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2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修二单元测试 第四章 电磁振荡与电磁波
一、单选题
1．有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波在真空中不能传播 B.电磁波能传播信息，不能传播能量
C.X射线的波长比红外线的波长更短 D.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
2．关于电磁波下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
B.医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C.一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关
D.电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速
3．如图所示是上海同步辐射光源（SSRF）所在地，其新的光束线一上海激光电子伽马源（SLEGS）于2021年成功试运行，成为国内首台、全球范围内为数不多的用于核科学研究的高能量伽马（γ）源设施.关于γ射线，下列说法正确的是( )
A.γ射线常用于雷达的电磁波定位
B.γ射线的探伤能力比X射线弱
C.γ射线的电离能力比α、β射线都强
D.原子核发生衰变时辐射的γ射线强度与压强无关
4．关于电磁波谱，下列说法正确的是( )
A.红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致红外体温计无法使用
B.紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康
C.X射线、γ射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应
D.手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象
5．FAST电磁波宁静区无线电设施及建设遥感监测项目正式启动，确保“中国天眼”有良好的射电波信号接收环境.关于电磁波和机械波，下列说法正确的有( )
A.与X射线相比，红外线更不容易发生明显的衍射现象
B.离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些
C.频率越高的电磁波在真空中的传播速度越大
D.机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高传播速度越大
6．下列装置或电器不是应用电磁波工作的是( )
A.射电望远镜 B.收音机
C.微波炉 D.电熨斗
7．某种元素的光谱线如图所示，其中红光和蓝光相比，在真空中红光具有较大的( )
A波长 B.速度 C.频率 D.能量子
8．北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞照片，如图甲所示.宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图乙所示.天体甲距地球1万光年，M87的黑洞距离地球5500万光年，假设天体甲和M87的黑洞辐射功率相同，忽略电磁波在传播过程中的损耗，用一架射电望远镜接收到甲发出的电磁波功率为，则该望远镜接收到的来自M87的黑洞发出的电磁波功率为( )
A. B. C. D.
9．Wi-Fi技术属于短距离无线电技术，广泛应用于家庭和单位网络的传输。已知某种Wi-Fi电波频率为，其在真空中的传播速度为。则该Wi-Fi真空波长为( )
A.80mm B.125mm C.140mm D.165mm
10．电磁波与机械波具有的共同性质是( )
A.都是横波 B.都能传输能量
C.都能在真空中传播 D.都具有恒定的波速
11．下列说法正确的是( )
A.英国物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B.变化的磁场一定会产生变化的电场
C.电磁波在真空中可以传播，但传播速度小于
D.红外线、可见光、紫外线都是电磁波，且其中红外线波长最大，紫外线波长最小
12．2024年10月30日，神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩哲在中国空间站进行了第五次“太空会师”。航天员“太空会师”的画面通过电磁波传输到地面接收站，下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波是由周期性变化的电场和磁场相互激发形成的
B.麦克斯韦从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在
C.空间站附近有稀薄的空气，信号才可以传回地面，所以电磁波的传播需要介质
D.太空中航天员讲话时画面与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度
二、多选题
13．对下列现象解释正确的是( )
A.图甲手机中的卫星通信功能可以利用微波进行信号传输
B.图乙是利用紫外线杀菌、消毒
C.图丙中医院放射科给病人拍CT是利用γ射线照射人体进行透视
D.图丁可见光中红光的波长比紫光长
14．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C.5G信号比4G信号在真空中的传播速度快
D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
15．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场.当产生的电场的电场线如图所示时，可能是( )
A.方向向上的磁场在增强· B.方向向下的磁场在减弱
C.方向向上的磁场在减弱 D.方向向下的磁场在增强
16．如图所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量q随时间t的变化曲线，下列说法正确的是( )
A.在和时刻，电路中电流最大
B.在时间内，电场能转变为磁场能
C.在和时刻，电路里的能量全部储存在电容器的电场中
D.在和时间内，电容器充电
三、填空题
17．“北斗”导航卫星向地面发射频率为的电磁波，其波长为__________m（真空中光速为）。电磁波在进入地球大气层后频率__________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
18．某实验小组使用图甲的装置测量某紫色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度，激光经过双缝后投射到光展中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出两亮纹间的距离___________mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离，则该激光波长___________m。如果用红色激光重新实验，相邻亮纹间距会___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
四、实验题
19．某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系.实验电路如图甲所示，实验设定恒定电流为50.0 μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻、可变电阻、电流表A、电压表V.
