第四章 电磁振荡电磁波 章末复习训练-2021-2022学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册（word版含答案）

第四章 电磁振荡电磁波 章末复习训练
一、单选题
1．（2021·江苏·涟水县第一中学高二阶段练习）北京时间2003年10月29日14时13分，太阳风暴袭击地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴，当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北部一些电网出现了电流急冲现象，太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中（　　）
A．波长较短的可见光 B．波长较长的可见光
C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线
2．（2021·全国·高三专题练习）有一LC振荡电路，能产生一定波长的电磁波，若要产生波长比原来短些的电磁波，可采取的措施为（　　）
A．增加线圈的匝数
B．在线圈中插入铁芯
C．减小电容器极板间的距离
D．减小电容器极板正对面积
3．（2021·全国·高二专题练习）发射电视信号时通常采用波长较短的米波，在高楼密集的城市楼群中，电视机上经常出现重影，当电视天线接收到强信号后，接着又接收到弱信号，屏幕上出现强弱交替的影像，这是由于（　　）
A．电磁波的干涉 B．电磁波的衍射 C．电磁波的反射 D．电磁波的折射
4．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。当t1=0.01s时，LC回路中电容器右极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则（　　）
A．LC回路的振荡周期为0.02s
B．LC回路中电流最大时电场能最大
C．t2=0.12s时线圈中磁场能最大
D．t3=0.125s时回路中电流沿顺时针方向
二、多选题
5．（2021·全国·高二课时练习）LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（　　）
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，电容器上板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带正电
D．若磁场正在增强，则电容器正在放电，电流方向由a向b
6．（2021·全国·高二课时练习）如图所示的振荡电路，在某时刻的磁场方向如图所示，则下列判断正确的是（　　）
A．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电容器上极板带正电
C．振荡电流的变化周期为
D．电场能里的变化周期为
7．（2021·全国·高三专题练习）下列关于电视的说法中正确的是（　　）
A．电视信号的发射、接收过程中：景物→电信号→电磁波→电信号→图像
B．摄像机在一秒钟内要传递24张画面
C．显像管是将电信号还原成景物的像的关键部分
D．由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象
8．（2021·全国·高三专题练习）第五代移动通信技术（简称）是最新一代蜂窝移动通信技术，的性能目标是高数据速率、减少延迟、大规模设备连接等。与相比，使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是（　　）
A．和使用的电磁波都是横波
B．和使用的电磁波在真空中的传播速度相同
C．和使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象
D．在真空中使用的电磁波波长比的长
9．（2021·全国·模拟预测）在振荡电路中，电容器上的带电情况及电路中的电流方向如图所示，以下有关电磁振荡的说法正确的是（ ）
A．此时电路中电容器正处于充电状态
B．此时电路中电场能正在向磁场能转化
C．电容器极板上电荷量最大时，两极板间电压最大，电路中振荡电流最小
D．每个周期内，电容器完成一次充放电过程
E．电感线圈自感系数增大，则充电和放电过程会变慢
10．（2021·全国·高二专题练习）声呐能发射超声波，雷达能发射电磁波，超声波和电磁波相比较，下列说法正确的是（　　）
A．超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量
B．电磁波既可以在真空中传播，又可以在介质中传播，超声波只能在介质中传播
C．在空气中传播的速度与在其他介质中传播速度相比，均是在空气中传播时具有较大的传播速度
D．超声波是纵波，电磁波是横波
E．超声波与电磁波相遇时可能会发生干涉
11．（2021·山东省泰安第四中学高二阶段练习）理想的LC振荡回路中电流i随时间t的变化关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻，电容器的带电量最大
B．t2时刻，电路中的磁场能量最小
C．从t2时刻到t3时刻电路中的电场能不断增大
D．从t3时刻到t4时刻，电容器的带电量不断增大
