第4章 电磁波同步训练（Word版含答案）

第4章电磁波
一、选择题（共15题）
1．关于机械波和电磁波的说法，正确的是
A．机械波和电磁波都需要通过介质传播
B．机械波和电磁波在本质上是相同的，只是频率不同而已
C．电磁波和机械波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
D．机械波的传播速度只取决于介质，电磁波的传播速度与介质无关，只与频率有关
2．关于电磁波的调制技术，下列说法不正确的是（　　）
A．使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅
B．使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频
C．中、短波段的无线电广播，使用的是调幅方式
D．调幅波的优点是抗干扰能力强，传递过程中失真比较小
3．下列设备中，利用紫外线使荧光物质发光的是（　　）
A．电视机遥控器 B．收音机
C．无接触测温仪 D．验钞机
4．根据电磁波谱从下列选项中选出电磁波的范围相互交错重叠、且频率顺序由高到低排列的情况
A．伦琴射线、紫外线、可见光 B．伦琴射线、紫外线、红外线
C．紫外线、红外线、可见光 D．无线电波、红外线、紫外线
5．下列说法中正确的是________
A．光的偏振现象证明了光波是纵波
B．雷达是利用超声波来测定物体位置的设备
C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象
D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长
6．当前，新型冠状病毒正在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外线是电磁波，下列关于电磁波的说法错误的是
A．一切物体都在不停地发射红外线
B．紫外线有助于人体合成维生素D
C．医学上用X射线透视人体，检查体内病变等
D．光在真空中运动的速度在不同的惯性系中测得的数值可能不同
7．如图所示表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法错误的是( )
A．电容器正在充电 B．电感线圈中的电流正在增加
C．电感线圈中的磁场能正在增加 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
8．某电路中电场随时间变化的图象如下图所示，能发射电磁波的电场是哪一种　　
A． B．
C． D．
9．手机发射和接收的信号属于电磁波。手机将信号通过天线发送到最近的一个移动基站，基站通过有线连接到机房的交换机，交换机再通过线连接到另一部手机最近的基站，基站将信号发送出去，通过已知信道被另一部手机接收。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）
A．只要有电场和磁场，并且发生变化，就能产生电磁波
B．电磁波的传播必须在介质中才能进行
C．基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播
D．电磁波的传播也就是能量的传播
10．下列说法正确的是（　　）
A．把传递的信号“加”到载波上的过程叫做调制
B．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场
C．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
D．为了有效向外辐射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，同时减小振荡频率
11．以下对物理学知识的相关描述中，正确的是（　　）
A．交警通过发射超声波来测量车速是利用了波的多普勒效应
B．根据麦克斯韦电磁场理论变化的电场周围一定会产生变化的磁场
C．对于受迫振动的物体，当驱动力的频率越大，越容易发生共振现象
D．5G的数据传输速率比4G大幅提升，由于5G信号比4G信号在真空中的传播速度快
12．下列说法正确的是（　　）
A．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短
B．库仑比较精确地测出了元电荷的数值
C．电场中某点电场强度的方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向
D．制作汽油桶的材料用塑料比用金属好
13．下列说法中正确的是（　　）
A．在LC振荡电路中，要使电磁波的发射本领增强，可以增大电容器两板间的距离
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与黑体表面状况无关
C．由玻尔理论知，只要增大入射光子的能量，氢原子就一定能从低能级跃迁到更高能级
D．赫兹在研究电磁波的实验中发现，接收电路的间隙如果受到光照，会产生电火花，这电火花就是从金属表面逸出的电子
14．下列说法正确的是_________
A．光的双缝干涉实验中，若仅将光源从蓝光改为红光，则所得干涉图样中相邻亮条纹间距变大
B．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的衍射现象
C．泊松亮斑支持了光的波动说
D．一束单色光由空气进入玻璃中，光的传播速度变小，波长变短
E．光的偏振现象说明光是纵波
15．下列相关描述及判定，正确的是（　　）
A．图甲中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
B．图乙中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面外转动
C．图丙中库仑通过扭秤实验总结出了电荷之间相互作用的规律
D．图丁中变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波就是这样形成的
二、填空题
16．电磁波谱中X射线的波长_____无线电波的波长，X射线在水中的传播速度_____在真空中的传播速度。（均填“大于”或“小于”）
17．江苏人民广播电视台的频率是700kHz，它的波长是_________m。
18．如图所示，为某品牌四旋翼无人机，其控制系统主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS 定位模块、超声波传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。超声波传感器可准确探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有 _______（ 选填“指向性强”或“传播速度最快”）的特点；无人机是悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由控制系统下达，其中 GPS 定位模块利用______ 波传递信息。
19．如图所示，i—t图象表示LC振荡电流随时间变化的图象，在t＝0时刻，电路中电容器的M板带正电，在某段时间里，电路的磁场能在减少，而M板仍带正电，则这段时间对应图象中________段。
三、综合题
20．某广播电台两档节目发射的电磁波频率分别为300kHz和500kHz，则该广播电台两档节目发射的电磁波波长分别为多少？（电磁波传播速度c=3.0×108m/s）
21．一台收音机的LC调谐电路由电感线圈和可变电容器组成，可变电容器电容的变化范围是30～300pF，调谐电路能接收的电磁波的最小频率是550kHz，已知光速c=3×108m/s，求它能接收的电磁波的最大频率和最小波长。
22．某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间，该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时，电路总电容为39 pF，试分析：（计算结果均保留三位有效数字）
（1）动片全部旋出时，对应收音机接收电磁波的波长为多大？此LC电路的线圈的电感为多少？
（2）该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时，电容器的电容为多大？
23．振荡电路中电容器电容为C，振荡电流i＝Imsin ωt.
