2022—2023学年物理人教2019选择性必修第二册第4章 电磁振荡与电磁波习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2022—2023学年物理人教2019选择性必修第二册第4章 电磁振荡与电磁波习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 426.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-08-07 16:31:37 | ||
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文档简介
2022—2023学年物理人教2019选择性必修第二册第4章 电磁振荡与电磁波同步习题含答案
人教2019选择性必修第二册第4章 电磁振荡与电磁波
一、选择题。
1、如图所示是一个水平放置的圆环形玻璃小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。与此同时，有一变化的磁场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度B的大小跟时间成正比，方向竖直向下。设小球在运动过程中所带电荷量不变，那么( )
A．小球受到的向心力大小不变
B．小球受到的向心力大小不断增加
C．洛伦兹力对小球做了功
D．小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比
2、如图所示：
如图所示,LC振荡电路的导线及电感线圈的电阻忽略不计,某瞬间回路中电流方向如箭头所示,且此时电容器的极板A带正电荷,则该瞬间( )
A.电流i正在增大,线圈L中的磁场能也正在增大
B.电容器两极板间电压正在增大
C.电容器带的电荷量正在减小
D.线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强
3、人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献,把频率的单位定为“赫兹”。赫兹对人类的突出贡献是( )
A.通过实验证实了电磁波的存在
B.通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用
C.通过实验发现了电荷之间相互作用力的规律
D.通过实验发现了电磁感应的规律
4、近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读取或写入信息。下列说法正确的是( )
A．LC电路的电容器在充电时，电流增大
B．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大
C．LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大
D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
5、(多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz到1 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法中正确的是( )
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围为0.3 m至1.5 m
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，反射性能越强
6、为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施（ ）
A．增大电容器极板的正对面积 B．增大电容器极板的间距
C．增大自感线圈的匝数 D．提高供电电压
7、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,电流方向由a向b
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,电容器上极板带负电
D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b
8、关于电磁波在真空中的传播速度,下列说法中正确的是( )
A.频率越高,传播速度越大
B.能量越大,传播速度越大
C.波长越长,传播速度越大
D.频率、波长、能量大小都不影响电磁波在真空中的传播速度
9、(多选)雷达采用微波的原因是( )
A.微波具有很高的频率
B.微波具有直线传播的特性
C.微波的反射性强
D.微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远
10、在无线电广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是( )
A．调谐→高频放大→检波→音频放大
B．检波→高频放大→调谐→音频放大
C．调谐→音频放大→检波→高频放大
D．检波→音频放大→调谐→高频放大
11、如图所示,L是电阻可以忽略的电感线圈,LC振荡电路工作时的周期为T,在t=0时断开开关K,则在0~T/4这段时间内,下列叙述正确的是( )
A.电容器C放电,A板上正电荷逐渐减少,LC回路中电流逐渐增大,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流达到最大
B.电容器C放电,A板上正电荷逐渐减少,LC回路中电流逐渐减小,t=0时放电电流最大
C.电容器C充电,B板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流为零
D.电容器C充电,A板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流为零
12、关于电磁波和机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波是纵波,而机械波既有横波又有纵波
B.机械波和电磁波在传播时都需要介质
C.机械波的能量由振幅决定,而电磁波的能量由频率决定
D.当机械波或电磁波从空气中进入水中时,频率不变,波长和波速都变小
13、5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波是通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图),比目前4G及以下网络(通信频率在0.3 GHz~3.0 GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps(bps为bits per second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络传输速率的50~100倍。关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是( )
A.在真空中的传播速度更快
B.在真空中的波长更长
C.衍射的本领更强
D.频率更高,相同时间内传递的信息量更大
14、当电冰箱的电路接通或断开时，可从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音，这是因为( )
A．电路通、断时，发出的声音被收音机所接收
B．电路通、断时，发出的电流被收音机所接收
C．电路通、断时，发出的电磁波被收音机所接收
D．电路通、断时，发出的振荡电流被收音机所接收
二、非选择题。