（1）用加热器调节的温度后，为使电流表的示数仍为50.0 μA，须调节_______（填一种给定的实验器材）.当两端未连接电压表时，电流表示数为50.0 μA；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻_______（填“远大于”“接近”或“远小于”）阻值的电压表.
（2）测得两端的电压随温度的变化如图乙所示，由图乙可得温度从35.0 ℃变化到40.0 ℃的过程中，的阻值随温度的平均变化率是_______（保留2位有效数字）.
五、计算题
20．雷达是利用无线电波来测定物体位置的设备，它有一个可以转动的天线，能朝一定方向发射无线电脉冲，每次发射持续的时间短于，发射出去的无线电波遇到障碍物后反射回来被天线接收。根据从发射到接收的时间间隔，可以确定障碍物的距离；再根据发射无线电波的方向和仰角，便可以确定障碍物的位置了。有一个雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来。某一时刻雷达发出一个无线电脉冲，经后收到反射波；隔0.9 s后再发出一个脉冲，经后收到反射波。求该飞机的飞行速度。
21．电磁波的不同波段对人类的意义不同，人类利用它服务自己的同时，也要防止受到它的伤害，谈谈你对这种现象的理解。
参考答案
1．答案：C
解析：A.电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误；
B.电磁波能传播信息，也能传播能量，故B错误；
C.X射线的波长比红外线的波长更短，故C正确；
D.麦克斯韦预言电磁波的存在，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D错误。
故选C。
2．答案：C
B.XA.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速，A错误；B.X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体；对人体有一辐射，故不能用来消毒，B错误；C.一切物体都在不停地向外辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关，物体的温度越高，辐射的红外线就越强，C正确；D.电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光速，D错误；故选C。
3．答案：D
解析：γ射线是由放射性物质辐射的，是一种能量很高的电磁波，穿透能力很强，因此主要常应用于工业探伤、医疗，A错误；γ射线的穿透能力更强，因此探伤能力比X射线强，B错误；γ射线的穿透能力比α、β射线都强，γ射线的电离能力比、B射线都弱，C错误；原子核发生衰变时与环境的温度、压强都无关，因此辐射的γ射线强度与压强无关，D正确.
4．答案：D
解析：有温度的物体都会发射红外线，选项A错误；紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，选项B错误；X射线、γ射线频率较高，波动性较弱，粒子性较强，较易发生光电效应，选项C错误；手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象，选项D正确.
5．答案：B
解析：波的波长越长，越容易发生明显的衍射现象，与X射线相比，红外线波长更长，更容易发生明显的衍射现象，A错误；机械波的形成可表达为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源较近的质点振动得早一些，B正确；在真空中各种频率的电磁波传播速度都相同，C错误；机械波在给定的介质中传播时，波的传播速度不变，D错误.
6．答案：D
解析：A.射电望远镜是通无线电波来接收信号的，是利用电磁波工作，故A错误；B.收音机是通无线电波来接收信号的，是利用电磁波工作，故B错误；C.微波炉利用微波加热食物，其所用的微波也是电磁波，故C错误；D.电熨斗利用电流的热效应工作，不是利用电磁波工作，故D正确。故选D。
7．答案：A
解析：B.在真空中红光的波速等于蓝光的波速，为光速，故B错误；
AC.红光的频率比蓝光的频率低，根据
可知在真空中红光的波长较大，故A正确，C错误；
D.红光的频率比蓝光的频率低，根据
可知红光的能量比蓝光的能量小，故D错误。
8．答案：B
解析：根据图乙可知，电磁波向空间发射，设接收面积为S，接收到的电磁波功率与发射功率关系：，天体甲和M87的黑洞辐射功率相同，所以接收频率与半径平方成反比，所以来自M87的黑洞发出的电磁波功率为.
A.与计算结果不符；A错误.
B.与计算结果相符；B正确.
C.与计算结果不符；C错误.
D.与计算结果不符；D错误.
9．答案：B
解析：该Wi-Fi真空波长为。
故选B。
10．答案：B
解析：电磁波是横波，机械波有横波也有纵波，A错误.两种波都能传输能量，B正确.电磁波能在真空中传播，而机械波不能在真空中传播，C错误.两种波的波速都与介质的性质有关，波速并不恒定，只有真空中电磁波的速度才恒定.
