为I的导线垂直放置在范围足够大的匀强磁场中，导线所受的力为F，然后把面积为S的平面框架放置在匀强磁场中，框架平面与磁场垂直，如图所示。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小。
(2)求穿过平面框架的磁通量大小。
(3)若使框架绕轴转过，则穿过平面框架的磁通量为多少？
参考答案
1．答案：A
解析：红、橙、黄、绿四种单色光中，红光的波长最大，频率最小，根据知，红光的光子能量最小。
故选A。
2．答案：B
解析：红外线是看不见的光，它的波长比可见光的红光还长，它的热作用比较强，并且不同的物体辐射的红外线的波长和强度不同，利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线，然后用电子仪器对接受到信号进行处理，就可以察知被探物体的特征，可制成制成热谱仪、夜视仪等，题中这种遥感照相机敏感的电磁波属于红外线。
故选B。
3．答案：D
解析：A.从电磁波谱的顺序可知毫米波的频率比可见光低，故A错误；
B.毫米波的波长远小于车的大小，所以遇到前车时不会发生明显衍射现象，故B错误；
C.电磁波在空中传播的速度不会变化，故C错误；
D.系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，说明前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流，故D正确。
故选D。
4．答案：B
解析：声波能绕过某一建筑物传播，这是波的衍射，选项A错误；用手机通话时，需要手机接收声波并转化成电磁波，接听者的手机需要把接收到的电磁波转换成声波，选项B正确；单摆的周期与其振幅无关，选项C错误；振动相位总是相同的两个相邻质点之间的距离等于一个波长，选项D错误。
5．答案：C
解析：A.因为海水是导电媒质，无线电波在海水中传播时，会使海水产生感应电流，故A错误；
B.光波在海水中的传播衰减，主要是由于产生感应电流而导致的，故B错误；
C.根据折射率与速度公式可知无线电波在介质中的传播速度，除了与介质有关外，还与本身的频率有关，故C正确；
D.根据声波在海水中传播时也会被海水吸收一部分，而且频率越高吸收就越厉害，对于频率低的声波海水反而吸收少，可知频率越低，在海水中传播的距离越远，但传播的速度不变，故D错误。
故选C。
6．答案：B
解析：法拉第在1831年首次发现了电磁感应现象。故选B。
7．答案：B
解析：A.控制电视、空调的遥控器使用的是红外线，故A错误；
B.智能手机发射与接收信号使用的是无线电波，故B正确；
C.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线，故C错误；
D.银行、商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是紫外线，故D错误。
故选B。
8．答案：C
解析：A、当处于闭合状态，在闭合瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，发现电流表指针会发生偏转，故A正确;B、当处于闭合状态，在断开瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，发现电流表指针会发生偏转，故B正确;C、当处于闭合状态，在闭合瞬间，穿过线圈B的磁通量不发生变化，不产生感应电流，电流表的指针不会发生偏转，故C错误;D、当、均处于闭合状态，电路稳定后匀速移动滑动变阻器的滑片，穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，发现电流表指针会发生偏转，故D正确。本题选择错误的，故选:C。
9．答案：D
解析：A、杀菌用的紫外灯利用了紫外线杀菌消毒的作用，故A正确；
B、拍胸片的X光机利用了X光的穿透本领高的特点，故B正确；
C、测量体温的红外线测温枪利用了红外线的热效应强的特点，故C正确；
D、电磁波谱包括：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，检查血流情况的超声波“彩超”机，利用超声波的多普勒效应，但超声波不属于电磁波，而属于机械波，故D错误；
本题选不属于电磁波应用的，故选：D。
10．答案：C
解析：A.无线电波的传播方式有天波、地波和直线传播三种方式，选项A错误；B.音频信号应经调制以后发射，而调制有调频和调幅两种，选项B错误；C.手机接收的信号属于微波段的无线电波，选项C正确；D.电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射，无线电波在接受过程中要产生电谐振，选项D错误。故选C。
11．答案：A
解析：AB.电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波，其传播方向与电场方向、磁场方向均是垂直的关系，故电磁波是横波，故A正确，B错误；
C.任何电磁波在真空中的传播速度都是光速。故C错误；
D.5G使用的电磁波频率大，波长短，不容易绕过障碍物。故D错误。
故选A。
12．答案：D
解析：A.由电磁波谱可知，γ射线属于电磁波，A错误;B.均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围不会再产生电场，因此均匀变化的电场不能产生电磁波，周期性变化的电场周围能产生电磁波，B错误;C.在麦克斯韦提出的完整的电磁场理论基础上，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，C错误;D.根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场磁场以及电磁波的传播方向两两互相垂直，则电磁波是横波，D正确。故选D。
13．答案：ABC
解析：A.遥感技术使用的电磁波是红外线，故A正确；B.多晶体和非晶体都具有各向异性，故无法用是否具有各向异性来区别多晶体和非晶体，故B正确；C.隔着门缝听到琴声，是衍射现象造成的，故C正确；D.光从空气进入水中，不会发生全反射，根据光路的可逆性，站在岸边的人不会因为全反射而看不到湖中的鱼，故D错误。故选ABC。
14．答案：BC
解析：A.在垂直于斜面方向上，物块受恒定的重力分力、洛伦兹力与支持力，由平衡条件可知洛伦兹力与支持力二者之和不变，由于在下滑过程中物块速度增大，洛伦兹力也增大，但支持力减小，说明物块下滑过程中所受洛伦兹力与支持力是同向的，即其方向是垂直于斜面向上的，由左手定则可知物块应带负电，故A错误;B.物块离开斜面前在垂直于斜面方向上由平衡条件有在平行于斜面方向有可见物块做加速度增大、速度也增大的加速运动，故B正确;C.当洛伦兹力等于重力垂直于斜面的分力时物块与斜面间压力为零，即解得故C正确;D.由动量定理有其中摩擦力可知摩擦力的冲量大小为解得物块沿斜面下滑的最大距离故D错误。故选BC。
15．答案：AB
解析：为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制。而图象是将信号加上后使高频振荡电流的振幅随信号变化，这叫调幅。在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将被削去一半，而在耳机中只有低频信号电流。故选AB。
16．答案：100；1；60°
解析：由图像可知，线圈转动的周期为，故线圈转动的角速度为
根据线圈转动产生感应电动势的最大瞬时值表达式为
结合题图得穿过线圈的磁通量最大值
由图像可知，线圈从中性面开始转动，在时刻，线圈转过的角度为
则线圈平面与磁感强度方向的夹角等于60°。
17．答案：；西
解析：
18．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)由通电导线在磁场中的受力关系式
解得匀强磁场的磁感应强度大小
(2)在题图所示位置时，磁感线与框架平面垂直，有
结合(1)得穿过平面框架的磁通量
(3)当框架绕轴转过时有
解得

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