第四章 电磁振荡与电磁波 同步测试题（Word版含答案）

第4章 电磁振荡与电磁波 同步测试题
一、单选题
1．（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
2．（2021·浙江温州·三模）如图所示为LC电路产生电磁振荡的一个循环过程。从图中状态（a）开始，经过一个周期又回到初始态（e），则对于方框中三个状态在该周期中出现的先后顺序正确的是（　　）
A．①②③ B．③②① C．③①② D．②①③
3．（2022·福建省长汀县第一中学高二阶段练习）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
4．（2022·全国·高三课时练习）雪深雷达是2020珠峰高程测量主力设备之一，该系统主要利用天线发射和接收高频电磁波来探测珠峰峰顶冰雪层厚度，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．雷达利用电磁波的干涉特性工作
B．电磁波发射时需要进行调谐和解调
C．电磁波从空气进入雪地，频率减小，波长增大
D．在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化
5．（2022·全国·高三课时练习）如图为氢原子发射光谱，Hα、Hβ、Hγ、是其中的四条光谱线，下列说法正确的是(　　)
A．氢原子发射光谱属于连续光谱
B．Hα谱线对应光子的能量最大
C．谱线对应光子的频率最小
D．该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生
6．（2021·重庆·西南大学附中模拟预测）下列有关叙述正确的是（　　）
A．第五代移动通信系统（5G）采用电磁波承载信息，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的
B．狭义相对论的时间效应，可通过卫星上的时钟与地面上的时钟对比进行验证，高速运行的卫星上的人会认为地球上的时钟变快
C．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关
D．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法应用的是共振原理
7．（2022·全国·高三课时练习）许多先进的军事作战单位安装了有源相控阵雷达，如图所示。有源相控阵雷达是相控阵雷达的一种。有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件，每一个组件都能自己产生、接收电磁波，因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。下列说法正确的是（　　）
A．雷达使用的电磁波是长波，它利用了长波容易发生衍射，可以绕开障碍物远距离传播的特点
B．雷达使用的电磁波是微波，它利用了微波直线性好，反射性强的特点
C．雷达发射的电磁波会经过调制、调幅或调频、调谐、解调几个过程
D．雷达使用的电磁波比红外遥感使用的电磁波频率大
8．（2021·青海·西宁市湟中区多巴高级中学高二阶段练习）如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻不计，在图示状态回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器C的极板A带正电荷，则该状态（　　）
A．电流i正在增大
B．电流变化率正在增大
C．电容器两极板间电压正在减小
D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增大
二、多选题
9．（2021·陕西宝鸡·二模）下列说法正确的是___________。
A．激光是纵波
B．均匀变化的磁场能够在空间产生电场
C．射线是一种波长很短的电磁波
D．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
E．在相同介质中，对于红、黄、绿、蓝四种单色光，蓝光的波长最短
10．（2021·浙江宁波·高二期末）如图甲所示为LC振荡电路，用电流传感器可以将快速变化的电流显示在计算机屏幕上，如图乙所示。规定图甲中标注的电流方向为正方向，下列说法正确的是（　　）
A．状态a时刻电容器正在充电
B．状态b和d电容器两端的电压相等
C．状态a和c电容器极板的电性相反
D．造成电流i不断衰减的主要原因是电路中电阻发热和向外辐射电磁波
11．（2021·全国·模拟预测）下列说法正确的是（　　）
A．车辆匀速驶向停在路边的警车，警车上测速仪探测到反射波的频率升高
B．电磁波不能产生多普勒效应，而机械波能产生多普勒效应
C．双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加相互加强，波谷与波谷叠加相互削弱
D．赫兹通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c
E．在用单摆测重力加速度的实验中，某学生所测g值偏大，可能是把n次单摆全振动误记为n+1次
三、填空题
12．（2022·福建省连城县第一中学高二阶段练习）电磁波在现代生活中发挥了很大的作用，电磁波谱中，不同波段的电磁波具有不同的作用，其中，具有明显热效应可以用来加热物体的是__________，具有杀菌作用常常利用其来进行消毒的是__________。
13．（2022·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末）移动通信诞生于19世纪末，20世纪80年代出现个人移动电话，每个移动电话都是一个发射器，它通过______把你讲话的信号发射到空中；同时它又是一个接收器，在空中捕获________，使你得到对方讲话的信息。
14．（2022·全国·高二课时练习）如表所示为某品牌微波炉的部分技术参数，根据相关数据可知该微波炉所用微波的波长为______m（保留两位小数）。若微波炉工作电流为额定电流，加热食品，消耗的电能为________J。（注：）
额定电压/额定电流
微波频率/输出功率
内腔容积
四、解答题
15．（2021·全国·高二课时练习）某同学自己绕制天线线圈，制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，他应该增加还是减少线圈的匝数？说明理由。
