2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）13C電磁場與電磁波提升版電磁場與電磁波知識點：電磁場與電磁波一、電磁場1．變化的磁場產生電場(1)實驗基礎：如圖所示，在變化的磁場中放一個閉合電路，電路里就會產生感應電流．(2)麥克斯韋的見解：電路里能產生感應電流，是因為變化的磁場產生了電場，電場促使導體中的自由電荷做定向運動．(3)實質：變化的磁場產生了電場．2．變化的電場產生磁場麥克斯韋假設，既然變化的磁場能產生電場，那么變化的電場也會在空間產生磁場．二、電磁波1．電磁波的產生：變化的電場和磁場交替產生，由近及遠向周圍傳播，形成電磁波．2．電磁波的特點：(1)電磁波在空間傳播不需要介質；(2)電磁波是橫波：電磁波中的電場強度與磁感應強度互相垂直，而且二者均與波的傳播方向垂直，因此電磁波是橫波．(3)電磁波的波長、頻率、波速的關系：v＝λf，在真空中，電磁波的速度c＝3.0×108m/s.(4)電磁波能產生反射、折射、干涉、偏振和衍射等現象．3．電磁波具有能量電磁場的轉換就是電場能量與磁場能量的轉換，電磁波的發射過程是輻射能量的過程，傳播過程是能量傳播的過程．技巧點撥一、電磁場對麥克斯韋電磁場理論的理解(1)變化的磁場產生電場①均勻變化的磁場產生恒定的電場．②非均勻變化的磁場產生變化的電場．③周期性變化的磁場產生同頻率的周期性變化的電場．(2)變化的電場產生磁場①均勻變化的電場產生恒定的磁場．②非均勻變化的電場產生變化的磁場．③周期性變化的電場產生同頻率的周期性變化的磁場．二、電磁波與機械波的比較名稱項目機械波電磁波研究對象力學現象電磁現象周期性位移隨時間和空間做周期性變化電場強度E和磁感應強度B隨時間和空間做周期性變化傳播情況傳播需要介質，波速與介質有關，與頻率無關傳播無需介質，在真空中波速等于光速c，在介質中傳播時，波速與介質和頻率都有關產生機理由質點(波源)的振動產生由電磁振蕩激發波的特點橫波或縱波橫波干涉和衍射可以發生干涉和衍射例題精練1．（2021春?薛城區期中）有關電磁場理論下列說法正確的是（）A．變化的磁場一定產生變化的電場 B．均勻變化的電場產生均勻變化的磁場 C．穩定的磁場能夠在周圍空間產生穩定的電場 D．變化的電場和變化的磁場互相激發，由近及遠傳播形成電磁波【分析】根據麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，交替產生，由近向遠傳播，形成電磁波。【解答】解：A、根據麥克斯韋電磁理論可知，均勻變化的磁場，產生穩定的電場，非均勻變化的磁場，產生變化的電場，故A錯誤；B、根據麥克斯韋電磁理論可知，均勻變化的電場，產生穩定的磁場，非均勻變化的電場，產生變化的磁場，故B錯誤；C、穩定的磁場周圍沒有電場產生，故C錯誤；D、根據麥克斯韋電磁理論可知，均勻變化的電場，產生穩定的磁場，非均勻變化的電場，產生變化的磁場，變化的電場和變化的磁場互相激發，由近及遠傳播形成電磁波，故D正確。故選：D。【點評】解決本題的關鍵知道麥克斯韋電磁場理論，要注意變化的電場產生磁場，穩定的電場周圍沒有磁場，知道電磁波的產生機理。2．（2020春?武昌區校級月考）關于下列說法，正確的是（）A．X射線可以用于機場檢查箱內的物品 B．雷達是利用電磁波中的長波遇到障礙物時能繞過去的特點來更好地追蹤目標的 C．用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質印刷的文字會發出可見光 D．根據麥克斯韋電磁場理論知，變化的電場一定產生變化的磁場【分析】X射線是由原子中的內層電子發射的，具有較強的穿透性。電磁波中波的波長短，不容易發生衍射。紫外線具有熒光作用。根據電磁理論：變化的電場一定產生的磁場，變化的磁場一定產生電場。【解答】解：A、X射線的頻率較高，穿透力較強，醫學上常用X射線作透視檢查，也可用于機場檢查箱內的物品，故A正確；B、雷達是利用電磁波中波長較短，不容易發生衍射，從而追蹤目標，故B錯誤；C、紫外線照射時，大額鈔票上用熒光物質印刷的文字會發出可見光，故C錯誤；D、根據麥克斯韋電磁理論：均勻變化的電場產生穩恒的磁場，非均勻變化的電場才產生變化的磁場，故D錯誤。故選：A。【點評】此題考查了X射線的特性、電磁波譜和麥克斯韋電磁場理論等相關知識，解題的關鍵是掌握紅外光與紫外線的區別，理解雷達的工作原理，注意電場的變化有均勻變化與非均勻變化兩種形式。隨堂練習1．（2020春?新津縣校級月考）關于電磁波的下列說法，正確的是（）A．做變速運動的電荷可以在周圍的空間產生電磁波 B．電磁波不具有能量 C．麥克斯韋第一次通過實驗驗證了電磁波的存在 D．赫茲預言了電磁波的存在【分析】根據麥克斯韋的電磁場理論分析，做變速運動的電荷會在空間產生變化的電磁場，形成電磁波。電磁波可以傳播能量。麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在。【解答】解：A、根據麥克斯韋的電磁場理論可知，做變速運動的電荷會在空間產生變化的電磁場，變化的電磁場在空間傳播，形成電磁波，故A正確；B、電磁波能夠傳播能量，說明電磁波具有能量，故B錯誤；CD、麥克斯韋預言了電磁波的存在，是赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，故CD錯誤。故選：A。【點評】此題考查了電磁波的基本性質，知道電磁波的傳播特點，并明確麥克斯韋的電磁場理論，掌握電磁場的產生規律是解題的關鍵。2．（2019秋?海淀區期末）關于電磁波，下列說法中正確的是（）A．變化的電場一定在周圍空間產生變化的磁場 B．麥克斯韋首先預言了電磁波的存在，法拉第最先用實驗證實了電磁波的存在 C．電磁波和機械波都依賴于介質才能傳播 D．各種頻率的電磁波在真空中的傳播速率都相同【分析】變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場。麥克斯韋首先預言了電磁波的存在，赫茲通過電火花實驗證實了電磁波的存在。電磁波的傳播不需要介質。電磁波在真空中傳播速率相等。【解答】解：A、根據麥克斯韋的電磁場理論可知，均勻變化的電場周圍產生恒定的磁場，周期性變化的電場周圍產生同頻率周期性變化的磁場，故A錯誤。B、麥克斯韋首先預言了電磁波的存在，赫茲通過電火花實驗證實了電磁波的存在，故B錯誤。C、電磁波的傳播不需要介質，機械波傳播需要介質，故C錯誤。D、各種頻率的電磁波在真空中的傳播速率都相同，均為光速，故D正確。故選：D。【點評】本題考查了電磁波的產生、傳播規律，解題的關鍵是明確麥克斯韋的電磁場理論，即變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場。3．（2019秋?大連期中）下列說法中正確的是（）A．磁場不能產生電場 B．電磁波的能量可能是連續的 C．法拉第發現了電流的磁效應 D．麥克斯韋預言了電磁波的存在【分析】電磁波是由變化電磁場產生的，變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波。電磁波是由麥克斯韋預言，而赫茲通過實驗證實了電磁波的存在。電磁波本身就是一種物質，且不連續的。【解答】解：A、變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，故A錯誤；B、普朗克提出，電磁波的能量是不連續的，故B錯誤；C、奧斯特發現了電流的磁效應，故C錯誤；D、電磁波是由麥克斯韋預言，而赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，故D正確；故選：D。【點評】解決本題的關鍵知道電磁波的產生原理，以及知道電磁波的類型。對于這些基本知識要熟練掌握并能正確應用。綜合練習一．選擇題（共15小題）1．（2021春?華安縣月考）關于電磁波，下列說法中正確的是（）A．電磁波是由恒定不變的電場或磁場產生的 B．超聲波屬于電磁波 C．光屬于電磁波 D．電磁波不能在真空中傳播【分析】根據麥克斯韋的電磁場理論可知，恒定不變的電場不會產生磁場，恒定不變的磁場不會產生電場。超聲波是聲波。光是電磁波。電磁波傳播不需要介質。【解答】解：A、根據麥克斯韋的電磁場理論可知，電磁波是由周期性變化的電場或磁場產生的，故A錯誤；B、超聲波是聲波，不屬于電磁波，故B錯誤；C、光具有波粒二象性，屬于電磁波，故C正確；D、電磁波傳播不需要介質，能在真空中傳播，故D錯誤。故選：C。【點評】此題考查了電磁波的特性，解題的關鍵是明確變化的磁場產生變化的電場，變化的電場產生變化的磁場，不斷交替變化產生電磁波。