第四章电磁振荡电磁波 单元测试（word版含答案）

第四章电磁振荡电磁波
一、选择题（共14题）
1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是（　　）
A．法拉第发现了电流的磁效应；奥斯特发现了电磁感应现象
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦证实了电磁波的存在
2．某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分.已知线圈自感系数L＝2.5×10—3H，电容器电容C＝，在电容器开始放电时(取t＝0)，上极板带正电，下极板带负电，则
A．LC振荡电路的周期
B．当时，电容器上极板带正电
C．当时，电路中电流方向为顺时针
D．当 时，电场能正转化为磁场能
3．以下说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，楞次通过实验证实了电磁波存在
B．只有高温物体才能辐射出红外线，红外线具有热效应
C．在电磁波的发射过程，必须对信号进行调制
D．在LC振荡电路放电过程中电流增大，电场能增大，磁场能减小
4．下列叙述与历史相符的是
A．奥斯特指出变化的磁场可以使闭合电路中产生电流
B．楞次从理论上运用数学推导的方法得出了楞次定律
C．麦克斯韦认为变化的磁场能产生电场
D．布朗通过电子显微镜观察花粉在水中的运动之后得出分子做无规则运动的结论
5．在新冠肺炎疫情防控期间，红外线体温计被广泛使用。红外线体温计采用非接触的方式感应人体的体温，安全、方便、快捷。其原理是采用红外传感器吸收人体辐射的红外线，由人体最强辐射的波长与物体的绝对温度的关系得出人体表面的温度。已知热力学温度与摄氏温度之间的关系为。下列说法正确的是（　　）
A．人体在某一温度下只辐射某一固定波长的红外线
B．体温升高，人体辐射的红外线的波长和强度都增加
C．温度升高，人体辐射强度的最大值对应的频率减小
D．某人最强辐射的波长为，其体温约为
6．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )
A．能发生偏振现象说明电磁波是横波，电磁波的传播需要介质
B．红光比红外线更容易发生干涉和衍射现象
C．γ射线是波长最短的电磁波，它不可能发生衍射现象
D．电磁波中电场、磁场以及传播的方向三者之间处处相互垂直
7．关于电磁波及其应用，下列说法中，正确的是（　　）
A．电磁波不能被反射
B．收音机放进金属薄膜袋内，就不能正常收音
C．手机在发短消息时，不发射电磁波
D．γ射线不是电磁波
8．关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是（　　）
A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波
B．温度越高，物体辐射的电磁波越强
C．辐射强度与物体的温度无关
D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色
9．下列说法中正确的是（ ）
A．赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦首次捕捉到了电磁波
B．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象
C．通常的讲话产生的声波，经过尺寸为1m左右的缝会发生明显的衍射现象
D．衍射是波的叠加现象
10．用绝缘工具将如图所示的带电的平行板电容器的两个极板间的距离缓慢均匀增大的过程中，在电容器周围空间（ ）
A．会产生变化的磁场 B．会产生稳定的磁场
C．不产生磁场 D．会产生周期性变化的磁场
11．下列说法正确的是（　　）
A．频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的本领越弱
B．在光的单缝衍射中，若将狭缝变窄，则在屏上产生的中央亮条纹变窄
C．医院中放射科给病人做胸透，是利用了射线照射人体进行透视
D．光纤通信是激光和光导纤维结合的产物
12．下列说法中正确的是（）
A．感生电场是由变化的磁场产生的
B．恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场
C．感生电场的方向可以用楞次定律来判定
D．感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定沿逆时针方向
13．在LC振荡电路中，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在增大，则该时刻（　　）
A．电容器下极板带正电，上极板带负电
B．电容器上极板带正电，下极板带负电
C．电场能正在向磁场能转化
D．电容器正在充电
14．下列说法正确的是（　　）
A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与它的温度无关
B．红外线可以用来加热理疗，紫外线可以消毒
C．遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长长
D．原子从高能级向低能级跃迁时放出光子的能量，等于前后两个能级之差
二、综合题
15．如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯D正常发光，现突然断开S，并开始计时，画出反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像（q为正值表示a极板带正电）。
16．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成生物链，在维持生态平衡方面发挥重要作用．蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的．假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm.根据热辐射理论，λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλm＝2.90×10－3m·K.求：老鼠发出的最强的热辐射的波长？
17．某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20 cm，每秒发射的脉冲数为n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，求电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？
18．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，如图所示。该发射站可发送频率为的中波和频率为的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为，求：
