第四章 电磁波 单元测试题1（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
单元测试题1（解析版）
一、选择题（共48分）
1．“神舟”七号飞船在飞行过程中，由多个地面测控站和四艘“远望”号远洋航天测量船组成了测控网，通过发射和接收一种波，对飞船进行跟踪、测量与控制，这种波是（
）
A．紫外线
B．射线
C．微波
D．超声波
2．测温是防控新冠肺炎的重要环节，在公共场所常用额温枪为出入人员测温。额温枪是通过传感器接收红外线，得出感应温度数据，使用时只要将测温口靠近皮肤表面，修正皮肤与实际体温的温差便能准确显示体温，下列关于红外线说法正确的是（　　）
A．红外遥感是利用红外线的穿透能力强
B．红外线也可以用来杀菌消毒
C．体温越高人体发射的红外线越强
D．微波炉是利用红外线给物体加热
3．2016
年底以来，共享单车风靡全国各大城市，如图所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和
SIM
卡等，便于监控单车在路上的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机
APP
上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后
APP
就显示计时、计价、里程等信息。此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电。根据以上信息判断下列说法正确是（　　）
A．单车的位置信息是借助北斗卫星导航系统准确定位的
B．由手机
APP
上的显示信息，不能求出骑行的路程
C．单车是利用电磁感应原理实现充电的
D．单车在被骑行过程中受到地面的摩擦力表现为阻力
4．下列说法正确的是（　　）
A．只有自然光透过偏振片才能获得偏振光
B．回旋加速器所加高频交流电压的周期等于粒子圆周运动的周期
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波
5．在抗击新冠疫情期间，流畅稳定的网络信号是保证同学们学习效果的关键，网络信号的稳定传输通常需要用到光纤和Wi-Fi无线路由器，下列表述正确的是（　　）
A．光纤通讯利用光纤来传输包含信息的电流信号
B．光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号
C．Wi-Fi无线路由器发射包含信息的超声波信号
D．Wi-Fi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的干涉原理
6．LC振荡电路中，电容器两极板上的电荷量随时间变化的关系如图所示，则（　　）
A．在时刻，电路中的电流最大
B．在时刻，电路中的电流最大
C．在时刻，电感线圈两端电压最大
D．时间内，电路中的电流不断增大
7．近场通信（NFC）是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读或写入信息。下列说法正确的是（　　）
A．LC电路的电容器在充电时，电流增大
B．LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势减小
C．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将减小
D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
8．下列说法正确的是（
）
A．麦克斯韦建立电磁场理论提出光是一种电磁波，并通过实验验证了电磁波的存在
B．白光通过三棱镜发生色散属于光的折射现象
C．通过细狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于光的衍射现象
D．杨氏双缝干涉实验中，增大光屏到双缝间距离，可观察到干涉条纹间距变小
E.当偏振光通过受力的塑料或玻璃时，偏振化方向会发生变化，这一现象可用来检测应力的分布情况
9．如图所示是一个水平放置的玻璃圆环型小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度处处相同，现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环型小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比，其方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，那么(　　)
A．小球受到的向心力大小不变
B．小球受到的向心力大小不断增加
C．洛伦兹力对小球做了正功
D．小球受到的磁场力逐渐变大
10．关于电磁波的传播，下列叙述正确的是（
）
A．电磁波频率越高，越宜用地波传播
B．电磁波频率越高，越易沿直线传播
C．短波适宜以天波形式传播
D．电磁波在各种介质中传播时波长恒定
11．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦用实验成功地证明了电磁波的存在
B．电磁波的传播不需要借助任何介质
C．电磁波按波长由长到短排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线
D．均匀变化的电场一定能形成电磁波
12．如图所示，平行板电容器和电池组相连，用绝缘工具将电容器两板间的距离逐渐增大的过程中，关于电容器两极板间的电场和磁场，下列说法中正确的是　　
A．两极板间的电压和场强都将逐渐减小
B．两极板间的电压不变，场强逐渐减小
C．两极板间将产生顺时针方向的磁场
D．两极板间将产生逆时针方向的磁场
二、解答题（共52分）
13．如图所示，赫兹实验所用的感应圈是一种利用电磁感应产生数千伏高电压的实验装置，当电火花在感应圈两个金属球间跳动时，旁边导线环两个小球间也有电火花跳动，请你解释这种现象。
14．某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103
MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4
ms，求被监视的目标到雷达的距离和该雷达发出电磁波的波长.
