山东省古交市第二高级中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-4：电磁波 章末复习题（含解析）

电磁波
1．1888年，德国物理学家______用实验证实电磁波的存在，使人们认识到物质存在的另一种形式．（ ）
A．麦克斯韦 B．爱迪生 C．赫兹 D．法拉第
2．为了使需要传递的信息(如声音、图像等)载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行
A．调谐 B．放大 C．调制 D．检波
3．关于电磁波传播速度的表达式v=λf，下述结论中正确的是
A．波长越大，传播速度就越大
B．频率越高，传播速度就越大
C．发射能量越大，传播速度就越大
D．电磁波的传播速度与传播介质有关
4．下面说法正确的是　　
A．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
B．发射无线电广播信号须先进行调制
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．在LC振荡电路里，当电容器放电完毕时，线圈中电流为零
5．关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是 ( )
A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别
B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程
C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送
D．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同
6．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C．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
D．电磁波的传播需要介质
7．手机A的号码为13811111111，手机B的号码为当手机A拨打手机B时，能听见B发出响声并且看见B上来电显示A的号码为若将手机A置于透明真空罩中，再用手机B拨打手机A，则
A．能听见A发出响声，但看不到A上显示B的号码
B．能听见A发出响声，也能看到A上显示B的号码13022222222
C．既不能听见A发出响声，也看不到A上显示B的号码
D．不能听见A发出响声，但能看到A上显示B的号码13022222222
8．真空中的可见光与无线电波　　
A．波长相等 B．频率相等 C．传播速度相等 D．传播能量相等
9．微波是
A．一种机械波，只能在介质中传播 B．一种电磁波，只能在介质中传播
C．一种机械波，其在真空中传播速度等于光速 D．一种电磁波，比可见光更容易产生衍射现象
10．从理论上预言光是一种电磁波的物理学家是（ ）．
A．爱因斯坦 B．麦克斯韦 C．安培 D．卢瑟福
11．下列电磁波中，频率最高的是（ ）
A．无线电波 B．红外线 C．γ射线 D．紫外线
12．公交一卡通（IC卡）内部有一个特定频率的电磁波接收电路。公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡接收读卡机发出的电磁波能量，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是
A．仅当读卡机发射电磁波的频率与IC卡内部接收电路的频率相等时，IC卡才能有效工作
B．若读卡机发射的电磁波频率偏离IC卡内部接收频率，则IC卡中不会接收到电磁波
C．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息
D．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池
13．关于电磁波，下列说法正确的是 (　　)
A．雷达是用X光来测定物体位置的设备
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．变化的电场可以产生磁场
14．下面说法错误的是(　　)
A．调制的主要作用是使高频电磁波的振幅或频率随要传播的电信号而改变
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是赫兹
D．LC振荡电路能产生一定波长的电磁波，若要产生波长较短的电磁波，可减小电容器极板间的距离
15．下列说法中正确的是 (　　)
A．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射
B．光的色散现象都是由光的干涉引起的
C．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波
D．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大
16．波长为 的红光，其频率为______已知光速
17．紫外线具有较高的能量，能___________消毒；具有___________效应，能激发许多物质发光。
18．___________预言电磁波的存在，而___________证实了电磁波的存在。
19．电视机的开启和关闭是通过电磁波谱中__实现遥控；从电磁波中选出所要的信号的技术叫做__。
20．（1）麦克斯韦电磁场理论的内容是：_______，_______；
（2）电磁波在传播过程中，每处的电场方向和磁场方向总是___的，并和该处电磁波的传播方向____，这就说明电磁波是___波；
（3）目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1000 MHz的范围内，请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题：
