2020年高中物理鲁教版选修3-4第3章 电磁波 测试卷

第3章《电磁波》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.关于磁场，下列说法正确的是(　　)



A． 电荷周围一定存在磁场
B． 电流周围一定存在磁场
C． 电荷在磁场中一定要受到磁场力
D． 电流在磁场中一定要受到磁场力



2.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是(　　)
A． 变化的电磁场由发生区域向周围空间传播，形成电磁波
B． 电场周围总能产生磁场，磁场周围总能产生电场
C． 电磁波是一种物质，只能在真空中传播
D． 电磁波的传播速度总是与光速相等
3.下列说法正确的是(　　)
A． 麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，并计算出其传播速度等于光速
B． X射线比红外线更容易发生干涉和衍射现象
C． 玻璃对红光的折射率比紫光小，所以红光在玻璃中传播的速率也比紫光小
D． 由红光和紫光组成的细光束从水中折射人空气，在不断增大入射角时，水面上首先消失的是红光
4.对处于图所示时刻的LC振荡电路，下列说法正确的是(　　)




A． 电容器正在放电，电场能正转变成磁场能
B． 电容器正在充电，电场能正转变成磁场能
C． 电容器正在放电，磁场能正转变成电场能
D． 电容器正在充电，磁场能正转变成电场能



5.关于电磁波的特性及应用，下列说法正确的是(　　)
①γ射线具有很强的电离作用　②γ射线能很容易地绕过障碍物到达目的地　③在医院里常用X射线对病房和手术室消毒　④微波可用于测量钢板厚度　⑤在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力　⑥X射线可用于机场检查箱内的物品　⑦γ射线具有很强的贯穿本领及很高的能量，工业上利用它检查金属部件内有无砂眼或裂缝　⑧刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高



A． ④⑥⑦⑧
B． ①②⑤⑥
C． ②③⑤⑦
D． ③④⑦⑧



6.无线电波跟光波的不同在于无线电波(　　)



A． 不能发生反射
B． 不能通过真空
C． 具有较长的波长
D． 具有较低的速度



7.下列说法正确的是(　　)



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． 光需要介质才能传播



8.电磁波的频率f，它在真空中的传播速度c及它的波长λ之间的关系应是下面几个式子中的(　　)



A．λ＝
B．c＝
C．λ＝
D．f＝cλ



9.在下列电磁波中，有明显热效应的是(　　)



A． γ射线
B． 可见光
C． 红外线
D． 紫外线



10.关于真空中的电磁波，下列说法中正确的是(　　)
A． 频率越高，传播速度越大
B． 无线电波传播不需要介质且波速等于真空中的光速
C． 波长越大传播速度越大
D． 由麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场产生电场
11.下列电磁波中波长最长的波是(　　)



A． X光
B． 可见光
C． 红外线
D． γ射线



12.下列说法正确的是(　　)
A． 力的单位(N)、电流的单位(A)均是国际单位制中的基本单位
B．a＝、c＝分别是加速度和电容的定义式
C． 变化的电场总能产生变化的磁场
D． 无线电波和超声波都能在真空中传播
13.下列有关电磁波的说法，正确的是(　　)



A． 电磁波不能在真空中传播
B． 电磁波在空气中的传播速度约为340 m/s
C． 红外线也是电磁波
D． 超声波是电磁波



14.电磁波己广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法不符合实际的是(　　)
A． 各种电磁波在真空中传播的速度大小都相同
B． 常用的摇控器通过发出紫外线脉冲信号来摇控电视机
C． 德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在
D． 当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波频率相等时，电路里激起的感应电流最强
15.下列器物与电磁波的应用有关的是(　　)



A． 无线电收音机
B． 磁悬浮列车
C． 电磁起重机
D． 交流发电机



二、填空题(共3小题)
16.无线电波的波长范围是1 mm至30 km，其频率范围是________．
17.丹麦物理学家________发现电流能产生磁场，法国物理学家________揭示了磁现象的电本质，英国科学家________发现了利用磁场产生电流的条件，英国物理学家________建立了完整的电磁场理论，预言了电磁波的存在，德国物理学家________用实验成功地证明了电磁波的存在，并且完善了电磁场理论．
18.在一个振荡频率为f的电路里，如将电容减少为原来的一半，它的振荡频率变为________．
三、计算题(共3小题)
19.已知一广播电台某台的接受频率为4×106Hz，电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，求：
(1)该电磁波的波长为多少；
(2)若接受者离发射台的距离为3 000 km，电磁波从发射到接受所经历的时间．
20.在LC振荡电路中，如果C＝100 pF，要发出波长为30 m的无线电波，应用多大电感的电感线圈？
21.在波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时，
(1)哪种波长的无线电波在收音机激起的感应电流最强？
(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？



