第四章 电磁波 单元测试（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册
第四章
电磁波
单元测试（解析版）
一、选择题（共48分）
1．下列设备中利用电磁波工作的是（　　）
A．电饭煲
B．电风扇
C．手机
D．电子钟表
2．物理知识在科技生活中有广泛应用，下列说法正确的是（　　）
A．全息照片的拍摄是利用光的衍射原理
B．机场安全检查是利用红外线窥视箱内的物品
C．水下的核潜艇利用声呐与岸上的指挥中心保持联络
D．微波炉是利用食物中水分子在微波作用下热运动加剧，温度升高
3．电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图所示，由电磁波谱可知（　　）
A．微波是不可见光
B．红外线可以灭菌消毒
C．紫外线的波长比红外线长
D．X射线能在磁场中偏转，穿透力较强，可用来进行人体透视
4．一束波长为的光波，每秒钟有个光子通过一个与光线垂直的平面。另有一束光，在相同时间内传输相同的能量，但波长为。那么这束光每秒钟通过这个垂直平面的光子数目为（　　）
A．
B．
C．
D．
5．关于物理学史，下列说法中正确的是（　　）
A．最早发现电和磁有密切联系的科学家是特斯拉
B．电磁感应现象是奥斯特发现的
C．建立完整电磁场理论的科学家是麦克斯韦
D．最早证明有电磁波存在的科学家是法拉第
6．如图所示为一LC振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化的规律图像，由图可知（　　）
A．到时间内，电容器在充电
B．到时间内，电路中电流在变大
C．时刻，电路中的磁场能最小
D．时刻，电路中的电场能最大
7．在理想LC振荡电路中的某时刻，电容器极板间的场强E的方向如图所示，M是电路中的一点。若该时刻电容器正在放电，据此可判断此时（　　）
A．电路中的磁场能在增大
B．流过M点的电流方向左
C．电路中电流正在减小
D．电容器两板间的电压在增加
8．一个根据LC振荡电路的工作原理设计而成的电子表，每天比北京时间快2分钟，则其原因可能是（
）
A．电池用的时间长了，内阻变大
B．电路中电容器的电容变小了
C．线圈的自感系数变小了
D．电路中电容器的电容变大了
9．下列说法中正确的是
(　　)
A．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射
B．光的色散现象都是由光的干涉引起的
C．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波
D．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
10．关于物理知识在生活中的应用，下列说法正确的是（
）
A．机场、车站所用的测量人体温度的测温仪应用的是紫外线
B．雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的无线电设备
C．射线可以用来治疗某些癌症
D．医院给病人做的脑部CT应用的是X射线的穿透本领较强
11．下列说法中正确的是
．
A．在受迫振动中，物体振动的频率不一定等于驱动力的频率
B．做简谐运动的质点，经过四分之一周期，所通过的路程不一定等于振幅
C．变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场
D．双缝干涉实验中，若只减小双缝到光屏间的距离，两相邻亮条纹间距将变小
E.声波从空气传入水中时频率变大，波长不变
12．抗击新冠肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播，通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用3.3×109—6×109Hz频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109—2.64×109Hz，则____
A．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
B．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
C．空间中的5G信号和4G信号不会产生干涉现象
D．5G信号是横波，4G信号是纵波
E.5G信号所用的无线电波具有波粒二象性
二、解答题（共52分）
13．如图所示为某雷达的显示屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4
s，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙。问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？（真空中的光速c=3.0×108
m/s）
14．生活中很多地方杀毒都用到紫外线，紫外线的波长范围大致是100nm﹣400nm
．
100nm、400nm电磁波辐射的能量子ε的值是多少？
15．一般收音机在中波波段接收的波长范围由560.7m到186.9m，它接收的频率范围有多大？
16．某同学自己绕制天线线圈，制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，他应该增加还是减少线圈的匝数？说明理由。??