16．（2021·全国·高二单元测试）如图所示是演示电磁波的发射与接收的实验装置。
(1)当甲的振子、间产生电火花时，乙的氖灯是否一定发光？
(2)如果乙的氖灯发光，其能量是如何得到的？
17．（2022·上海·高二课时练习）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．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。
2．C
【解析】
在电磁振荡中，磁场能与电场能周期性地相互转化，电磁振荡过程如下图所示
故选C。
3．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。
4．D
【解析】
A．电磁波同声波一样，遇到障碍物反射，雷达利用电磁波的反射特性工作，故A错误；
B．电磁波发射时需要调制，接收时需要调谐和解调，故B错误；
C．电磁波的频率由波源决定，与介质无关，故C错误；
D．电磁波电场和磁场随时间和空间做周期性变化，故D正确；
故选：D。
5．D
【解析】
A．氢原子发射光谱属于线状谱。A错误；
B．Hα谱线波长最长，频率最小，所以光子能量最小。B错误；
C．谱线波长最短，频率最大。C错误；
D．该光谱由氢原子核外电子的跃迁产生。D正确。
故选D。
6．C
【解析】
A．第五代移动通信系统（5G）采用电磁波承载信息，该电磁波信号的磁感应强度随时间是非均匀变化的，所以A错误；
B．狭义相对论的时间效应，可通过卫星上的时钟与地面上的时钟对比进行验证，高速运行的卫星上的人会认为地球上的时钟变慢，所以B错误；
C．单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关，所以C正确；
D．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法应用的是多普勒效应原理，所以D错误；
故选C。
7．B
【解析】
AB．因为波长越短的电磁波衍射现象不明显，传播的直线性好，反射性强的特点，因此雷达使用的电磁波波长最短的微波，A错误，B正确；
C．雷达发射的电磁波的发射需要调制过程，调制的方法有调幅和调频，C错误；
D．雷达使用的电磁波是微波，红外遥感使用的电磁波是红外线，红外线的频率比微波的大，D错误。
故选B。
8．B
【解析】
A．由电路知，电容器正在充电，电流i在减小，磁场能转化为电场能。故A错误。
B．由电路知，电流变化率正在增大，故B正确；
C．电容器的带电量在增大，根据，知电容器两极板间的电压正在增大。故C错误。
D．充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小。故D错误。
故选B。
9．BCE
【解析】
A．激光属于电磁波，电磁波均为横波，故A错误；
B．均匀变化的磁场能够在空间产生恒定电场，故B正确；
C．射线是一种波长很短的电磁波，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；
E．在相同介质中，对于红、黄、绿、蓝四种单色光，蓝光的频率最高，波长最短，故E正确。
故选BCE。
10．AD
【解析】
A．在LC振荡电路中，电流在减小，说明电容器正在充电，故A正确；
B．由图可知，随着LC振荡电路能量的消耗，电容器充电结束后的电荷量逐渐减小，电容器两端电压也逐渐减小，故状态b电容器两端的电压大于状态d电容器两端的电压，故B错误；
C．经历状态a充电后，状态c为充电结束后的放电状态，电容器极板的电性没有发生变化，故C错误；
D．造成电流i不断衰减的主要原因是电路中电阻发热和向外辐射电磁波，故D正确。
故选AD。
11．ADE
【解析】
A．由多普勒效应可知，车辆匀速驶向停在路边的警车，相当于波的传播速度增大，根据
可知，警车上测速仪探测到反射波的频率升高， A正确；
B．能发生多普勒效应是波的固有属性，电磁波和机械波都能产生多普勒效应，故B错误；
C．双缝干涉中两列相干波的波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加相互加强，波峰与波谷叠加相互削弱， C错误；
D．赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，他还通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度c，这样，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论， D正确；
E．把n次单摆全振动误记为n+1次，则代入计算的周期偏小，根据
计算得到的重力加速度偏大，E正确；
故选ADE。
12． 红外线 紫外线
【解析】
具有明显热效应可以用来加热物体的电磁波是红外线。
具有杀菌作用常常利用其来进行消毒的电磁波是紫外线。
13． 电磁波 电磁波
【解析】
移动电话是现代人们最常用的通信工具之一，移动电话间通话的发射和接收信息都是利用电磁波，即微波，故本题答案都为：电磁波，电磁波。
14． 0.12
【解析】
微波频率f=2450MHz，则波长
消耗电能
15．减小线圈匝数
【解析】
收不到高频率的电台信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据
可知，减小线圈匝数，会导致自感系数减小，从而导致固有频率增加，即应该减小线圈的匝数。
16．(1)不一定，甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同，氖灯才会发光；(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的
【解析】
(1)不一定，甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同，氖灯才会发光；
(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的。
17．（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
【解析】
（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
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