课时分层作业(十三) 电磁振荡
◎题组一 电磁振荡
1．LC振荡电路中，电容器两极板上的电荷量随时间变化的关系如图所示，则( )
A．在t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中的电流最大
C．在t3时刻，电感线圈两端电压最大
D．t3～t4时间内，电路中的电流不断增大
2．如图所示是一个LC振荡电路中电流的变化图线，下列说法正确的是( )
A．t1时刻电感线圈两端电压最大
B．t2时刻电容器两极板间电压为零
C．t1时刻电路中只有电场能
D．t1时刻电容器所带电荷量为零
3．如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间的变化规律如图乙所示，则电路中振荡电流随时间的变化图像是(振荡电流以电路中逆时针方向为正)( )
甲 乙
A B
C D
4．如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图像，电流的正方向规定为顺时针方向，则在t1到t2时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是( )
A．上极板带正电，且电量逐渐增加
B．上极板带正电，且电量逐渐减小
C．下极板带正电，且电量逐渐增加
D．下极板带正电，且电量逐渐减小
5．(多选)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，电容器上极板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电
D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b
6．(多选)LC回路中电容两端的电压u随时刻t变化的关系如图所示，则( )
A．在时刻t1，电路中的电流最大
B．在时刻t2，电路的磁场能最大
C．从时刻t2至t3，电路的电场能不断增大
D．从时刻t3至t4，电容的带电量不断增多
◎题组二 电磁振荡的周期和频率
7．在LC振荡电路中，用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍( )
A．自感L和电容C都增大一倍
B．自感L增大一倍，电容C减小一半
C．自感L减小一半，电容C增大一倍
D．自感L和电容C都减小一半
8．如图所示，LC振荡电路的L不变，C可调，要使振荡的频率从700 Hz变为1 400 Hz，则可以采用的办法有( )
A．把电容增大到原来的4倍
B．把电容增大到原来的2倍
C．把电容减小到原来的
D．把电容减小到原来的
9．如图所示，LC振荡电路中电容器的电容为C，线圈的自感系数为L，电容器在图示时刻所带的电荷量为Q。若图示时刻电容器正在放电，至放电完毕所需时间为π；若图示时刻电容器正在充电，则充电至电容器所带电荷量最大所需时间为( )
A．π B．π
C．π D．π
10．如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u t图像( )
A．t1～t2时间内，电路中电流强度不断增大
B．t2～t3时间内，电场能越来越小
C．t3时刻，磁场能为零
D．t3时刻电流方向要改变
11．如图所示，L是不计电阻的电感器，C是电容器，闭合开关K，待电路达到稳定状态后，再断开开关K，LC电路中将产生电磁振荡。如果规定电感L中的电流方向从a到b为正，断开开关K的时刻为t＝0，那么下列四个图中能够正确表示电感中的电流随时间变化规律的是( )
A B C D
12．如图所示，电源电动势为E，电容器的电容为C，线圈的电感为L。将开关S从a拨向b，经过一段时间后电容器放电完毕。求电容器的放电时间和放电电流的平均值。
13．如图所示，LC电路中C是带有电荷的平行板电容器，两极板水平放置。开关S断开时，极板间灰尘恰好静止。当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动。若C＝0.4 μF，L＝1 mH，重力加速度为g，求：
(1)从S闭合开始计时，经2π×10－5 s时，电容器内灰尘的加速度大小为多少？
(2)当灰尘的加速度多大时，线圈中电流最大？
7/7课时分层作业(十三) 电磁振荡
◎题组一 电磁振荡
1．LC振荡电路中，电容器两极板上的电荷量随时间变化的关系如图所示，则( )
A．在t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中的电流最大
C．在t3时刻，电感线圈两端电压最大
D．t3～t4时间内，电路中的电流不断增大
A [在t1时刻，极板上的电荷量为零，此时电容器放电完毕，电路中的电流最大，故A正确；在t2时刻，极板上的电荷量最大，电路中的电流为零，故B错误；在t3时刻，极板上的电荷量为零，此时电路中电流最大，电流的变化率为零，电感线圈两端电压为零，故C错误；t3～t4时间内，极板上的电荷量不断增大，电路中的电流不断减小，故D错误。]
2．如图所示是一个LC振荡电路中电流的变化图线，下列说法正确的是( )
A．t1时刻电感线圈两端电压最大
B．t2时刻电容器两极板间电压为零
C．t1时刻电路中只有电场能
D．t1时刻电容器所带电荷量为零
D [振荡过程中由于电感和电容的存在，电路不是纯电阻电路，故不满足欧姆定律的适用条件。由i t图像可知t1时刻电流i最大，t2时刻电流i为零，误认为i与u满足欧姆定律I＝，A、B错误；电流i最大时，说明磁场最强，磁场能最大，电场能为零，电容器电压、电荷量均为零，C错误，D正确。]
3．如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间的变化规律如图乙所示，则电路中振荡电流随时间的变化图像是(振荡电流以电路中逆时针方向为正)( )
甲 乙
A B
C D
D [电容器极板间的电压U＝，随电容器带电荷量的增加而增大，随电容器带电荷量的减少而减少。从图乙可以看出，在0～这段时间内电容器充电，且UAB>0，即UA>UB，A板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电，同时考虑到t＝0时刻电压为零，电容器带电荷量为零，电流最大，可知t＝0时刻，电流为负向最大，故选D。]
4．如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图像，电流的正方向规定为顺时针方向，则在t1到t2时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是( )
A．上极板带正电，且电量逐渐增加
B．上极板带正电，且电量逐渐减小
C．下极板带正电，且电量逐渐增加
D．下极板带正电，且电量逐渐减小
B [t1到t2时间内，电流为负且增大，即逆时针增大，说明该过程是放电的过程，且负电荷正由下极板向上极板移动，由此可知上极板带正电，且其所带正电荷量逐渐减小。所以选项B正确，A、C、D选项错误。故选B。]
5．(多选)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，电容器上极板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电
D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b
