第四章 电磁震荡与电磁波 单元检测（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第二册
第四章
电磁震荡与电磁波
单元检测（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共48分）
1．关于电磁波和机械波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波和机械波的传播都需要借助于介质
B．电磁波在任何介质中传播的速度都相同，而机械波的波速大小与介质密切相关
C．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象
D．机械波和电磁波都可以是横波，也可以是纵波
2．日常生活中，当你打开或者关闭电灯时，你会从旁边工作着的电视机屏幕上看到一条水平亮线，或者从旁边开着的收音机中听到“喀喀”的杂音，出现这一现象的原因是（
）
A．电路通断时发出的电磁波被收音机、电视机接收到而产生的
B．电路通断时交流电通过家庭电路的导线对收音机或电视机的影响
C．电路通断时开关中金属碰撞声的影响
D．以上说法都不对
3．关于物理学史，下列说法错误的是（　　）
A．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在
B．卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子核式结构模型
C．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子
D．康普顿效应证明了光具有粒子性
4．如图所示，为某LC振荡电路图，电路中电容器极板上的电量随时间变化的曲线如图所示。则以下说法正确的是（　　）
A．该电路可以有效的把电磁波发射出去
B．过程中，线圈的磁场能逐渐变小
C．b、d两时刻电路中电流最大
D．a、c两时刻电路中电流最大
5．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
6．某时刻LC振荡电路的状态如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．电容器电容正在增大
B．电容器两板间电压正在增大
C．振荡电流i正在增大
D．电场能正在向磁场能转化
7．出海捕鱼的渔船，船长会通过海事对讲机电台来与甲板上的船员沟通，在这个过程中需要使海事对讲机接收频率与电台频率相同，船员才能用海事对讲机接收信号，与此过程原理相似的是（　　）
A．乐器利用共鸣腔提高声音的响度
B．调节共振筛的振动频率，以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱
C．在较空旷地方高声喊，能听到回声
D．在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度
8．如图甲为LC振荡电路，其中图乙描绘的是流过电路中M点的电流随时间变化规律的图线，假设回路中电流顺时针方向为正，则下列说法正确的是（　　）
A．在第1s末到第2s末的过程中电容器正在向外电路放电
B．在第1s末到第2s末的过程中电容器的下极板带负电
C．在第2s末到第3s末的过程中M点的电势比N点的电势低
D．在第2s末到第3s末的过程中电路中电场能正在逐渐减小
9．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相互激发，形成电磁
C．利用电磁波传递信号可实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
D．电磁波可由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
10．下列关于物理现象的描述正确的是（　　）
A．受迫振动是在一恒力作用下的振动
B．受迫振动频率可能大于或小于或等于系统的固有频率
C．由英国物理学家里特于1800年首先发现红外线
D．用γ刀治疗脑肿瘤主要是利用了γ射线具有很强的穿透能力
11．下列说法正确的是
A．远距离输电时降低输电电压可减少线路中能耗
B．调谐是指使接收电路产生电谐振的过程
C．核力是强相互作用，可表现为引力，也可表现为斥力
D．阴极射线的本质是原子核的一个中子转变成一个质子时释放出的高速电子
12．下列关于光的认识，正确的是（　　）
A．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率小
B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
C．验钞机是利用紫外线的特性工作的
D．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
E.光的干涉和衍射不仅说明了光具有波动性，还说明了光是橫波
第II卷（非选择题）
二、解答题（共52分）
13．猫头鹰在夜间能看到东西是因为它对红外线产生视觉，根据辐射理论，物体发出的最大波长与物体的绝对温度间的关系满足λmT
=
2.90
×
10
-
3m·K，若猫头鹰的猎物——蛇在夜间体温为t
=
27℃，则它发出的光的最大波长为多少？属于哪个波段？（其中T
=
t
+
273K）
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．飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置．那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若接收电路是由电路组成的，其中该接收装置里的电感线圈，此时产生电谐振的电容多大？
16．一个LC振荡电路所发射的电磁波频率是106
Hz，求它在真空中的波长，当振荡电路电容器的电容增为原来的4倍时，所发射的电磁波频率为多少？
参考答案
1．C
【详解】
A．电磁波传播不需要介质。故A错误。