15、如图所示，LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3．4×10－2 s时，电容器正处于________(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态。这时电容器的上极板________(填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
16、（计算题）国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务团队创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。
17、如图所示为某雷达的显示屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图甲;雷达天线朝西方时,屏上的波形如图乙。问:雷达在何方发现了目标 目标与雷达相距多远 (真空中的光速c=3.0×108 m/s)
18、（计算类题）科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染。频率超过0.1 MHz的电磁波的强度足够大时，就会对人体构成威胁。按照有关规定，人体所受到的电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值Ie。已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P，设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能
量损失。由数学知识可知，球面的面积S＝4πr2(式中r为球半径)，球半径与球面总是垂直的。根据上述资料，可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为多少时，人体所受的电磁辐射强度才不会超过规定值？
2022—2023学年物理人教2019选择性必修第二册第4章 电磁振荡与电磁波同步习题含答案
人教2019选择性必修第二册第4章 电磁振荡与电磁波
一、选择题。
1、如图所示是一个水平放置的圆环形玻璃小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。与此同时，有一变化的磁场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度B的大小跟时间成正比，方向竖直向下。设小球在运动过程中所带电荷量不变，那么( )
A．小球受到的向心力大小不变
B．小球受到的向心力大小不断增加
C．洛伦兹力对小球做了功
D．小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比
【答案】B
2、如图所示：
如图所示,LC振荡电路的导线及电感线圈的电阻忽略不计,某瞬间回路中电流方向如箭头所示,且此时电容器的极板A带正电荷,则该瞬间( )
A.电流i正在增大,线圈L中的磁场能也正在增大
B.电容器两极板间电压正在增大
C.电容器带的电荷量正在减小
D.线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强
【答案】B
3、人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献,把频率的单位定为“赫兹”。赫兹对人类的突出贡献是( )
A.通过实验证实了电磁波的存在
B.通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用
C.通过实验发现了电荷之间相互作用力的规律
D.通过实验发现了电磁感应的规律
【答案】A
4、近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读取或写入信息。下列说法正确的是( )
A．LC电路的电容器在充电时，电流增大
B．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大
C．LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大
D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
【答案】C
5、(多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz到1 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法中正确的是( )
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围为0.3 m至1.5 m
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，反射性能越强
【答案】A、C、D
6、为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施（ ）
A．增大电容器极板的正对面积 B．增大电容器极板的间距
C．增大自感线圈的匝数 D．提高供电电压
【答案】B
7、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,电流方向由a向b
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,电容器上极板带负电
D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b
【答案】B
8、关于电磁波在真空中的传播速度,下列说法中正确的是( )
A.频率越高,传播速度越大
B.能量越大,传播速度越大
C.波长越长,传播速度越大
D.频率、波长、能量大小都不影响电磁波在真空中的传播速度
【答案】D
9、(多选)雷达采用微波的原因是( )
A.微波具有很高的频率
B.微波具有直线传播的特性
C.微波的反射性强
D.微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远
【答案】ABC
10、在无线电广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是( )
A．调谐→高频放大→检波→音频放大
B．检波→高频放大→调谐→音频放大
C．调谐→音频放大→检波→高频放大
D．检波→音频放大→调谐→高频放大
【答案】A
11、如图所示,L是电阻可以忽略的电感线圈,LC振荡电路工作时的周期为T,在t=0时断开开关K,则在0~T/4这段时间内,下列叙述正确的是( )
A.电容器C放电,A板上正电荷逐渐减少,LC回路中电流逐渐增大,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流达到最大
B.电容器C放电,A板上正电荷逐渐减少,LC回路中电流逐渐减小,t=0时放电电流最大
C.电容器C充电,B板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流为零
D.电容器C充电,A板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流为零
【答案】C
12、关于电磁波和机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波是纵波,而机械波既有横波又有纵波
B.机械波和电磁波在传播时都需要介质
C.机械波的能量由振幅决定,而电磁波的能量由频率决定
D.当机械波或电磁波从空气中进入水中时,频率不变,波长和波速都变小
