第四章 电磁波 单元测试题（word解析版）
文档属性
| 名称 | 第四章 电磁波 单元测试题（word解析版） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 208.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-29 14:46:44 | ||
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文档简介
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第二册
第四章
电磁波
单元测试题（解析版）
一、选择题（共48分）
1．防控新冠肺炎疫情期间，很多场所采用额温枪测体温，其优点之一是可以通过非接触的方法测量人体体温。这种额温枪主要是接收了人体辐射的哪种电磁波工作的（ ）
A．红外线
B．紫外线
C．X射线
D．无线电波
2．建立完整的经典电磁学理论体系的科学家是（ ）
A．库仑
B．法拉第
C．麦克斯韦
D．普朗克
3．有关电磁场理论下列说法正确的是（ ）
A．变化的磁场一定产生变化的电场
B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
C．稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
D．变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波
4．下列各过程中，没有用到电磁波的是（ ）
A．用手机接电话
B．用微波炉加热面包
C．用水银温度计测体温
D．用遥控器打开电视
5．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（ ）
A．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
B．电视机的遥控器发射紫外线
C．电磁波中频率最大的为γ射线，用它最容易观察到衍射现象
D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播
6．下列说法正确的是（ ）
A．公共场合使用的非接触式测温仪利用的是紫外线
B．在地球上利用接收遥远天体发出光波的频率判断遥远天体相对于地球的运动速度，利用的是多普勒效应
C．军队过桥需要迈着整齐的步伐，防止共振对桥造成伤害
D．在机械波的干涉现象中，振动加强点始终位于波峰位置
7．如图为振荡电路在时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，下列说法正确的是（ ）
A．时，线圈中的自感电动势在减小
B．时，电场方向向下，电场强度大小逐渐减小
C．时，磁感应强度方向向下，大小逐渐增大
D．时，电场方向向下，电路中电流正在增大
8．对电磁波谱的理解，下列叙述正确的是（ ）
A．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是r射线
B．验钞机检验钞票的真假体现了紫外线的荧光效应
C．天空看起来是蓝色的原因是波长较短的光更容易被大气散射
D．不同波长的电磁波，波长越小其频率越高
9．高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质，探测内部微小隐蔽物体并对物体成像，具有分辨率高、体积小、辐射少等特点，应用领域比超声波更广。关于电磁波和超声波，下列说法正确的是（
）
A．电磁波和超声波均能发生偏振现象
B．电磁波和超声波均能传递能量和信息
C．电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象
D．电磁波和超声波均需依赖于介质才能传播
10．下列说法正确的是（
）
A．麦克斯韦预言了光是一种电磁波
B．偏振现象是横波特有的现象
C．用树影观看日偏食是利用了光的衍射原理
D．在太阳光照射下，水面上的油膜出现彩色花纹是因为光的反射
E.光纤通信利用了光的全反射原理
11．在LC振荡电路中，某时刻线圈中产生如图所示的磁场，且磁场正在逐渐减弱，则该时刻（ ）
A．电容器的带电量正在增大
B．电容器的上极板带正电
C．电容器极板间的电场向上
D．振荡电路中磁场能正在向电场能转化
12．下列说法中正确的是（ ）
A．有经验的战士从炮弹飞行的尖啸声判断飞行炮弹是接近还是远去是利用了多普勒效应
B．水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域．属于波的衍射现象
C．在波的干涉中，振动加强点的位移始终最大
D．电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均相同
E.在双缝干涉实验中，其他条件不变，仅用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距
二、解答题（共52分）
13．国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为。已知电磁波在月壤层中传播的波长为，求该月壤层的厚度d。
14．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围会产生电场，均匀变化的磁场产生稳定的电场。根据法拉第电磁感应定律，说明为什么均匀变化的磁场产生的电场是稳定的。
15．振荡电路中电容器电容为C，振荡电流i＝Imsin
ωt.
求：①此电路中线圈的自感系数L；
②设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ，求电磁波在此介质中的传播速度v.