2．（2021春?廈門期末）根據麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是（）A．變化的電場一定產生變化的磁場 B．均勻變化的電場產生均勻變化的磁場 C．恒定的電場產生恒定的磁場 D．振蕩電場產生同頻率的振蕩磁場【分析】麥克斯韋的電磁場理論中變化的磁場一定產生電場，變化的電場一定產生磁場，當中的變化有均勻變化與周期性變化之分。【解答】解：A、根據麥克斯韋電磁場理論，變化的電場一定產生磁場，但不一定變化，故A錯誤。B、變化的磁場一定產生電場，但是產生的電場不一定是變化的，均勻變化的磁場產生的是恒定的電場，周期性變化的磁場產生周期性變化的電場，故B錯誤。C、恒定的電場不會產生磁場，恒定的磁場也不會產生電場，故C錯誤；D、由上分析，可知，振蕩電場會產生同頻率的振蕩磁場，故D正確。故選：D。【點評】考查麥克斯韋的電磁場理論中變化的分類：均勻變化與非均勻（或周期性）變化。3．（2021春?西城區期末）關于電磁場和電磁波，下列說法正確的是（）A．任何電場都會產生磁場 B．任何磁場都會產生電場 C．麥克斯韋預言了電磁波的存在 D．電磁波是縱波，可以在真空中傳播【分析】電磁波是由變化電磁場產生的，變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波。電磁波是由麥克斯韋預言，而赫茲通過實驗證實了電磁波的存在。電磁波本身就是一種物質，且是橫波。【解答】解：AB、變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，而變化有均勻變化與非均勻變化，當均勻變化的則會產生穩定的，故AB錯誤；C、電磁波是由麥克斯韋預言，而赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，故C正確；D、電磁波是橫波，變化的電場與變化磁場相互垂直，能在真空中傳播的。故D錯誤；故選：C。【點評】解決本題的關鍵知道電磁波的產生原理，以及知道電磁波的類型。對于這些基本知識要熟練掌握并能正確應用。4．（2020?揚州學業考試）下列關于麥克斯韋電磁場理論的說法正確的是（）A．變化的電場一定能產生變化的磁場 B．變化的磁場一定能產生變化的電場 C．電磁波的傳播過程就是電子的傳播過 D．電磁波的傳播過程就是電磁能的傳播過程【分析】麥克斯韋的電磁場理論中變化的磁場一定產生電場，當中的變化有均勻變化與周期性變化之分。【解答】解：A、均勻變化的電場產生穩定的磁場，而非均勻變化的電場產生非均勻變化的磁場，恒定的電場不會產生磁場，故A錯誤；B、均勻變化的磁場一定產生穩定的電場，而非均勻變化的磁場將產生非均勻變化的電場，恒定的磁場不會產生電場，故B錯誤；CD、電磁波是由變化的電磁場產生的，電磁波的傳播過程就是電磁能的傳播過程，故C錯誤；D正確；故選：D。【點評】考查麥克斯韋的電磁場理論中變化的分類：均勻變化與非均勻（或周期性）變化。電磁波被麥克斯韋預言了存在，而赫茲證實了電磁波的存在。5．（2021春?資陽期末）關于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關 B．周期性變化的電場和磁場可以相互激發，形成電磁波 C．利用電磁波傳遞信號可以實現無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸 D．電磁波可以由電磁振蕩產生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失【分析】電磁波在真空中的傳播速度都相同；變化的電場和磁場互相激發，形成由近及遠傳播的電磁波；當波源的電磁振蕩停止時，只是不能產生新的電磁波，但已發出的電磁波不會立即消失；電磁波利用光的全反射原理，可通過光纖傳播。【解答】解：A、電磁波在真空中的傳播速度都相同，與電磁波的頻率無關。故A錯誤。B、變化的電場不一定產生變化的磁場，比如均勻變化的電場產生穩定的磁場。故B正確。C、電磁波傳遞信號可以實現無線通信，電磁波也能通過電纜、光纜傳輸。故C錯誤。D、當發射電路的電磁振蕩停止了，只是不能產生新的電磁波，但已發出的電磁波不會立即消失，還要繼續傳播一段時間。故D錯誤。故選：B。【點評】解決本題的關鍵知道電磁波的特點，以及知道電磁波的運用，同時知道電磁波產生的條件。6．（2020?通州區學業考試）電磁波在空中的傳播速度為v，北京交通廣播電臺的頻率為f，該電臺所發射電磁波的波長為（）A．vf B． C． D．【分析】本題比較簡單，根據光速、頻率、波長之間關系直接即可求解。【解答】解：根據光速、頻率、波長之間關系有：v＝λf，所以λ＝，故ABC錯誤，D正確。故選：D。【點評】要熟練應用公式v＝λf進行有關運算，可以將電磁波與機械波進行比較學習。7．（2020?秦州區校級學業考試）電磁波在空中的傳播速度為v．北京交通廣播電臺的頻率為f，該電臺所發射電磁波的波長為（）A． B． C． D．vf【分析】明確光速、頻率、波長之間關系，根據公式即可求得電磁波的波長．【解答】解：根據光速、頻率、波長之間關系有：v＝λf，所以λ＝，故A正確BCD錯誤。故選：A。【點評】本題要熟練應用公式v＝λf進行有關運算，可以將電磁波與機械波進行比較學習．8．（2020秋?泉山區校級期中）下列說法不正確的是（）A．變化的電場一定產生變化的磁場 B．麥克斯韋預言電磁波的存在 C．赫茲用實驗證明電磁波的存在 D．醫學上使用的“CT”機用的是X射線【分析】麥克斯韋電磁場理論的核心思想是：變化的磁場可以激發渦旋電場，變化的電場可以激發渦旋磁場；而赫茲用實驗證明電磁波的存在．【解答】解：A、麥克斯韋預言電磁波的存在，其理論為變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場，但均勻變化的電場只能產生恒定的磁場，故A錯誤B、赫茲用實驗證明電磁波的存在，故B正確；D、“CT”機是利用X射線從不同角度照射人體，計算機對其投影進行分析，給出人體組織照片。故D正確。本題選錯誤的，故選：A。【點評】明確麥克斯韋電磁場理論以及電磁場的發現歷程，知道CT機的基本原理是利用了X射線進行工作的．9．（2021春?醴陵市校級期中）下列關于電磁波的說法中不正確的是（）A．麥克斯韋預言了電磁波的存在 B．赫茲證實了電磁波的存在 C．電磁波的傳播需要介質 D．變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場【分析】電磁波的傳播不需要靠介質，可以在真空中傳播，也可在介質中傳播；麥克斯韋預言力電磁波的存在，赫茲第一次驗證了電磁波的存在．【解答】解：A、麥克斯韋預言力電磁波的存在，赫茲第一次驗證了電磁波的存在，故AB正確。C、電磁波的傳播不需要靠介質，可以在真空中傳播，也可在很多介質中傳播，如在水、空氣、光導纖維中等；故C錯誤；D、根據電磁波理論可知，變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，故D正確。本題選錯誤的，故選：C。【點評】本題主要考查電磁波傳播特點，麥克斯韋預言電磁波的存在，赫茲證實電磁波的存在，同時注意掌握電磁理傳播的主要特點以及電磁波的產生規律．10．（2020秋?徐州期中）關于電磁波，下列說法中正確的是（）A．首先預言電磁波存在的物理學家是赫茲 B．麥克斯韋通過實驗證實了電磁波的存在 C．電磁波不能在真空中傳播 D．在空氣中頻率越大的電磁波，其波長越小【分析】明確電磁波的發現歷程，知道電磁波可以在真空中傳播，根據C＝λf可明確波長與頻率之間的關系．【解答】解：A、首先預言電磁波存在的物理學家是麥克斯韋，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在；故AB錯誤；C、電磁波是種能量形式，它可以在真空中傳播；故C錯誤；D、由C＝λf可知，在空氣中頻率越大的電磁波，其波長越小；故D正確；故選：D。【點評】本題考查電磁波的產生及其傳播規律等，要注意明確電磁波本身是種能量，可以在真空中傳播．11．（2020秋?漣水縣校級月考）早期電視機接收的頻道為1～12頻道（48.5MHz～223MHz），全頻道電視機所接收的頻道除1～12頻道外，還包括13～56頻道（470MHz～862MHz）。則當頻率為470MHz時電視機所接收的無線電波的波長約為（）A．6.19m B．1.35m C．0.64m D．0.35m【分析】電磁波的波速c、波長λ和頻率f的關系是c＝λf；電磁波的波速是一定值，為c＝3×108m/s，根據公式求出波長。