ABC [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b向a，电场能增大，上极板带负电，A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，C正确，D错误。]
6．(多选)LC回路中电容两端的电压u随时刻t变化的关系如图所示，则( )
A．在时刻t1，电路中的电流最大
B．在时刻t2，电路的磁场能最大
C．从时刻t2至t3，电路的电场能不断增大
D．从时刻t3至t4，电容的带电量不断增多
BC [在t1时刻电路中电容器两端的电压最大，故两极板之间的电场最强，电场能最大，根据能量守恒可知此时磁场能量最小，故在t1时刻电路中的电流为0，故A错误；在t2时刻电路中电容器两端的电压为0，两极板之间的电场强度为0，故电场能为0，根据能量守恒可知此时磁场能量最大，故B正确；从t2至t3时刻电容器两端的电压逐渐增大，故两极板之间的电场逐渐增强，则电路的电场能不断增大，故C正确；从t3至t4时刻，电容器两端的电压逐渐减小，根据Q＝CU可知电容器带的电荷量不断减小，故D错误。]
◎题组二 电磁振荡的周期和频率
7．在LC振荡电路中，用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍( )
A．自感L和电容C都增大一倍
B．自感L增大一倍，电容C减小一半
C．自感L减小一半，电容C增大一倍
D．自感L和电容C都减小一半
D [根据LC振荡电路频率公式f＝可知，当L、C都减小一半时，f增大一倍。故选D。]
8．如图所示，LC振荡电路的L不变，C可调，要使振荡的频率从700 Hz变为1 400 Hz，则可以采用的办法有( )
A．把电容增大到原来的4倍
B．把电容增大到原来的2倍
C．把电容减小到原来的
D．把电容减小到原来的
D [由题意，频率变为原来的2倍，则周期就变为原来的，由T＝2π及L不变知，当C＝C0时符合要求，其中C0为原电容，D正确，ABC错误。]
9．如图所示，LC振荡电路中电容器的电容为C，线圈的自感系数为L，电容器在图示时刻所带的电荷量为Q。若图示时刻电容器正在放电，至放电完毕所需时间为π；若图示时刻电容器正在充电，则充电至电容器所带电荷量最大所需时间为( )
A．π B．π
C．π D．π
C [LC振荡电路在一个周期内电容器会充电两次、放电两次，每次充电或放电的时间均为T＝，根据题意，电容器所带的电荷量由Q减小到零所需时间为π＝T，说明电容器所带的电荷量由最大放电到Q所需时间为T－T＝T＝π，则电容器所带电荷量由Q充电至最大所需时间同样为π，故选C。]
10．如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u t图像( )
A．t1～t2时间内，电路中电流强度不断增大
B．t2～t3时间内，电场能越来越小
C．t3时刻，磁场能为零
D．t3时刻电流方向要改变
B [在t1～t2时间内，极板间的电压增大，极板电量增大，所以为充电过程，电流强度减小，A错误；在t2到t3时刻极板电压减小，极板电量减小，所以电容器放电，电流逐渐增大，磁场能增大，电场能减小；t3时刻电压为零，说明是放电完毕，电场能为零，磁场能最大；之后将是对电容器充电，且电流方向不变，故B正确，CD错误。]
11．如图所示，L是不计电阻的电感器，C是电容器，闭合开关K，待电路达到稳定状态后，再断开开关K，LC电路中将产生电磁振荡。如果规定电感L中的电流方向从a到b为正，断开开关K的时刻为t＝0，那么下列四个图中能够正确表示电感中的电流随时间变化规律的是( )
A B C D
B [开关闭合时，电流从a流向b为正，当断开开关后，电感器与电容器构成一振荡电路，此时ab中有正向最大电流随后形成振荡电流，根据振荡电流的规律，可知选项B正确。]
12．如图所示，电源电动势为E，电容器的电容为C，线圈的电感为L。将开关S从a拨向b，经过一段时间后电容器放电完毕。求电容器的放电时间和放电电流的平均值。
[解析] 电容器放电时间为T，与电源电动势无关，即
t＝×2π＝π
在T内电流平均值为＝＝＝。
[答案] π
13．如图所示，LC电路中C是带有电荷的平行板电容器，两极板水平放置。开关S断开时，极板间灰尘恰好静止。当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动。若C＝0.4 μF，L＝1 mH，重力加速度为g，求：
(1)从S闭合开始计时，经2π×10－5 s时，电容器内灰尘的加速度大小为多少？
(2)当灰尘的加速度多大时，线圈中电流最大？
[解析] (1)开关S断开时，极板间灰尘处于静止状态，则有mg＝q· ( 式中m为灰尘质量，Q为电容器所带的电荷量，d为板间距离)，由T＝2π，代入数据解得T＝4π×10－5 s
当t＝2π×10－5 s即t＝时，振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向跟t＝0时刻方向相反，则此时灰尘所受的合力为F合＝mg＋q·＝2mg
又因为F合＝ma，所以a＝2g。
(2)当线圈中电流最大时，电容器所带的电荷量为零，此时灰尘仅受重力，灰尘的加速度为g，方向竖直向下。故当加速度为g，且方向竖直向下时，线圈中电流最大。
[答案] (1)2g (2)加速度为g，且方向竖直向下时
7/7课时分层作业(十四) 电磁场与电磁波
◎题组一 电磁场
1．(多选)如图所示，为无线充电原理图，由与充电底座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电。在充电过程中( )
A．送电线圈中产生均匀变化的磁场
B．送电线圈中产生周期性变化的磁场
C．无线充电的原理是互感现象
D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流
2．(多选)关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是( )
A．均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场
B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C．电磁波中每一处的电场方向和磁场方向总是互相垂直，且与波的传播方向垂直
D．只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波
3．(多选)各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是( )
A B
C D
4．(多选)用一把梳子在气球上摩擦带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波，该电磁波( )
A．是横波
B．不能在火星表面传播
C．只能沿着梳子摇动的方向传播
D．在空气中的传播速度约为3×108 m/s
5．有关电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )
A．麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．使用空间波来传播信息时主要是应用无线电波波长大、衍射现象明显，即可以绕过地面上的障碍物
D．频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 m
◎题组二 电磁波与机械波的比较
6．(多选)关于电磁波和机械波，下列说法正确的是( )
A．电磁波和机械波的传播都需要借助于介质
B．电磁波在任何介质中传播的速度都相同，而机械波的波速大小与介质密切相关
