第四章 电磁振荡电磁波 单元检测题（Word版含答案）

第四章 电磁振荡电磁波 单元检测题
一、单选题
1．（2021·浙江省杭州第二中学高三阶段练习）大口径天文望远镜大大提高了人类观测宇宙的范围。目前美国最大口径的射电望远镜位于阿雷西博天文台（阿雷西博射天望远镜），其口径约为300米。而位于我国云南贵州的射电望远镜是目前世界上最大单口径射电望远镜，其口径约为500米。在宇宙大尺度上，天体的空间分布可认为是均匀的，假定两望远镜能分辨的最小功率相同。以下说法正确的是（　　）
A．两望远镜接收到的同一天体的辐射功率之比约为
B．两望远镜接收到的同一天体的辐射功率之比约为
C．两望远镜能观测到辐射功率相同的天体数量之比约为
D．两望远镜能观测到辐射功率相同的天体数量之比约为
2．（2022·全国·高三专题练习）红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染（不用接触被测物体）的特点。下列说法中正确的是（　　）
A．红外线也属于电磁波，其波长比红光短
B．高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线
C．红外测温枪能测温度与温度越高的人体辐射的红外线越强有关
D．红外线比可见光频率大
3．（2021·浙江·效实中学高二期中）如图所示，LC振荡电路在某时刻的振荡电流i的方向如箭头所示，下列判断正确的是（　　）
A．若电流i正在增大，则线圈的自感电动势在减小
B．若电流i正在增大，则电容器里的电场方向向下
C．若电流i正在减小，则线圈的磁场能在增强
D．若电流i正在减小，则电容器上极板带负电
4．（2021·山东山东·高二期中）关于高频电视信号的发射和接收，下列说法中不正确的是（　　）
A．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程
B．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强
D．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路
5．（2021·江苏·海安市南莫中学高二期中）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
6．（2021·浙江·高二期中）LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（　　）
A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电
D．若磁场正在增强，则电容器正在放电，电流方向由a向b
7．（2021·天津·高二期中）关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是（　　）
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，振荡电路的频率越低越好
B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调频
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最弱
D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程
二、多选题
8．（2021·浙江·高二期中）下列说法中正确的是（　　）
A．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性
B．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，接收者接受到波信号的频率会比波源频率高
C．电磁波和机械波都需要通过介质传播，并且在传播过程中都传递了能量
D．发射无线电波时需要对电磁波进行调制
9．（2022·全国·高三专题练习）下列说法中正确的是（　　）
A．在同种玻璃中，频率越大的光传播速度越小
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
C．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在
D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应
E．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的
10．（2022·全国·高三课时练习）如图所示，线圈L的自感系数为0.1H，电容器C的电容为，电阻R的阻值为3Ω，电源电动势为1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，电路中将产生电磁振荡。若断开开关S的时刻为，忽略线圈L直流电阻和振荡过程中的能量损耗，则（　　）
A．时，电容器两极间电压为1.5V
B．时，线圈L的自感电动势为0
C．时，通过线圈电流方向
D．电路中产生的振荡电流有效值为0.5A
11．（2021·浙江·高二期末）如图甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则（　　）
A．0.5~1 ms内，电容器C正在充电
B．0.5~1 ms内，电容器的上极板带负电荷
C．1~1.5 ms内，Q点比P点电势低
D．1~1.5 ms内，电场能正在增加
三、填空题
12．（2022·全国·高二专题练习）具有NFC（近距离无线通信技术）功能的两只手机在间距小于10 cm时可以通过___________波直接传输信息，其载波频率为2×107 Hz，载波的传播速度为3.0×108 m/s，则该载波的波长为___________ m。
13．（2022·湖南郴州·高二期末）电磁波在空气中的传播速度_______（选填“等于”或“不等于”）真空中的光速。电磁波在生活中有着广泛的应用，在电磁波谱中，医院用于“透视”检查身体的是________（ 选填“红外线”或“X射线”）。
14．（2021·全国·高二专题练习）电磁波具有能量
电磁场的转换就是_________能量与_________能量的转换，电磁波的发射过程是_________能量的过程，传播过程是能量传播的过程。
四、解答题
15．（2021·全国·高三专题练习）收音机的调频电路由自感线圈和可变电容器组成，调节可变电容器的电容，可以改变调谐电路的频率。已知中波频率范围为535～1605kHz，那么，
(1)收听中波段最低频率电台时的电容是收听最高频率电台电容的多少倍？
(2)收音机在中波段所接收的无线电波的波长范围是从多少米到多少米？
16．（2021·全国·高三课时练习）如图所示，线圈的自感系数0.1H，电容器的电容40，电阻R的阻值3Ω，电源电动势1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻，请画出电感线圈中电流I随时间t变化的图像，并标明关键点的坐标值。