【解答】解：電磁波的波速c、波長λ和頻率f的關系是c＝λf；c＝λf電磁波的波長：λ＝＝＝0.64m。故選：C。【點評】此題主要考查的是學生對電磁波的波速、波長和頻率之間關系式的理解和掌握，基礎性題目。12．（2021春?新化縣校級期末）關于電磁波傳播速度表達式v＝λf，下述結論中正確的是（）A．波長越大，傳播速度就越大 B．頻率越高，傳播速度就越大 C．發射能量越大，傳播速度就越大 D．電磁波的傳播速度與傳播介質有關【分析】電磁波的傳播不需介質，傳播的速度與介質有關，在真空中傳播的速度等于光速。【解答】解：AB、在真空中，所有電磁波的傳播速度都相等，在同一介質中，波長越大，頻率越低，傳播速度越大，故AB錯誤；C、電磁場是傳遞能量的一種形式，電磁波的傳播速度與發射能量無關，故C錯誤；D、電磁波的傳播速度與傳播介質有關，同一電磁波在不同介質中傳播速度不一樣，故D正確。故選：D。【點評】本題關鍵要知道電磁波傳播速度的決定因素：介質的性質，與電磁波的波長、頻率、能量均無關。13．（2020秋?增城區校級期末）關于電磁波和聲波，下列說法正確的是（）A．電磁波和聲波的傳播都需要借助于介質 B．電磁波在任何介質中傳播的速度都相同，而聲波的波速大小與介質密切相關 C．電磁波和聲波都能產生反射現象 D．電磁波是波，聲波也是波，理論上它們是同種性質的波【分析】電磁波是由變化電磁場產生的，變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波。電磁波本身就是一種物質傳播不需要介質，電磁波在真空中傳播的速度等于光速，與頻率無關；聲波屬于機械波，傳播需要依賴介質，而不同頻率在同一均勻介質中傳播速度相同；都能發生反射現象。【解答】解：A、電磁波本身是一種物體，傳播可不依賴介質，而聲波的傳播需要借助于介質，故A錯誤；B、電磁波在不同介質中傳播的速度不相同，只有在真空中才相同，而聲波的波速大小與介質密切相關化，同一均勻介質，聲波的傳播速度相同的。故B錯誤；C、電磁波和聲波，它們都屬于波，均能產生反射現象，故C正確；D、電磁波是一種波，聲波也是一種波，它們具有波的共性，但前者是電磁場在空間的傳播，后者是機械振動在介質中的傳播，不同，故D錯誤；故選：C。【點評】本題關鍵要明確電磁波的產生機理、傳播特點，掌握機械波產生的機理，注意兩者的區別與聯系是解題的關鍵。14．（2020?張店區校級學業考試）關于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是（）A．電磁場由發生區域向遠處的傳播就是電磁波 B．在電場的周圍總能產生磁場，在磁場的周圍總能產生電場 C．電磁波是一種物質，只能在真空中傳播 D．電磁波傳播的速度總是3.0×108m/s【分析】電磁波是由變化電磁場產生的，變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波．電磁波在真空中傳播的速度等于光速，與頻率無關．電磁波本身就是一種物質．【解答】解：A、變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波，故A正確；B、變化的電場和變化的磁場是相互聯系的，它們統稱為電磁場。故B錯誤；C、電磁場本身就是一種物質，可以不依賴物質傳播，故C錯誤；D、電磁波在真空中傳播速度是3×108m/s，在其他介質中的傳播速度要小。故D錯誤；故選：A。【點評】解決本題的關鍵知道電磁波的產生原理，以及知道電磁波譜所包含：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．對于這些基本知識要熟練掌握并能正確應用．15．（2020?浙江學業考試）下面所列的波，均屬于電磁波的是（）A．聲波、水波、微波 B．聲波、水波、X射線 C．聲波、水波，r射線 D．無線電波、紅外線、紫外線【分析】要解答本題需掌握：γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線等都是電磁波．【解答】解：根據課本電磁波譜可知：γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線等都是電磁波；超聲波、次聲波不屬于電磁波，它是聲波；水波也不是電磁波。故選：D。【點評】本題主要考查學生對電磁波譜的了解和掌握，是一道基礎題．二．多選題（共10小題）16．（2021春?錫山區校級期末）關于電磁波下列說法正確的是（）A．周期性變化的電場和磁場可以相互激發，形成電磁波 B．電磁波可以在真空中傳播，而水波和聲波的傳播離不開介質 C．赫茲通過一系列實驗，證實了麥克斯韋關于光的電磁理論 D．遙控器發出的紅外線波長與醫院“CT”中的X射線波長相同【分析】電磁波是由變化電磁場產生的，變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波；電磁波可以在真空中傳播，而機械波傳播離不開介質；赫茲證實了麥克斯韋關于光的電磁理論，紅外線的波長比X射線的波長長。【解答】解：A、電磁波是由周期性變化的電場和磁場可以相互激發，逐漸向外傳播，形成電磁波，故A正確；B、電磁波可以在真空中傳播，而水波和聲波屬于機械波，傳播離不開介質，故B正確；C、赫茲通過一系列實驗，證實了麥克斯韋關于光的電磁理論，故C正確；D、紅外線的波長比X射線的波長長，故D錯誤。故選：ABC。【點評】解決本題的關鍵知道電磁波的產生機理，以及知道電磁波的特點。17．（2021?安徽模擬）如圖所示是沿z軸方向傳播的電磁波的模型圖，箭頭線段長度表示了場強大小，已知光速為c。下列關于電磁波說法正確的有（）A．電磁波傳播空間，一定存在均勻變化的電場 B．電磁波傳播空間，一定存在均勻變化的磁場 C．圖示電磁波在真空中傳播的速度為c D．圖示電磁波若在真空中傳播則說明頻率為 E．從圖示電磁波模型來看電磁波屬于橫波【分析】根據麥克斯韋電磁學理論只有應該是周期性變化的電磁場才能激發電磁波。所有電磁波在真空中傳播的速度都是光速。所有電磁波都是橫波。【解答】解：AB、根據麥克斯韋電磁學理論，均勻變化的電場激發恒定的磁場，均勻變化的磁場激發恒定的電場，恒定的磁場不能激發電場，恒定的電場不能激發磁場，因此只有應該是周期性變化的電磁場才能激發電磁波，故AB錯誤；C、所有電磁波在真空中傳播的速度都是光速，故C正確；D、根據波長、波速、頻率之間的關系，v＝λf有，f＝＝，故D正確。E、所有電磁波都是橫波，故E正確，故選：CDE。【點評】本題考查電磁波的相關知識，注意掌握基本知識點，加強記憶，多練習。18．（2020秋?莒縣期中）現在我們已經學習了電磁波和機械波，下列關于它們的共同特點，正確的是（）A．電磁波和機械波的傳播都離不開介質 B．電磁波和機械波不但可以傳遞能量，還可以傳遞信息 C．電磁波和機械波都能夠產生反射、折射、干涉、衍射現象 D．電磁波和機械波從一種介質進入另一種介質，傳播速度都不變【分析】明確電磁波和機械波的區別，知道電磁波是一種特殊物質，而機械波卻不是；波從一種介質進入另一種介質，傳播速度會變化；干涉和衍射現象是波的特有現象，一切波都能發生干涉和衍射現象。【解答】解：A、機械波的傳播需要介質，不可以在真空中傳播，電磁波傳播不需要介質，可以在真空中傳播，故A錯誤；B、一切波不但可以傳遞能量，還可以傳遞信息，故B正確；C、機械波和電磁波它們屬于波，都能發生反射、折射、干涉和衍射現象，故C正確；D、機械波的傳播速度只取決于介質，和頻率無關；電磁波的傳播速度不僅取決于介質，還和頻率有關，故D錯誤。故選：BC。【點評】本題考查對機械波和電磁波特性的理解能力，既要抓住共性，更要抓住區別。機械波在介質中傳播速度大，而電磁波在真空中傳播速度最大。19．（2021春?平邑縣校級期中）有關電磁場理論說法正確的是（）A．麥克斯韋預言了電磁波的存在，并揭示了電、磁、光現象在本質上的統一性 B．均勻變化的磁場一定產生變化的電場 C．在LC振蕩電路中，在電容器放電完畢瞬間，線圈中產生的自感電動勢最大 D．赫茲通過一系列實驗，證明了麥克斯韋關于光的電磁理論【分析】明確電磁波的發現歷程以及相關內容，知道只有交變的電（磁）場才能產生交變的磁（電）場，同時明確麥克斯韋與赫茲的貢獻。根據LC振蕩電路各個物理量的變化規律分析。【解答】解：A、麥克斯韋預言了電磁波的存在，并揭示了電、磁、光現象在本質上的統一性，故A正確；B、變化的電場產生磁場，均勻變化的磁場一定產生恒定不變的電場，故B錯誤；C、電容器放電完畢的瞬間，線圈自感電動勢E＝，電容器放電完畢瞬間，I最大，但變化率為零，自感電動勢為零，故C錯誤；D、赫茲通過一系列實獫，證實了麥克斯韋關于光的電磁理論，故D正確。