4.2电磁场与电磁波 同步练习(Word版含解析)

文档属性

名称 4.2电磁场与电磁波 同步练习(Word版含解析)
格式 docx
文件大小 314.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-09 01:47:22

图片预览

文档简介

人教版(2019)选择性必修二 4.2 电磁场与电磁波
一、单选题
1.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.在用单摆测重力加速度的实验中,某学生所测g值偏小,可能是把n次单摆全振动误记为n+1次
2.下列说法中正确的是(  )
A.电磁波在真空中以光速c传播
B.在空气中传播的声波是横波
C.声波只能在空气中传播
D.声波不会发生干涉现象
E.光需要介质才能传播
3.甲坐在人民大会堂台前60m处听报告,乙坐在家里离电视机5m处看电视直播,已知乙所在处与人民大会堂相距1000km,不考虑其他因素,则(空气中声速为)
A.甲先听到声音 B.乙先听到声音
C.甲、乙同时听到声音 D.不能确定
4.下列关于电磁波的说法,正确的是(  )
A.只要有电场和磁场,就能产生电磁波 B.电场随时间变化时,一定产生电磁波
C.做非匀变速运动的电荷可以产生电磁波 D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
5.第一位通过实验证实电磁波存在的物理学家是(  )
A.赫兹 B.麦克斯韦 C.法拉第 D.普朗克
6.我们身处信息时代越来越离不开电磁波,对电磁波的说法中正确的是(  )
A.电磁波的传播需要介质
B.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
C.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波
D.电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射,但不能发生反射和折射
7.建立完整的经典电磁学理论体系的科学家是(  )
A.库仑 B.法拉第 C.麦克斯韦 D.普朗克
8.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是(  )
A.电磁波与机械波的传播都需要介质
B.法拉第首先预言了电磁波的存在
C.移动电话通讯是通过电磁波来实现的
D.在电场周围一定产生磁场,在磁场周围一定产生电场
9.某闭合电路的电流或电压随时间变化的规律如图所示,能发射电磁波的是(  )
A. B.
C. D.
10.下列表述正确的是(  )
A.奥斯特发现了“磁生电”现象
B.赫兹建立了经典电磁场理论,并预言了电磁波的存在
C.电容器的击穿电压和保险丝的熔断电流均指有效值
D.交流发电机的线圈转动一周,两次经过中性面,每经过中性面一次,电流的方向就改变一次
11.关于电磁波与机械波,下列说法正确的是(  )
A.电磁波传播需要介质,机械波传播不需要介质
B.电磁波在任何介质中传播速率都相同,各种机械波在同一种介质中传播速率都相同
C.电磁波和机械波都不能发生干涉
D.电磁波和机械波都能发生衍射
12.有关电磁场理论下列说法正确的是(  )
A.变化的磁场一定产生变化的电场
B.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
C.稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
D.变化的电场和变化的磁场互相激发,由近及远传播形成电磁波
二、填空题
13.判断下列说法的正误。
(1)在电场周围,一定存在和它联系着的磁场。_________
(2)在变化的磁场周围一定会产生变化的电场。_________
(3)电磁波不能在真空中传播。_________
(4)电磁波是横波。_________
(5)电磁波在真空和介质中传播速度相同。_________
(6)只要有电场和磁场,就能产生电磁波。_________
14.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。
15.下列说法正确的是_________。
A.不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率,与系统的固有频率无关
B.游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的,说明机械波从一种介质进入另一种介质,频率并不改变
C.当光从一种介质射入另一种介质时,如果入射角足够大,就会发生全反射现象
D.麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场,变化的电场激发磁场
E.相对论认为: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大
16.1886年德国科学家赫兹用实验证实了电磁波的存在.不同频率的电磁波在真空中的传播速度________(填“不同”或“相同”).在机场等处常用________(填“红外线”或“x射线”)进行安全检查.