【答案】C
13、5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波是通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图),比目前4G及以下网络(通信频率在0.3 GHz~3.0 GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps(bps为bits per second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络传输速率的50~100倍。关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是( )
A.在真空中的传播速度更快
B.在真空中的波长更长
C.衍射的本领更强
D.频率更高,相同时间内传递的信息量更大
【答案】D
14、当电冰箱的电路接通或断开时，可从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音，这是因为( )
A．电路通、断时，发出的声音被收音机所接收
B．电路通、断时，发出的电流被收音机所接收
C．电路通、断时，发出的电磁波被收音机所接收
D．电路通、断时，发出的振荡电流被收音机所接收
【答案】C
二、非选择题。
15、如图所示，LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3．4×10－2 s时，电容器正处于________(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态。这时电容器的上极板________(填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
【答案】充电 带正电
【解析】根据题意画出此LC电路的振荡电流随时间的变化图像，设电流逆时针方向为正方向，如图所示。
结合图像，t＝3．4×10－2 s时刻设为图像中的P点，则该时刻正处于反向电流的减小过程，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电。
16、（计算题）国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务团队创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。
【答案】Δt
【解析】电磁波在月壤层中的传播速度满足v＝λf
根据题意可知2d＝v·Δt
解得月壤层厚度为d＝Δt。
17、如图所示为某雷达的显示屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图甲;雷达天线朝西方时,屏上的波形如图乙。问:雷达在何方发现了目标 目标与雷达相距多远 (真空中的光速c=3.0×108 m/s)
【答案】西方 300 km
18、（计算类题）科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染。频率超过0.1 MHz的电磁波的强度足够大时，就会对人体构成威胁。按照有关规定，人体所受到的电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值Ie。已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P，设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能
量损失。由数学知识可知，球面的面积S＝4πr2(式中r为球半径)，球半径与球面总是垂直的。根据上述资料，可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为多少时，人体所受的电磁辐射强度才不会超过规定值？
【答案】
【解析】设人到发射电磁波处的距离为r。
以发射电磁波处为球心，以r为半径作一球面，
若球面上电磁波的辐射强度为Ie。
则4πr2Ie＝P，所以r＝ ，即人离波源的安全距离至少为 。
人教2019选择性必修第二册第4章 电磁振荡与电磁波
一、选择题。
1、如图所示是一个水平放置的圆环形玻璃小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。与此同时，有一变化的磁场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度B的大小跟时间成正比，方向竖直向下。设小球在运动过程中所带电荷量不变，那么( )
A．小球受到的向心力大小不变
B．小球受到的向心力大小不断增加
C．洛伦兹力对小球做了功
D．小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比
2、如图所示：
如图所示,LC振荡电路的导线及电感线圈的电阻忽略不计,某瞬间回路中电流方向如箭头所示,且此时电容器的极板A带正电荷,则该瞬间( )
A.电流i正在增大,线圈L中的磁场能也正在增大
B.电容器两极板间电压正在增大
C.电容器带的电荷量正在减小
D.线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强
3、人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献,把频率的单位定为“赫兹”。赫兹对人类的突出贡献是( )
A.通过实验证实了电磁波的存在
B.通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用
C.通过实验发现了电荷之间相互作用力的规律
D.通过实验发现了电磁感应的规律
4、近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读取或写入信息。下列说法正确的是( )
A．LC电路的电容器在充电时，电流增大
B．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大
C．LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大
D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
5、(多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz到1 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法中正确的是( )
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围为0.3 m至1.5 m
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，反射性能越强
6、为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施（ ）
A．增大电容器极板的正对面积 B．增大电容器极板的间距
C．增大自感线圈的匝数 D．提高供电电压
7、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,电流方向由a向b
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,电容器上极板带负电
D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b