故選：AD。【點評】此題考查了電磁波的發射、傳播和接收，了解電磁波的發現歷程，要明確麥克斯韋預言了電磁波的存在，但赫茲通過實驗證實了電磁波的存在。20．（2021春?萊州市校級月考）有關電磁場理論說法正確的是（）A．法拉第預言了電磁波的存在，并揭示了電、磁、光現象在本質上的統一性 B．均勻變化的磁場一定產生恒定的電場 C．均勻電荷的電場產生均勻變化的磁場 D．赫茲通過一系列實驗，證明了麥克斯韋關于光的電磁理論【分析】明確電磁波的發現歷程以及相關內容，知道只有交變的電（磁）場才能產生交變的磁（電）場，同時明確麥克斯韋與赫茲的貢獻。【解答】解：A、麥克斯韋預言了電磁波的存在，并揭示了電、磁、光現象在本質上的統一性，故A錯誤；BC、變化的電場一定產生磁場，但如果是均勻變化的磁場，只能產生恒定不變的電場，故B正確，C錯誤；D、赫茲通過一系列實獫，證實了麥克斯韋關于光的電磁理論，故D正確。故選：BD。【點評】本題考查電磁波的發現歷程，要明確麥克斯韋預言了電磁波的存在，但赫茲通過實驗證實了電磁波的存在。21．（2021春?雙流區校級月考）下列說法中正確的是（）A．變化的電場一定能夠在其周圍空間產生變化的磁場從而形成電磁波 B．當觀察者向靜止的聲源運動時，接收到的聲音的波長大于聲源發出的波長 C．相對論認為時間和空間與物質的運動狀態有關 D．機械波的傳播需要介質，電磁波能夠在真空中傳播 E．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線中頻率最高的是X射線【分析】周期性變化的電場一定能夠在其周圍空間產生周期性變化的磁場。根據多普勒效應分析波的頻率的變化。相對論認為時間和空間與物質的運動狀態有關。機械波傳播需要介質。【解答】解：A、周期性變化的電場一定能夠在其周圍空間產生周期性變化的磁場；均勻變化的電場能夠在其周圍空間產生穩定的磁場，故A錯誤。B、根據多普勒效應，當觀察者向靜止的聲源運動時，接收到的聲音的頻率大于聲源發出的頻率，結合v＝λf可知，接收到的聲音的波長小于聲源發出的波長，故B錯誤。C、相對論認為時間和空間與物質的運動狀態有關，故C正確。D、機械波的傳播需要介質，電磁波的傳播不需要介質，可在真空中傳播，故D正確。E、無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線是按波長變短的順序排列，故頻率最高的是X射線，故E正確。故選：CDE。【點評】此題涉及電磁波的產生、多普勒效應、相對論以及電磁波譜等知識點的問題，對于此類基礎知識要理解并多加積累。難度不大，屬于基礎題。22．（2020秋?葫蘆島月考）下列說法正確的是（）A．只要有磁場，就能產生電磁波 B．電磁波能在水中傳播 C．X射線的波長大于紅外線的波長 D．電磁波傳播時能攜帶信息【分析】依據周期性變化的磁場產生電場，周期性變化電場產生磁場，從而產生電磁波，電磁波能在真空中傳播，也能在介質中傳播；根據電磁波譜，即可判定；電磁波、機械波均能攜帶信息。【解答】解：A、變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場；均勻變化的磁場產生穩定電場，不能產生電磁波，故A錯誤；B、電磁波是一種特殊物質，能在真空中傳播，也能在介質中傳播，故B正確；C、X射線的波長小于紅外線的波長，故C錯誤；D、所有波都能傳遞信息，故電磁波能夠攜帶信息，故D正確；故選：BD。【點評】此題要理解麥克斯韋電磁場理論，熟知電磁波性質，并明確電磁波與機械波的區別與聯系，注意加強記憶電磁波譜的內容。23．（2020秋?沭陽縣期中）下列敘述正確的是（）A．一切物體都在輻射電磁波，電磁波具有能量 B．光是一種電磁波 C．普朗克提出了能量子假說 D．自然界的能量守恒，不同形式的能可互相轉化，所以不需要節約能源【分析】熱輻射是物體由于具有溫度而輻射電磁波的現象；光是一種電磁波；普朗克提出了能量子假說；自然界的能量守恒，但能直接應用的能源使用后品質降低，不能直接應用，所以可利用能源越來越少。【解答】解：A、自然界的任何物體都向外輻射電磁波，溫度越高，輻射電磁波的本領越強，故A正確；B、光是一種電磁波，具有波粒二象性，故B正確；C、普朗克提出了能量子假說，認為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，并利用能量子假說成功解釋了黑體輻射規律，故C正確；D、自然界的能量守恒，但能直接應用的能源使用后品質降低，不能直接應用，所以可利用能源越來越少，需要節約能源，故D錯誤。故選：ABC。【點評】本題考查了光的本性、能量子假說和節約能源等知識，解題的關鍵是課本基本知識的掌握，理解光的波粒二象性。24．（2020?道里區校級一模）梳子在梳頭后帶上電荷，搖動這把梳子在空中產生電磁波。該電磁波（）A．是橫波 B．是由于電荷運動產生的 C．不能在真空中傳播 D．只能沿著梳子搖動的方向傳播 E．在空氣中的傳播速度約為3×108m/s【分析】電磁波是橫波，它的傳播不需要介質；電磁波中電場和磁場的方向相互垂直，電磁波傳播的速度在真空中為光速。【解答】解：AB、根據電磁波的特點可知，電磁波為橫波，是由于電荷運動產生的，故AB正確；C、電磁波的傳播不需要介質，可以在真空中傳播。故C錯誤；D、電磁波產生后，可以在任意方向傳播，故D錯誤；E、電磁波傳播的速度在真空中等于光速，在空氣中的傳播速度約為3×108m/s，故E正確。故選：ABE。【點評】本題考查了有關電磁場和電磁波的基本知識，對于這些基本知識要熟練掌握并能正確應用。25．（2020秋?福田區校級期中）某電路中的電場隨時間變化的圖象如圖所示，其中不能發射電磁波的電場是（）A． B． C． D．【分析】根據麥克斯韋的電磁場理論，周期性變化的電場會產生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場會產生周期性變化的電場，周期性變化的磁場與電場不斷的相互激發，會使電磁場由近及遠的傳播，形成電磁波。【解答】解：A、圖A是穩定的電場，不能產生磁場，故A錯誤。B、C、圖B與圖C是均勻變化的電場，產生恒定不變的磁場，也不能形成電磁波，故B錯誤，C錯誤。D、圖D是按正弦函數規律周期性變化的電場，會產生同頻率的周期性變化的磁場，能形成電磁場，向外發射電磁波，故D正確。本題選擇錯誤的，故選：ABC。【點評】本題關鍵熟悉電磁波的產生機理，要明確周期性變化的電場或磁場可以產生電磁波，均勻變化的電場或磁場不能產生電磁波。三．填空題（共5小題）26．（2020秋?道里區校級期中）某一電磁波在真空中的傳播頻率為2450MHz，它的波長為0.12m．【分析】電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s；已知波速與頻率，由λ＝可求出電磁波的波長．【解答】解：電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s；電磁波的波長為：λ＝＝≈0.12m；故答案為：0.12【點評】本題考查了電磁波在真空中的傳播速度、求電磁波的波長問題，是一道基礎題；要記住電磁波在真空中的傳播速度；掌握波速、波長與頻率間的關系．27．（2021春?臨湘市期末）麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證明了電磁波的存在．【分析】本題主要考查學生對：電磁波的產生的了解和掌握，屬于基礎題目．【解答】解：1864年，英國青年物理學家麥克斯韋在研究了當時所發現的電磁現象的基礎上，建立了麥克斯韋電磁理論，并預言了電磁波的存在；1888年，德國青年物理學家赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在．故答案為：麥克斯韋電磁，赫茲．【點評】1864年，物理學家麥克斯韋預言了電磁波的存在；1888年，物理學家赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在．這一事實是經典電磁學的重要基石．28．（2020秋?金臺區期末）麥克斯韋的電磁理論主要有兩個基本觀點，是變化的電場產生磁場和變化的磁場產生電場．【分析】解答本題應熟練掌握麥克斯韋的電磁場理論：變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場．周期性變化的電場產生同頻率變化的磁場．【解答】解：麥克斯韋的電磁場理論：變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場．