17.英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,德国物理学家_____用实验证实了电磁波的存在;红外线的频率比X射线的频率_____(选填“高”或“低”);某电磁波在真空中波长是300m,频率是_____Hz.
三、解答题
18.我们通常听到的声音是靠声波来传播的,而手机接收的是电磁波。请你小结一下:声波和电磁波有哪些地方是相同的?有哪些地方存在着差异?
19.我们平时可能会有这样的经历:雷雨天在家收听广播节目时,我们会先听到收音机里发出“咔嚓、咔嚓……”的声音,然后才听到雷声。
(1)打雷时收音机为什么会发出“咔嚓”的声音?
(2)为什么会先听到收音机里的“咔嚓”声,然后才听到雷声?
20.德国物理学家赫兹通过实验验证了电磁波的存在,简述这一实验的验证方法。
21.麦克斯韦在建立电磁场理论的过程中,提出了什么假设?运用了哪些物理思想?它们对建立电磁场理论有什么意义?
22.空间中传播的电磁波有哪些特点?_________
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】
A.由多普勒效应可知,小车匀速驶向停在路边,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,故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或波谷与波谷相互加强,波峰与波谷叠加相互减弱,故C错误;
D.把n次单摆全振动误记为次,则带入计算的周期偏小,根据
计算得到的重力加速度偏大,故选项D错误。
故选A。
2.A
【详解】
A.电磁波在真空中以光速c传播,故A正确;
B.在空气中传播的声波是纵波,故B错误;
C.声波在气体、液体和固体均可以传播,故C错误;
D.声波可以发生干涉现象,故D错误;
E.光在真空和透明介质中均可以传播,故E错误。
故选A。
3.B
【详解】
声音传到中所需时间为
传到乙所需时间为
乙先听到声音。
故选B。
4.C
【详解】
A.只有周期性变化的电场和磁场,才能激发电磁波,而稳定的电场和磁场不能产生电磁波,A错误;
B.均匀变化的电场,产生恒定的磁场,但是恒定的磁场不能产生电场,故不能产生电磁波,B错误;
C.做非匀变速运动的电荷可以在空间产生变化的电磁场,形成电磁波,C正确;
D.赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,D错误;
故选C。
5.A
【详解】
1864年,英国青年物理学家麦克斯韦在研究了当时所发现的电磁现象的基础上,建立了麦克斯韦电磁理论,并预言了电磁波的存在;1888年,德国青年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。
故选A。
6.C
【详解】
A.电磁波可以在真空中传播,不需要介质,故A错误;
B.电磁波在真空中的传播速度均为光速,与电磁波的频率无关,故B错误;
C.周期性变化的电场和磁场相互激发,从而形成电磁波,故C正确;
D.电磁波也是波的一种,具有波的一切特性,可以发生反射和折射,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】
英国物理学家麦克斯韦建立完整的电磁场理论并预言电磁波的存在,他的理论,足以与牛顿力学理论相媲美,是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。
故选C。
8.C
【详解】
A.电磁波传播不需要介质,机械波的传播需要介质,选项A错误;
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,选项B错误;
C.移动电话通讯是通过电磁波来实现的,选项C正确;
D.在稳定的电场周围不会产生产生磁场,在稳定的磁场周围不会产生电场,选项D错误。
故选C。
9.C
【详解】
非均匀变化的电场产生变化的磁场,非均匀变化的磁场再产生变化的电场,从而形成电磁场,电磁场由近及远地传播,形成电磁波,故要求电流或电压是变化的,但不能是均匀变化的,C正确。
故选C。
10.D
【详解】
A.奥斯特发现了“电生磁”现象,选项A错误;
B.麦克斯韦建立了经典电磁场理论,赫兹预言了电磁波的存在,选项B错误;
C.电容器的击穿电压是指交流电的最大值;保险丝的熔断电流指有效值,选项C错误;
D.交流发电机的线圈转动一周,两次经过中性面,每经过中性面一次,电流的方向就改变一次,选项D正确。
故选D。
11.D
【详解】
A.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质,A错误;
B. 电磁波在不同介质中传播速率不相同,机械波在同一种介质中传播速率都相同,B错误;
CD.干涉和衍射是波特有的性质,故电磁波和机械波都能发生干涉和衍射,C错误,D正确。
故选D。
12.D
【详解】
A.根据麦克斯韦电磁理论可知,均匀变化的磁场,产生稳定的电场,非均匀变化的磁场,产生变化的电场,A错误;
B.根据麦克斯韦电磁理论可知,均匀变化的电场,产生稳定的磁场,非均匀变化的电场,产生变化的磁场,B错误;
C.稳定的磁场周围没有电场产生,C错误;
D.根据麦克斯韦电磁理论可知,均匀变化的电场,产生稳定的磁场,非均匀变化的电场,产生变化的磁场,变化的电场和变化的磁场互相激发,由近及远传播形成电磁波,D正确。
故选D。
13. 错误 错误 错误 正确 错误 错误

