第三章 电磁波 单元过关检测（word版含解析）

2021-2022学年鲁科版选修3-4
第三章
电磁波
单元过关检测（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共48分）
1．下列关于电磁波的正确认识有（　　）
A．在真空中电磁波的传播速度跟光速相等
B．赫兹预言了电磁波的存在，20多年后麦克斯韦用实验证实
C．电磁波和机械波都依靠介质来传播
D．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
2．以下有关在真空中传播的电磁波的说法中正确的是（　　）
A．频率越大，传播的速度越大
B．频率不同，传播的速度相同
C．频率越大，其波长越大
D．频率越大，传播的速度越小
3．下列关于电磁波谱的说法正确的是（　　）
A．夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的
B．验钞机验钞票真伪体现了红外线的荧光效应
C．利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达与目标的距离
D．相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是X射线
4．如图所示，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的导体芯柱是电容器的另一个电极。芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别与一个线圈的两端相连，组成振荡电路，使该振荡电路产生电磁振荡。已知振荡电路的周期为。下面对此振荡回路分析正确的是（　　）
A．当电容器放电时，电容器储存的电场能增加
B．增加导电液体的高度有利于增大此振荡电路的周期
C．增加线圈的匝数，能更有效地发射电磁波
D．当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能减小
5．下列电磁波中，频率最高的是（　　）
A．黄光
B．红光
C．紫外线
D．无线电波
6．关于电磁场理论，下列叙述不正确的是（　　）
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场
D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
7．如图甲所示电路中，把开关K扳到1，电源对电容器充电，待充电完毕，把开关K扳到2，电容器与带铁芯的线圈L组成的振荡电路中产生振荡电流，电流传感器能实时显示流过电容器的电流，电流向下流过传感器的方向为正方向。如图乙所示的1、2、3、4是某同学绘制的四种电流随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）
A．K扳到1时电流如图线1所示，K扳到2时电流如图线4所示
B．K扳到1时电流如图线2所示，K扳到2时电流如图线3所示
C．换用电动势更大的电源，振荡电流的周期将变大
D．拔出线圈的铁芯，振荡电流的频率将降低
8．下列说法正确的是（　　）
A．任意两列波相遇都会发生稳定干涉现象
B．任意波长的波都能发生衍射现象
C．火车进站鸣笛时，站台上的乘客听到声调变高，这是多普勒效应
D．电磁波可以在真空中传播，因为电磁波是纵波
9．LC振荡电路的固有频率为f，则（　　）
A．电容器内电场变化的频率为f
B．电容器内电场变化的频率为2f
C．电场能和磁场能转化的频率为f
D．电场能和磁场能转化的频率为2f
10．2016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(APP)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，下列说法正确是(
)
A．单车和手机之间是利用声波传递信息的
B．单车某个时刻的准确位置信息是借助通讯卫星定位确定的
C．单车是利用电磁感应原理实现充电的
D．由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度
11．在振荡电路中，电容器上的带电情况及电路中的电流方向如图所示，以下有关电磁振荡的说法正确的是（
）
A．此时电路中电容器正处于充电状态
B．此时电路中电场能正在向磁场能转化
C．电容器极板上电荷量最大时，两极板间电压最大，电路中振荡电流最小
D．每个周期内，电容器完成一次充放电过程
E.电感线圈自感系数增大，则充电和放电过程会变慢
12．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是(　　)
A．电磁场是一种客观存在的物质
B．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
C．电磁波有时候表现为横波，有时候表现为纵波
D．电磁波在真空中传播时，它的电场强度与磁感应强度相互垂直
E.电磁波由真空进入介质，频率不变，速度变小
第II卷（非选择题）
二、解答题（共52分）
13．某微波炉使用波长=12cm的微波，这种微波的频率是多少？
14．在长长的电磁波谱中，能够引起视觉的只是波长为400～760这样很窄的一部分。有趣的是，太阳辐射的各种波长的电磁波中，也是这部分最强。你怎样解释这种“巧合”？??