在電場的周圍不一定存在著由該電場產生的磁場，原因是若變化的電場就一定產生磁場，若是穩定的電場則不會產生磁場的．若周期性變化的電場一定產生同周期變化的磁場，而均勻變化的電場不能產生均勻變化的磁場，故答案為：變化的電場產生磁場；變化的磁場產生電場【點評】麥克斯韋的電磁場理論中變化的磁場一定產生電場，變化有均勻變化與非均勻變化之分，當均勻變化時，則產生穩定的；當非均勻變化時，則也會產生非均勻的．29．（2020?江蘇模擬）麥克斯韋電磁場理論的主要內容包含以下兩點：（1）變化的磁場產生電場；（2）變化的電場產生磁場．【分析】根據麥克斯韋電磁場理論知變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場．【解答】解：變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場．【點評】本題關鍵記住麥克斯韋電磁場理論，知道均勻變化磁場產生恒定的電場，周期性變化的磁場產生周期性變化的電場，基礎題．30．（2020?句容市校級學業考試）電磁波在空氣中的傳播速度為3×108m/s，某廣播電臺能夠發射波長為50m的無線電波，那么收音機接收這個電臺時調諧的頻率應工作在6×106Hz．【分析】根據波速、波長、頻率的關系式v＝λf求出無線電波的頻率，接收電臺的調諧頻率等于電磁波的頻率．【解答】解：根據v＝λf得，f．所以收音機接收這個電臺時調諧的頻率應工作在6×106Hz．故答案為：6×106【點評】解決本題的關鍵知道電磁波波速、頻率、波長的關系．無線電波的發射和接收知識點：無線電波的發射和接收一、無線電波的發射1．要有效地發射電磁波，振蕩電路必須具有的兩個特點：(1)要有足夠高的振蕩頻率，頻率越高，發射電磁波的本領越大．(2)振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，因此采用開放電路．2．實際應用中的開放電路，線圈的一端用導線與大地相連，這條導線叫作地線；線圈的另一端與高高地架在空中的天線相連．3．電磁波的調制：在電磁波發射技術中，使載波隨各種信號而改變的技術．調制分為調幅和調頻．(1)調幅(AM)：使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而改變的調制方法．(2)調頻(FM)：使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而改變的調制方法．二、無線電波的接收1．接收原理：電磁波在傳播時如果遇到導體，會使導體中產生感應電流，空中的導體可以用來接收電磁波，這個導體就是接收天線．2．電諧振：當接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產生的振蕩電流最強，這種現象叫作電諧振，相當于機械振動中的共振．(1)調諧：使接收電路產生電諧振的過程．(2)解調：把聲音或圖像信號從高頻電流中還原出來的過程．調幅波的解調也叫檢波．三、電視廣播的發射和接收1．電視廣播信號是一種無線電信號，實際傳播中需要通過載波將信號調制成高頻信號再進行傳播．2．高頻電視信號的三種傳播方式：地面無線電傳輸、有線網絡傳輸以及衛星傳輸．3．電視信號的接收：電視機接收到的高頻電磁波信號經過解調將得到的信號轉變為圖像信號和伴音信號．技巧點撥一、無線電波的發射1．有效發射電磁波的條件要有效地向外發射電磁波，振蕩電路必須具有的兩個特點：(1)要有足夠高的振蕩頻率．頻率越高，振蕩電路發射電磁波的本領越大，如果是低頻信號，要用高頻信號運載才能將其更有效地發射出去．(2)采用開放電路．采用開放電路可以使振蕩電路的電磁場分散到盡可能大的空間，如下圖.2．調制(1)概念：把要傳遞的信號“加”到高頻等幅振蕩電流上，使載波隨各種信號而改變.(2)調制的分類①調幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而改變的調制技術，如下圖所示．②調頻：使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而改變的調制技術，如下圖所示．二、無線電波的接收1．無線電波的接收原理利用電磁感應在接收電路產生和電磁波同頻率的電流．2．方法(1)利用調諧產生電諧振，使接收電路的感應電流最強．(2)利用解調把接收電路中的有用信號分離出來．(3)調諧和解調的區別：調諧就是一個選臺的過程，即選攜帶有用信號的高頻振蕩電流，在接收電路中產生最強的感應電流的過程；解調是將高頻電流中攜帶的有用信號分離出來的過程．例題精練1．（2021春?無錫期末）5G是“第五代移動通信技術”的簡稱，其最顯著的特征之一為具有超高速的數據傳播速率。5G信號一般采用3.3×109～6×109Hz頻段的無線電波，而第四代移動通信技術4G的頻段范圍是1.88×109～2.64×109Hz，則（）A．5G信號比4G信號所用的無線電波在真空中傳播的更快 B．5G信號相比于4G信號更不容易繞過障礙物，所以5G通信需要搭建更密集的基站C．空間中的5G信號和4G信號會產生干涉現象 D．5G信號是橫波，4G信號是縱波【分析】明確電磁波的性質，電磁波在真空中傳播速度均為光速，明確波長、頻率和波速間的關系；知道光的光粒二象性，明確波的頻率越大粒子性越明顯；波長越大，波動性越明顯；知道電磁波均為橫波。【解答】解：A、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故A錯誤；B、5G信號的頻率大于4G信號的頻率，所以5G信號的波長小于4G信號的波長，故5G信號更不容易發生明顯的衍射現象，因此5G信號相比于4G信號更不容易繞過障礙物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故B正確；C、空間中的5G信號和4G信號頻率不同，故不會產生干涉現象，故C錯誤；D、電磁波均為橫波，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了波粒二象性以及電磁波的傳播和接收規律，注意明確波長越長波動性越明顯，而頻率越高粒子性越明顯。2．（2021?寧波二模）2021年3月的兩會上，“5G+北斗”成為社會各界高度關注的熱詞，其將成為智能時代最重要的基礎設施之一。5G網絡使用的無線電波通信頻率是3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段，比目前通信頻率在0.3GHz～3.0GHz間的特高頻段的4G網絡擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率，5G網絡的傳輸速率是4G網絡的50～100倍。關于5G網絡使用的無線電波，下列說法正確的是（）A．衍射的本領比4G更強 B．在真空中的傳播速度比4G更快 C．會與真空中傳播的4G信號發生干涉 D．相同時間傳遞的信息量比4G更大【分析】明確電磁波的性質，知道電磁波在真空中傳播速度均為光速，并且電磁波為橫波；明確光的波粒二象性，知道頻率越大粒子性越明顯；波長越大，波動性越明顯。【解答】解：A、因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發生明顯的衍射現象，故A錯誤；B、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故B錯誤；C、4G和5G信號的頻率不同，兩種不同頻率的波不能發生干涉，故C錯誤；D、5G信號的帶寬更大，并且由于5G信號頻率更高，由E＝hv可知，光子能量更大，故相同時間傳遞的信息量比4G更大，故D正確。故選：D。【點評】本題電磁波的性質以及干涉和衍射現象，要注意明確電磁波在真空中的速度相同，頻率越小的電磁波其波長越長，越容易發生衍射現象。隨堂練習1．（2021?江蘇二模）“4G改變生活，5G改變社會”，中國已正式進入5G時代．4G所使用的電磁波頻率一般都低于6GHz（1G＝109），而5G所用的電磁波頻率一般在24GHz到100GHz之間，與4G使用的電磁波相比，5G使用的電磁波（）A．光子能量較小 B．光子動量較大 C．在真空中傳播速度更大 D．遇到障礙物更容易發生衍射現象【分析】5G使用的電磁波頻率比4G高，由光子能量表達式E＝hν可知，頻率越大，光子的能量越大；光在真空中的傳播速度都是相同的；根據發生明顯衍射現象的條件可知是否更易發生衍射現象。