第三章 电磁波 单元检测（word版含解析）

2021-2022学年鲁科版选修3-4
第三章
电磁波
单元检测（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共48分）
1．在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是
A．红外线的频率最大，可见光的频率最小
B．紫外线的频率最大，红外线的频率最小
C．可见光的频率最大，红外线的频率最小
D．紫外线的频率最大，可见光的频率最小
2．LC振荡电路中，电容器极板上的电量q随时间t变化的关系如图所示，则（　　）
A．在t1时刻，电路的磁场能最大
B．从t1到t2，电路中电场能不断减小
C．从t2到t3，电容器不断充电
D．在t4时刻，电路中的电流最大
3．5G技术即第五代移动通信技术，采用3300~5000MHz频段，相比于现有的4G（通信频段为1880~2635MHz）技术而言，具有更大的带宽。关于5G信号，下列说法正确的是（　　）
A．5G信号是利用纵波传播的
B．5G信号传播中通过不同介质时频率不变
C．5G信号比4G信号在真空中传播速度更快
D．5G信号比4G信号更容易越过障碍物发生明显衍射现象
4．在以下各种说法中，正确的是（
）
A．红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变
B．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
C．电磁波的频率越低，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的衍射
5．在LC振荡电路中，用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍（　　）
A．自感L和电容C都增大一倍
B．自感L增大一倍，电容C减小半
C．自感L减小一半，电容C增大一倍
D．自感L和电容C都减小一半
6．关于电磁波及其应用，下列说法中，正确的是（　　）
A．电磁波不能被反射
B．收音机放进金属薄膜袋内，就不能正常收音
C．手机在发短消息时，不发射电磁波
D．γ射线不是电磁波
7．下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在
B．电磁波在真空和介质中的传播速度相同
C．电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其发射到空间的电磁波随即消失
D．常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
8．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波可以传递信息
B．声波不能传递信息
C．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
D．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度不相同
E.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
9．关于电磁波的认识中正确的是（　　）
A．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C．电磁波和机械波一样，不但可以传递能量，还可以传递信息
D．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
10．以下物理学知识的相关叙述中，正确的是（　　）
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应原理
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性
D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线
11．下列说法正确的是（　　）
A．声波从空气进入水中时，其波速增大，波长变长
B．纵波传播过程中各质点的运动方向与波的传播方向总是相同的
C．当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率不变
D．均匀变化的磁场产生变化的电场，均匀变化的电场产生变化的磁场
E.只有频率相同的两列波才可能发生干涉现象
12．如图所示为理想LC振荡回路，此时刻电容器极板间的场强方向和线圈中的磁场方向如图.下列说法正确的是(　　)
A．如图所示的时刻电容器正在放电
B．如图所示的时刻电流正在减小
C．电路中的磁场能在减少
D．电容器两端的电压在增加
E.电容器两端的电压在减少
第II卷（非选择题）
二、解答题（共52分）
13．某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站。该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为400MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3.0×108m/s，则：
（1）该中波和微波的波长各是多少？
（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？
（3）哪种波接收效果好？
14．电磁波在我们日常生活中应用相当广泛，请你列举出下列电磁波的应用实例：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线？
15．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。
16．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？
参考答案
1．B
【详解】
在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是,紫外线的频率最大，红外线的频率最小。