（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；
（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B．欧姆发现了欧姆定律，说明了导体两端的电压与电流之间存在联系，故B错误；
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故C正确；
D．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】
A项：由公式，故A错误；
B项：当，即电容器先放电再反向充电，所以电容器上极板带负电，故错误；
C、D项：当即，即电容器处于反向充电过程，所以电流方向为顺时针，磁场能正在转化为电场能，故C正确，D错误．
3．C
【详解】
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波存在，选项A错误；
B．任何物体都能辐射出红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强，红外线具有热效应，选项B错误；
C．在电磁波的发射过程，必须对信号进行调制，选项C正确；
D．在LC振荡电路放电过程中电流增大，磁场能增大，电场能减小，选项D错误。
故选C。
4．C
【详解】
试题分析：丹麦物理学家奥斯特发现通电导线的电流的磁效应，故选项A错误；楞次根据实验和理论分析得出楞次定律，故选项B错误；麦克斯韦认为变化的磁场能产生电场，变化的电场产生磁场，这是麦克斯韦电磁场理论的两大主要支柱，故选项C正确；布朗通过显微镜观察花粉在水中的运动，应该是光学显微镜，在布朗那个时代还没有电子显微镜，故选项D错误．本题正确选项为C．
5．D
【详解】
A.由黑体辐射强度随波长变化的关系知热辐射不是仅仅辐射一种波长的电磁波，故A错误；
B.随着体温升高，人体辐射的红外线的频率和强度都增加，而波长变短，故B错误；
C.温度升高，人体辐射强度的最大值对应的波长变小，频率增大，故C错误；
D.由
，
可得体温约为，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
电磁波可以在真空中传播，A错误；红外线的波长比红光波长长，所以红外线更容易发生衍射现象，B错误；只要是波，就可以发生衍射现象，C错误；电磁波中电场、磁场以及传播的方向三者之间处处相互垂直，D正确．
7．B
【详解】
A．电磁波可以被反射、折射、吸收，故A错误；
B．金属薄膜袋能屏蔽电磁波，收音机放进袋内，就不能正常收音，故B正确；
C．手机的通讯就是依靠发射和接受电磁波，在发短消息时，手机将发射电磁波，故C错误；
D．γ射线是频率极高的电磁波，具有很高的能量，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．一切物体都不停地向外辐射电磁波，温度越高的物体辐射电磁波较强而已，所以A错误；
B．温度越高，物体辐射的电磁波越强，所以B正确；
C．辐射强度与物体的温度有关还与材料及表面状况有关，温度越高辐射强度越大，所以C错误；
D．常温下我们看到的物体的颜色就是反射光的颜色，所以D错误；
故选B。
9．C
【详解】
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次通过实验捕捉到了电磁波，证实了电磁波的存在，A错误；
B．波遇到障碍物时，肯定会发生衍射现象，但需满足波的波长与障碍物尺度差不多，甚至更大时，才会发生明显衍射，B错误；
C．人耳能听到的声音波长范围约是1.70mm～17.0m，故经过尺寸为1m左右的缝会发生明显衍射，C正确；
D．衍射是波遇到障碍物时绕过障碍物继续前行的现象，干涉是波的叠加效应，D错误。
故选C。
10．A
【详解】
由于电容器始终跟电源相连，两极板间电压不变，根据可知，在d缓慢均匀增大时，E是非均匀变化的，因此在电容器周围产生变化的磁场。
故选A。
11．D
【详解】
A．电磁波的能量与频率有关；振荡电路的频率越大，发射电磁波的本领越大，所以A错误；
B．在光的单缝衍射中，根据实验现象可知，若将狭缝变窄，则在屏上产生的中央亮条纹变宽，所以B错误；
C．医院中放射科给病人做胸透，是利用了射线照射人体进行透视，所以C错误；
D．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，所以D正确。
故选D。
12．AC
【详解】
A、变化的电场一定产生磁场，变化的磁场可以在周围产生电场，故A正确；
B、恒定的磁场在周围不产生电场，故B错误；
C、感生电场的方向也同样可以用楞次定律和安培定则来判定，故C正确；
D、感生电场的电场线是闭合曲线，其方向与逆时针方向无关，故D错误．
13．BC
【详解】
ABD．由于电流正在增大，说明是放电过程，放电过程电容器上极板带正电，下极板带负电，故AD错误，B正确；
C．由于是放电过程，因此电容器是由电场向磁场转化，故C正确。
故选BC。
14．BCD
【详解】
A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与它的温度有关，A错误；
B．由红外线的性质可知，红外线可以用来加热理疗，由紫外线的性质可知，紫外线可以消毒，B正确；
C．由于红外线的频率比X射线的频率小，根据公式
可知，遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长长，C正确；
D．根据
则原子由高能级跃迁到低能级所释放的光子的能量等于这两个能级的能量之差，D正确。
故选BCD。
15．
【详解】
开关S处于闭合状态时，电流稳定，又因L电阻可忽略，因此电容器C两极板间电压为0，所带电荷量为0，S断开的瞬间，D灯立即熄灭，L、C组成的振荡电路开始振荡，由于线圈的自感作用，此后的时间内，线圈给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，电流从最大逐渐减为0，而电容器极板上电荷量则由0增为最大，根据电流流向，此时间里，电容器下极板b带正电，所以此时间内，a极板带负电，由0增为最大，则电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像
16．
【详解】
由题意λm T=2.90×10-3m K, 则有：.
17．1.5×109 Hz；30 km
【详解】
由c＝λf，可得电磁波的振荡频率
f＝＝ Hz＝1.5×109 Hz
电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量，设最大侦察距离为x，则
2x＝cΔt
而
Δt＝－t
所以
x＝≈30 km.
18．（1）750m，1m （2）衍射（3）中波的接收效果更好，因为中波的波长较长，衍射现象明显
【详解】
（1）根据，解得：
；
（2）衍射是波绕过障碍物的现象。无线电波绕过山脉到达A处，发生了衍射现象；
（3）频率为400kHz的中波线接收效果更好，因为它的波长长，波长更接近山体的尺寸，衍射现象更明显。
答案第1页，共2页