8、关于电磁波在真空中的传播速度,下列说法中正确的是( )
A.频率越高,传播速度越大
B.能量越大,传播速度越大
C.波长越长,传播速度越大
D.频率、波长、能量大小都不影响电磁波在真空中的传播速度
9、(多选)雷达采用微波的原因是( )
A.微波具有很高的频率
B.微波具有直线传播的特性
C.微波的反射性强
D.微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远
10、在无线电广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是( )
A．调谐→高频放大→检波→音频放大
B．检波→高频放大→调谐→音频放大
C．调谐→音频放大→检波→高频放大
D．检波→音频放大→调谐→高频放大
11、如图所示,L是电阻可以忽略的电感线圈,LC振荡电路工作时的周期为T,在t=0时断开开关K,则在0~T/4这段时间内,下列叙述正确的是( )
A.电容器C放电,A板上正电荷逐渐减少,LC回路中电流逐渐增大,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流达到最大
B.电容器C放电,A板上正电荷逐渐减少,LC回路中电流逐渐减小,t=0时放电电流最大
C.电容器C充电,B板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流为零
D.电容器C充电,A板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流为零
12、关于电磁波和机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波是纵波,而机械波既有横波又有纵波
B.机械波和电磁波在传播时都需要介质
C.机械波的能量由振幅决定,而电磁波的能量由频率决定
D.当机械波或电磁波从空气中进入水中时,频率不变,波长和波速都变小
13、5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波是通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图),比目前4G及以下网络(通信频率在0.3 GHz~3.0 GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps(bps为bits per second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络传输速率的50~100倍。关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是( )
A.在真空中的传播速度更快
B.在真空中的波长更长
C.衍射的本领更强
D.频率更高,相同时间内传递的信息量更大
14、当电冰箱的电路接通或断开时，可从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音，这是因为( )
A．电路通、断时，发出的声音被收音机所接收
B．电路通、断时，发出的电流被收音机所接收
C．电路通、断时，发出的电磁波被收音机所接收
D．电路通、断时，发出的振荡电流被收音机所接收
二、非选择题。
15、如图所示，LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3．4×10－2 s时，电容器正处于________(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态。这时电容器的上极板________(填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
16、（计算题）国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务团队创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。
17、如图所示为某雷达的显示屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图甲;雷达天线朝西方时,屏上的波形如图乙。问:雷达在何方发现了目标 目标与雷达相距多远 (真空中的光速c=3.0×108 m/s)
18、（计算类题）科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染。频率超过0.1 MHz的电磁波的强度足够大时，就会对人体构成威胁。按照有关规定，人体所受到的电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值Ie。已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P，设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能
量损失。由数学知识可知，球面的面积S＝4πr2(式中r为球半径)，球半径与球面总是垂直的。根据上述资料，可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为多少时，人体所受的电磁辐射强度才不会超过规定值？
2022—2023学年物理人教2019选择性必修第二册第4章 电磁振荡与电磁波同步习题含答案
人教2019选择性必修第二册第4章 电磁振荡与电磁波
一、选择题。
1、如图所示是一个水平放置的圆环形玻璃小槽，槽内光滑，槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。与此同时，有一变化的磁场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度B的大小跟时间成正比，方向竖直向下。设小球在运动过程中所带电荷量不变，那么( )
A．小球受到的向心力大小不变
B．小球受到的向心力大小不断增加
C．洛伦兹力对小球做了功
D．小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比
【答案】B
2、如图所示：
如图所示,LC振荡电路的导线及电感线圈的电阻忽略不计,某瞬间回路中电流方向如箭头所示,且此时电容器的极板A带正电荷,则该瞬间( )
A.电流i正在增大,线圈L中的磁场能也正在增大
B.电容器两极板间电压正在增大
C.电容器带的电荷量正在减小
D.线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强
【答案】B
3、人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献,把频率的单位定为“赫兹”。赫兹对人类的突出贡献是( )
A.通过实验证实了电磁波的存在
B.通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用
C.通过实验发现了电荷之间相互作用力的规律
D.通过实验发现了电磁感应的规律
【答案】A
4、近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读取或写入信息。下列说法正确的是( )
A．LC电路的电容器在充电时，电流增大
B．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大
C．LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大
D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