故选B。
2．A
【详解】
A．由图可知在t1时刻，电容器极板上的电荷量为零，根据电磁振荡的特点可知，t1时刻是电容器放电结束的时刻，电路中的电流最大，磁场能最大，故A正确；
B．由图可知，从t1到t2，电容器极板上的电荷量增加，电路中电场能不断增大，故B错误；
C．从t2到t3，电容器极板上的电荷量不断减少，电容器不断放电，故C错误；
D．在t4时刻，电容器极板带电荷量最大，此时电路刚充电结束，电路中的电流最小为零，故D错误。
故选A。
3．B
【详解】
A．电磁波为横波，则G信号是利用横波传播的，故A错误；
B．波的频率取决于波源，则5G信号传播中通过不同介质时频率不变，故B正确；
C．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故C错误；
D．5G信号的频率更高，波长更短，故相比4G信号不易发生衍射现象，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．红光由空气进入水中，频率不变，所以颜色不变，而根据
v
=
=
λf
可知，波长
λ
=
变短，A错误；
B．驱动力频率越接近桥的固有频率，桥的振幅越大，越容易损坏，火车慢行，从而使轮子撞击铁轨接缝的频率远小于桥梁的固有频率，B正确；
C．电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大，C错误；
D．D选项是利用了两平面之间空气薄层上、下两个表面的反射光产生的干涉条纹形状来判断平面的平整度，D错误。
故选B。
5．D
【详解】
根据LC振荡电路频率公式
可知，当L、C都减小一半时，f增大一倍；
故选D。
6．B
【详解】
A．电磁波可以被反射、折射、吸收，故A错误；
B．金属薄膜袋能屏蔽电磁波，收音机放进袋内，就不能正常收音，故B正确；
C．手机的通讯就是依靠发射和接受电磁波，在发短消息时，手机将发射电磁波，故C错误；
D．γ射线是频率极高的电磁波，具有很高的能量，故D错误。
故选B。
7．D
【详解】
A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，A错误；
B．电磁波在真空中的传播速度大于在介质中的传播速度，B错误；
C．电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其发射到空间的电磁波继续传播而不会消失，
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，D正确。
故选D。
8．ACD
【解析】
【分析】
本题考查电磁波和声波的特点与区别
【详解】
AB．声波、电磁波都能传递能量和信息，A项正确，B项错误；
C．在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，C项正确；
D．可见光属于电磁波，B超中的超声波是声波，波速不同，D项正确；
E．红外线波长较X射线波长长，故E项错误。
故选ACD。
9．CD
【详解】
A．麦克斯韦提出了电磁波理论，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，A错误；
B．电磁波可以在真空中传播，而机械波的传播需要介质，B错误；
C．电磁波和机械波一样，不但可以传递能量，还可以传递信息，C正确；
D．当波源和接收者间发生相对运动时，会导致接收到的频率发生变化，并且这个变化量与相对运动速度有关，故根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，D正确。
故选CD。
10．AC
【详解】
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应原理，故A正确；
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，
故B错误；
C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，说明光具有波动性，故C正确；
D．红外线的显著作用是热作用，一切物体都能辐射红外线，故D错误。
故选AC。
11．ACE
【详解】
声波由空气进入水中时波速v变大，频率f不变，由公式v=λf得知，波长λ变大，故A正确；纵波传播过程中各质点的运动方向与波的传播方向总是垂直的，故B错误；当波源与观察者相向运动时，波源自身的频率不变，观察者听到的频率变化，故C正确；均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故D错误；只有频率相同的两列波才可能发生干涉现象，故E正确．所以ACE正确，BD错误．
12．BCD
【详解】
由电场方向可知电容器上极板带正电，由线圈中的电流方向可知电路中电流方向为逆时针，结合以上两点可知电容器在充电，电路中的电流正在减小磁场能在减少，电容器两端的电压在增加；
A．如图所示的时刻电容器正在放电，与结论不相符，选项A错误；
B．如图所示的时刻电流正在减小，与结论相符，选项B正确；
C．电路中的磁场能在减少，与结论相符，选项C正确；
D．电容器两端的电压在增加，与结论相符，选项D正确；
E．电容器两端的电压在减少，与结论不相符，选项E错误；
故选BCD.
【点睛】
此题关键是知道LC振荡电路的振动过程；根据磁场方向应用安培定则判断出电路电流方向、根据电场方向判断出电容器带电情况是正确解题的关键．
13．（1）750m；0.75m；（2）衍射；（3）中波
【详解】
(1)由λ＝知
λ1＝750m，λ2＝0.75m
(2)无线电波绕过山脉到达A处，发生了衍射现象。
(3)频率为400kHz的中波接收效果更好，因为它的波长较长，衍射现象更明显。
14．见解析
【详解】
无线电波：收音机；红外线：红外线理疗仪；可见光：人看到的五彩缤纷的世界；紫外线：紫外线消毒灯；X射线：X光透视机；γ射线：γ射线探伤
15．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。
16．8000m
【详解】
由得：
由公式得：
答案：8000m