C．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象
D．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生磁场
7．(多选)关于电磁波与机械波，下列说法正确的是( )
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，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
8．甲坐在人民大会堂台前60 m处听报告，乙坐在家里离电视机5 m处看电视直播，已知乙所在处与人民大会堂相距1 000 km，不考虑其他因素，则(空气中声速为340 m/s)( )
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
9．(多选)以下关于机械波与电磁波的说法正确的是( )
A．机械波与电磁波本质上是一致的
B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关
C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波
D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
10．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场。当产生的电场的电场线如图所示时，可能是( )
A．向上方向的磁场在增强
B．向上方向的磁场在减弱
C．向上方向的磁场先增强，然后反向减弱
D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强
11．有关电磁波和声波，下列说法错误的是( )
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大
C．电磁波是横波，声波也是横波
D．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长
12．(多选)判断如图所示的电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像(每个选项中的上图表示变化的场，下图表示变化的场产生的另外的场)，其中正确的是( )
A B C D
13．(多选)如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，正以速度v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球的电荷量不变，那么( )
A．小球对玻璃环的压力不断增大
B．小球受到的磁场力不断增大
C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动
D．磁场力对小球一直不做功
4/6课时分层作业(十四) 电磁场与电磁波
◎题组一 电磁场
1．(多选)如图所示，为无线充电原理图，由与充电底座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电。在充电过程中( )
A．送电线圈中产生均匀变化的磁场
B．送电线圈中产生周期性变化的磁场
C．无线充电的原理是互感现象
D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流
BC [由于送电线圈中通入周期性变化的电流时，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，A错误，B正确；无线充电利用的是电磁感应原理，所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，C正确；周期性变化的磁场会产生周期性变化的电场，输出不是恒定电流，D错误。]
2．(多选)关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是( )
A．均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场
B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C．电磁波中每一处的电场方向和磁场方向总是互相垂直，且与波的传播方向垂直
D．只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波
CD [均匀变化的电场和恒定电流一样，只能产生恒定的磁场，所以A错误；电磁波是电磁场自身的运动过程，它本身就是物质，不需要介质就能传播；振荡的电场和振荡的磁场总是交替产生，且能由发生的区域向周围空间传播，产生电磁波，B错误，D正确；理论分析和实验都证明电磁波是横波，电磁场中E、B的方向跟波的传播方向是互相垂直的，C正确。]
3．(多选)各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是( )
A B
C D
BD [根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定的磁场不能产生电场，更不能产生电磁波，故A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的磁场可以产生周期性变化的电场，周期性变化的电场又可以产生周期性变化的磁场，因而可以产生持续的电磁波，故B正确；均匀变化的磁场产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，因此不能产生持续的电磁波C错误；由D图可知，磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，周期性变化的电场又能产生周期性变化的磁场，所以能产生持续的电磁波，故D正确。]
4．(多选)用一把梳子在气球上摩擦带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波，该电磁波( )
A．是横波
B．不能在火星表面传播
C．只能沿着梳子摇动的方向传播
D．在空气中的传播速度约为3×108 m/s
AD [电磁波传播方向与电磁场方向垂直，是横波，A项正确；电磁波传播不需要介质，可以在火星表面传播，B项错误；电磁波可以朝任意方向传播，C项错误；电磁波在空气中的传播速度接近光速，D项正确。]
5．有关电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )
A．麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．使用空间波来传播信息时主要是应用无线电波波长大、衍射现象明显，即可以绕过地面上的障碍物
D．频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 m
D [赫兹用实验证明了电磁波的存在，A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误；空间波沿直线传播，C错误；λ＝＝ m＝400 m，D正确。]
◎题组二 电磁波与机械波的比较
6．(多选)关于电磁波和机械波，下列说法正确的是( )
A．电磁波和机械波的传播都需要借助于介质
B．电磁波在任何介质中传播的速度都相同，而机械波的波速大小与介质密切相关