B．电磁波在真空中的传播速度最快，在不同的介质中传播的速度不同，机械波的波速与介质有关。故B错误。
C．干涉、衍射是波所特有的现象，电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象。故C正确。
D．电磁波是横波，电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直；故D错误。
故选C。
2．A
【详解】
电视机屏幕上出现一条水平亮线，收音机发到“喀喀”声，说明有节目以外的电磁波信号干扰。电磁波是由大小和方向变化很快的电流产生的。电路通断时电流的大小从无到有，从有到无，变化迅速，向四周发射电磁波。
故选A。
3．A
【详解】
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实
了电磁波的存在，A错误；
B．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，B正确；
C．汤姆逊通过研究阴极射线发现了电子，C正确；
D．康普顿效应证明了光具有粒子性，D正确。
本题选错误的，故选A。
4．D
【详解】
A．有效的发射电磁波应该需要开放电路，故A错误；
B．过程，电容器的电荷量减少，电场能减小，则磁场能增大，故B错误；
C．b、d两时刻，电量最大，则电场能最大，磁场能为零，电路中的电流为零，故C错误；
D．a、c两时刻电路中电量变化最快，故电流最大。故D正确。
故选D。
5．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。
6．B
【详解】
A．根据
可知电容的大小与带电量无关，因此电容大小不变，A错误；
B．电容器上极板带正电，而且正电荷正在流向上极板，因此电容器正在充电，两极板间的电压正在增大，B正确；
C．电容器充电的过程中，电流逐渐减小。C错误；
D．电容器充电的过程中，磁场能正在电场能向转化，D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．海事对讲机频率与电台频率相同时振荡电流最强，这个过程属于调谐，是使接收装置与信号产生电谐振的过程，乐器利用共鸣腔提高声音的响度利用波的叠加原理，故A错误；
B．调节共振筛的振动频率，以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱是使共振筛与筛箱发生共振的过程，故B正确；
C．在较空旷地方高声喊，能听到回声属于波的反射，故C错误；
D．在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度的过程中阻尼器的作用是避免大厦发生共振，故D错误。
故选B。
8．CD
【详解】
AB．在第1s末到第2s末的过程中，振荡电流是充电电流，充电电流是由上极板流向下极板，则下极板带正电，A、B错误；
CD．在第2s末到第3s末的过程中，振荡电流是放电电流，电场能正在减小，磁场能正在增大，放电电流是由下极板流向上极板，由于电流为负值，所以由N流向M，则N点的电势高，C、D正确。
故选CD。
9．AB
【详解】
A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，故A正确；
B．变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场，相互激发，形成电磁波，故B正确；
C．电磁波可在介质中传播，所以可以根据电缆、光缆进行有线传播，也可以不需要介质进行无线传播，故C错误；
D．当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，还会继续传播一段时间，故D错误。
故选AB。
10．BD
【详解】
A．受迫振动是系统在外界周期性驱动力作用下的振动，驱动力是周期性的，不可能为恒力，故A错误；
B．系统做受迫振动时，振动稳定后的频率等于振动力的频率，这个频率可能大于、等于或小于固有频率，故B正确；
C．1800年英国科学家赫胥尔在研究各种色光的热效应时发现了红外线，故C错误；
D．γ射线的穿透能力很强，不会绕过障碍物，且γ射线波长短，能量大。γ刀治疗脑肿瘤时，通常是同时用多束γ射线，使他们穿过脑颅和健康区域在肿瘤处会聚，再利用γ射线的高能杀死肿瘤细胞，故D正确。
故选BD。
11．BC
【详解】
A．远距离输电时提高输电电压可减少输电电流，根据可知，可减小线路中能耗，选项A错误；
B．调谐是指使接收电路产生电谐振的过程，选项B正确；
C．核力是强相互作用，可表现为引力，也可表现为斥力，选项C正确；
D．β衰变的本质是原子核的一个中子转变成一个质子时释放出的高速电子，选项D错误。
12．ABC
【详解】
A．海市蜃楼产生的原因是由于海面上上层空气的折射率比下层空气折射率小，导致光线发生全反射所致，故A正确；
B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性，体现光的干涉原理，故B正确；
C．钞票上某些位置的荧光物质在紫外线照射下发光，故验钞机是利用紫外线的荧光效应，故C正确；
D．由于波长越长，越容易发生明显衍射，电磁波中最容易表现衍射现象的是无线电波，而对于干涉，即要频率相同，才能发生，故D错误；
E．光的干涉和衍射能说明光具有波动性，不能说明光是一种横波；光的偏振现象才说明了光是一种横波，故E错误。
故选ABC。
13．9.7
×
10
-
6m；红外线
【详解】
由t
=
27℃，知
T
=
（27
+
273）K
=
300K
由公式
λmT
=
2.90
×
10
-
3m·K
得
λm
=
m
≈
9.7
×
10
-
6m
故属于红外线。
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．
15．8000m
【详解】
由得：
由公式得：
答案：8000m
16．5×105
Hz
【解析】
由波长公式可求得：
电磁震荡的频率为：
所以发射电磁波的频率为：
点睛：震荡电路的频率公式