17．（2021·全国·高二单元测试）赫兹在1886年做了一个有名的实验，证明了电磁波的存在。他把环状导线的两端各固定一个金属小球，两小球之间有一很小间隙，他把这个装置放在一个距离正在放电发生电火花的感应圈不远的地方，令他振奋的现象发生了。他当时看到了什么现象？为什么说这个现象让他捕捉到了电磁波？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
AB．直径为D的望远镜能接受到辐射的有效面积（即垂直射电信号的方向的投影面积）
那么，根据来自同一天体的辐射均匀分布可得：功率和有效面积成正比，故有
故A错误，B正确；
CD．天体空间分布均匀，设望远镜能观测到的最远距离为L，望远镜口径为D，望远镜能观测到此类天体的电磁波总功率最小值为P0，则有
天体的空间分布可认为是均匀的，单位体积中天体数为n，能够观测到的此类天体数目
由于两望远镜能分辨的最小功率相同
所以
则
故CD错误。
故选B。
2．C
【解析】
A．红外线也属于电磁波，其波长比红光长，故A错误；
B．所有物体都辐射红外线，只是不同温度的物体辐射的红外线强度不同，故B错误；
C．温度越高的物体，辐射的红外线越强，传感器接收到不同强度的红外线即能测出不同人体的温度，故C正确；
D．红外线比可见光的波长长，频率较小，故D错误；
故选C。
3．A
【解析】
AB．电流i正在增大，是放电过程，则线圈的自感电动势在减小，则下级板带正电，电场方向是向上，B错误A正确；
CD．电流i正在减小，是充电过程，则线圈的自感电动势在增大，磁场能在减少，则电容器上极板带正电，CD错误。
故选A。
4．D
【解析】
A．电视机显示图像时，必须通过检波过程，把有效的信号从高频信号中取出来，否则就不能显示，故A不符题意；
B．一般的音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波，故B不符题意；
C．电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象，与机械振动中的共振有些相似，当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强，故C不符题意；
D．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须采用开放电路和高频发射，故D符合题意；
故选D。
5．A
【解析】
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。
6．D
【解析】
AB．若磁场正在减弱，则电流正在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a电场能增大，上极板带负电，故AB正确，但不符合题意
CD．若磁场正在增大，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定责，可判断电流是由b向a，上极板带正电，故C正确，不符合题意，D错误。
故选D。
7．D
【解析】
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，振荡电路的频率越高越好，选项A错误；
B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调幅，选项B错误；
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，会产生电谐振，此时接收电路中产生的振荡电流最强，选项C错误；
D．要使电视机的屏上有图像，必须要有解调过程，选项D正确。
故选D。
8．BD
【解析】
A．红外线用于遥感技术，是因为其波长很长，衍射能力强，越容易绕过障碍物，不容易被云雾里的小分子散射掉，穿过云雾的能力比较好。故A错误；
B．根据多普勒效率可知，波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，故B正确；
C．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而机械波的传播需要介质；两者在传播过程中都传递了能量，故C错误；
D．发射无线电波时需要对电磁波进行调制，调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频率变大，穿透能力更强，即辐射本领更强。故D正确。
故选BD。
9．ADE
【解析】
A．频率越大折射率越大，在同种介质中的速度越小，故A项正确；
B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，故B项错误；
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故C项错误；
D．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，故D项正确；
E．根据狭义相对论原理，在所有关系中，物理规律有相同的表达式，即一切物理规律都是相同的，故E项正确；
故选ADE。
10．BC
【解析】
A.由于断开开关前电路已处于稳定状态，所以电容器不带电，两端电压为0，则t=0时电容器两端电压为0，故A错误；
B.该LC振荡电路的周期为
则
所以此时电容器已经完成放电，线圈L的自感电动势为0，故B正确；
C.由于
所以此时通过线圈的电流方向为a→b，故C正确；
D.电路中产生振荡电流的最大值为
有效值为
故D错误。
故选BC。
11．AB
【解析】
A．由图乙可知，在0.5~1ms内，电流为正方向且减小，故此时电容器正在充电，故A正确；
B．在0.5~1ms内，经过P点的电流向右，由于电路中做定向移动的带电粒子是带负电的电子，电子经过P点向左移动，因此电容器上极板带负电，故B正确；
C．由图乙可知，在1~1.5ms内，通过自感线圈的电流向上，且增大，Q点比P点电势高，故C错误；
D．由图乙可知，在1~1.5ms内电流在增大，故磁场能在增大，电容器处在放电过程，故电场能在减小，D错误。
故选AB。
12． 电磁波 15
【解析】
[1]具有NFC(近距离无线通讯技术)功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过电磁波直接传输信息；
[2]空气中电磁波的传播近似等于光速c，由波速公式
c=λf
得波长
13． 等于 X射线
【解析】
[1]电磁波在空气中的传播速度等于真空中的光速。
[2]电磁波在生活中有着广泛的应用，在电磁波谱中，医院用于“透视”检查身体的是X射线。
14． 电场 磁场 辐射
【解析】
略
15．(1)9；(2)560.7m～186.9m
【解析】
(1)据公式
得
即
(2)据公式
得
16．
【解析】
在开关闭合时，电流是从a流向b，通过L的电流为
当断开开关
后电流在LC电路中振荡，周期为
则振动图像如图；
17．见解析
【解析】
他当时看到了：当与感应圈相连的两个金属球之间出现火花时，导线环两个小球之间也出现了火花。
当与感应圈相连的两个金属球之间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环两个小球之间也产生了火花，说明这个导线环接收到了电磁波。
答案第1页，共2页
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