16．某广播电台的发射功率为10kW，其发射出在空气中波长为187.5m的电磁波．
（1）求该电台每秒从天线发射出多少个电磁波能量子；
（2）若该电台向周围空间发射的能量子可视为均匀分布的，求在离天线2.5km处且直径为2m的环状天线每秒最多能接收的能量子个数及接收功率．
参考答案
1．A
【详解】
测温枪是根据接收到的红外线强弱来测定温度的，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【详解】
英国物理学家麦克斯韦建立完整的电磁场理论并预言电磁波的存在，他的理论，足以与牛顿力学理论相媲美，是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。
故选C。
3．D
【详解】
A．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的磁场，产生稳定的电场，非均匀变化的磁场，产生变化的电场，A错误；
B．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，非均匀变化的电场，产生变化的磁场，B错误；
C．稳定的磁场周围没有电场产生，C错误；
D．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，非均匀变化的电场，产生变化的磁场，变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
ABD．用手机接电话、用微波炉加热面包以及用遥控器打开电视都是通过电磁波工作，选项ABD不符合题意；
C．用水银温度计测体温不需要电磁波，选项C符合题意。
故选C。
5．D
【详解】
A．发射无线电波时，需要对电磁波进行调制，故A错误；
B．电视机的遥控器发射红外线，故B错误；
C．γ射线波长最小，所以不容易观察到衍射现象，故C错误；
D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播，D正确。
故选D。
6．B
【详解】
A．非接触式测温仪是通过接受身体表面辐射出来的红外线来测温的，故A错误；
B．多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，在地球上利用接收遥远天体发出光波的频率判断遥远天体相对于地球的运动速度，利用了多普勒效应，故B正确；
C．军队过桥需要迈着整齐的步伐，产生共振，不能防止共振对桥造成的伤害，故C错误；
D．振动加强点的振幅大，而不是始终位于波峰位置，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
由
代入数据可得电磁振荡的周期
时刻，电容器放电刚结束，电路中电流和磁感应强度最大；
A．时，电路中电流在减小，磁通量变化量减小，由楞次定律得，线圈的自感电动势增大，故A错误；
B．时，电路中电流为0，此时电容器上极板带负电，下极板带正电，在时,电路中电流增大，电容器反向放电，电场强度减小，电场方向向上，所以当时，电场方向向上，电场强度减小，故B错误；
C．时，电路中电流为负值，回路中电流方向为顺时针，电流大小在减小，根据安培定则判断，磁感应强度方向向下，大小逐渐减小，故C错误；
D．时，电流正向增大，则上极板带正电，下极板带负电，电场方向向下，故D正确。
故选D。
8．BCD
【解析】
【详解】
电磁波谱中，波长越长越容易衍射，r射线不是最长的电磁波，故A错误；紫外线有使荧光物质发光的特性，故常用来验钞，故B正确；天空中的蓝色是因为波长较短的光被大气层散射所致，故C正确；根据频率与波长的关系可得，波长越长，频率越高，故D正确。
9．BC
【详解】
A．只有横波才能发生偏振现象，超声波的纵波部分不能发生偏振现象，A错误；
B．电磁波和超声波均能传递能量和信息，B正确；
C．电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象，C正确；
D．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，D错误。
故选BC。
10．ABE
【详解】
A．麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在，也预言了光是一种电磁波，A正确；
B．偏振是横波特有的现象，常用来辨别某种未知波是横波还是纵波，B正确；
C．利用树影观察到的日偏食是一个个明亮的月牙形光斑，这是小孔成像原理，而光的圆孔衍射图样是明暗相间的光圈，C错误；
D．水面的油膜在太阳光的照射下呈现彩色条纹是薄膜干涉现象，D错误；
E．光纤通信中使用的光导纤维，其外层和内芯折射率不同，外层相对于内芯是光疏介质，当光信号以适当角度摄入光导纤维后，由于全反射可以高保真的把信息传输到客户端，E正确。
11．ABD
【详解】
根据线圈中的磁场方向可知回路中的电流方向为逆时针方向，因磁场正在减弱，则电流正在减小，电容器正在充电，电容器的带电量正在增大，且上极板带正电，电容器极板间场强向下，振荡电路中磁场能正在向电场能转化。
故选ABD。
12．ABE
【详解】
A．有经验的战士从炮弹飞行的尖啸声判断飞行炮弹是接近还是远去是利用了多普勒效应，
A正确；
B．水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，B正确；
C．在波的干涉中，振动加强点的位移随时间变化，只是振幅最大，C错误；
D．电磁波是横波，电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直，D错误；
E．因为红光波长比黄光长，根据
在双缝干涉实验中，用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距，E正确。
故选ABE。
13．
【详解】
电磁波的在土壤中传播速度满足
根据题意可知
解得土壤厚度为
14．见解析
【详解】
根据法拉第电磁感应定律
若磁场均匀变化则恒定，则电动势恒定，产生的感应电流不变，因此产生稳定的电场。
15．①
②
【解析】
【详解】
①由T＝＝2π
得L＝
；
②.
