第4章电磁振荡与电磁波-单元测试（word版含答案）

第4章电磁振荡与电磁波
一、选择题（共14题）
1．下列说法正确的是（　　）
A．超声波的频率比普通声波的频率大，更容易发生衍射现象
B．市场上加工烤鸭的远红外烤箱，其加热作用主要是靠紫外线来实现的
C．光从一种介质进入另一种介质时，折射角的大小只取决于两种介质的性质
D．根据狭义相对论，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时要小一些
2．下列说法中正确的是（　　）
A．移动电话仅是一部接收机
B．移动电话仅相当于一个发射电台
C．因特网实际上就是计算机与计算机之间的直接连接形成的网络
D．因特网极大地丰富了我们的生活
3．关于电磁波及其应用，下列说法正确的是（　　）
A．变化的磁场不能产生电场
B．电视机接收的既有声音信号，还有图像信号
C．可见光不是电磁波
D．电磁波没有能量
4．关于麦克斯韦电磁场理论、电磁场和电磁波，下列说法错误的是（　　）
A．均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场
B．接收无线电波时需要对电磁波进行调制和检波
C．电磁波的传播不需要介质，并且电磁波能产生干涉和衍射现象
D．麦克斯韦提出电磁理论并预言电磁波的存在，后来赫兹用实验证实了电磁波的存在
5．下列表述正确的是（　　）
A．奥斯特发现了“磁生电”现象
B．赫兹建立了经典电磁场理论，并预言了电磁波的存在
C．电容器的击穿电压和保险丝的熔断电流均指有效值
D．交流发电机的线圈转动一周，两次经过中性面，每经过中性面一次，电流的方向就改变一次
6．实际发射无线电波如图所示，高频振荡器产生高频等幅振荡，如图甲所示，人对着话筒说话产生低频振荡，如图乙所示，根据这两个图像，可知经过调幅的振荡电流的波形图像应是下列选项中的（ ）
A．B．C．D．
7．下列关于机械波和电磁波的说法中正确的是（　　）
A．电磁波和机械波都能产生干涉、衍射和多普勒效应现象
B．波源停止振动，机械波立即停止传播，电磁波能继续传播
C．机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波速保持不变
D．机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波长保持不变
8．下列说法中正确的是（　　）
A．光波是电磁波
B．干涉现象说明光具有粒子性
C．光电效应现象说明光具有波动性
D．光的偏振现象说明光是纵波
9．如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。当t1=0.03s时，LC回路中电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则当t2=0.13s时，下列判断正确的是（　　）
A．电容器中的电场能最大
B．线圈中的磁场能最大
C．电流沿顺时针方向，电容器正在充电
D．电流沿逆时针方向，电容器正在放电
10．电视机的室外天线能把电信号接收下来，原因是（　　）
A．天线处于变化的电磁场中，产生的电流输送给LC回路
B．天线只处于变化的电场中，产生的电流输送给LC回路
C．天线只是有选择地接收某电台信号，而其他电台信号不接收
D．天线将电磁波传输到电视机内
11．下列说法正确是（　　）
A．机械波和电磁波既有横波又有纵波
B．电子仪器套上金属罩防止外界电场干扰是应用电磁感应原理
C．办公区域和家中常用的WiFi信号的波长与X射线的波长差不多
D．LC振荡电路中自感系数L和电容C都减小一半可使振荡频率增大一倍
12．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦用实验成功地证明了电磁波的存在
B．电磁波的传播不需要借助任何介质
C．电磁波的传播过程是电磁场能的传播过程
D．均匀变化的电场一定能形成电磁波
13．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变化的电场，两者相互联系，统称为电磁场
B．电磁场从产生区域由近及远的传播称为电磁波
C．电磁波是一种物质，可在真空中传播。日常所说的真空中没有实物粒子，但不等于什么都没有，有“场”这种特殊物质
D．电磁波在真空中的传播速度是光速c
E．电磁波和光在真空中的传播速度相等，但光不是电磁波
14．下列说法正确的是
A．简谐振动是靠惯性运动的，不需要有力的作用
B．激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪
C．红外线比可见光更难发生衍射
D．声波绕过障碍物，发生了衍射现象
E．在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同
二、填空题
15．波长为 的红光，其频率为______已知光速