【解答】解：A、5G使用的電磁波頻率比4G高，由光子能量表達式E＝hν可知，頻率越大，光子的能量越大，故5G使用的電磁波光子能量更大，故A錯誤；B、光子動量p＝h，由于5G的光子頻率高，由c＝λf可知，5G使用的電磁波波長短，故5G電磁波的光子動量較大，故B正確；C、光在真空中的傳播速度都是相同的，故B錯誤；D、根據以上分析可知，5G使用的電磁波波長短，故5G信號不如4G信號更容易發生衍射現象，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了光子能量、動量以及光在真空中的速度，要注意正確理解題意，得出5G信號的頻率高于4G信號的頻率這一結論才能準確求解。2．（2021?河西區三模）抗擊新冠肺炎疫情的戰斗中，中國移動攜手“學習強國”推出了武漢實景24小時直播，通過5G超高清技術向廣大用戶進行九路信號同時直播武漢城市實況，全方位展現鏡頭之下的武漢風光，共期武漢“復蘇”。5G是“第五代移動通信技術”的簡稱，其最顯著的特征之一是具有超高速的數據傳輸速率。5G信號一般采用3.3×109~6×109Hz頻段的無線波，而現行第四代移動通信技術G的頻段范圍是1.88×109~2.64×109Hz，則（）A．相比4G信號，5G信號更不容易繞過障礙物，所以需要搭建更密集的基站 B．5G信號比4G信號所用的無線電波在真空中傳播得更快 C．空間中的5G信號和4G信號相遇會產生干涉現象 D．5G信號是橫波，4G信號是縱波【分析】5G信號的頻率較高，則波長較短，故5G信號更不容易發生明顯的衍射現象。任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同。5G信號和4G信號的頻率不一樣，不能發生干涉現象，電磁波均為橫波。【解答】解：A、5G信號的頻率較高，則波長較短，因此5G信號相比于4G信號不容易繞過障礙物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故A正確；B、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故B錯誤；C、5G信號和4G信號的頻率不一樣，不能發生干涉現象，故C錯誤；D、電磁波可以發生偏振現象，電磁波都是橫波，故D錯誤。故選：A。【點評】本題考查電磁波的發射傳播和接收、傳播速度、干涉現象、衍射現象、電磁波是橫波。要掌握這些知識點，要加強記憶。3．（2021春?德清縣校級月考）某人有兩部手機A和B，A的號碼B的號當用手機A撥打B的號碼時，既能聽到手機B的叫聲，又能看到B的顯示屏上顯示出A的號碼。現把手機A放到一個透明玻璃罩內，并抽成真空，再用手機B撥打號以下說法正確的是（）A．既能聽到A的叫聲，又能看到A顯示屏上顯示B．能聽到A的叫聲，但不能看到A顯示屏上顯示C．不能聽到A的叫聲，但能看到A顯示屏上顯示D．既不能聽到A的叫聲，又不能看到A顯示屏顯示出號碼【分析】聲波的傳播需要介質，固體、液體和氣體都能傳遞聲音，但聲波不能在真空中傳播；電磁波的傳播不需要介質，可以在真空中傳播。【解答】解：聲音不能在真空中傳播，撥打真空罩中手機不能聽到手機鈴聲，所以手機B撥打A的號碼，不能聽到A的叫聲；手機接收的是電磁波信號，能在電磁波真空中傳播，真空罩中的手機能接收到呼叫信號，故能看到A上顯示的B的號碼，即顯示故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】本題考查電磁波的傳播和接收；知道聲音不能在真空中傳播，而電磁波可以在真空中傳播是解決該題的關鍵。綜合練習一．選擇題（共20小題）1．（2021春?大竹縣校級期中）電磁波與聲波比較，下列說法中正確的是（）A．電磁波的傳播需要介質，聲波的傳播不需要介質 B．由空氣進入水中時，電磁波速度變小，聲波速度變大 C．電磁波是縱波，聲波是橫波 D．電磁波和聲波在介質中的傳播速度，都是由介質決定的，與頻率無關【分析】電磁波的傳播不需要介質；電磁波在真空中的傳播速度最大，在介質中傳播波速變小；而聲波的傳播需要有介質，且在空氣中傳播速度小于在液體中傳播速度；根據橫波和縱波的特點判斷；由公式v＝判斷，機械波的波速由介質決定。【解答】解：A、電磁波是橫波，其傳播不需要介質，而聲波的傳播需要介質，故A錯誤；B、電磁波在真空中的傳播速度最大，由空氣進入水中時，電磁波速度減小，而聲波在液體中的速度大于在空氣中傳播速度，故B正確；C、電磁波是橫波，聲波是縱波，故C錯誤；D、由公式v＝可知，電磁波在介質中的速度由介質和頻率共同決定的，而聲波的波速由介質的決定，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了電磁波與機械波，要了解機械波和電磁波的各種現象以及它們之間的區別和聯系；體會波的共性，并能正確區分電磁波和機械波的不同。2．（2021春?大竹縣校級期中）下列說法正確的是（）A．把傳遞的信號“加”到載波上的過程叫做調制 B．均勻變化的電場周圍產生恒定的磁場，恒定的磁場周圍產生恒定的電場 C．過強的紫外線照射有利于人的皮膚健康 D．為了有效向外輻射電磁波，振蕩電路必須采用開放電路，同時減小振蕩頻率【分析】根據調制的定義判斷；根據麥克斯韋電磁場理論判斷；根據紫外線的特點判斷；振蕩電路必須采用開放電路，同時提高振蕩頻率。【解答】解：A、把傳遞信號“加”到載波上的過程叫做調制，有調幅與調頻兩種方式，故A正確；B、均勻變化的電場周圍產生恒定的磁場，恒定的磁場周圍不會產生電場，故B錯誤；C、過強的紫外線會傷害人的眼睛和皮膚，不利于人的皮膚健康，故C錯誤；D、為了有效向外輻射電磁波，振蕩電路必須采用開放電路，同時提高振蕩頻率，故D錯誤。故選：A。【點評】本題考查了調制、麥克斯韋理論、紫外線、振蕩電路等基礎知識，關鍵是明確麥克斯韋的電磁波理論，屬于基礎題目。3．（2021春?煙臺期中）Wi﹣Fi（無線通信技術）是當今使用最廣的一種無線網絡傳輸技術，幾乎所有智能手機、平板電腦和筆記本電腦都支持Wi﹣Fi上網，WiFi信號的本質就是電磁波，波長約7～12厘米，通過無線路由器發射后將信號傳遞到設備上，使設備實現無線上網能力，下列對Wi﹣Fi信號的判斷正確的是（）A．其信號波是橫波 B．不能在真空中傳播 C．波長比可見光短 D．不能產生干涉和衍射現象【分析】根據電磁波是橫波判斷；電磁波的傳播不需要介質；WiFi信號的波長比可見光長；根據干涉和衍射現象是波特有的現象判斷。【解答】解：A、由于WiFi信號的本質就是電磁波，所以其信號波是橫波，故A正確；B、電磁波的傳播不需要介質，所以WiFi信號可以在真空中傳播，故B錯誤；C、WiFi信號的波長約7～12厘米，而可見光的波長為4.0×10﹣5～7.6×10﹣5厘米，所以WiFi信號的波長比可見光長，故C錯誤；D、干涉和衍射現象是波特有的現象，而WiFi信號屬于電磁波，所以WiFi信號能產生干涉和衍射現象，故D錯誤。故選：A。【點評】本題以Wi﹣Fi（無線通信技術）是當今使用最廣的一種無線網絡傳輸技術為情境載體，考查了電磁波的特點，要明確WiFi信號的本質就是電磁波。4．（2021春?阜寧縣校級期中）關于電磁場與電磁波的描述，正確的是（）A．變化的電場產生變化的磁場 B．光是以波動形式傳播的一種電磁振動 C．電磁波與機械波一樣，可以是橫波也可以是縱波 D．無線電波必須借助電視機、收音機、手機等工具才能傳播【分析】依據麥克斯韋電磁場理論判斷；光是以波動形式傳播的一種電磁振動；電磁波是橫波，機械波可以是橫波也可以是縱波；電磁波可以傳播不需要介質。【解答】解：A、依據麥克斯韋電磁場理論，可知周期性變化的電場產生周期性變化的磁場，均勻變化的電場產生恒定的磁場，故A錯誤；B、電磁波是電磁場的傳播，光是以波動形式傳播的一種電磁振動，真空中電磁波的傳播速度等于光速，故B正確；C、電磁波是橫波，而機械波可以是橫波也可以是縱波，故C錯誤；D、無線電波屬于電磁波，傳播不需要介質，不一定必須借助電視機、收音機、手機等工具才能傳播，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了電磁場及電磁波的相關知識，要求學生明確電磁波與機械波的區別，并能夠強化理解并記憶。5．（2021?昌平區二模）“4G改變生活，5G改變社會”。5G網絡使用的無線電通信頻率是在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段，比4G網絡（無線電通信頻率在1.8GHz～2.7GHz之間）通信擁有更大的帶寬，相同時間傳遞的信息量更大。下列說法正確的是（）A．5G信號和4G信號都是橫波 B．5G信號比4G信號波長更長 C．5G信號比4G信號傳播速度更快 D．