C．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象
D．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生磁场
CD [机械波的传播需要借助于介质，但电磁波的传播不需要借助介质，选项A错误；电磁波和机械波的传播速度都与介质有关，选项B错误；电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象，选项C正确；根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，选项D正确。]
7．(多选)关于电磁波与机械波，下列说法正确的是( )
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，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
AD [电磁波传播不需要介质，其波速与介质和频率都有关，而机械波传播需要介质，其传播速度只与介质有关，A正确，B错误；电磁波和机械波都具有波的一些特性，包括干涉和衍射，D正确，C错误。]
8．甲坐在人民大会堂台前60 m处听报告，乙坐在家里离电视机5 m处看电视直播，已知乙所在处与人民大会堂相距1 000 km，不考虑其他因素，则(空气中声速为340 m/s)( )
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
B [声音传到甲所需时间为t1＝≈0.176 s，传到乙所需时间为t2＝＋≈0.018 s9．(多选)以下关于机械波与电磁波的说法正确的是( )
A．机械波与电磁波本质上是一致的
B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关
C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波
D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
BCD [机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生；机械波传播需要介质，波速由介质决定；电磁波的传播不需要介质，波速由介质和本身频率共同决定；机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，故选项B、C、D正确。]
10．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场。当产生的电场的电场线如图所示时，可能是( )
A．向上方向的磁场在增强
B．向上方向的磁场在减弱
C．向上方向的磁场先增强，然后反向减弱
D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强
AC [向上方向的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则知感应电场方向如题图中E的方向所示，选项A正确，B错误；同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，感应电场方向同样如题图中E的方向，选项C正确，D错误。]
11．有关电磁波和声波，下列说法错误的是( )
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大
C．电磁波是横波，声波也是横波
D．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长
C [电磁波本身就是一种物质，它的传播不需要介质，而声波的传播需要介质，故选项A正确；电磁波由空气进入水中时，传播速度变小，但声波在水中的传播速度比其在空气中大，故选项B正确；电磁波的传播方向与电场、磁场的方向都垂直，是横波，而声波是纵波，故选项C错误；电磁波由空气进入水中传播时，波速变小，波长变短，而声波由空气进入水中传播时，波速变大，波长变长，故选项D正确。]
12．(多选)判断如图所示的电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像(每个选项中的上图表示变化的场，下图表示变化的场产生的另外的场)，其中正确的是( )
A B C D
BC [A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场，所以下图错误；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定的，所以下图正确；C图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差，所以下图正确；D图的上图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁场，但是下图中的图像与上图相比较，相位相差应为而不是π，所以下图错误。综上所述，B、C正确，A、D错误。]
13．(多选)如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，正以速度v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球的电荷量不变，那么( )
A．小球对玻璃环的压力不断增大
B．小球受到的磁场力不断增大
C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动
D．磁场力对小球一直不做功
CD [玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功。由楞次定律可判断电场方向为顺时针方向，在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动，选项C正确；小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用：环施予的弹力和磁场的洛伦兹力，且这两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力，考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力和洛伦兹力不一定始终在增大，选项A、B错误；磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功，选项D正确。]
4/6课时分层作业(十五) 无线电波的发射和接收
◎题组一 电磁波的发射
1．关于无线电广播发射过程中的振荡器的作用，下列说法正确的是( )
A．振荡器的作用是产生等幅高频信号
B．振荡器的作用是产生低频音频信号
C．振荡器的作用是产生高频音频信号
D．振荡器的作用是产生等幅低频信号
2．目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法不正确的是( )
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
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
3．用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是( )
A．增大电容器两极板间的距离
B．减小电容器两极板间的距离
C．减小电容器两极板的正对面积
