第三章 电磁波 单元测试（word解析版）

2021-2022学年鲁科版选修3-4
第三章
电磁波
单元测试（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共48分）
1．关于电磁场的理论，下列说法正确的是（
）
A．变化的电场周围产生磁场一定是变化的
B．变化的磁场周围产生的电场一定是变化的
C．均匀变化的磁场周围产生电场是均匀变化的
D．预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦
2．如图所示，为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与电源或线圈L相连。当S从a拨到b之后，由L与C构成的电路中产生振荡电流，则（　　）
A．若罐中的液面下降，振荡电流的频率变小
B．若罐中的液面上升，振荡电流的周期变小
C．当S从a拨到b之后的半个周期内，L的自感电动势先变小后变大
D．当S从a拨到b之后的半个周期内，线圈里的磁感应强度先变小后变大
3．下列说法正确的是（　　）
A．物体做机械振动，就产生机械波
B．有机械波，一定有质点做机械振动
C．机械波和电磁波一样，都可在真空中传播
D．同一物体做机械振动在不同介质中产生的机械波的传播速度相同
4．如图所示的振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈中的磁场方向如图所示，则此时（　　）
A．线圈中的自感电动势在增大
B．电容器两端电压正在增大
C．磁场能正在转化为电场能
D．在电容器内放入绝缘物质，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领
5．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
B．均匀变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直
D．当某一星球远离地球时，在地球上测得星球上发出光的频率将变大
6．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
7．LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（　　）
A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电
D．若磁场正在增强，则电容器正在放电，电流方向由a向b
8．随着网络技术的发展，WiFi无线网络（标识如图所示）成为了一种时尚。WiFi实质是一种短程无线传输技术，能够在一定范围内支持互联网接入的无线电信号。下列关于WiFi的说法，正确的是（
）
A．WiFi信号实质是一种电磁波
B．WiFi信号不可能在真空中传输
C．WiFi信号限于短程传输，是因为其波长太短
D．WiFi信号限于短程传输，是因为在传输过程中存在能量损失
9．关于声波和电磁波，下列说法正确的是(　
　)
A．它们都能在真空中传播
B．它们在空气中传播速度相同
C．它们虽然是本质不同的波，但它们都有波的特性，如衍射和干涉
D．声波的波源是机械振动，电磁波的波源是电磁振荡
10．下列说法正确的是（　　）
A．发射图像信号不需要调制过程
B．接收图像信号要经过调谐、解调
C．电视信号包括图像信号和伴音信号
D．电视信号中的图像信号和伴音信号的传播速度不同
11．下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是（　　）
A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波在空间传播波长可能不变
D．经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的讯号传播出去
12．如图所示为收音机接收电磁波的电路，由线圈与可变电容器组成，它相当于一个振荡电路。各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后，会在中不同程度地产生感应电流（振荡电流）。当可变电容器的电容调至某一值（选台）时，振荡频率恰好与某一电台发射频率相同，仅可接收该台广播节目。若要改为接收高于该电台频率的节目，可采取的措施是（　　）
A．增加电容器电容C
B．减小电容器电容C
C．减少磁棒上线圈匝数
D．将磁棒从线圈中抽出部分
E.增加磁棒上线圈匝数
第II卷（非选择题）
二、解答题（共52分）
13．一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？
14．如图所示，S先接通a触点，让电容器充电后再接通b触点，设这时可变电容
(1)经过多长时间电容C上的电荷第一次释放完？
(2)这段时间内电流如何变化？线圈两端电压如何变化？
15．如图所示，电源电动势为E，电容器的电容为C，线圈的电感为L将开关S从a拨向b，经过一段时间后电容器放电完毕。求电容器的放电时间和放电电流的平均值。
16．问一问，查一查。
（1）有哪些通信工具使用的是电磁波？其中哪些只能接收而不能发出电磁波？
（2）除了在飞机上不能使用移动电话，你还知道哪些情况下不能使用移动电话？请查一查。
（3）小宇正在兴致勃勃地看足球比赛。突然，荧屏上翻滚着杂乱的网状线，同时夹杂着“磁……”的噪声。原来有人正在附近使用电焊机，电视机受到了电磁波干扰。
你知道电视机还容易受到哪些电磁波干扰？人们是怎样避开这些干扰的？
参考答案
1．D
【分析】
考察电磁场的相关理论。
【详解】
A．均匀变化的电场周围产生恒定磁场，A错误；
BC．均匀变化的磁场周围产生恒定电场，BC错误；
D．麦克斯韦预言了电磁波存在，D正确。
故选D。
2．C
【详解】
AB．两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质，当液体的液面下降时，相当于插入的电介质越小，电容越小；根据可知，电容C减小，振荡电路的周期T减小，LC回路的振荡频率f增大，同理可得，若罐中的液面上升，振荡电流的周期变大，故AB错误；
C．当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的电流先增大(增大得越来越慢)后减小(减小得越来越快)，则L的自感电动势先变小后变大，故C正确；