15．自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，故称为热辐射．热辐射具有如下特点:辐射的能量中包含各种波长的电磁波;物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大;在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7~1×10-5
m，求出相应的频率范围．
16．波长为4×10-7m的红光，从相距15m处的交通信号灯传到你的眼睛，大约需要多长时间？该红光的频率为多少？（电磁波在空气中的传播速度c取3.0×108m/s）
参考答案
1．A
【详解】
A．在真空中电磁波的传播速度跟光速相等，故A正确；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，20多年后赫兹用实验证实，故B错误；
C．机械波需要依靠介质传播，而电磁波不依靠介质也能够传播，故C错误；
D．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】
ABD．真空中电磁波的传播速度均为3×108m/s，与频率无关，故AD错误，B正确；
C．真空中电磁波的传播速度一定，根据公式c=λf可知频率越大，波长越短，故C错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．在各种电磁波中热效应最强的是红外线，A错误；
B．验钞机是利用了紫外线的荧光效应，B错误；
C．雷达测距是利用发射脉冲和接收脉冲的时间间隔来确定的，C正确；
D．电磁波谱中比X射线波长短的γ射线，更难发生衍射，D错误。
故选C。
4．B
【详解】
A．当电容器放电时，电容器储存的电场能减小，磁场能增加，选项A错误；
B．增加导电液体的高度，则相当于电容器相对面积变大，则电容变大，根据
可知有利于增大此振荡电路的周期，选项B正确；
C．增加线圈的匝数，则增大L，根据
可知，周期变大，频率变小，不利于有效地发射电磁波，选项C错误；
D．当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能增大，选项D错误。
故选B。
5．C
【详解】
在电磁波中，按频率由小到大排列，应是无线电波、红光、黄光、紫外线，因此在这些电磁波中，频率最高是紫外线，ABD错误，C正确。
故选C。
6．D
【详解】
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关，故A正确，不符合题意；
B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场，故B正确，不符合题意；
C．由电磁场的定义可知C正确，不符合题意；
D．只有变化的电场周围才存在磁场，只有变化的磁场周围才存在电场，故D错误，符合题意。
故选D。
7．A
【详解】
AB．K扳到1时对电容器充电，电流沿正向逐渐减小，图线1符合，K扳到2时产生振荡电流，0时刻电流为零，前半个周期电流方向为负，图线4符合，故A正确，B错误；
C．振荡电流的周期
可知周期与电动势无关，故C错误；
D．振荡电流的频率
拔出线圈的铁芯，线圈自感系数减小，频率将升高，故D错误。
故选A。
8．BC
【详解】
A．任意的两列波相遇，不一定都能产生稳定的干涉现象，只有两列波频率与步调完全相同时，才会出现稳定的干涉现象，故A错误；
B．任意波长的波都能发生衍射现象,
只有波长比障碍物的尺寸大或相差不多的时候才会发生明显的衍射现象，故B正确；
C．根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高，所以当火车进站时，鸣笛声的音调变高了，故C正确；?
D．电磁波一定是横波，传播不需要介质。电磁波既能在真空中传播，也能在介质中传播，故D错误。
故选BC.
9．AD
【详解】
电场能和磁场能是标量，只有大小在做周期性变化，所以电场能和磁场能转化的周期是电磁振荡周期的一半，转化的频率为电磁振荡频率的两倍，电容器内电场变化的频率等于电磁振荡的频率；
故选AD。
10．BC
【详解】
A．单车和手机之间没有电路连接，是利用电磁波传递信息的，A错误；
B．单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位器确定的，B正确；
C．单车在运动过程中通过电磁感应将机械能转化为电能，从而实现充电，C正确；
D．手机APP上的显示信息表示路程，而平均速度为位移与时间的比值，只知道路程不知道位移，无法求得平均速度，D错误。
故选BC。
11．ACE
【详解】
A．由图中电流方向可如，电容器正在被充电，故A正确；
B．由能量守恒定律可知，电路中电场能增加，磁场能减少，故电路中磁场能正在转化为电场能，故B错误；
C．电容器极板上电荷量最大时，电容器两极板间电压最大，此时电容器中电场能最多，电感线圈中磁场能最小，电路中振荡电流最小，故C正确；
D．在电磁振荡的一个周期内，电容器充电和放电、反向充电和放电各一次，故每个周期内电容器充、放电各两次，故D错误；
E．由振荡电路的周期公式可如，电感线圈自感系数增大，周期增大，故充电放电会变慢，故E正确。
故选ACE。
12．ADE
【详解】
A．电场和磁场都是一种客观存在的物质，选项A正确；
B．电磁波也可以通过全反射在光缆中传播，选项B错误；
C．电磁波是横波，选项C错误；
D．电磁波是横波，其中电场和磁场的方向处处相互垂直，且与传播方向垂直，选项D正确；
E．电磁波由真空进入介质传播时，频率不变，速度变小，选项E正确。
故选ADE。
13．
【详解】
该微波炉使用波长为，根据波长与频率的关系可得
14．根据适者生存的原则，只有适应这种环境，只能对这部分电磁波敏感，能引起视觉效果的动物才能生存下来
【详解】
根据适者生存的原则，只有适应这种环境，只能对这部分电磁波敏感，能引起视觉效果的动物才能生存下来。
15．3×1013-1.5×1015
Hz
【解析】
【详解】
根据公式，可解得，（由电磁波速度公式C=fλ可求此频率范围）
故辐射的频率范围为
16．t=5╳10-8s
，
f=7.5╳1014Hz
【解析】红光在真空中的速度为c=3×108
m/s
从30m外的传来需要时间
由可知
【点睛】考查光有真空的速度大小，及掌握公式及的应用，注意建立正确的物理模型．