D．增大电容器两极板的电压
4．(多选)在电磁波的发射过程中，用一平行板电容器C和一个线圈L组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，下列调节正确的是( )
A．增大电容器两极板间的距离
B．增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯
C．把电容器的动片适当旋出一些
D．把电容器的动片适当旋进一些
◎题组二 电磁波的接收
5．世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是( )
A．因为收听到的电台离收音机最近
B．因为收听到的电台频率最高
C．因为接收到的电台电磁波能量最强
D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振
6．(多选)如图所示为调幅振荡电流图像，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段( )
A．经调制后 B．经调谐后
C．经检波后 D．耳机中
7．(多选)调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到较高频率的电台发出的电信号，要收到该电台的信号，可采用下列办法中的( )
A．增加调谐电路中线圈的匝数
B．加大电源电压
C．减少调谐电路中线圈的匝数
D．将线圈中的铁芯取走
8．某居住地A位于某山脉的一侧，山脉的另一侧P处建有无线电波发射站，如图所示。该发射站可发送频率为400 kHz的中波和400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s。
(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处的？
(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？
9．(多选)关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．手机既能发射电磁波，也能接收电磁波
B．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波
C．收音机既能发射电磁波，也能接收电磁波
D．收音机不能发射电磁波，只能接收电磁波
10．(2021·浙江嘉兴高三二模)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
11．降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱。某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声(比如100 Hz～1 000 Hz)；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有( )
A．该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消
B．该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声
C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声
12．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
13．如图所示，线圈的自感系数为3 μH，在线圈的中间有抽头2，电容器的电容可在150～300 pF之间变化，S为转换开关。求此回路的最大周期和最大频率。
5/6课时分层作业(十五) 无线电波的发射和接收
◎题组一 电磁波的发射
1．关于无线电广播发射过程中的振荡器的作用，下列说法正确的是( )
A．振荡器的作用是产生等幅高频信号
B．振荡器的作用是产生低频音频信号
C．振荡器的作用是产生高频音频信号
D．振荡器的作用是产生等幅低频信号
A [无线电广播发射过程中的振荡器的作用是产生等幅高频信号，然后将声音信号加载在振荡器发出的电磁波发射出去，A正确。]
2．目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法不正确的是( )
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
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
B [电磁波在真空中的传播速度等于光速，由c＝λf，可求得波长范围，A选项正确；恒定不变的电场或磁场不能产生变化的磁场与电场，从而不能形成电磁波，B选项错误；依据2s＝c·t，我们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，C选项正确；波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，D选项正确。]
3．用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是( )
A．增大电容器两极板间的距离
B．减小电容器两极板间的距离
C．减小电容器两极板的正对面积
D．增大电容器两极板的电压
B [根据f＝及v＝λf可知，λ＝2πv，增大电容器电容，可以增大发射电磁波的波长，由C＝，可知，减小电容器两极板的距离、增大正对面积都可以增大电容器电容，故选项B正确。]
4．(多选)在电磁波的发射过程中，用一平行板电容器C和一个线圈L组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，下列调节正确的是( )
A．增大电容器两极板间的距离
B．增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯
C．把电容器的动片适当旋出一些
D．把电容器的动片适当旋进一些
BD [要增大发射电磁波的波长，根据c＝λf，可知要减小频率。根据f＝可知要增加自感系数或电容。要增加电容，根据C＝，可知，可以减小极板的距离、增加正对面积、插入电介质；增加自感系数，可以增大线圈的匝数、在线圈中加铁芯。故AC错误，BD正确。故选BD。]
◎题组二 电磁波的接收
5．世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是( )
A．因为收听到的电台离收音机最近
B．因为收听到的电台频率最高
C．因为接收到的电台电磁波能量最强
D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振
D [选台就是调谐过程，因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振，使f固＝f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强。故D正确，ABC错误。故选D。]
6．(多选)如图所示为调幅振荡电流图像，此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段( )
A．经调制后 B．经调谐后
C．经检波后 D．耳机中