5G信號比4G信號更容易繞過障礙物，便于遠距離傳播【分析】明確電磁波的性質，知道電磁波為橫波；知道頻率越高，粒子性越明顯；波長越大，波動性越明顯；波長越長，越容易發生衍射現象。【解答】解：A、4G和5G信號均為電磁波，電磁波傳播過程中，電場強度和磁感應強度的方向始終與傳播方向垂直，故電磁波為橫波，故A正確；B、4G信號的頻率要小于5G信號的頻率，由c＝λf可知，5G信號的波長比4G信號的短，故B錯誤；C、所有電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故C錯誤；D、因5G信號的頻率高，則波長小，4G信號的頻率低，則波長長，故4G信號更容易發生明顯的衍射現象，5G信號更不容易發生明顯的衍射現象，故D錯誤。故選：A。【點評】本題考查了電磁波的相關知識，明確電磁波是橫波，注意掌握波長越長波動性越明顯，而頻率越高粒子性越明顯，相同頻率的兩列波可以發生穩定干涉現象。6．（2021春?德州期中）下列說法正確的是（）A．手機發射的圖像信號不需要調制過程 B．手機接收到的圖像信號要經過調諧、解調 C．在電磁波譜中，紫外線的頻率比γ射線的頻率高 D．振蕩電路中電磁振蕩的頻率與產生的電磁波的頻率可能不同【分析】將信號加載到電磁波的過程稱調制，而將信號從電磁波取下，稱調諧；將音頻信號或視頻信號從高頻信號（無線電波）中分離出來叫解調，也叫檢波，而使接收設備的頻率與所收的信號發生共振的一種頻率調節。同時掌握電磁波譜的基本內容，記住各種電磁波的位置。【解答】解：AB、圖象信號頻率太低，所以在發射電磁波時應先進行調制，接收電磁波應先解調，故A錯誤，B正確；C、在電磁波譜中，紫外線的頻率比γ射線的頻率小，故C錯誤；D、振蕩電路中電磁振蕩的頻率與產生的電磁波的頻率一定相同，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查調制與調諧的區別，掌握檢波與調諧的不同，注意理解無線電波的發射與接收的原理，及工作流程，明確手機發射和接收圖象信號也需要進行調制和解調。7．（2021?南崗區校級三模）中國4G牌照發放是在2014年，比發達國家晚了整整三年；但在5G時代，中國已經贏在了起跑線。已知5G信號使用頻率更高的電磁波，每秒傳送的數據量是4G的50～100倍，則相比4G信號（）A．5G信號的光子能量更小 B．5G信號的波長更短 C．5G信號的傳播速度更大 D．5G信號的波動性更明顯【分析】5G使用的電磁波頻率比4G高，由光子能量表達式E＝hv可知，頻率越大，光子的能量越大；頻率越大，波長越短，衍射更不明顯；光在真空中的傳播速度都是相同的，在介質中要看折射率。【解答】解：A、因為5G使用的電磁波頻率比4G高，根據公式E＝hv可知，5G信號的光子能量比4G光子能量更大，故A錯誤；B、因5G使用的電磁波頻率更高，根據公式v＝λf可知，5G信號的波長更短，故B正確；C、任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是相同的，故C錯誤；D、頻率越高粒子性越強，波動性越弱，所以5G信號的波動性不如4G信號明顯，故D錯誤。故選：B。【點評】本題的解題關鍵是知道電磁波的信息傳遞量跟頻率的關系以及波長、波速、頻率之間的關系，知道5G信號與4G信號的區別和聯系。8．（2021春?北侖區校級期中）下列關于無線電廣播要對電磁波進行調制的原因的說法中正確的是（）A．經過調制后的高頻電磁波向外輻射的能量更強 B．經過調制后的電磁波在空間傳播得更快 C．經過調制后的電磁波在空間傳播波長不變 D．經過調制后的電磁波在空間傳播波長變長【分析】調制是把低頻信號加到高頻電磁波上增強發射能力，也就是把含有信息的電磁波加載到高頻電磁波上，易于向外發射。【解答】解：調制是把低頻信號加到高頻電磁波上增強發射能力，頻率變大，穿透能力更強，即輻射本領更強；電磁波的波速接近光速，所以傳播速度不變；據v＝λf可知，頻率變大，波長變短，故A正確，BCD錯誤。故選：A。【點評】明確調制的含義，結合電磁波的速度和波長頻率的關系分析，知道調制后向外輻射的能量變強。9．（2021春?靜海區校級月考）關于電磁波的發射和接收，下列說法中正確的是（）A．發射長波、中波、短波的天線使用的是LC閉合電路 B．使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調諧 C．把聲音或圖象信號從高頻電流中還原出來的過程叫解調 D．使接收電路產生電諧振的過程叫做調制【分析】明確電磁波發射和接收的過程，掌握相對應的調制、解調以及電諧振等的步驟。【解答】解：A、發射長波、中波、短波的天線使用的是LC開放式電路，故A錯誤；B、使電磁波隨各種信號而改變的技術叫做調制，故B錯誤；C、根據解調的定義，可知把聲音或圖象信號從高頻電流中還原出來的過程叫解調，故C正確；D、使接收電路產生電諧振的過程叫做調諧，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查電磁波的發射和接收過程的規律，要求能熟練掌握對應的過程和各過程的名稱及作用。10．（2021?嘉興二模）雪深雷達是2020珠峰高程測量主力設備之一，該系統主要利用天線發射和接收高頻電磁波來探測珠峰峰頂冰雪層厚度，如圖所示。下列說法正確的是（）A．雷達利用電磁波的干涉特性工作 B．電磁波發射時需要進行調諧和解調 C．電磁波從空氣進入雪地，頻率減小，波長增大 D．在電磁波中，電場和磁場隨時間和空間做周期性變化【分析】根據電磁波的特點，即可求解。【解答】解：A、電磁波同聲波一樣，遇到障礙物反射，雷達利用電磁波的反射特性工作，故A錯誤；B、電磁波發射時需要調制，接收時需要調諧和解調，故B錯誤；C、電磁波的頻率由波源決定，與介質無關，故C錯誤；D、電磁波電場和磁場隨時間和空間做周期性變化，故D正確。故選：D。【點評】本題考查電磁波的特點，需熟練掌握電磁波的相關知識。11．（2021?順義區二模）一般雷達發出的電磁波頻率多在200MHz～1000MHz的范圍內，下列說法正確的是（）A．電磁波是由恒定不變的電場或磁場產生的 B．上述頻率范圍的電磁波的波長約在0.3m～1.5m之間 C．波長越短的電磁波，越容易繞過障礙物，便于遠距離傳播 D．若測出雷達從發射電磁波到接收反射回來的電磁波的時間，就可以確定障礙物的體積【分析】利用麥克斯韋電磁理論作答A選項；利用波長、頻率、波速關系，求波長范圍；從波的衍射角度考慮C選項；從雷達測距角度考慮D選項。【解答】解：A、由麥克斯韋電磁理論，周期性變化的電場或磁場才能產生電磁波，故A錯誤.B、由波長知200MHz電磁波的波長為，1000MHz電磁波的波長為，故B正確.C、波長越短的電磁波波動性越小，越不易繞過障礙物，故C錯誤.D、測出雷達從發射電磁波到接收反射回來的電磁波的時間，可以測出障礙物與雷達間的距離，并不能確定障礙物的體積，故D錯誤.故選：B。【點評】本題考查了電磁波的產生原理和簡單的實際應用，涉及衍射知識以及波長、頻率、波速間的運算，對于此類基礎知識性問題，必須牢固掌握，避免在考試中失分。12．（2021?溫州模擬）隨著社會生活節奏的日益加快，通信網絡的速度也在不斷提升，第五代移動通信技術（簡稱“5G”）將開啟數字經濟的新篇章，推動經濟社會全方位變革。第四代移動通信技術4G，采用1880～2635MHz頻段的無線電波；“5G”采用3300～5000MHz頻段的無線電波。“5G”意味著更快的網速和更大的網絡容載能力，與4G相比，5G使用的電磁波（）A．光子能量更大 B．衍射現象更明顯 C．傳播速度更快 D．波長更長【分析】5G使用的電磁波頻率比4G高，由光子能量表達式E＝hv可知，頻率越大，光子的能量越大；頻率越大，波長越短，衍射更不明顯；光在真空中的傳播速度都是相同的，在介質中要看折射率。【解答】解：A．因為5G使用的電磁波頻率比4G高，根據公式E＝hv可知，5G使用的電磁波比4G光子能量更大，故A正確；B．發生明顯衍射的條件是障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比差不多，甚至比波長還小；因5G使用的電磁波頻率更高，即波長更短，故5G越不容易發生明顯衍射，故B錯誤；C．光在真空中的傳播速度都是相同的；光在介質中的傳播速度為v＝，5G的頻率比4G高，而頻率越大折射率越大，光在介質中的傳播速度越小，故C錯誤；D．因5G使用的電磁波頻率更高，根據公式v＝可知，波長更短，故D錯誤。故選：A。【點評】本題以第五代移動通信技術（簡稱“5G”）為情景載體，考查了電磁波在日常生活和生產中的廣泛應用；本題的解題關鍵是知道電磁波的信息傳遞量跟頻率的關系以及波長、波速、頻率之間的關系，是一道基礎題。