第6章 电磁现象与电磁波 本章小结（word版含答案）

2019粤教版必修第三册 第6章 本章小结
一、单选题
1．2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市，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就显示如图所示的信息．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．由手机APP上显示骑行距离2.5公里是位移
D．由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度
2．太赫兹波是一种电磁波，波长在3mm-0.03mm之间，不少专家确信太赫兹波将颠覆未来绝大多数行业，甚至还有人认为太赫兹波将是6G或者7G通信的基础，因为太赫兹波波长短，穿透力强于雷达波。下列说法正确的是（　　）
A．当观察者不动，波源朝着观察者运动时，波源的频率增大
B．使电磁波接收电路产生电谐振的过程叫解调，是调制的逆过程
C．变化的电场必能产生变化的磁场，变化的磁场必能产生变化的电场，这样交替产生电磁波
D．雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备，是利用微波波长短，衍射不明显的特点，太赫兹波有望用于测定物体的位置
3．一个均匀带负电的硬橡胶环，环面在纸平面内，当环绕环心顺时针匀速转动，在环心处放一枚小磁针，静止时其N极（ ）
A．指向纸外 B．指向纸里 C．指向右侧 D．指向左侧
4．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象，下列说法中正确的是（　　）
A．当把磁铁N极向下插入线圈时，电流表指针不发生偏转
B．当把磁铁S极从线圈中拔出时，电流表指针不发生偏转
C．保持磁铁在线圈中相对静止时，电流表指针不发生偏转
D．若磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针发生偏转
5．对下列电器或设备的工作原理的描述，正确的是（　　）
A．微波炉是利用电磁感应原理使食物温度升高的
B．手机无线充电的过程利用了电磁感应原理
C．雷达是利用超声波的多普勒效应进行测距和定位的
D．红外体温计是通过接收人体发射的X射线来测体温的
6．如图所示为LC振荡电路，它既用于产生特定频率的信号，也用于从更复杂的信号中分离出特定频率的信号，它们是许多电子设备中的关键部件。已知LC振荡电路自感系数L越大、电容器的电容C越大，振荡周期越大，当该电路激发的电磁波以速度v向空间传播，则电磁波的波长最可能为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，真空中两点电荷和以共同的角速度绕轴匀速运动，点距近，则点磁感应强度的方向为（　　）
A．沿向上
B．沿向下
C．从指向
D．要感应强度为0
8．目前，我国的第五代移动通信技术（简称5G或5G技术）已经进入商用阶段，相应技术达到了世界先进水平。5G信号使用的是超高频无线电波，关于5G信号，下列说法正确的是（ ）
A．5G信号是由机械振动产生的
B．5G信号的传输和声波一样需要介质
C．5G信号与普通的无线电波相比粒子性更显著
D．5G信号不能产生衍射现象
二、多选题
9．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
10．下列说法正确的是（　　）
A．人耳听到的声波比超声波更容易发生明显衍射现象
B．在双缝干涉实验中，光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽
C．梳头发时梳子带了电荷，来回抖动梳子时会向外发射电磁波
D．狭义相对论认为，在惯性系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关
E．火车鸣笛向我们驶来，我们听到的声音频率比声源振动的频率低
11．如图所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有
A．闭合电键K后，把R的滑片左移
B．闭合电键K后，把P中的铁心从左边抽出
C．闭合电键K后，把Q靠近P
D．无需闭合电键K，只要把Q靠近P即可
12．下列说法正确的是（ ）
A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹
C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波
D．横波和纵波均能产生干涉现象
E．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
13．如图所示软铁环上绕有M、N两个线圈，M线圈通过滑动变阻器及开关与电源相连，N线圈连接电流表，下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间，通过电流表G的电流由a到b
B．开关闭合稳定后，通过电流表G的电流由b到a
C．开关闭合稳定后，将滑动变阻器滑片向右滑动，通过电流表G的电流由a到b
D．开关闭合稳定后再断开瞬间，通过电流表G的电流由a到b
14．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．雷达是利用微波来定位的
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，也可以在真空中传播
D．电磁波在任何介质中的传播速率都相同
E．电磁波是由周期性变化的电场和周期性变化的磁场在空中传播形成的，它是横波
三、解答题
15．观测宇宙中辐射电磁波的天体，距离越远单位面积接收的电磁波功率越小，观测越困难。为了收集足够强的来自天体的电磁波，增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要路径。2016年9月25日，世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用，被誉为“中国天眼”。FAST直径为500 m，有效提高了人类观测宇宙的精度和范围。
(1)设直径为100 m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P ，计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P ；
(2)在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的，仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象，设直径为100 m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0，计算FAST能够观测到的此类天体数目N。
16．如图所示，取一根长10m左右较粗的导线（也可用多根导线并联），将导线两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两名同学迅速摇动这条导线，可以观察到电流计指针偏转，说明产生了感应电流。比较两名同学沿南北方向站立摇绳与沿东西方向站立摇绳，哪种情形产生的感应电流较大？为什么？
17．在匀强磁场中，垂直磁场方向放置的通电导线长L=2m，通电电流I=1A，若它受到的安培力F=10N，求：
（1）该磁场的磁感应强度B是多少？
（2）若导线平行磁场方向放入该磁场中，那么通电导线受到的安培力又是多大？
18．画出图中各磁场对通电直导线的安培力的方向（与纸面垂直的力只需用文字说明）。
19．一根长20 cm的通电导线放在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力为4×10－3N，则导线中的电流是多大？若将导线中的电流减小为零，则该处的磁感应强度为多少？
20．如图所示，两根平行的直导线，当通过方向相同的电流时，试判断导线之间的相互作用力情况．
21．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37．5kHz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？
22．电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁铁附近的金属弦被磁化，因此金属弦振动时，在导电线圈中产生感应电流，感应电流经电路放大后传送到音箱发出声音。请自制一个简易拾音器，并探究以下问题：
（1）应选用什么材质的弦（塑料弦、牛筋弦、铜质弦、钢弦等）？为什么？
（2）取走线圈中的磁铁，会产生什么现象？
（3）增加或减少线圈匝数，会对拾音器产生什么影响？
（4）用什么方法可以提高音调？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．单车和手机之间是利用电磁波传递信息的，故A错误；
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，所以B正确;
C．单车在手机APP上显示骑行距离是路程，所以C错误；
D．由手机APP上的显示信息包括路程和时间，没有说明具体的位移，故不可以求出骑行的平均速度，故D错误.