AB [为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制。而图像是将信号加上后使高频振荡电流的振幅随信号变化，这叫调幅。在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将被削去一半，而在耳机中只有低频信号电流。故选AB。]
7．(多选)调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到较高频率的电台发出的电信号，要收到该电台的信号，可采用下列办法中的( )
A．增加调谐电路中线圈的匝数
B．加大电源电压
C．减少调谐电路中线圈的匝数
D．将线圈中的铁芯取走
CD [当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时发生电谐振才能收听到电台信号。由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由f＝可知，在C无法再调节的前提下，可减小自感系数L，即可通过选项C、D的操作升高调谐电路的固有频率。]
8．某居住地A位于某山脉的一侧，山脉的另一侧P处建有无线电波发射站，如图所示。该发射站可发送频率为400 kHz的中波和400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s。
(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处的？
(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？
[解析] (1)由λ＝知，中波的波长为λ1＝750 m，微波的波长为λ2＝0.75 m。
(2)无线电波绕过山脉到达A处，发生了衍射现象。
(3)中波的接收效果更好，因为它的波长长，衍射现象更明显。
[答案] (1)750 m 0.75 m (2)衍射 (3)中波的接收效果好，因为它的波长长，衍射效果更好
9．(多选)关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．手机既能发射电磁波，也能接收电磁波
B．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波
C．收音机既能发射电磁波，也能接收电磁波
D．收音机不能发射电磁波，只能接收电磁波
AD [手机在使用过程中，将要传递的信息用电磁波发射出去，另一方面又可以通过接受电磁波来获取他人传递给自己的信息，故B错误，A正确；收音机只能利用天线接收电磁波，不能发射电磁波，故C错误，D正确。]
10．(2021·浙江嘉兴高三二模)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
D [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；电磁波发射时需要进行调制，接收时需要进行调谐和解调，故B错误；电磁波的频率由波源决定，与介质无关，故C错误；电磁波中电场和磁场随时间和空间做周期性变化，故D正确。]
11．降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱。某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声(比如100 Hz～1 000 Hz)；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有( )
A．该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消
B．该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声
C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声
D [因周围环境产生的噪声频率在100 Hz～1 000 Hz范围之内，而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声，所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消，即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声，选项AB错误；如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大，则该耳机降噪效果一定会更好，选项C错误；如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则在降噪电路处理完成后，通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声，则耳机使用者可能会听到更强的噪声，选项D正确。]
12．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
C [LC电路的电容器在充电时，电流减小，故A错误；增大LC电路中电容器两极板间距离，电容器的电容会变小，根据T＝2π可知，LC电路的振荡周期将减小，故B错误；LC电路中，电容器充电时，电流减小得越来越快，线圈中的自感电动势增大，故C正确；电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，故D错误。]
13．如图所示，线圈的自感系数为3 μH，在线圈的中间有抽头2，电容器的电容可在150～300 pF之间变化，S为转换开关。求此回路的最大周期和最大频率。
[解析] 根据T＝2π得
Tmax＝2π＝2π s
≈1.88×10－7 s，
根据f＝＝得
fmax＝＝ Hz
≈1.06×107 Hz。
[答案] 1.88×10－7 s 1.06×107 Hz
5/6课时分层作业(十六) 电磁波谱
1．下列各组电磁波，按波长由长到短的顺序排列正确的是( )
A．γ射线、红外线、紫外线、可见光
B．红外线、紫外线、可见光、γ射线
C．可见光、红外线、紫外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
2．验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等电器的开启与关闭。对于它们发出的“光”，下列说法正确的是( )
A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
C．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
3．(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是( )
A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波
B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的
C．X射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的
D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线
4．在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是( )
A．红外线的频率最大，可见光的频率最小
B．可见光的频率最大，红外线的频率最小
C．X射线频率最大，红外线的频率最小