14. 电场 磁场 辐射

15.ABD
【详解】
A选项:不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率,与系统的固有频率无关,选项A正确;
B选项:游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的,说明机械波从一种介质进入另一种介质,频率并不改变,选项B正确;
C选项:当光从光密介质射入另一种光疏介质时,如果入射角足够大,就会发生全反射现象,选项C错误;
D选项:麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场,变化的电场激发磁场,选项D正确;
E选项:相对论认为,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小,选项E错误。
故选ABD。
16. 相同 x射线
【详解】
试题分析:电磁波在真空中的传播速度恒为c,即光速,红外线具有透视能力,
考点:考查了电磁波的应用
17. 赫兹 低 1×106
【详解】
英国物理学家麦克斯韦认为:变化的磁场能产生电场;德国物理学家赫兹用实验成功证实了电磁波的存在;红外线的频率比X射线的频率低;根基v=λf可得电磁波的频率为:.
18.相同点:都有波的一切特性,比如都能产生反射、干涉、衍射等现象,波速、波长、频率具有同样的关系;
不同的:产生的机理不一样,声波是由机械振动产生的;电磁波中的无线电波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,光由电子的激发产生,射线由原子核衰变产生;还有电磁波传播不需要介质,声音的传播需要介质。
【详解】
相同点:都有波的一切特性,比如都能产生反射、干涉、衍射等现象,波速、波长、频率具有同样的关系;
不同的:产生的机理不一样,声波是由机械振动产生的;电磁波中的无线电波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,光由电子的激发产生,射线由原子核衰变产生;还有电磁波传播不需要介质,声音的传播需要介质。
19.见解析
【详解】
(1)打雷时,会在空间产生迅速变化的电流,而迅速变化的电流会在空间激起电磁波,电磁波被收音机接收后,收音机就发出“咔嚓”的声音;
(2)电磁波在空气中的传播速度远大于声速,所以我们会先听到收音机里的“咔嚓”声,然后才听到雷声。
20.见解析
【详解】
在A、B两球两端通电,使两根铜棒上的金属球靠近,便会看到有火花从一个球跳到另一个球。再用一根两端带有铜球的铜丝弯成环状,当作谐振器,把这个谐振器放到离电磁波发生器10米远的地方,当电磁波发生器通电后,观察谐振器铜丝圈两端的铜球上是否产生电火花。由于A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场,这种变化的电磁场传播到谐振器时,在谐振器中激发出感应电动势,使谐振器上两小球间也产生电火花,从而证实了电磁波的存在。
21.见解析
【详解】
麦克斯韦关于电磁场理论的两大假设是“感生电场”和“位移电流”的假说。感生电场对自由电荷的作用只是一种等效的猜想,所以涡旋电场是一个虚拟的电场。变化的磁场周围不存在这个涡旋电场,是附加给变化的磁场的。位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。但位移电流只表示电场的变化率,与传导电流不同,它不产生热效应、化学效应等。
他在研究电磁场的基础上预见了电磁波的存在,在惠更斯克的波动理论的基础上提出光的电磁说,认为光就是具有一定频率范围的电磁波,且测得电磁波的速度十分接近光速。光的电磁说是人类对光的本性认识的一次飞跃。
22.见解析
【详解】
(1)在电磁波传播过程中,空间中任意一点的电场强度E的方向和磁感应强度B的方向总是互相垂直的,并且它们都和电磁波的传播方向垂直。因此,电磁波是横波。
(2)在电磁波传播过程中,空间中任意一点的电场强度E和磁感应强度 B都随时间做周期性变化。变化的规律与电磁振源的振荡规律相同。例如,当振荡电流按正弦规律变化时E和B也以相同的频率按正弦规律变化。
(3)在电磁波传播过程中,空间中任一点的电场强度E和磁感应强度B的相位相同。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页