2．D
【解析】
【详解】
A．多普勒效应，声源频率不变，观察者接受到的频率发生改变，故A错误；
B．使电磁波接收电路产生电谐振的过程叫调谐，解调是调制的逆过程，故B错误；
C．均匀变化的电场产生恒定的磁场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，故C错误；
D．雷达测物体位置就是利用无线电波中的微波，波长短，衍射不明显，有利于波的直线传播，有利于确定物体位置，太赫兹波，波长更短，可能有利于测物体位置，故D正确。
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
带负电金属环，顺时针旋转．则金属环的电流方向与旋转方向相反，即逆时针，再由右手螺旋定则可知磁极的方向：环中心磁场是垂直纸面向外，在环心处放一枚小磁针，静止时其N极指向纸外。
A． 指向纸外与分析相符，故A正确。
B． 指向纸里与分析不符，故B错误。
C． 指向右侧与分析不符，故C错误。
D． 指向左侧与分析不符，故D错误。
4．C
【解析】
【详解】
闭合线圈磁通量发生改变时会产生感应电流，电流表指针发生偏转，当把磁铁N极向下插入线圈时，当把磁铁S极从线圈中拔出时，磁通量改变，电流表针发生偏转，保持磁铁在线圈中相对静止时，磁铁和线圈一起以同一速度向上运动时，磁通量不变，电流表不发生偏转，故ABD错误，C正确。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A．微波炉是一种利用微波加热食物的家电，通过加热食物中的水，从而实现加热目的，故A错误；
B．手机无线充电技术应用了电磁感应原理，当交变电流通过充电底座中的线圈时，线圈产生磁场，带有金属线圈的只能手机靠近该磁场就能产生电流，通过“磁生电”来实线充电，故B正确；
C．雷达是利用电磁波的多普勒效应进行测距和定位的，故C错误；
D．红外体温计是通过接收人体发射的红射线来测体温的，故D错误。
故选B。
6．B
【解析】
【详解】
振荡电路的振荡周期
而电磁波以速度v向空间传播，则由
得
故ACD错误，B正确。
故选B。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
两个电荷匀速转动后形成两个环形电流，相等，在相同时间内通过圆周上某一截面的电荷量相等，则两环形电流大小相等，形成的电流的磁场方向沿向上，形成的电流的磁场方向沿向下，但点距近，形成的电流在点处的磁感应强度较大，所以点的磁感应强度方向应该沿方向向上。
故选A。
8．C
【解析】
【详解】
A．5G信号是无线电波，无线电波是由电磁振荡产生的，机械波是由机械振动产生的，故A错误；
B．无线电波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故B错误；
C．5G信号是超高频无线电波，比普通的无线电波频率高得多，故粒子性更显著，故C正确；
D．衍射现象是波特有现象，则无线电波可以产生衍射现象，故D错误。
故选C。
9．BC
【解析】
【分析】
【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.