D．X射线频率最大，可见光的频率最小
5．下列关于电磁波的说法正确的是( )
A．频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大
B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波
C．在无线电波的传播中，微波适宜采用地波传播
D．红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长短
6．(2022·浙江德清第三中学高二月考)某人有两部手机A和B，当用手机A(或B)拨打B(或A)的号码时，既能听到手机B(或A)的响声，又能看到B(或A)的显示屏上显示出A(或B)的号码。现把手机A放到一个透明玻璃罩内，并抽成真空，再用手机B拨打手机A的号码，以下说法正确的是( )
A．既能听到A的响声，又能看到A的显示屏上显示出B的号码
B．能听到A的响声，但不能看到A的显示屏上显示出B的号码
C．不能听到A的响声，但能看到A的显示屏上显示出B的号码
D．既不能听到A的响声，也不能看到A的显示屏上显示出号码
7．(2022·浙江绍兴诸暨中学高二期中)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，它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．(2022·上海宝山高三二模)如图所示，用来治疗脑部肿瘤的射线是( )
A．γ射线 B．β射线
C．α射线 D．红外线
9．(多选)我国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破——可见光通信的实时通信速率已经提高至50 Gbps，相当于0.2 s即可下载一部高清电影。关于可见光，下列说法正确的是( )
A．可见光中的红光比紫光的频率低
B．可见光不属于电磁波
C．可见光波长越长，越容易发生明显衍射
D．可见光从空气进入水中后，其频率不变，但是波长变短
10．(多选)物理学的发展推动了医学影像诊断技术的进步。一般来说，医生会根据病人的病情，通常可先做B超检查，如果发现某处有问题，再做CT；B超成像的基本原理是探头向人体发射超声波，CT在工作时发出X射线束对人体的某一部分进行扫描。关于超声波和X射线，下列说法正确的是( )
A．超声波和X射线都能发生干涉和衍射现象
B．超声波和X射线都是电磁波
C．可见光和X射线在真空中传播速度相同
D．超声波和X射线都可以在真空中传播
11．新冠肺炎疫情期间，测温枪和CT是筛查、诊断新冠肺炎的重要手段，下列有关说法正确的是( )
A．医院CT检查时使用的是β射线，β射线是由原子核外电子电离产生
B．医院CT检查时使用的是γ射线，γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生
C．测温枪接收到人体辐射的红外线而测温，红外线比红光光子能量大所以热效应显著
D．红外线是横波，红外线能发生反射、折射、衍射和干涉等现象
12．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来监控地面物体的状况。地球大气中的水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。如图甲、乙所示分别为水蒸气和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感卫星大致能够接收到的波长范围为( )
甲
乙
A．2.5～3.5 μm B．4～4.5 μm
C．5～7 μm D．8～13 μm
13．安全生活离不开安检，近到地铁，远到火车和飞机，都会感受安检的存在。针对行李的安检机工作原理与医院里面用的CT成像原理很相似。当行李箱通过安检机的时候，就会在显示屏上显示出不同物体的轮廓，然后再根据颜色的不同，就能进一步判断物体大概属于哪一类。安检门主要是用来检测人身上是否携带了金属类管制利器的，它本质上是一种金属检测仪，根据金属的种类和大小，金属检测仪可以大致给出报警的金属所在的位置和大小，且不会对身体健康造成影响。现在国内外某些机场已经配备了人体扫描仪，人体扫描仪能对人体实行比安检门更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外地安装检测金属的安检门。
地铁的安检门与安检机 人体扫描仪
根据以上信息可知，下列说法正确的是( )
A．安检机是利用γ射线的穿透作用来工作的
B．安检门的金属检测仪是利用静电感应原理来探测金属的
C．人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像
D．人体扫描仪可能是利用某种电磁波的穿透作用来工作的
6/6课时分层作业(十六) 电磁波谱
1．下列各组电磁波，按波长由长到短的顺序排列正确的是( )
A．γ射线、红外线、紫外线、可见光
B．红外线、紫外线、可见光、γ射线
C．可见光、红外线、紫外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
D [依照波长的长短不同，由长到短电磁波谱顺序为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，γ射线(伽马射线)。故选D。]
2．验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等电器的开启与关闭。对于它们发出的“光”，下列说法正确的是( )
A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
C．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
B [紫外线可以使钞票上的荧光物质发光，所以可以做成验钞机，红外线可以用在遥控器上，遥控器发出红外线，实现了无线控制家中的用电器，方便人们的生活。]
3．(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是( )
A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波
B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的
C．X射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的
D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线
AB [波长越长的无线电波波动性越显著，干涉、衍射现象越易发生，故A正确；从电磁波产生的机理可知无线电波是LC振荡电路产生的，红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发后产生的，而γ射线是原子核受激发后产生的，故B正确，C错误；不论物体温度高低都能辐射红外线，物体的温度越高，它辐射的红外线越强，D错误。]
4．在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是( )
A．红外线的频率最大，可见光的频率最小
B．可见光的频率最大，红外线的频率最小
C．X射线频率最大，红外线的频率最小
D．X射线频率最大，可见光的频率最小
C [红外线、可见光、X射线三个波段的波长是从长到短，所以其频率是从低到高。则频率最高的是X射线(伦琴射线)，频率最小的是红外线，故C正确，A、B、D错误。]