13．（2021春?常熟市校級月考）科學家曾經設想通過高聳的天線塔，以無線電波的形式將電能輸送到指定地點，但一直沒有在應用層面上獲得成功，其主要原因是這類無線電波（）A．在傳輸中很多能量被吸收 B．在傳播中易受山脈阻隔 C．向各個方向傳輸能量 D．傳輸能量易造成電磁污染【分析】因為在無線傳輸過程中，電磁波向各個方向傳播，無法有效地控制方向性，可確定答案。【解答】解：電磁波可以向各個方向傳播，而電能的輸送需要定向傳播，故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】科學設想是科學思維的組成，是基于科學觀念基礎之上的創造性見解，本題以科學家的設想作為出題點，也為學生的科學設想提供了一個案例。14．（2021?聊城一模）2021年央視春晚首次采用5G信號“云”傳播方式，使“云”觀眾、“云”演員和春晚互動起來，與4G信號相比，5G信號使用頻率更高的電磁波，每秒傳送的數據量是4G的50～100倍，5G信號網絡的高性能很好的實現了觀眾的良好體驗。相比4G信號（）A．5G信號的光子能量更大 B．5G信號的衍射更明顯 C．5G信號的傳播速度更大 D．5G信號的波長更長【分析】5G使用的電磁波頻率比4G高，由光子能量表達式E＝hv可知，頻率越大，光子的能量越大；頻率越大，波長越短，衍射更不明顯；光在真空中的傳播速度都是相同的，在介質中要看折射率。【解答】解：A．因為5G使用的電磁波頻率比4G高，根據公式E＝hv可知，5G信號的光子能量比4G光子能量更大，故A正確；B．發生明顯衍射的條件是障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小；因5G使用的電磁波頻率更高，即波長更短，故5G信號不容易發生明顯衍射，故B錯誤；C．任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是相同的，在介質中要看折射率，故C錯誤；D．因5G使用的電磁波頻率更高，根據公式v＝可知，波長更短，故D錯誤。故選：A。【點評】本題以2021年央視春晚首次采用5G信號“云”傳播方式為情景載體，考查了電磁波在日常生活和生產中的廣泛應用；本題的解題關鍵是知道電磁波的信息傳遞量跟頻率的關系以及波長、波速、頻率之間的關系，是一道基礎題。15．（2020秋?宿遷期末）我國高鐵技術從無到有，并取得了巨大飛躍，目前處于世界領先水平。高鐵將擁有基于北斗衛星導航系統、5G通信技術的空天地一體化的“超級大腦”。與4G相比，5G具有“更高網速、低延時、低功率海量連接、通信使用的電磁波頻率更高”等特點。與4G相比，5G使用的電磁波（）A．波長更長 B．衍射更明顯 C．能量子的能量更大 D．傳播速度更快【分析】5G使用的電磁波頻率比4G高，由光子能量表達式E＝hv可知，頻率越大，光子的能量越大；頻率越大，波長越短，衍射更不明顯；光在真空中的傳播速度都是相同的，在介質中要看折射率。【解答】解：A、因5G使用的電磁波頻率更高，根據公式c＝λv可知，波長更短，故A錯誤；B、發生明顯衍射的條件是障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小；因5G使用的電磁波頻率更高，即波長更短，故5G越不容易發生明顯衍射，故B錯誤；C、因為5G使用的電磁波頻率比4G高，根據公式E＝hv可知，5G使用的電磁波比4G光子能量更大，故C正確；D、電磁波在真空中的傳播速度都是相同的；電磁波在介質中的傳播速度為v＝，5G的頻率比4G高，而頻率越高折射率越大的電磁波在介質中的傳播速度越小，故D錯誤。故選：C。【點評】本題以高鐵將擁有基于北斗衛星導航系統、5G通信技術的空天地一體化的“超級大腦”為情景載體，考查了電磁波在日常生活和生產中的廣泛應用；本題的解題關鍵是知道電磁波的信息傳遞量跟頻率的關系以及波長、波速、頻率之間的關系，是一道基礎題。16．（2020秋?朝陽區期末）如圖所示，2020年11月13日，萬米深潛器“奮斗者號”再次深潛至地球的最深處﹣﹣馬里亞納海溝。借助無線電波、激光等傳輸信號，實現深潛器艙內和海底作業的電視直播。下列選項正確的是（）A．在海水中，無線電波無法傳播，所以要借助激光傳輸信號 B．無線電波、激光都是橫波 C．信號傳輸到電視臺實現直播的過程中無時間延遲 D．麥克斯韋通過實驗證實了電磁波的存在，帶來了通信技術的快速發展【分析】無線電波在海水中傳播能量損耗大；電磁波是橫波；信號都有一定的傳輸速度，所以傳輸中有時間延遲；赫茲由電火花實驗證實了電磁波的存在。【解答】解：A、奮斗者號上的艙內攝像頭拍攝的數值畫面編碼后經激光中的藍色激光產生閃爍的信號傳送信息，滄海號上接收到閃爍信號后，經調制轉換成數字畫面，再由光纖微纜傳送給海面的探索2號，再經衛星天線傳送到通信衛星，再到電視臺轉播，不是因為無線電波無法在海水中傳播，而是能量損耗大，故A錯誤；B、無線電波和激光都是電磁波，電磁波是橫波，故B正確；C、信號傳輸是由經通信衛星傳到電視臺實現直播的，信號都有一定的傳輸速度，所以傳輸中有時間延遲，故C錯誤；D、麥克斯韋預言電磁波的存在，而赫茲由電火花實驗證實了電磁波的存在，故D錯誤。故選：B。【點評】本題以萬米深潛器“奮斗者號”再次深潛至地球的最深處﹣﹣馬里亞納海溝為情景載體，考查了無線電波、激光等傳輸信號的傳播與接收，要明確電磁波的特點，要求學生對此強化記憶。17．（2020秋?鞍山期末）2020年12月8日，中央廣播電視總臺與中國移動舉行了戰略合作簽約儀式，雙方宣布將在內容創新、賽事轉播、5G傳輸、智能播控等方面展開合作，并將聯合打造5G超高清視音頻傳播中心。5G是“第五代移動通信技術”的簡稱，其最顯著的特征之一是具有超高速的數據傳輸速率。5G信號一般采用3.3×109～6×109Hz頻段的無線電波，而現行第四代移動通信技術4G的頻段范圍是1.88×109～2.64×109Hz，則（）A．5G信號相比于4G信號更不容易繞過障礙物，所以5G通信需要搭建更密集的基站 B．5G信號比4G信號所用的無線電波在真空中傳播得更快 C．空間中的5G信號和4G信號相遇會產生干涉現象 D．5G信號是橫波，4G信號是縱波【分析】明確電磁波的性質，電磁波在真空中傳播速度均為光速，并且電磁波為橫波；知道波長越大，波動性越明顯；根據干涉的條件進行判斷；根據偏振現象判斷是橫波還是縱波。【解答】解：A、5G信號的頻率更高，則波長小，故5G信號更不容易發生明顯的衍射現象，因此5G信號相比于4G信號更不容易繞過障礙物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故A正確；B、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故B錯誤；C、5G信號和4G信號的頻率不一樣，不能發生干涉現象，故C錯誤；D、電磁波可以發生偏振現象，為橫波，所以5G信號和4G信號都是橫波，故D錯誤。故選：A。【點評】本題以中央廣播電視總臺與中國移動舉行了戰略合作簽約儀式為情景載體，考查了電磁波的傳播和接收規律，注意明確波長越長波動性越明顯，而頻率越高粒子性越明顯。18．（2021?上海一模）5G是“第五代移動通信網絡”的簡稱，目前世界各國正大力發展5G網絡。5G網絡使用的無線電波通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段（如圖），比目前4G及以下網絡（通信頻率在0.3GHz～3.0GHz間的特高頻段）擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。未來5G網絡的傳輸速率（指單位時間傳送的數據量大小）可達10Gbps（bps為bitspersecond的英文縮寫，即比特率、比特/秒），是4G網絡的50﹣100倍。關于5G網絡使用的無線電波，下列說法正確的是（）A．在真空中的傳播速度更快 B．在真空中的波長更長 C．衍射的本領更強 D．頻率更高，相同時間傳遞的信息量更大【分析】明確電磁波的性質，知道電磁波在真空中傳播速度均為光速，并且電磁波為橫波；明確光的光粒二象性，知道頻率越大粒子性越明顯；波長越大，波動性越明顯。【解答】解：A、任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故A錯誤；B、因5G信號的頻率更高，則波長小，故B錯誤；C、因5G信號的頻率更高，則波長小，故4G信號更容易發生明顯的衍射現象，故C錯誤。D、頻率更高，光子的能量越大，故相同時間傳遞的信息量更大，故D正確。故選：D。【點評】