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．科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样，它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染，频率超过的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定，人体所受的电磁辐射强度（即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量）不得超过某一规定值。已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P，设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能量损失。由数学知识可知，球面的面积（式中r为球半径），球半径与球面总是垂直的。根据上述资料，可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为多少时，人体所受的电磁辐射强度才不会超过规定值？
参考答案
1．C
【详解】
A．紫外线虽属电磁波，但频率很高，波长很短，也不适合作为信息的载波，A错误；
B．γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制；γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤，B错误；
C．微波是一种电磁波，跟踪、测控就是利用了它，C正确；
D．超声波属于声波，不能在真空中传播，D错误。
故选C。
2．C
【详解】
A．人们利用红外线来实行遥感，是因为红外线波长长，更容易发生衍射，并不是因为红外线的穿透能力强，故A错误；
B．紫外线有化学效应，可以用来杀菌消毒，红外线不能杀菌消毒，故B错误；
C．物体温度越高，辐射的红外线越强，故C正确；
D．微波炉是用微波来加热食品的，微波属于电磁波，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
A．单车的位置信息是借助GPS卫星导航系统准确定位的。A错误；
B．由手机
APP
上的显示的里程即是骑行的路程。B错误；
C．单车是利用电磁感应原理实现充电的。C正确；
D．单车在被骑行过程中，驱动轮的摩擦力表现为动力。D错误。
故选C。
4．B
【详解】
A．自然光通过反射也可以获得偏振光。A错误；
B．回旋加速器所加高频交流电压的周期等于粒子圆周运动的周期。B正确；
C．用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光。C错误；
D．只要空间某处有非均匀变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波。D错误。
故选B。
5．B
【详解】
AB．光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号，故A错误B正确；
C．Wi-Fi无线路由器发射包含信息的电磁波信号，故C错误；
D．Wi-Fi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的衍射原理，故D错误；
故选B。
6．A
【详解】
A．在时刻，极板上的电荷量为零，此时电容器放电完毕，电路中的电流最大，故A正确；
B．在时刻，极板上的电荷量最大，电路中的电流为零，故B错误；
C．在时刻，极板上的电荷量为零，此时电路中电流最大，电流的变化率为零，电感线圈两端电压为零，故C错误；
D．时间内，极板上的电荷量不断增大，电路中的电流不断减小，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】
A．LC电路的电容器在充电时，电流逐渐减小，选项A错误；
B．LC电路中，电容器充电时，线圈中电流的变化率逐渐变大，则自感电动势变大，选项B错误；
C．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，则根据
可知，电容C变小，根据
可知，振荡周期将减小，选项C正确；
D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调谐，选项D错误。
故选C。
8．BCE
【详解】
A．麦克斯韦建立电磁场理论提出光是一种电磁波，赫兹通过实验验证了电磁波的存在，A错误；
B．白光通过三棱镜发生色散，光通过不同的介质，属于光的折射现象，B正确；
C．通过细狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于光的衍射现象，C正确；
D．根据公式可知增大光屏到双缝间距离L，可观察到干涉条纹间距增大，D错误；
E．因为偏振光只能让某一方向振动的光通过，所以当偏振光通过受力的塑料或玻璃时，偏振化方向会发生变化，这一现象可用来检测应力的分布情况，E正确。
故选BCE。
9．BD
【详解】
A、由麦克斯韦电磁场理论可知，磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一个恒定的感应电场，由楞次定律可知，此电场方向与小球初速度方向相同，由于小球带正电，电场力对小球做正功，小球的速度逐渐增大，向心力也随着增大，故A错误，B正确．C、洛伦兹力对运动电荷不做功，故C错误．D、带电小球所受洛伦兹力F=qBv，随着速度的增大而增大，故D正确．故选BD．
【点睛】
根据麦克斯韦电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；并由楞次定律与洛伦兹力对运动电荷不做功，即可求解．
10．BC
【详解】
AB．由可知，电磁波频率越高，波长越短，衍射能力越差，不宜用地波传播，频率高的电磁波的传播跟光的传播相似，沿直线传播，A错误，B正确；
C．电离层对短波吸收少反射多，故短波适宜以天波形式传播，C正确；
D．电磁波在不同介质中传播时，速度改变，频率不变，由，可判断出波长改变，D错误。
故选BC。
11．BC
【详解】
A．麦克斯韦理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验成功地证明了电磁波的存在，故A错误；
B．电磁波的传播不需要借助任何介质，故B正确；
C．电磁波按波长由长到短排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，故C正确；
D．均匀变化的电场产生恒定的磁场，一定不能形成电磁波，故D错误。
故选BC。
12．BD
【解析】
【详解】
AB．电容器两极间电压一定，等于电源的电动势，根据，两板间的距离逐渐增大的过程中，电场强度逐渐减小，故A错误，B正确；
CD．电容器间距增加，，故电容减小，根据，电容器要放电，等效成电流向上，根据安培定则，两极板间将产生逆时针方向的磁场俯视，故C错误，D正确；
故选BD．
【点睛】
本题关键是明确明确电容器的电压不变，然后根据电容器定义公式C=Q/U和决定公式
列式分析电场变化情况，最后根据安培定则分析感应磁场情况．
13．见解析
【详解】
当火花在感应圈两个金属球间跳动时，必定建立一个快速变化的电磁场。这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播，当电磁波经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的两个小球间也产生了火花。
14．60
km　0.1
m
【详解】
被监视的目标到雷达的距离
s＝cΔt＝3×108×0.4×10－3
m＝1.2×105
m＝120
km.
这是电磁波往返的路程，所以目标到雷达的距离为60
km.
由c＝λf，得
λ＝＝0.1
m.
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．
【详解】
设人到发射电磁波处的距离为r.以发射电磁波处为球心，以r为半径作一球面。若球面上电磁波的辐射强度为，则
所以
即人离波源的距离至少为才是安全区。