求：①此电路中线圈的自感系数L；
②设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ，求电磁波在此介质中的传播速度v.
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．机械波的传播需要介质，不可以在真空中传播，电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播．故A错误；
B．它们在本质上是不同的，机械波不能在真空中传播，而电磁波自身就是一种物质，能在真空中传播，故B错误；
C．机械波和电磁波它们属于波，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，故C正确；
D．机械波的传播速度只取决于介质，和频率无关；电磁波的传播速度不仅取决于介质，还和频率有关，故D错误．
故选C．
2．D
【详解】
A．使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅，故A正确，不符合题意；
B．使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频，故B正确，不符合题意；
C．中、短波段的无线电广播，使用的是调幅方式，故C正确，不符合题意；
D．调频波的振幅不变，抗干扰能力比较强，传递过程中失真比较小，故D错误，符合题意。
故选D。
3．D
【详解】
利用紫外线使荧光物质发光的是验钞机。
故选D。
4．A
【详解】
本题考查电磁波谱的问题，由电磁波谱可知A正确
5．C
【详解】
A. 光的偏振现象证明了光波是横波，选项A错误；
B. 雷达在工作时，先发射出电磁波，其在向前传播过程中，遇到障碍物后被发射回来，即雷达据其所接收到的反射回来的电磁波情况判断前方物体的情况．即雷达是利用电磁波来工作的，B错误；
C. 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象，选项C正确；
D. 考虑相对论效应，根据“尺缩原理”，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度短，选项D错误．
6．D
【详解】
A．一切物体都在不停地发射红外线，选项A正确，不符合题意；
B．适量照晒紫外线有助于人体合成维生素D，选项B正确，不符合题意；
C．医学上用X射线透视人体，检查体内病变等，选项C正确，不符合题意；
D．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D错误，符合题意。
故选D。
7．A
【详解】
图示时刻，电容器上极板带正电；由右手定则可知，此时电流正在增大；故可知电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电容器两极板间的电压正在减小，电场能转化为磁场能，线圈中的感应电动势总是阻碍电流的增大。
A．电容器正在充电，与结论不相符，选项A错误，符合题意；
B．电感线圈中的电流正在增加，与结论相符，选项B正确，不符合题意；
C．电感线圈中的磁场能正在增加，与结论相符，选项C正确，不符合题意；
D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大，与结论相符，选项D正确，不符合题意；
故选A。
8．D
【详解】
A．图A是稳定的电场，不能产生磁场；
BC．：图B与图C是均匀变化的电场，产生恒定不变的磁场，也不能形成电磁波；
D．图D是按正弦函数规律周期性变化的电场，会产生同频率的周期性变化的磁场，能形成电磁场，向外发射电磁波。
故应选D。
9．D
【详解】
A．均匀变化的电场和磁场不能产生电磁波， A错误；
B．电磁波可以在真空中传播，B错误；
C．基站停止工作，发射出去的电磁波继续传播，C错误；
D．电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量传播的过程，D正确。
故选D。
10．A
【详解】
A．把传递的信号“加”到载波上的过程叫做调制，A正确；
B．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围不产生电场，B错误；
C．过强的紫外线照射不利于人的皮肤健康，C错误；
D．为了有效向外辐射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，同时提高振荡频率，D错误。
故选A。
11．A