5．下列关于电磁波的说法正确的是( )
A．频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大
B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波
C．在无线电波的传播中，微波适宜采用地波传播
D．红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长短
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，故A正确；均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场不能再产生电场，故不能激发电磁波，故B错误；微波由于波长过短，绕过障碍物的本领就很差了，不能以地波的形式传播，微波的传播方式是沿直线传播，故C错误； 红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长长，故D错误。]
6．(2022·浙江德清第三中学高二月考)某人有两部手机A和B，当用手机A(或B)拨打B(或A)的号码时，既能听到手机B(或A)的响声，又能看到B(或A)的显示屏上显示出A(或B)的号码。现把手机A放到一个透明玻璃罩内，并抽成真空，再用手机B拨打手机A的号码，以下说法正确的是( )
A．既能听到A的响声，又能看到A的显示屏上显示出B的号码
B．能听到A的响声，但不能看到A的显示屏上显示出B的号码
C．不能听到A的响声，但能看到A的显示屏上显示出B的号码
D．既不能听到A的响声，也不能看到A的显示屏上显示出号码
C [声音不能在真空中传播，拨打真空罩中的手机不能听到手机铃声；手机接收的是电磁波信号，能在真空中传播，真空罩中的手机能接收到呼叫信号，所以能看到手机A的显示屏上显示出B的号码，故C正确，A、B、D错误。]
7．(2022·浙江绍兴诸暨中学高二期中)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，它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
B [因为波长短的电磁波衍射现象不明显、传播的直线性好、反射性强，所以雷达使用的电磁波是波长较短的微波，A错误，B正确；雷达发射电磁波需要经过调制过程，调制的方法有调幅和调频，C错误；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。]
8．(2022·上海宝山高三二模)如图所示，用来治疗脑部肿瘤的射线是( )
A．γ射线 B．β射线
C．α射线 D．红外线
A [γ射线有很高的能量，且能破坏生命物质，可以用来治疗某些肿瘤，而β射线、α射线、红外线均不能用来治疗肿瘤，故A正确，B、C、D错误。]
9．(多选)我国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破——可见光通信的实时通信速率已经提高至50 Gbps，相当于0.2 s即可下载一部高清电影。关于可见光，下列说法正确的是( )
A．可见光中的红光比紫光的频率低
B．可见光不属于电磁波
C．可见光波长越长，越容易发生明显衍射
D．可见光从空气进入水中后，其频率不变，但是波长变短
ACD [根据可见光的频率排列顺序可知，可见光中的红光比紫光的频率低，选项A正确；可见光属于电磁波，能在真空中传播，选项B错误；可见光波长越长，越容易发生明显衍射，选项C正确；可见光从空气进入水中后，其频率不变，波速减小，根据λ＝可知，波长变短，选项D正确。 ]
10．(多选)物理学的发展推动了医学影像诊断技术的进步。一般来说，医生会根据病人的病情，通常可先做B超检查，如果发现某处有问题，再做CT；B超成像的基本原理是探头向人体发射超声波，CT在工作时发出X射线束对人体的某一部分进行扫描。关于超声波和X射线，下列说法正确的是( )
A．超声波和X射线都能发生干涉和衍射现象
B．超声波和X射线都是电磁波
C．可见光和X射线在真空中传播速度相同
D．超声波和X射线都可以在真空中传播
AC [干涉和衍射是一切波特有的现象，则超声波和X射线都能发生干涉和衍射现象，选项A正确； X射线是电磁波，超声波是机械波，选项B错误；可见光和X射线在真空中传播速度相同，选项C正确； X射线可以在真空中传播，但是超声波传播需要介质，选项D错误。]
11．新冠肺炎疫情期间，测温枪和CT是筛查、诊断新冠肺炎的重要手段，下列有关说法正确的是( )
A．医院CT检查时使用的是β射线，β射线是由原子核外电子电离产生
B．医院CT检查时使用的是γ射线，γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生
C．测温枪接收到人体辐射的红外线而测温，红外线比红光光子能量大所以热效应显著
D．红外线是横波，红外线能发生反射、折射、衍射和干涉等现象
D [医院CT检查时使用的是X射线，AB错误；测温枪是通过接收到人体辐射的红外线而测温，红外线比红光波长大所以热效应显著，C错误；红外线是横波，红外线能发生反射、折射、衍射和干涉等现象，D正确。]
12．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来监控地面物体的状况。地球大气中的水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。如图甲、乙所示分别为水蒸气和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感卫星大致能够接收到的波长范围为( )
甲
乙
A．2.5～3.5 μm B．4～4.5 μm
C．5～7 μm D．8～13 μm
D [由题图可知，8～13 μm波段的红外线，水蒸气和二氧化碳几乎均不吸收，故选D。]
13．安全生活离不开安检，近到地铁，远到火车和飞机，都会感受安检的存在。针对行李的安检机工作原理与医院里面用的CT成像原理很相似。当行李箱通过安检机的时候，就会在显示屏上显示出不同物体的轮廓，然后再根据颜色的不同，就能进一步判断物体大概属于哪一类。安检门主要是用来检测人身上是否携带了金属类管制利器的，它本质上是一种金属检测仪，根据金属的种类和大小，金属检测仪可以大致给出报警的金属所在的位置和大小，且不会对身体健康造成影响。现在国内外某些机场已经配备了人体扫描仪，人体扫描仪能对人体实行比安检门更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外地安装检测金属的安检门。
地铁的安检门与安检机 人体扫描仪
根据以上信息可知，下列说法正确的是( )
A．安检机是利用γ射线的穿透作用来工作的
B．安检门的金属检测仪是利用静电感应原理来探测金属的
C．人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像
D．人体扫描仪可能是利用某种电磁波的穿透作用来工作的
C [安检机是利用X射线的穿透作用来工作的，选项A错误；安检门的金属检测仪是利用电磁感应原理来探测金属的，选项B错误；人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，可知人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像，选项C正确，D错误。]
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