答案解析
1.【答案】B
【解析】运动的电荷周围一定存在磁场，静止的电荷周围不会产生磁场，故A错误；电荷的定向移动形成电流，则电流周围一定存在磁场；故B正确；若是静止电荷在磁场中或电荷的运动方向与磁场平行，不受到磁场力，故C错误；电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力，故D错误．
2.【答案】A
【解析】
3.【答案】A
【解析】麦克斯韦预言了电磁波，电磁波可以在真空中传播，其速度是3×108m/s，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A正确；X射线是一种波长比红外线短的电磁波，具有较强的穿透能力，但不容易发生衍射现象，故B错误；红光的折射率小于紫光的折射率，根据v＝知，在玻璃中，红光的传播速度比较大，故C错误；由于红光的频率比紫光的频率小，所以红光的折射率小，根据sinC＝，即紫光全反射的临界角小，所以最先消失的为紫光，故D错误．
4.【答案】D
【解析】根据图示，可以得到线圈中的电流为逆时针方向(俯视)，而电容器下极板带正电，则电容器正在充电；电容器充电时，电流在减小，电容器电荷量在增多，则电场能增加，磁场能转变成电场能，故A、B、C错误，D正确．
5.【答案】A
【解析】γ射线的频率很高，不能发生明显的衍射，其具有很强的贯穿本领及很高的能量，工业上利用它检查金属部件内有无砂眼或裂缝，电离能力很弱，故①②错误、⑦正确．X射线没有显著的化学作用，不能用于杀菌消毒，但X射线有较强的穿透能力，可用来进行人体透视，也可用于机场检查箱内的物品，故③错误、⑥正确．④微波是高频电磁波，有一定的穿透性，可以用于测量钢板厚度，故④正确．⑤在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的分辨能力，故⑤错误．⑧刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高．故⑧正确．故正确的是④⑥⑦⑧.
6.【答案】C
【解析】无线电波跟光波都属于电磁波的范畴，能够发生反射，也能在真空中传播，在真空中的传播速度也相同，唯一不同的是，无线电波具有较长的波长，而光波的波长则较短，故A、B、D错误，C符合题意．
7.【答案】A
【解析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，故A正确；空气中的声波是纵波，故B错误；声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播，但不能在真空中传播，故C错误；光可以在真空中的传播，不需要介质，故D错误．
8.【答案】A
【解析】由题可知，电磁波的波速为c，频率为f，根据波速公式c＝λf得，波长为λ＝，故A正确，B、C、D错误．
9.【答案】C
【解析】γ射线是波长极短的电磁波；可见光具有视觉感应；红外线热效应明显；紫外线有很强的荧光效应．
10.【答案】B
【解析】在真空中任意电磁波的速度均相等，电磁波在真空中传播速度等于光速，大小为3×108m/s，和电磁波的频率大小、波长长短、周期长短无关，故A、C错误，B正确；麦克斯韦电磁场理论说明变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，故D错误．
11.【答案】C
【解析】根据电磁波谱排列顺序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线(伦琴射线)、γ射线．可见，题中红外线的波长最长．
12.【答案】B
【解析】力的单位(N)不是国际单位制中的基本单位，而电流的单位(A)是国际单位制中的基本单位，故A错误；a＝、c＝分别是加速度和电容的定义式，故B正确；均匀变化的电场产生恒定的磁场，而非均匀变化的电场产生变化的磁场，故C错误；无线电波能在真空中传播，而超声波属于机械波，不能在真空中传播，故D错误．故选B.
13.【答案】C
【解析】电磁波可以在真空中传播，所以A是错误的；电磁波的传播速度等于光速，约等于3×108m/s，所以B是错误的；红外线是电磁波的一种，所以C是正确的；超声波是声波的一种，不是电磁波，所以D是错误的．
14.【答案】B
【解析】各种电磁波在真空中传播的速度大小都相同，为3×108m/s，故A符合实际；红外线波长大于紫外线，衍射性能好，故常用的摇控器通过发出红外线脉冲信号来摇控电视机，故B不符合实际；英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故C符合实际；当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波频率相等时，发生电谐振，电路里激起的感应电流最强，故D符合实际；本题选不符合实际的，故选B.
15.【答案】A
【解析】无线电收音机接收到空中的电磁波，将其转化为声音信号，故A正确；磁悬浮列车利用了磁极间的相互作用，故B错误；电磁起重机利用电流的磁效应产生磁场，故C错误；交流发电机利用了电磁感应，故D错误．
16.【答案】10 kHz～3×105MHz
【解析】电磁波的波速c＝3×108m/s；
波长为1 mm时，频率为：f1＝＝Hz＝3×1011Hz＝3×105MHz；
波长为30 km时，频率为：f2＝＝Hz＝104Hz＝10 kHz；
故答案为：10 kHz～3×105MHz.
17.【答案】奥斯特　安培　法拉第　麦克斯韦　赫兹
【解析】丹麦物理学家奥斯特发现电能生磁，法国物理学家安培通过分子电流假说，提出磁现象的电本质；而英国科学家法拉第发现磁能生电．英国物理学家麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，德国物理学家赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在．
18.【答案】f
【解析】根据公式f＝，当电容减少为原来的一半，则振荡频率变为f.
19.【答案】(1)75 m　(2)0.01 s
【解析】(1)根据波速＝波长×频率，即c＝λf可得：λ＝＝m＝75 m.
(2)根据t＝，代入数据，则有：t＝s＝0.01 s.
20.【答案】2.5 μH
【解析】由公式T＝2π和v＝，
得L＝
式中v＝3.0×108m/s，C＝100×10－12F，
L＝H＝2.5 μH
21.【答案】(1)波长为397 m的无线电波　(2)旋出一些
【解析】(1)根据公式f＝得f1＝＝Hz≈1 034 kHz，f2＝＝Hz≈756 kHz，f3＝＝Hz≈530 kHz.所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强．
(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率．因此，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些，通过减小电容达到增大调谐电路固有频率的目的．