第四章电磁振荡电磁波 单元训练（word版含答案）

第四章电磁振荡电磁波
一、选择题（共15题）
1．如图所示，家用微波炉中使用的微波频率为2450 MHz，则它的波长是（　　）
A．1.2×10-1 m B．7.35×10-17 m
C．1.2×10-4 m D．7.35×10-11 m
2．如图所示是一个LC振荡电路中电流的变化图线，下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻电感线圈两端电压最大
B．t1时刻电路中只有电场能
C．t1时刻电容器所带电荷量为零
D．t2时刻电容器两极板间电压为零
3．如图所示为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源．要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压，（ ）
A．高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出
B．高压电源正极应接在P点，X射线从极A发出
C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出
D．高压电源正极应接在Q点，X射线从极A发出
4．有关电磁波和声波，下列说法错误的是(　　)
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大
C．电磁波是横波，声波也是横波
D．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长
5．下列说法正确的是 ( )
A．只有横波才能产生干涉现象
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．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
6．下列关于光和无线电波的说法中正确的是(　 　)
A．光和无线电波在任何介质中的传播速度都是相同的
B．光不是电磁波，无线电波是电磁波
C．光可以反射，无线电波不会反射
D．光和无线电波在真空中的传播速度相同
7．在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间（　　）
A．电场能正向磁场能转化 B．磁场能正向电场能转化
C．电场能刚好向磁场能转化完毕 D．磁场能刚好向电场能转化完毕
8．下列说法中，正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力定律并测定了万有引力常量
B．法拉第电磁感应定律是法拉第在前人工作基础上独立总结出来的
C．质点做曲线运动时，在相等的时间内速度变化可能相等
D．测温枪接收到人体辐射的红外线而测温，红外线比红光光子能量大，所以热效应显著
9．法拉第是一位伟大的实验物理学家，他在电磁学方面做出了基础而重要的贡献，被称为“电学之父”和“交流电之父”.关于法拉第的成就，以下说法正确的是
A．发现了电磁感应定律和楞次定律
B．发现了电流的磁效应
C．验证了麦克斯韦关于电磁波的预言
D．提出场的概念，认为电场对电荷有力的作用
10．防控新冠肺炎疫情期间，额温枪测量人体体温，主要是接收了人体辐射的（　　）
A．红外线 B．紫外线 C．X射线 D．无线电波
11．关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．电磁波不能在真空中传播 B．电磁波在空气中传播速度为 340m/s
C．人讲话的声波属于电磁波 D．手机通信是利用电磁波来传递信息
12．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波
B．电磁波是一种物质不能在真空中传播
C．红外线的波长比X射线的波长短
D．电磁波能传播信息，但不能传播能量
13．下列说法正确的是___________
A．声源向着静止的观察者运动时，观察者接收到的频率大于声源的发声频率
B．机械波向周围传播时，介质中的质点也随波迁移
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
D．水面上的油膜呈现彩色条纹是由于光的干涉产生的现象
E．质点在平衡位置附近的往复运动就是简谐运动
14．下列说法正确的是
A．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化
B．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．变化的电场可能产生变化的磁场
15．在LC振荡电路中，L是电感线圈的自感系数，C是由a和b组成的平行板电容器的电容。在t1时刻，电路中电流不为零，而电容器的a板带电荷量为+q，经过一段时间到t2时刻，a板第一次带-q的电荷量，则可能是（　　）
A．
B．
C．在t1和t2时刻电路中电流方向相同
D．在t1和t2时刻电路中电流方向相反
二、填空题
16．X射线穿透物质的本领比γ射线更强( )
17．英国物理学家___________预言了电磁波的存在（选填“麦克斯韦”或“赫兹”或“法拉第”），医院利用___________灭菌消毒（选填“紫外线”或“红外线”）。