10．ACD
【解析】
【详解】
A．超声波比人耳听到的声波波长短，而波长越长越容易发生光的衍射，所以人耳听到的声波比超声波更容易发生明显衍射现象，A正确；
B．根据双缝干涉实验中相邻亮（暗）条纹的间距公式
可知，光的频率越高，波长越短，光屏上出现的条纹越窄，所以B错误；
C．梳头发时梳子带了电荷，来回抖动梳子时会产生变化的电磁场，即可向外发射电磁波；所以C正确；
D．狭义相对论认为，在惯性系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关，所以D正确；
E．火车鸣笛向我们驶来，即波源与观察者相互靠近，我们听到的声音频率比声源振动的频率高，所以E错误。
故选ACD。
11．AC
【解析】
【详解】
A．闭合电键K后，把R的滑片左移，Q中的磁场方向从左向右，且在增大，根据楞次定律，左边导线电流方向向下。故A正确。
B．闭合电键K后，将P中的铁心从左边抽出，Q中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，左边导线电流方向向上。故B错误。
C．闭合电键，将Q靠近P，Q中的磁场方向从左向右，且在增强，根据楞次定律，左边导线的电流向下。故C正确。
D．若不闭合电键K，即使把Q靠近P，也不会导致穿过线圈的磁通量改变，因此不会产生感应电流。故D错误。
故选AC。
12．ADE
【解析】
【详解】
A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，全反射临界角，绿光频率大于红光，则水对绿光的折射率大于对红光的折射率，因此绿光的全反射临界角小于红光的全反射临界角，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光，故A正确；
B．光的双缝干涉实验中，在光屏上会出现明、暗相间条纹，而且在某一位置出现明条纹就一直是明条纹，故B错误；
C．只有周期性变化的磁场才能产生周期性变化的电场，变化的电场和变化的磁场交替出现，从而形成电磁波，故C错误；
D．横波和纵波均能产生干涉现象，故D正确；
E．电磁波在真空中的传播速度为m/s，与电磁波的频率无关，故E正确。
故选ADE。
13．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．开关闭合瞬间，在线圈N中产生向下的磁场，根据楞次定律，通过电流表G的电流由b到a，A错误；
B．开关闭合稳定后，线圈中的磁场不变，磁通量不变，电流表没有电流。B错误；
C．开关闭合稳定后，将滑动变阻器滑片向右滑动，线圈M中电流减小，产生的磁场减弱，根据楞次定律，通过电流表G的电流由a到b。C正确；
D．开关闭合稳定后再断开瞬间，线圈中的磁场减弱，根据楞次定律，通过电流表G的电流由a到b。D正确。
故选CD。
14．ACE
【解析】
【详解】
A．雷达是利用微波来定位的，选项A正确；
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，选项B错误；
C．电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，也可以在真空中传播，选项C正确；
D．电磁波传播不需要介质，且在不同介质中，传播速度不同，选项D错误；
E．电磁波是由周期性变化的电场和周期性变化的磁场在空中传播形成的，电场和磁场的方向均与传播方向垂直，电磁波是横波，选项E正确。
故选ACE。
15．(1)；(2)
【解析】
【详解】
(1)地球上不同望远镜观测同一天体，单位面积上接收的功率应该相同，因此
(2)在宇宙大尺度上，天体的空间分布是均匀的。因此一个望远镜能观测到的此类天体数目正比于以望远镜为球心、以最远观测距离为半径的球体体积。
设地面上望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为P0，直径为100 m望远镜和FAST能观测到的最远距离分别为L0和L，则
可得
L=5L0
则
16．东西方向站立感应电流较大
【解析】
【详解】
由于地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，所以当两个同学朝东西方向站立，并迅速摇动电线时，导线就会做切割磁感线运动，产生的感应电动势较大，感应电流较大。
17．(1)5T；(2)0
【解析】
【详解】
(1)由磁感应强度的定义式，可知该磁场的磁感应强度为
(2)若导线平行磁场方向放入该磁场中，由于B∥I，则安培力为0。
18．
【解析】
【分析】
【详解】
A．无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I所决定的平面，且满足左手定则，则受力如图
B．无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I所决定的平面，且满足左手定则，则受力如图
C．无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I所决定的平面，且满足左手定则，则受力如图
D．无论B、I是否垂直，安培力总是垂直于B与I所决定的平面，且满足左手定则，则受力如图
E．由安培定则可判断出通电导线A处的磁场方向如图所示
由左手定则可判断出A受到的安培力方向如图所示
F．由安培定则可判断出通电导线A处的磁场如图所示
由左手定则可判断出A受到的安培力方向如图所示
19．0.05A，0.4T
【解析】
【分析】
根据安培力的大小公式求出电流强度，磁感应强度的大小与放入磁场中的电流无关，由本身性质决定．
【详解】
根据F=BIL得,电流I= =0.05A.
A若将导线中的电流减小到0，则该处的磁感应强度不变，仍然为0.4T.
故答案为0.05A，0.4T.
20．1导线受力向右，2导线受力向左
【解析】
【详解】
分析1导线受力时，可看作1导线处在2导线产生的磁场中，如图所示，根据右手螺旋定则，可判断出1导线所在处的磁场向外，再根据左手定则判断出1导线受力向右，同理可得2导线受力向左．
21．8000m
【解析】
【详解】
由C=λf得：
【点睛】
已知黑匣子发出的频率，则可由波速、波长及频率的关系求得该波的波长．
22．（1）钢弦；（2）电吉他将不能正常工作；（3）见解析；（4）见解析
【解析】
【详解】
（1）塑料弦、牛筋弦、铜质弦都不可以被磁化，则选用钢弦；
（2）取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作；
（3）根据
可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，从而产生较大的音频电流；
（4）换用较细的钢弦，可增加振动频率，从而增加感应电流的频率，从而增加音调。
答案第1页，共2页
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