12．（2021·全国·高三专题练习）在新冠肺炎疫情防控工作中，为尽可能减少人员接触，红外热成像检测仪成为重要的体温检测工具之一，如图所示。红外热成像将物体热辐射的红外线特定波段信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。关于红外线，下列说法正确的是（　　）
A．红外线频率比紫外线高
B．红外线是电磁波，其能量是量子化的
C．红外热成像说明红外线传播时不会发生衍射现象
D．若物体在空气中辐射的红外线波长为100μm，该红外线频率为3.0×1012Hz
三、填空题
13．（2022·河北·高三专题练习）为了满足通讯需要，人们建设了很多无线电波发射塔，通过研究发现，发射电磁波的频率越大，电磁波的能量就越大，为了实现以比较大的功率向外发射电磁波，那么振荡电路的电容器的电容应该足够______（选填“大”或“小”）；现在正在收听频率为500kHz附近的广播节目，若想收听频率为800kHz附近的广播节目，需要调整接收电路中可变电容器的电容，应该将可变电容器的电容适当______（选填“调大”或“调小”）。
14．（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”）。
15．（2022·山东·乐陵第一中学高三课时练习）麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场可以产生电场；变化的电场可以产生______ 从而预言了空间可能存在电磁波电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、______ 、紫外线、x射线和射线已知电磁波在空气中的传播速度近似等于，南通人民广播电台的“经济、生活”节目的频率是，该电磁波在空气中的波长为______ 结果保留2位有效数字
四、解答题
16．（2021·全国·高三专题练习）一台收音机的接收频率范围从f1=2.2MHz到f2=22MHz。设这台收音机能接收的相应波长范围从λ1到λ2，调谐电容器的相应电容变化范围从C1到C2。那么波长λ1、λ2之比为多少？电容C1、C2之比为多少？
17．（2021·全国·高三课时练习）回旋加速器中的磁感应强度为B，被加速的粒子的电荷量为q，质量为m，用振荡器作为带电粒子加速的交流高频电源，电感L和电容C的数值应该满足什么条件？
18．（2022·全国·高二单元测试）利用雷达不但可以发现目标，还可以测量目标的速度大小。
(1)如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图1中甲所示；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图1中乙所示，雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？
(2)某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方水平匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图中甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经后雷达向正上方发射和被反射的波形如图2中乙所示，则该飞机的飞行速度约为多大？（结果保留整数）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己。
故选C。
2．D
【解析】
LC振荡电路产生的电磁波的频率为
f=
再由
v=λf
解得
λ=2πv
所以减小波长的方法是减小自感系数L或电容C。
增加线圈的匝数和在线圈中插入铁芯都是增加L的措施。对电容又有
C=
可知减小电容器极板间的距离可增大电容C；减小电容器极板正对面积可减小C。
故选D。
3．C
【解析】
根据题意可知，出现重影时是因为我们又收到弱信号，此信号只能是通过楼群反射的信号；
故选C。
【点睛】
4．C
【解析】
A．t=0时，线圈中电流向右，断开开关S后，电容器右极板充电。在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，t=0.01s时LC回路中电容器右极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时充电一次，则周期为0.04s，选项A错误；
B．根据LC振荡电路的充放电规律可知，放电完毕时，回路中电流最大，磁场能最大，电场能最小，选项B错误；
C．t2=0.12s=3T，此时线圈中电流向右最大，磁场能最大，选项C正确；
D．t3=0.125s=时线圈中电流向右给电容器充电，回路中电流沿逆时针方向，选项D错误。
故选C。
5．ABC
【解析】
AB．若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由向，电场能增大，上极板带负电，故A、B正确；
CD．若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减少，根据安培定则，可判断电流由向，上极板带正电，故C正确，D错误。
故选ABC。
6．BCD
【解析】
A．若磁场正在增强，根据能量守恒可知，电场能正在减少，电容器正在放电，由安培定则判断出电路中电流方向中为顺时针，说明电容器下极板带正电，故A错误；
B．若磁场正在减弱，根据能量守恒可知，电场能正在增强，电容器正在充电，电路中电流方向为顺时针，则电容器上极板带正电，故B正确；
C．振荡电流的变化周期为，故C正确；