18．把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为____________,信号的调制方式有调幅信号和_______________两种方式．
19．可见光________（选填“是”或“不是”）电磁波的一部分；电磁波在真空中的传播速度_______m/s；在人类历史上首先捕捉到电磁波的科学家是_________（选填“麦克斯韦”或“赫兹”）。
三、综合题
20．如果中央人民广播电台向外发射500 kHz的电磁波，若距该台6×103 km处有一台收音机，问：
（1）此电磁波的波长多大？
（2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处？
21．“没它，手机没信号；有它，辐射会不会比较大？”某高层住宅的用户们对新安装在楼道里的“蘑菇头”产生了困惑，如图所示。他们所说的“蘑菇头”，实际上是一种手机室内分布系统，主要用于改善室内信号，使基站的信号均匀分布在室内每个角落。有人称室内分布系统的信号辐射是手机的数十倍，其他居民也有议论：“楼里有孕妇，要是被辐射了可咋办呀？”“要是辐射大，我宁愿不用手机！”
你认为应当如何看待和解除大家的这种担忧？
22．在LC振荡电路中，如果C＝100 pF，要发出波长为30 m的无线电波，应用多大电感的电感线圈？
23．实验室里有一水平放置的平行板电容器，其电容C=1 μF。在两板带有一定电荷时，发现一粉尘恰好静止在两板间。还有一个自感系数L=0.1 mH的电感器，现连成如图所示电路，试分析以下两个问题：
(1)从S闭合时开始计时，经过π×10-5 s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？
(2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
微波的波长为
故选A。
2．C
【详解】
A．在t1时刻，电路中的i最大，说明放电结束，所以电路中电流最大，则磁场能最大，电场能最小，则电荷量为零，电压也为零，A错误；
B．在t1时刻，电路中的i最大，说明放电结束，所以电路中电流最大，则磁场能最大，电场能最小，则电荷量为零，电压也为零，B错误；
C．在t1时刻，电路中的i最大，说明放电结束，所以电路中电流最大，则磁场能最大，电场能最小，则电荷量为零，电压也为零，C正确；
D．在t2时刻，电路中的i最小，说明还没放电，所以电路中无电流，则磁场能最小，电场能最大，则电压也最大，D错误；
故选C。
3．D
【详解】
E为灯丝电源，对灯丝加热，灯丝放出电子，电子速度是很小的，要使电子到达对阴极A，并高速撞击A，使原子的内层电子受到激发才能发出X射线．因此，K、A之间应有使电子加速的电场，故Q应接高压电源正极，D正确．
4．C
【详解】
电磁波表示是一种物质，其传播不需要介质；机械振动在介质中的传播是机械波，机械波的传播离不开介质，故A正确；真空中电磁波传播最快，故由空气进入水中传播时，电磁波的速度变小；声波在固体中传播最快，气体中传播最慢，故由空气进入水中传播时，声波的传播速度变大；故B正确；电磁波是横波，声波是纵波，故C错误；真空中电磁波传播最快，故由空气进入水中传播时，电磁波的速度变小；声波在固体中传播最快，气体中传播最慢，故由空气进入水中传播时，声波的传播速度变大；根据波速与波长关系公式，由空气进入水中传播时，电磁波的波长变小，声波的波长变大，故D正确；本题选错误的，故选C．
5．D
【详解】
横波和纵波都能产生干涉现象，选项A错误；光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置明条纹或暗条纹是稳定的，故B错误；均匀变化的磁场产生稳定的电场，所以不能向外传播形成电磁波，选项C错误；红光的折射率比绿光的小，由sinC=1/n知红光的临界角比绿光的大，则增大入射角时，绿光先发生全反射，首先从水面上消失，故D正确；
6．D
【详解】
光和无线电波都是电磁波，在真空中的传播速度与光速相同；不同的电磁波在不同介质中的传播速度与其频率有关；故光和无线电波在介质中的传播速度不相同；故AB错误，D正确；光和电磁波均可以发生反射、折射等现象；故C错误；故选D．
7．C
【详解】
在LC振荡电路中，电容器放电的过程是电场能转化为磁场能的过程，电容器放电完毕，则电场能向磁场能转化完毕
故选C。
8．C
【详解】
A．牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立完整的经典力学体系，但没有测出万有引力常量，故A错误；
B．法拉第电磁感应定律是由纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后总结出来的，B错误；
C．比如质点做平抛运动，只受重力，加速度恒定，在相等的时间内速度变化相等，C正确；
D．红外线比红光光子的能量小，D错误。
故选C。
9．D
【详解】
法拉第发现了电磁感应定律，楞次发现楞次定律，选项A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项B错误；赫兹验证了麦克斯韦关于电磁波的预言，选项C错误；法拉第提出场的概念，认为电场对电荷有力的作用，选项D正确；故选D.