11．答案：D
解析：A.英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，选项A错误；B.均匀变化的磁场会产生稳定的电场，选项B错误；C.电磁波在真空中可以传播，传播速度等于，选项C错误；D.红外线、可见光、紫外线都是电磁波，且其中红外线波长最大，紫外线波长最小，选项D正确。故选D。
12．答案：A
解析：A.电磁波的产生机理就是周期性变化的电场和磁场相互激发，在空间传播，故A正确；
B.麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B错误；
C.电磁波可以在真空中传播，不需要介质，空间站信号传回地面是因为电磁波能在真空中传播，故C错误；
D.电磁波在真空中传播速度是光速（约），声波传播需要介质，在空气中速度约，二者传播速度不同，画面与声音同步是因为信号处理等技术，并非传播速度相同，故D错误。
故选A。
13．答案：ABD
解析：微波可以用于卫星通信、电视等的信号传输，故题图甲中手机的卫星通信功能可以利用微波进行信号传输，故A正确；题图乙中是利用紫外线进行杀菌、消毒，故B正确；X射线具有较强的穿透能力，可以对人体进行透视，题图丙中拍CT利用的是X射线，故C错误；题图丁中可见光中红光的波长比紫光长，故D正确.
14．答案：AB
解析：电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，A正确；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，相互激发，形成电磁波，B正确；5G信号和4G信号在真空中的传播速度相同， C错误；利用电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波也能通过电缆、光缆传输，D错误.
15．答案：AB
解析：方向向上的磁场在增强，根据楞次定律结合安培定则可知，产生的电场方向为顺时针方向（俯视），与题图所示方向相同，故A正确；方向向下的磁场在减弱，根据楞次定律结合安培定则可知，产生的电场方向为顺时针方向，与题图所示方向相同，故B正确；方向向上的磁场在减弱，根据楞次定律结合安培定则可知，产生的电场方向为逆时针方向，与题图所示方向相反，故C错误；方向向下的磁场在增强，根据楞次定律结合安培定则可知，产生的电场方向为逆时针方向，与题图所示方向相反，故D错误.
16．答案：AC
解析：在和时刻，电容器均不带电，电容器中的电场能为零，可知此时电路里的磁场能最大，电路中电流最大，A正确.在时间内，电容器所带电荷量大小逐渐增大，电容器中的电场能逐渐增大，可知磁场能转变为电场能，B错误.在和时刻，电容器所带电荷量大小均最大，电容器中的电场能最大，可知电路里的能量全部储存在电容器的电场中，C正确.在时间内，电容器所带电荷量大小逐渐增大，电容器充电；在时间内，电容器所带电荷量大小逐渐减小，电容器在放电，D错误.
17．答案：0.2；不变
解析：由电磁波的传播公式，即可求得该电磁波的波长
由电磁波的频率取决于波源，与传播的介质无关的特性可知，电磁波进入大气层后频率不变。
18．答案：65.0；；变大
解析：刻度尺的最小分度值为1mm，A亮纹中心的读数为25.0mm，B亮纹中心的读数为90.0mm，则两亮纹间的距离
相邻亮条纹间距为
根据相邻亮条纹间距公式
可得
红光的波长比紫光的波长长，根据相邻亮条纹间距公式可知相邻亮纹间距会变大。
19．答案：（1）可变电阻；远大于
（2）-1.2
解析：（1）由题知恒压直流电源E的电动势不变，而用加热器调节的温度后，导致整个回路的总电阻改变，而要确保电流表的示数仍为50.0 μA，则应控制整个回路的总电阻不变，故应调节的器材是可变电阻；连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与并联后减小，根据并联电阻的关系有，则要保证不变，应将原电压表更换为内阻远大于阻值的电压表.
（2）实验设定恒定电流为50.0 μA，由题图可得温度为35.0 ℃时电压表的电压为1.60 V，根据欧姆定律可知此时热敏电阻；温度为40.0 ℃时电压表的电压为1.3 V，根据欧姆定律可知此时热敏电阻，则温度从35.0 ℃变化到40.0 ℃的过程中，的阻值随温度的平均变化率是，负号表示随着温度升高的阻值减小.
20．答案：333 m/s
解析：在这段时间内飞机的位移为
则飞机飞行的速度
21．答案：见解析
解析：电磁波对当今社会的发展具有重要的作用，人们生活中用到的手机、微波炉、遥控器等，都是电磁波的应用，没有电磁波就没有当今科技发展的日新月异。但是，事物都有两面性，电磁波给人们生活带来方便的同时，也会有一些不良的影响。一些高频电磁波的辐射会对人体有一定影响，如孕妇体检时不能进行X射线照射。此外，经常处于过量的辐射下，人体也会出现新陈代谢紊乱等后果。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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