3.4电磁波的发现及其应用基础巩固（Word版含答案）

3.4电磁波的发现及其应用基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第三册
一、选择题（共15题）
1．麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了（　　）
A．电阻的存在 B．电流的存在
C．电磁波的存在 D．电压的存在
2．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是：
A．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
B．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
C．奥斯特发现了电流的热效应现象
D．法拉第发现了电流周围存在磁场
3．如图所示，2020年11月13日，万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号，实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是（　　）
A．无线电波属于电磁波
B．将图像、声音等信号加载到高频电磁波上的过程叫解调
C．信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟
D．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在，带来了通信技术的快速发展
4．对以下一些与生活相关的物理现象的说法，你认为正确的是（ ）
A．人们手上带的电子表的液晶显示用到了偏振光
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度．
C．无线电波、超声波、光波、x射线与γ射线都是电磁波
D．在利用棱镜全反射中，如果在反射面涂上性能良好的反光物质，在全反射时其反射率会更高．
5．下图能说明产生电磁波的装置或器件的是（　　）
A． B．
C． D．
6．一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器电容为C，一个振荡周期内电容器上电压能达到的最大值为Um，则从电容器上电压达到最大值Um开始计时（　　）
A．至少经过π，磁场能达到最大
B．在时间内，电路中的平均电流是
C．经过π时间，线圈的自感电动势达到最大
D．在时间内，电容器放电电荷量为
7．太赫兹波是指频率在0.1THz～10THz（波长在0.03mm～3mm）的电磁波，介于微波与红外之间，太赫兹波技术被列为“改变未来世界的十大技术”之一、关于太赫兹波，下列判断正确的是（　　）
A．1THz=1014Hz
B．太赫兹波须靠介质传播
C．太赫兹波是由原子核跃迁产生的
D．太赫兹波比红外线更容易发生衍射现象
8．手机通话时，手机是将信号发送到（　　）
A．基站 B．对方手机
C．电缆或光缆 D．地方电信局总机
9．下列关于磁场、电场及电磁波的说法中正确的是（　　）
A．赫兹提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在
B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长。
D．普朗克认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为
10．下列说法正确的是（　　）
A．英国物理学家麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B．变化的磁场一定会产生变化的电场
C．电磁波在真空中可以传播，但传播速度小于
D．红外线、可见光、紫外线都是电磁波，且其中红外线波长最大，紫外线波长最小
11．下列说法正确的是（　　）
A．防止共振现象时要尽量使驱动力的频率与物体固有频率一致
B．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光
C．麦克斯韦预言和验证了电磁波的存在
D．天空是亮的原因是大气对阳光的散射
12．如图是一款磁悬浮蓝牙音箱，可实现与手机的无线信息传递，底座通电后，上面的磁体音箱就会在底座产生的磁场作用下悬浮起来，下列说法不正确的是（　　）
A．音箱悬浮时在竖直方向受到两个力，即重力和磁场的作用力
B．底座通电后能产生磁场，与电动机的工作原理相同
C．音箱悬浮利用了同名磁极相互排斥
D．无线信息传递利用的电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s
13．如图所示，某振荡电路中，L是电阻不计的电感线图，C是电容器。该振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。不计电磁波的辐射损失，则下列说法正确的是（　　）
A．该时刻电容器正在充电
B．该时刻电路中电流正在减小
C．该时刻电场能正在向磁场能转化
D．该振荡电路磁场能量变化的周期为
14．由于新冠肺炎疫情，需要用额温枪检查出入人员是否发烧，根据所学物理知识，你认为额温枪用到了（　　）
A．超声波 B．红外线 C．X射线 D．射线
15．首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是（　　）
A．法拉第 B．赫兹 C．安培 D．奥斯特
二、填空题（共4题）
16．（1）振荡电流：大小和方向都做______迅速变化的电流；
（2）振荡电路：能产生______的电路。最简单的振荡电路为LC振荡电路。
17．电磁波通信：电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输。电磁波的频率_____，相同时间内传递的信息量_____。
18．电磁场
（1）变化的磁场产生电场
a.实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生___________。
b.麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的___________产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。
c.实质：变化的___________产生了电场。
（2）变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生___________。
19．丹麦物理学家____________通过实验发现通电导线周围存在磁场；英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，后来德国物理学家____________通过实验证实了电磁波的存在。
三、综合题（共4题）
20．如图所示的电路
（1）如果仅更换电感L更大的线圈，将开关S掷向1，先给电容器充电，再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，线圈因自感现象产生的自感电动势是否更大？“阻碍”作用是否也更大？由于延缓了振荡电流的变化，振荡周期T会怎样变化？
（2）如果仅更换电容C更大的电容器，将开关S掷向1，先给电容器充电，电容器的带电荷量是否增大？再将开关掷向2，电容器通过线圈放电，放电时间是否相应地变长？振荡周期T是否变长？
21．如图所示为美国最先进的KH—12光学侦察卫星，采用先进的自适应光学成像技术，地面分辨率最高可达0.1米，是美国天基侦查的主力军。那么,你知道它上面携带的相机在夜间进行红外摄像时工作在什么波段吗？该波段有什么特点？
22．如图所示的振荡电路中，自感系数L=300 μH，电容C的范围为25～270 pF，求：
(1)振荡电流的频率范围；
(2)若自感系数L=10 mH，要产生周期T=0.02 s的振荡电流，应配置多大的电容？
23．图中正弦曲线表示LC振荡电路中电流随时间表化的图像，若以回路中顺时针方向为电流正方向，以电容器上方极板带正电时极板上电压为正，请在图中坐标中画出电容器极板上电压变化曲线的示意图．
参考答案
1．C
2．B
3．A
4．A
5．D
6．C
7．D
8．A
9．C
10．D
11．D
12．B
13．C
14．B
15．B
16．周期性 振荡电流
17．越高 越大
18．感应电流 磁场 磁场 磁场
19．奥斯特 赫兹
20．（1）自感电动势更大；“阻碍”作用更大；周期变长；（2）带电荷量增大；放电时间变长；周期变长
21．工作在红外线这一波段。该波段的波长大于可见光而小于无线电波，主要效应为热效应，常用于加热理疗、红外遥感摄像等。
22．(1)0.56×106～1.8×106 Hz ；(2)10－3 F
23．如图;