【答案】C
5、(多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz到1 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法中正确的是( )
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围为0.3 m至1.5 m
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，反射性能越强
【答案】A、C、D
6、为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施（ ）
A．增大电容器极板的正对面积 B．增大电容器极板的间距
C．增大自感线圈的匝数 D．提高供电电压
【答案】B
7、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,电流方向由a向b
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,电容器上极板带负电
D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b
【答案】B
8、关于电磁波在真空中的传播速度,下列说法中正确的是( )
A.频率越高,传播速度越大
B.能量越大,传播速度越大
C.波长越长,传播速度越大
D.频率、波长、能量大小都不影响电磁波在真空中的传播速度
【答案】D
9、(多选)雷达采用微波的原因是( )
A.微波具有很高的频率
B.微波具有直线传播的特性
C.微波的反射性强
D.微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远
【答案】ABC
10、在无线电广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是( )
A．调谐→高频放大→检波→音频放大
B．检波→高频放大→调谐→音频放大
C．调谐→音频放大→检波→高频放大
D．检波→音频放大→调谐→高频放大
【答案】A
11、如图所示,L是电阻可以忽略的电感线圈,LC振荡电路工作时的周期为T,在t=0时断开开关K,则在0~T/4这段时间内,下列叙述正确的是( )
A.电容器C放电,A板上正电荷逐渐减少,LC回路中电流逐渐增大,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流达到最大
B.电容器C放电,A板上正电荷逐渐减少,LC回路中电流逐渐减小,t=0时放电电流最大
C.电容器C充电,B板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流为零
D.电容器C充电,A板上正电荷逐渐增多,LC回路中电流逐渐减小,当t= QUOTE QUOTE T/4时电流为零
【答案】C
12、关于电磁波和机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波是纵波,而机械波既有横波又有纵波
B.机械波和电磁波在传播时都需要介质
C.机械波的能量由振幅决定,而电磁波的能量由频率决定
D.当机械波或电磁波从空气中进入水中时,频率不变,波长和波速都变小
【答案】C
13、5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络使用的无线电波是通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图),比目前4G及以下网络(通信频率在0.3 GHz~3.0 GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps(bps为bits per second的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络传输速率的50~100倍。关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是( )
A.在真空中的传播速度更快
B.在真空中的波长更长
C.衍射的本领更强
D.频率更高,相同时间内传递的信息量更大
【答案】D
14、当电冰箱的电路接通或断开时，可从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音，这是因为( )
A．电路通、断时，发出的声音被收音机所接收
B．电路通、断时，发出的电流被收音机所接收
C．电路通、断时，发出的电磁波被收音机所接收
D．电路通、断时，发出的振荡电流被收音机所接收
【答案】C
二、非选择题。
15、如图所示，LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3．4×10－2 s时，电容器正处于________(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态。这时电容器的上极板________(填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
【答案】充电 带正电
【解析】根据题意画出此LC电路的振荡电流随时间的变化图像，设电流逆时针方向为正方向，如图所示。
结合图像，t＝3．4×10－2 s时刻设为图像中的P点，则该时刻正处于反向电流的减小过程，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电。
16、（计算题）国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务团队创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。
【答案】Δt
【解析】电磁波在月壤层中的传播速度满足v＝λf
根据题意可知2d＝v·Δt
解得月壤层厚度为d＝Δt。
17、如图所示为某雷达的显示屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图甲;雷达天线朝西方时,屏上的波形如图乙。问:雷达在何方发现了目标 目标与雷达相距多远 (真空中的光速c=3.0×108 m/s)
【答案】西方 300 km
18、（计算类题）科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样。它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染。频率超过0.1 MHz的电磁波的强度足够大时，就会对人体构成威胁。按照有关规定，人体所受到的电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值Ie。已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P，设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波，且电磁波在传播过程中无能
量损失。由数学知识可知，球面的面积S＝4πr2(式中r为球半径)，球半径与球面总是垂直的。根据上述资料，可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为多少时，人体所受的电磁辐射强度才不会超过规定值？
【答案】
【解析】设人到发射电磁波处的距离为r。
以发射电磁波处为球心，以r为半径作一球面，
若球面上电磁波的辐射强度为Ie。
则4πr2Ie＝P，所以r＝ ，即人离波源的安全距离至少为 。