参考答案
1．C
【详解】
A．电饭煲是利用电流的热效应工作，故A错误；
B．电风扇是利用电能转化成机械能工作，故B错误；
C．手机间的通信是通过电磁波，故C正确；
D．电子钟表是电能转化成机械能工作，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．全息照片的拍摄利用了光的干涉的原理，故A错误；
B．X射线有较强的穿透本领，在机场等地用其探测箱内物品进行安全检查，故B错误；
太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域。故B正确。
C．由于无线电短波不能在水中传播，核潜艇在深海又无法使用天线，所以没有办法主动与外界联络，只能被动地单方面接收岸上的无线电超长波信号或极长波信号，这是岸上向潜艇通信的主要方式，故C错误；
D．微波炉是利用食物中水分子在微波作用下热运动加剧，温度升高，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A．微波是不可见光，选项A正确；
B．红外线有热效应，紫外线可以灭菌消毒，选项B错误；
C．紫外线的波长比红外线短，选项C错误；
D．X射线是电磁波，不带电，在磁场中不偏转，选项D错误．
故选A。
4．C
【详解】
由题意得
代入数据得
求得
个
故选C。
5．C
【详解】
A．奥斯特发现电流的磁效应，他是最早发现电和磁有密切联系的科学家，A错误；
B．电磁感应现象是法拉第发现的，B错误；
C．英国科学家麦克斯韦建立完整电磁场理论，C正确；
D．最早证明有电磁波存在的科学家是赫兹，D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．在到时间内，电容器极板上的电荷量不断减小，说明电容器在不断放电，故A错误；
B．在到时间内，电容器极板上的电荷量不断增加，说明电容器在不断充电，此时电路中的电流在减小，故B错误；
C．在时刻，电容器极板上的电荷量最大，说明电容器充电完毕，电路中无电流，则磁场能最小，故C正确；
D．在时刻，电容器极板上的电荷量等于0，说明电容器放电完毕，电路中电流最大，磁场能最大，电场能最小，故D错误。
故选C。
7．A
【详解】
因该时刻电容器正在放电，则电流逐渐变大，电路中的磁场能在增大；因此时电容器上极板带正电，则放电时流过M点的电流方向右；电容器两板间的电压在减小。
故选A。
8．BC
【详解】
由LC回路的周期
可知，电子表的周期由线圈的自感系数和电容器的电容共同决定，与其他因素无关。电子表走得快，说明其周期减小，则线圈的自感系数或电容器的电容变小了，
故选BC。
9．AD
【详解】
A．超声波的频率较大，波长较小，所以人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射，选项A正确；
B．光的色散现象都是由光的折射引起的，选项B错误；
C．根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的电场周围才可以产生电磁波，选项C错误；
D．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，这样才能使得光在光导纤维丝的内芯发生全反射，选项D正确。
故选AD。
10．BCD
【详解】
A．一切物体均发出红外线，随着温度不同，辐射强度不同，测量人体温度的测温仪应用的是红外线，故A错误；
B．雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的，故B正确；
C．射线可以放疗，可以用来治疗某些癌症，故C正确；
D．给病人做的脑部CT应用的是X射线的穿透本领较强，故D正确。
故选BCD。
11．BCD
【详解】
A．物体做受迫振动时，物体振动的频率等于驱动力的频率．故A项错误．
B．据简谐运动质点的位移时间图象可得，若质点从平衡位置或最大位移处开始运动，经过四分之一周期，做简谐运动的质点所通过的路程等于振幅；若质点不是从平衡位置或最大位移处开始，经过四分之一周期，做简谐运动的质点所通过的路程不等于振幅．故B项正确．
C．
根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场．故C项正确．
D．据公式可得，双缝干涉实验中，若只减小双缝到光屏间的距离L，两相邻亮条纹间距将变小．故D项正确．
E．声波从空气传入水中时频率不变，波长变大．故E项错误．
12．BCE
【详解】
A．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A错误；
B．5G信号的频率更高，波长更短，故相比4G信号不易发生衍射现象，则5G通信需要搭建更密集的基站，故B正确；
C．5G信号和4G信号的频率不同，则它们相遇不能产生稳定的干涉现象，故C正确；
D．电磁波均为横波，故5G信号和4G信号都是横波，故D错误；
E．任何电磁波包括无线电波都具有波粒二象性的特点，故E正确。
故选BCE。
13．西方，300
km
【详解】
当雷达天线朝东方时，显示屏上只有发射信号而无反射信号；雷达天线朝西方时，显示屏上既有发射信号也有反射信号，因此雷达在西方发现了目标。由题图可知
t=2×10-4
s×10=2×10-3
s
目标与雷达之间的距离
x=ct=×3.0×108×2×10-3m=300km
14．100nm、400nm电磁波辐射的能量子ε的值分别是19.9X10-17J和4.98X10-17J
【解析】
【详解】
由，100nm电磁波辐射的能量子ε的值：E1＝6.626×10?34×≈19.9×10?17J；400nm电磁波辐射的能量子ε的值：E2＝6.626×10?34×≈4.98×10?17J．
15．从535kHz到1605kHz
【详解】
根据公式
可得
其中
当波长时，频率为
当波长时，频率为
即这收音机接收的频率范围从535kHz到1605kHz．
16．减小线圈匝数
【详解】
收不到高频率的电台信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据
可知，减小线圈匝数，会导致自感系数减小，从而导致固有频率增加，即应该减小线圈的匝数。