16．无线电波的发射
（1）要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：
①要有_____的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大。
②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用_____电路。
（2）实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与_____相连，这条导线叫作地线；线圈的另一端与高高地架在空中的_____相连。
（3）电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使载波随各种_____而改变的技术。
①调幅（AM）：使高频电磁波的_____随信号的强弱而变的调制方法。
②调频（FM）：使高频电磁波的_____随信号的强弱而变的调制方法。
17．产生电磁波的电场方向和磁场方向相互垂直,即电磁波是_______________
18．某LC振荡回路的电容器的电容是可变的，线圈不可变，当电容器电容为C1时，它激起的电磁波波长为；当电容器电容为C2时，它激起的电磁波波长为；当电容器电容C=C1+C2时，它激起的电磁波波长=______（结果用、表达）。
三、综合题
19．某电台在某地区的发射频率为95.8MHz，某车载调频收音机的LC振荡电路由自感系数为的线圈和可变电容器构成，可变电容器的最大电容是2pF，电容器动片完全旋出时，电容变为1.125pF，则这一LC振荡电路能否接收到该电台的节目？
20．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？
21．麦克斯韦电磁场理论的基本思想是什么？
22．在如图（a）所示的LC振荡电路中，电容器C极板上的带电量随时间变化的图线如图（b）所示。
（1）在至内，电容器处于充电过程还是放电过程？
（2）该振荡电路激发的电磁波的波长是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
A．因声波的波长与超声波长，则人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射，故A错误；
B．红外线有明显的热效应，远红外烤箱根据红外线具有热效应特点制成的。故B错误；
C．折射角与两种介质的性质都有关，故C错误；
D．根据，知条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度小。故D错误。
故选D。
2．D
【详解】
AB．移动电话既相当于发射电台，又相当于接收机，故AB错误；
C．因特网是计算机之间的连接形成的网络，但不是简单的直接连接，故C错误；
D．因特网实实在在地丰富了我们的生活，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场产生电场。故A错误；
B．电视机接收的既有声音信号，还有图象信号，故B正确；
C．电磁波按照波长逐渐减小的顺序分别为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽马射线。故可见光是电磁波，故C错误；
D．电磁波本身就是物质、本身具有能量，比如微波炉就是利用电磁波的能量工作的，故D错误。
故选B。
4．B
【详解】
A．均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，故A正确；
B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制；检波是在接收过程中进行的，故B错误；
C．电磁波本身就是一种物质，传播不需要介质，且能发生干涉与衍射现象，故C正确；
D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D正确。
本题选错误的，故选B。
5．D
【详解】
A．奥斯特发现了“电生磁”现象，选项A错误；
B．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，赫兹预言了电磁波的存在，选项B错误；
C．电容器的击穿电压是指交流电的最大值；保险丝的熔断电流指有效值，选项C错误；
D．交流发电机的线圈转动一周，两次经过中性面，每经过中性面一次，电流的方向就改变一次，选项D正确。
故选D。
6．B
【详解】
高频振荡器产生高频等幅振荡，话筒里边有碳膜电阻，它的阻值随压力变化而变化，当我们对着它说话时空气对它的压力随着声音而变化，那么它的电阻也就随声音信号而变化，振荡电流的振幅也就随着声音信号而变化，分析可知，把声音信号加到高频等幅振荡电流上后的波形图像如选项B中图所示。
故选B。
7．A
【详解】