【详解】
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了多普勒效应，故A正确；
B．根据麦克斯韦理论，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，非均匀变化的电场周围产生变化的磁场，故B错误；
C．对于受迫振动的物体，当驱动力的频率等于固有频率时，振幅最大，即达到共振现象，故C错误；
D．5G信号和4G信号都是利用电磁波传输信息的，在真空的传播速度都是光速，故D错误；
故选A。
12．A
【详解】
A．电磁波由真空进入介质传播时，频率不变，波速减小，根据
可知波长变短，A正确；
B．密立根比较精确的测出了元电荷e的数值，B错误；
C．电场中某点电场强度的方向与该点所放正电荷受到的静电力的方向相同，与该点所放负电荷受到的静电力的方向相反，C错误；
D．汽油桶用金属材料制作时可以及时将产生的静电导走，防止静电危害，D错误。
故选A。
13．ABD
【详解】
A．电磁波发射本领（功率）与f成正比，根据公式
，
可知要使f增大，应减小L或C，增大电容器两板间的距离d，C减小，所以A正确；
B．黑体辐射的强度按波长分布只与黑体的温度有关，与黑体表面状况无关，B正确；
C．氢原子从低能级跃迁到高能级，吸收的能量必须满足频率关系，不能随意吸收，C错误；
D．金属表面受到光照，电子吸收的能量如果超过金属的逸出功，电子就会从金属表面逸出，D正确。
故选ABD。
14．ACD
【详解】
A．光的双缝干涉实验中，若仅将光源从蓝光改为红光，则因红光的波长大于蓝光，根据可知，所得干涉图样中相邻亮条纹间距变大，选项A正确；
B．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象，选项B错误；
C．泊松亮斑支持了光的波动说，选项C正确；
D． 一束单色光由空气进入玻璃中，光的传播速度变小，频率不变，则周期不变，根据，则波长变短，选项D正确；
E．光的偏振现象说明光是横波，选项E错误；
故选ACD。
15．CD
【详解】
A．图甲中表示条形磁铁的磁感线在磁铁的外部是从N极到S极，在磁铁的内部是从S极到N极，形成闭合的曲线，选项A错误；
B．图乙中导线通电后，根据安培定则可知，在直导线下方的磁场垂直纸面向里，则其正下方小磁针的N极向纸面里转动，选项B错误；
C．图丙中库仑通过扭秤实验总结出了电荷之间相互作用的规律，选项C正确；
D．图丁中变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波就是这样形成的，选项D正确。
故选CD。
16． 小于 小于
【详解】
按电磁波的波长从长到短的顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线等，可知X射线的波长小于无线电波的波长；
X射线属于电磁波电磁波在介质中的传播速度
其中c是光速，n是介质的折射率，所以X射线在介质中的传播速度小于在真空中的传播速度。
17．428.57
【详解】
由电磁波的传播速度与波长、频率f的关系
变形得
18． 指向性强 电磁
【详解】
超声波具有方向性好、穿透力强，所以利用超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物。
GPS定位模块利用电磁波来传递信息。
19．cd
【详解】
由电流图象可得，在t＝0时刻是电容器开始放电，电路中电容器的M板带正电，故电流方向逆时针为正方向；某段时间里，电路的磁场能在减少，说明电路中的电流在减小，是电容器的充电过程，此时M板带正电，说明此时电流方向顺时针方向为负，符合电流减小且为负值的只有cd段
20．1000m，600m
【详解】
频率为300kHz电磁波对应的波长为
频率为500kHz电磁波对应的波长为
21．1739kHz；173m．
【详解】
由
知，当C最小时，则f最大
所以
fmax=1739kHz
由v=λf知，当f最大时，λ最小，所以
22．（1）182 m，0.239 mH；（2）392 pF
【详解】
（1）由
λ＝c·T
得
T＝2π
可得
λ＝2πc
动片完全旋出时，电容器极板正对面积最小，由
C＝
可知，此时电容器的电容最小，电容为
C＝39 pF
所以此时对应的接收电磁波的波长最小，为182 m，由上面关系式可导出
L＝
代入数据可求出
L≈0.239 mH
（2）由
λ＝2πc
得
＝
所以
Cmax＝Cmin＝×39 pF≈392 pF
23．① 　②
【详解】
①由T＝＝2π 得L＝ ；
②.
答案第1页，共2页