16．（1）个（2）个
【详解】
(1)每个电磁波能量子的能量为:
故电台每秒发射的电磁波能量子个数为:
个个．
(2)以电台发射天线为球心，半径为的球面积为，环状天线的接收面积，其中,故可得环状天线每秒最多能接收的能量子个数为:
个
接收功率为:
．
第四章
电磁波
单元测试题（解析版）
一、选择题（共48分）
1．防控新冠肺炎疫情期间，很多场所采用额温枪测体温，其优点之一是可以通过非接触的方法测量人体体温。这种额温枪主要是接收了人体辐射的哪种电磁波工作的（ ）
A．红外线
B．紫外线
C．X射线
D．无线电波
2．建立完整的经典电磁学理论体系的科学家是（ ）
A．库仑
B．法拉第
C．麦克斯韦
D．普朗克
3．有关电磁场理论下列说法正确的是（ ）
A．变化的磁场一定产生变化的电场
B．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
C．稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
D．变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波
4．下列各过程中，没有用到电磁波的是（ ）
A．用手机接电话
B．用微波炉加热面包
C．用水银温度计测体温
D．用遥控器打开电视
5．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（ ）
A．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
B．电视机的遥控器发射紫外线
C．电磁波中频率最大的为γ射线，用它最容易观察到衍射现象
D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播
6．下列说法正确的是（ ）
A．公共场合使用的非接触式测温仪利用的是紫外线
B．在地球上利用接收遥远天体发出光波的频率判断遥远天体相对于地球的运动速度，利用的是多普勒效应
C．军队过桥需要迈着整齐的步伐，防止共振对桥造成伤害
D．在机械波的干涉现象中，振动加强点始终位于波峰位置
7．如图为振荡电路在时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，下列说法正确的是（ ）
A．时，线圈中的自感电动势在减小
B．时，电场方向向下，电场强度大小逐渐减小
C．时，磁感应强度方向向下，大小逐渐增大
D．时，电场方向向下，电路中电流正在增大
8．对电磁波谱的理解，下列叙述正确的是（ ）
A．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是r射线
B．验钞机检验钞票的真假体现了紫外线的荧光效应
C．天空看起来是蓝色的原因是波长较短的光更容易被大气散射
D．不同波长的电磁波，波长越小其频率越高
9．高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质，探测内部微小隐蔽物体并对物体成像，具有分辨率高、体积小、辐射少等特点，应用领域比超声波更广。关于电磁波和超声波，下列说法正确的是（
）
A．电磁波和超声波均能发生偏振现象
B．电磁波和超声波均能传递能量和信息
C．电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象
D．电磁波和超声波均需依赖于介质才能传播
10．下列说法正确的是（
）
A．麦克斯韦预言了光是一种电磁波
B．偏振现象是横波特有的现象
C．用树影观看日偏食是利用了光的衍射原理
D．在太阳光照射下，水面上的油膜出现彩色花纹是因为光的反射
E.光纤通信利用了光的全反射原理
11．在LC振荡电路中，某时刻线圈中产生如图所示的磁场，且磁场正在逐渐减弱，则该时刻（ ）
A．电容器的带电量正在增大
B．电容器的上极板带正电
C．电容器极板间的电场向上
D．振荡电路中磁场能正在向电场能转化
12．下列说法中正确的是（ ）
A．有经验的战士从炮弹飞行的尖啸声判断飞行炮弹是接近还是远去是利用了多普勒效应
B．水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域．属于波的衍射现象
C．在波的干涉中，振动加强点的位移始终最大
D．电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均相同
E.在双缝干涉实验中，其他条件不变，仅用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距
二、解答题（共52分）
13．国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为。已知电磁波在月壤层中传播的波长为，求该月壤层的厚度d。
14．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围会产生电场，均匀变化的磁场产生稳定的电场。根据法拉第电磁感应定律，说明为什么均匀变化的磁场产生的电场是稳定的。
15．振荡电路中电容器电容为C，振荡电流i＝Imsin
ωt.
求：①此电路中线圈的自感系数L；
②设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ，求电磁波在此介质中的传播速度v.