A． 干涉、衍射和多普勒效应现象是波的特有现象，电磁波和机械波都能产生干涉、衍射和多普勒效应现象，故A正确；
B． 如果机械波波源停止振动，在介质中传播的机械波仍将继续传播，故B错误；
CD． 机械波从一种介质进入另一种介质传播时，波速发生变化，但频率不变，频率由波源决定，根据 可知，波长改变，故CD错误。
故选A。
8．A
【详解】
A、赫兹最早用实验验证了光波是电磁波的一种，故A正确．B、干涉和衍射说明光具有波动性；干涉和衍射也是波的共性，故B错误．C、光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性；故C错误．D、偏振现象是横波的性质，故光的偏振说明光是横波；故D错误．故选A．
9．A
【详解】
AB．LC回路中，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，线圈及导线电阻均不计，先闭合开关S，稳定后，线圈两端没有电压，电容器不带电，线圈具有磁场能，在t=0时刻，关闭开关S，线圈产生自感电动势，对电容器充电，使右极板带正电，后开始放电，再充电，当t1=0.03s时，电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。此时所经时间应是，则有=0.03s，可得T=0.04s，此时再经，电容器又放电，完成一次全振荡。则当t2=0.13s=3T+时，对电容器第7次充电，使电容器右极板带正电，且电荷量最大，由LC振荡回路的充放电规律可知，电容器带电荷量最大时，电容器中的电场能最大，线圈中的磁场能最小， A正确，B错误；
CD．在3T～3T+时，电流沿LC回路逆时针方向对电容器充电，使电容器右极板带正电，在t2=0.13s时刻，充电完毕，且电荷量最大，CD错误。
故选A。
10．A
【详解】
室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理输入后面电路。
故选A。
11．D
【详解】
A．机械波既有横波又有纵波，电磁波是横波，A错误；
B．电子仪器套上金属罩防止外界电场干扰是应用静电屏蔽原理，B错误；
C．办公区域和家中常用的WiFi信号能发生明显的衍射现象，其波长比X射线的波长大得多，C错误；
D．根据
LC振荡电路中自感系数L和电容C都减小一半可使振荡频率增大一倍，D正确。
故选D。
12．BC
【详解】
A．麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹用实验证明了电磁波的存在，故A错误；
B．电磁波可以在真空中传播，故B正确；
C．电磁波是将电磁场能传播出去，故C正确；
D．均匀变化的电场形成的磁场是稳定的，无法形成电磁波，故D错误。
故选BC。
13．BCD
【详解】
A．只有非均匀变化的电场才能产生变化的磁场，非均匀变化的磁场才能产生变化的电场，均匀变化的电场产生的是恒定的磁场，均匀变化的磁场产生的是恒定的电场，故A项错误；
B．电磁场从产生区域由近及远的传播称为电磁波，故B项正确；
C．电磁波是一种物质，可在真空中传播，真空并不是什么都没有，它有“场”这种物质，故C项正确；
DE．电磁波和光在真空中的传播速度相等，均为3×108m/s，并且光是电磁波，故D项正确，E项错误。
故选BCD。
14．BDE
【详解】
A．简谐振动需要回复力来维持，故A错误；
B．根据多普勒效应可知，激光雷达如何测量目标的运动速度，故B正确；
C．红外线比可见光的波长长，更容易发生衍射，故C错误；
D．声波的波长较长，容易发生衍射，从而能绕过障碍物，故D正确；
E．对于横波，质点的振动方向与的传播方向垂直，则在横波中质点的振动方向和波的传播方向一定不同，故E正确。
故选BDE。
15．
【详解】
根据公式得
16． 足够高 开放 大地 天线 信号 振幅 频率
17．横波
【详解】
由于电场方向和磁场方向相互垂直，所以电磁波是横波。
18．
【详解】
利用波动公式，有
代入数据，有
，
当电容为前面两电容之和时，有
联立，可得
19．能
【详解】
LC振荡电路的周期公式为
又
联立，可得
电容器动片完全旋出时，正对面积最小，电容器电容最小，对应接收电磁波的频率最大，有
当电容器电容取最大值时，对应接收电磁波的频率最小，有
所以95.8MHz介于最大频率和最小频率之间，能接收到该电台的节目。
20．（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。
21．麦克斯韦电磁场理论的基本思想是：
1、变化的磁场产生电场；
2、变化的电场产生磁场。
其核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。
22．（1）正在充电；（2）1200m
【详解】
（1）由图（b）可知，电容器在至内，电量在不断增加，说明正在充电；
（2）由图可知电磁震荡周期为
对应真空中电磁波的波长为