10．A
【详解】
用“额温枪”测量体温时，“额温枪”识别人体辐射强度不同的红外线，故选A。
11．D
【详解】
A．电磁波能在真空中传播，故A错误；
B．电磁波在空气中传播速度为，故B错误；
C．人讲话的声波属于机械波，故C错误；
D．手机能发出电磁波也能接收电磁波，故通信是利用电磁波来传递信息，故D正确。
故选D。
12．A
【详解】
A. 变化的电场和变化的磁场由近及远向外传播，形成电磁波，A正确；
B. 电磁波是一种物质，能在真空中传播，B错误；
C. 红外线的波长比X射线的波长长，C错误；
D. 电磁波能传播信息，也能传播能量，D错误。
故选A。
13．ACD
【详解】
A．声源向静止的观察者运动时，产生多普勒效应，观察者接收到的频率大于声源的频率，A正确；
B．机械波的传播依靠质点间的依次带动，能量以波的形式传播，但组成波的质点并不随波迁移，B错误；
C．电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，C正确；
D．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由于油膜的上下表面对光的干涉形成的，D正确；
E．质点在平衡位置附近的往复运动属于机械运动，不一定是简谐振动，E错误．
故选ACD。
14．AD
【详解】
A．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应，观察者接收到的波的频率都会增大或减小，故A正确；
B．根据光速不变原理，知在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度大小相等，故B错误；
C．运用荧光物质在紫外线照射下，会发出可见光，根据这一特点，可以设计防伪措施，故C错误；
D．根据麦克斯电磁场理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，故D正确．
故选AD.
15．BCD
【详解】
AB．a板从带正电荷到第一次带等量负电荷，可知经历时间为半个周期，因
故
A错误，B正确；
CD．由题意只知道带电量，可能处于充电过程、可能处于放电过程，故在t1和t2时刻电路中电流方向可能相同、可能相反，CD正确。
故选BCD。
16．错误
【详解】
γ射线的波长比X射线的波长短，即γ射线的频率比X射线的频率大，由ε = hν可知，γ射线具有的能量比X射线的大，穿透物质的本领比X射线强，故题干说法错误。
17． 麦克斯韦 紫外线
【详解】
英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在
医院利用紫外线灭菌消毒
18． 调制 调频信号
【详解】
调制是指把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程；信号的调制方式有调幅信号和调频信号，调幅信号是信号的振幅随声音、图像等信号而改变，调频信号是电磁波的频率随着声音、图像等信号而改变．
19． 是 赫兹
【详解】
由电磁波谱可知，电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线，故可见光是电磁波的一部分；
电磁波在真空中的传播速度都等于光速，；
麦克斯韦是建立了电磁场理论和预言了电磁波的存在，赫兹是在人类历史上首先捕捉到电磁波的科学家。
20．（1）600m；（2）0.02s
【详解】
（1）根据波速公式
c=λf
又电磁波在真空中的传播速度为
c=3×108 m/s
代入数据，解得
λ==600 m
（2）根据公式，可得从电台发出的信号到达收音机处经过的时间为
t= s=0.02 s
21．大剂量的电磁辐射确实对人体有害，但是手机基站是国家安全部门检通过检测来进行设定的，如果基站的放射量比较大对人体造成危害的话，那么是不允许使用的。有研究报道，即便在基站下近距离的工作，对人体也不会造成损害。
【详解】
大剂量的电磁辐射确实对人体有害，但是手机基站是国家安全部门检通过检测来进行设定的，如果基站的放射量比较大对人体造成危害的话，那么是不允许使用的。有研究报道，即便在基站下近距离的工作，对人体也不会造成损害。
22．2.5 μH
【详解】
由公式T＝2π 和v＝ ，
得
L＝
式中v＝3.0×108m/s，C＝100×10－12F，
L＝H＝2.5 μH
23．(1)2g；(2)g，方向竖直向下
【详解】
(1)S断开时，电容器内带电粉尘恰好静止，说明电场力方向向上，且
F电=mg
闭合S后，L、C构成LC振荡电路，
T=2π=2π×10-5 s
经过π×10-5 s时，电容器间的电场强度反向，电场力的大小不变，方向竖直向下，由牛顿第二定律得
a==2g
(2)线圈中电流最大时，电容器两极间的电场强度为零，由牛顿第二定律可得
a==g
方向竖直向下。
答案第1页，共2页