D．当S从a拨到b之后的半个周期内，回路中的电流先增大后减小，则线圈里的磁感应强度先变大后变小，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】
AB．机械波的形成必须具备两个条件：波源和介质．有机械振动，若其周围没有传播这种振动的介质，则不会形成机械波，反过来有机械波，则一定有做机械振动的波源和介质，A错误B正确；
C．机械波传播需要介质，它不能在真空中传播，而电磁波传播不需要介质，它可在真空中传播，C错误；
D．同一振动在不同介质中的传播速度是不同的，D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，而上极板是正极板，这时电容器正在放电，电流减小越来越慢，故线圈中自感电动势在减小，A错误；
B．这时电容器正在放电，故两板间电压在减小，B错误；
C．因为放电过程电场能减小，所以磁场能增大，电场能能向磁场能转化，C错误；
D．在电容器内放入绝缘物质，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领，D正确；
故选D。
5．C
【详解】
A．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波也能通过电缆、光缆传输，A错误；
B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，B错误；
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直，C正确；
D．据多普勒效应可知，当某一星球远离地球时，在地球上测得星球上发出光的频率将变小，D错误。
故选C。
6．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。
7．D
【详解】
AB．若磁场正在减弱，则电流正在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a电场能增大，上极板带负电，故AB正确，但不符合题意
CD．若磁场正在增大，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定责，可判断电流是由b向a，上极板带正电，故C正确，不符合题意，D错误。
故选D。
8．AD
【解析】
【详解】
A.?WiFi信号实质由发射器发出的一种电磁波，故A正确；
B.
电磁波可以在真空中传输，故B错误；
CD.?WiFi信号限于短程传输，是因为其能量太低，而在传输中存在能量损失，故不能远程传播。故C错误，D正确；
9．CD
【解析】
声波的传播需要介质，一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质，真空不能传声，而电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播，故A错误；声波和电磁波传播速度不同，在空气中声速约340m/s，电磁波速约3×108m/s，故B错误；反射、折射、干涉、衍射都是波能发生的现象，只要是波，不论什么波都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象．故C正确；声波的波源是机械振动，电磁波的波源是电磁振荡，故D正确．所以CD正确，AB错误．
10．BC
【详解】
AB．发射图像和声音信号都需要调制，A错误；B正确；
CD．电视信号中的图像信号和伴音信号都以无线电波的形式发送，所以传播速度相同，C正确；D错误。
故选BC。
11．AD
【详解】
A．调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去，频率越高，传播信息能力越强；经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的讯号传播出去；故AD正确；
B．电磁波在空气中以接近光速传播，故B错误；
C．由可知，波长与波速和传播频率有关，故C错误。
故选AD。
12．BCD
【详解】
当收音机调谐电路的频率等于要接收的电磁波的频率时才发生电谐振，即接收到该台.要使接收的电台电磁波频率升高，由知，当L和C减小时，频率f增大，所以BCD正确；AE错误；
故选BCD。
13．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．
14．(1)1.17×10－6
s
【解析】(1)根据T＝2π，该电路的振荡周期为T＝2π＝2×3.14×s≈4.68×10－6s，
电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的时间为t＝＝1.17×10－6s.
(2)电流逐渐增大，线圈两端的电压逐渐减小．
点睛：此题关键是要掌握LC振荡电路的振荡周期T＝2π及振动规律，知道振荡电路的四个振荡过程即可解答.
15．；
【详解】
电容器放电时间为，与电源电动势无关，即
在内电流平均值为
16．见解析
【详解】
（1）移动电话，步话机，BP机等使用电磁波进行通信。其中BP机只能接收而不能发出电磁波。
（2）飞机上使用移动电话会使导航系统失灵，容易酿成事故；
在汽车加油站也不能使用移动电话，否则会影响加油设备的精确度、诱发火灾等；
在医院使用移动电话，会影响一些医疗设备的使用，如核磁共振仪，B超仪、心电图仪等对移动电话信号敏感，容易造成误诊、漏诊等；
在爆破工地或潜在爆炸危险的地带，移动电话信号有触发爆炸装置的可能；
雷雨天气使用移动电话，容易诱发雷击，烧坏移动电话等。
（3）电视机受到的干扰是由电焊时产生的电火花引起的。
电火花是一个电磁波发射源，它能发射出频谱很宽的电磁波，这些电磁波能被电视接收到，尤其对非闭路电视（即使用天线）的干扰大。这种干扰叫做“电磁干扰”。
汽车和摩托车的点火器也会产生电火花，从而产生电磁干扰。
电动机、吹风机、广告牌的霓虹灯等也会产生电磁干扰。
一般来说，电磁波碰到钢筋结构的建筑物，会被吸收，从而减弱甚至消失。
而靠近路边或没有钢筋的建筑物，里面的电视机常容易受到电磁波的干扰，为了避开这些讨厌的电磁干扰，可以试试改变电视机天线方向，或者移动电视机的位置，使干扰的影响减小。