16．某广播电台的发射功率为10kW，其发射出在空气中波长为187.5m的电磁波．
（1）求该电台每秒从天线发射出多少个电磁波能量子；
（2）若该电台向周围空间发射的能量子可视为均匀分布的，求在离天线2.5km处且直径为2m的环状天线每秒最多能接收的能量子个数及接收功率．
参考答案
1．A
【详解】
测温枪是根据接收到的红外线强弱来测定温度的，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【详解】
英国物理学家麦克斯韦建立完整的电磁场理论并预言电磁波的存在，他的理论，足以与牛顿力学理论相媲美，是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。
故选C。
3．D
【详解】
A．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的磁场，产生稳定的电场，非均匀变化的磁场，产生变化的电场，A错误；
B．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，非均匀变化的电场，产生变化的磁场，B错误；
C．稳定的磁场周围没有电场产生，C错误；
D．根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，非均匀变化的电场，产生变化的磁场，变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波，D正确。
故选D。
4．C
【详解】
ABD．用手机接电话、用微波炉加热面包以及用遥控器打开电视都是通过电磁波工作，选项ABD不符合题意；
C．用水银温度计测体温不需要电磁波，选项C符合题意。
故选C。
5．D
【详解】
A．发射无线电波时，需要对电磁波进行调制，故A错误；
B．电视机的遥控器发射红外线，故B错误；
C．γ射线波长最小，所以不容易观察到衍射现象，故C错误；
D．雷达使用微波是因为微波波长较短能沿直线传播，D正确。
故选D。
6．B
【详解】
A．非接触式测温仪是通过接受身体表面辐射出来的红外线来测温的，故A错误；
B．多普勒效应是指波源或观察者发生移动，而使两者间的距离发生变化，在地球上利用接收遥远天体发出光波的频率判断遥远天体相对于地球的运动速度，利用了多普勒效应，故B正确；
C．军队过桥需要迈着整齐的步伐，产生共振，不能防止共振对桥造成的伤害，故C错误；
D．振动加强点的振幅大，而不是始终位于波峰位置，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
由
代入数据可得电磁振荡的周期
时刻，电容器放电刚结束，电路中电流和磁感应强度最大；
A．时，电路中电流在减小，磁通量变化量减小，由楞次定律得，线圈的自感电动势增大，故A错误；
B．时，电路中电流为0，此时电容器上极板带负电，下极板带正电，在时,电路中电流增大，电容器反向放电，电场强度减小，电场方向向上，所以当时，电场方向向上，电场强度减小，故B错误；
C．时，电路中电流为负值，回路中电流方向为顺时针，电流大小在减小，根据安培定则判断，磁感应强度方向向下，大小逐渐减小，故C错误；
D．时，电流正向增大，则上极板带正电，下极板带负电，电场方向向下，故D正确。
故选D。
8．BCD
【解析】
【详解】
电磁波谱中，波长越长越容易衍射，r射线不是最长的电磁波，故A错误；紫外线有使荧光物质发光的特性，故常用来验钞，故B正确；天空中的蓝色是因为波长较短的光被大气层散射所致，故C正确；根据频率与波长的关系可得，波长越长，频率越高，故D正确。
9．BC
【详解】
A．只有横波才能发生偏振现象，超声波的纵波部分不能发生偏振现象，A错误；
B．电磁波和超声波均能传递能量和信息，B正确；
C．电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象，C正确；
D．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，D错误。
故选BC。
10．ABE
【详解】
A．麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在，也预言了光是一种电磁波，A正确；
B．偏振是横波特有的现象，常用来辨别某种未知波是横波还是纵波，B正确；
C．利用树影观察到的日偏食是一个个明亮的月牙形光斑，这是小孔成像原理，而光的圆孔衍射图样是明暗相间的光圈，C错误；
D．水面的油膜在太阳光的照射下呈现彩色条纹是薄膜干涉现象，D错误；
E．光纤通信中使用的光导纤维，其外层和内芯折射率不同，外层相对于内芯是光疏介质，当光信号以适当角度摄入光导纤维后，由于全反射可以高保真的把信息传输到客户端，E正确。
11．ABD
【详解】
根据线圈中的磁场方向可知回路中的电流方向为逆时针方向，因磁场正在减弱，则电流正在减小，电容器正在充电，电容器的带电量正在增大，且上极板带正电，电容器极板间场强向下，振荡电路中磁场能正在向电场能转化。
故选ABD。
12．ABE
【详解】
A．有经验的战士从炮弹飞行的尖啸声判断飞行炮弹是接近还是远去是利用了多普勒效应，
A正确；
B．水波穿过障碍物的小孔后，能传播至两侧区域，属于波的衍射现象，B正确；
C．在波的干涉中，振动加强点的位移随时间变化，只是振幅最大，C错误；
D．电磁波是横波，电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直，D错误；
E．因为红光波长比黄光长，根据
在双缝干涉实验中，用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距，E正确。
故选ABE。
13．
【详解】
电磁波的在土壤中传播速度满足
根据题意可知
解得土壤厚度为
14．见解析
【详解】
根据法拉第电磁感应定律
若磁场均匀变化则恒定，则电动势恒定，产生的感应电流不变，因此产生稳定的电场。
15．①
②
【解析】
【详解】
①由T＝＝2π
得L＝
；
②.
16．（1）个（2）个
【详解】
(1)每个电磁波能量子的能量为:
故电台每秒发射的电磁波能量子个数为:
个个．
(2)以电台发射天线为球心，半径为的球面积为，环状天线的接收面积，其中,故可得环状天线每秒最多能接收的能量子个数为:
个
接收功率为:
．