D．能量没有方向，一个周期内有两次变化，电场能量的变化周期为电流变化周期的一半，即为，故D正确；
故选BCD。
7．ACD
【解析】
A．电视信号的发射、接收过程中：景物→电信号→电磁波→电信号→图像，故A正确；
B．摄像机在一秒钟内要传递25张画面，故B错误；
C．显像管是将电信号还原成景物的像的关键部分，故C正确；
D．由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象，故D正确。
故选ACD。
8．ABC
【解析】
A．和使用的电磁波都是横波，故A正确；
B．和使用的电磁波在真空中的传播速度相同，均为光速，故B正确；
C．任何波均能发生干涉及衍射现象，故和使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象，故C正确；
D．根据公式
得当速度一样时，波长与频率成反比，即5G使用的电磁波的波长比4G的短，故D错误。
故选ABC。
9．ACE
【解析】
A．由图中电流方向可如，电容器正在被充电，故A正确；
B．由能量守恒定律可知，电路中电场能增加，磁场能减少，故电路中磁场能正在转化为电场能，故B错误；
C．电容器极板上电荷量最大时，电容器两极板间电压最大，此时电容器中电场能最多，电感线圈中磁场能最小，电路中振荡电流最小，故C正确；
D．在电磁振荡的一个周期内，电容器充电和放电、反向充电和放电各一次，故每个周期内电容器充、放电各两次，故D错误；
E．由振荡电路的周期公式可如，电感线圈自感系数增大，周期增大，故充电放电会变慢，故E正确。
故选ACE。
10．ABD
【解析】
A．超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息，故A正确；
B．声呐发出的超声波是机械波，不可以在真空中传播，故B正确；
C．机械波在空气中传播时速度较小，在其他介质中传播时速度大，而电磁波恰好相反，故C错误；
D．声波是纵波，电磁波是横波，故D正确；
E．超声波和电磁波不是同一类波，不可能发生干涉，故E错误。
故选ABD。
11．BD
【解析】
A．t1时刻，电路中电流最大，电容器的带电量最小，所以A错误；
B．t2时刻，电路中电流最小，电容器带电量最大，磁场能量最小，所以B正确；
C．从t2时刻到t3时，电路中电流变大，电场能不断在减小，所以C错误；
D．从t3时刻到t4时刻，电路中电流逐渐减小，电容器的带电量不断增大，所以D正确。
故选BD。
12．BD
【解析】
A．根据电磁波谱可知红外线频率比紫外线低，故A错误；
B．红外线属于电磁波，根据爱因斯坦光子说，可知其能量是量子化的，故B正确；
C．红外线热像仪通过接收到入体发出的红外线照射从而来检测，红外线传播时可以发生衍射现象，故C错误；
D．若物体在空气中辐射的红外线波长为100μm，根据公式c=λf，可知该红外线频率为
故D正确。
故选BD。
13． 小 调小
【解析】
由题意可知为了实现以比较大的功率发射电磁波，需要电磁波的频率足够大，而电磁振荡的频率
由此可知若要电磁波的频率足够大，则振荡电路中电容器的电容要足够小；
当接收频率从500kHz调到800kHz时，接收电路的频率变大
可变电容器的电容应该调小。
14． 等于 X射线
【解析】
电磁波在空气中的传播速度等于真空中的光速。
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X射线。
15． 磁场； 可见光； 2.9
【解析】
麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在．赫兹用实验证实电磁波存在．电磁波按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线．根据波速公式可求得波长．
麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；并预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实电磁波存在．
电磁波中波长最长的是无线电波，波长最短的是γ射线，电磁波按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线．
由波速公式c=λf得波长为：
【点睛】
对于麦克斯韦的电磁场理论可在理解的基础上加强记忆．一切电磁波在真空中的速度都等于光速．公式v=λf对于电磁波同样适用．
16．λ1∶λ2=10∶1；C1∶C2=100∶1
【解析】
由公式
因电磁波在空中的波速相等，由此可得波长与频率成反比，所以
再根据电磁振荡公式
f=
收音机接收电路中的L是固定的，所以频率跟电容器的电容平方根成反比，即
整理可得
=
17．
【解析】
回旋加速器中粒子运动的周期为
LC振荡电路的周期
用LC振荡器作为带电粒子加速的交流高频电源，则LC振荡电路的周期等于粒子的运动周期即
即
18．(1)西方，300km；(2)306m/s
【解析】
(1)雷达向东方发射电磁波时，没有反射回来的信号，说明东方没有发现目标；雷达向西方发射时，有反射回来的信号，所以目标在西方。
由题图1中乙可知
目标到雷达的距离
(2)由题图2中信息知，比较远时
脉冲波显示的距离为
当飞机到达雷达正上方后
脉冲波显示的距离为
由于开始时飞机在斜上方后来飞机到达正上方由
解得飞机的速度为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页