①雷达发射电磁波的波长范围是____；
②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离_____。
参考答案
1．C
【解析】
麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实电磁波的存在．电磁波是一种不同于实物粒子的特殊物质．故C正确，ABD错误。
2．C
【解析】
使电磁波随各种信号而改变的技术，叫做调制。调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率来实现信号加载电磁波。故C正确、ABD错误。
3．D
【解析】
电磁场是传递能量的一种形式，电磁波的传播速度与传播介质有关，而与波长、频率、能量均无关，故ABC错误，故D正确。
故选D。
4．B
【解析】
A.根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场(磁场）一定产生磁场(电场）；但均匀变化的电场（磁场）只有产生恒定的磁场(电场），故A错误；
B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，因此发射无线电广播信号须先进行调制，故B正确；
C.用紫外线照射时大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，利用紫外线的荧光效应，故C错误；
D.在LC振荡电路里，当电容器放电完毕时，电量为零，电场能为零，磁场能最大，则线圈中电流最大，故D错误。
5．C
【解析】
调频与调幅都是用高频载波发送信号，但是原理不同．故A错误．解调是接收电磁波过程中的步骤，是将低频信号从高频载波信号中分离出来的过程．故B错误．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送．故C正确．调谐是将接收电路的频率调至与电磁波的频率相同．故D错误．故选C．
【点睛】
解决本题的关键知道电磁波发射和接收的过程，对调制、调谐、解调等步骤不能混淆．
6．B
【解析】
A. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，选项A错误；
B. 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波。选项B正确；
C. 电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，也可以发生反射和折射，选项C错误；
D. 电磁波可以在真空中传播，不需要介质，选项D错误。
故选B。
7．D
【解析】
声音不能在真空中传播，拨打真空罩中手机不能听到手机铃声；手机接收的是电磁波信号，能在电磁波真空中传播，真空罩中的手机能接收到呼叫信号故能看到A上显示的B的号码；故D正确，ABC错误；故选D.
8．C
【解析】
可见光和无线电波都是电磁波，它们的波长与频率均不相等，则传播能量也不相等，但它们在真空中传播的速度是一样的，都等于光速，故C正确，ABD错误；
故选C。
【点睛】
要解答本题需掌握电磁波的家族，它包括微波、中波、短波、红外线及各种可见光、紫外线，X射线与γ射线等，都属电磁波的范畴，它们的波长与频率均不同，但它们在真空中传播速度相同，从而即可求解。
9．D
【解析】
微波属于电磁波，它可以在真空中传播，传播速度等于光速；它的波长大于可见光，故比可见光更容易发生衍射现象，ABC错误，D正确。
故选D。
10．B
【解析】
从理论上预言光是一种电磁波的物理学家是麦克斯韦，选项B正确，ACD错误。
故选B。
11．C
【解析】
下列电磁波中，频率最高的是γ射线，故选C.
12．A
【解析】
A．为了使IC卡中的感应电流达最大，应使LC电路产生电谐振，故只有发射特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作；故A正确；
B．若电磁波的频率偏离该频率，电感L中仍可出现感应电流，所以仍能接收到电磁波，但不会达到电谐振；故B错误；
C．IC卡接收到读卡机发射的电磁波，同时将自身数据信息发送给读卡机进行处理；故C错误；
D．IC卡中没有电池，工作所需要的能量来源于人刷卡时消耗的机械能；故D错误。
故选A。
13．D
【解析】
A．雷达是用微波测定物体的位置的设备，选项A错误；
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，选项B错误；
C．使钞票上的荧光物质发出可见光的是紫外线，选项C错误；
D．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场可以产生磁场，选项D正确。
故选D。
14．BD
【解析】
A．为了使需要传递的音频信号加载到电磁波上发射出去，必须对高频振荡电流进行调制，调制的主要作用是使高频电磁波的振幅或频率随要传播的电信号而改变，A正确；
B．均匀变化的电场不能产生电磁波，电场随时间均匀变化时不产生电磁波，随时间非均匀变化的电场可以产生电磁波，B错误；
C．赫兹通过实验第一次验证了电磁波的存在，C正确；
D．减小电容器两极板间的距离可以增大电容器的电容，由振荡电路周期公式：
可知振荡电路的周期变大，由：
可知振荡电路产到达电磁波波长变长，D错误。
故选BD。
15．AD
【解析】
【详解】
A．超声波的频率较大，波长较小，所以人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射，选项A正确；
B．光的色散现象都是由光的折射引起的，选项B错误；
C．根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的电场周围才可以产生电磁波，选项C错误；
D．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，这样才能使得光在光导纤维丝的内芯发生全反射，选项D正确。
故选AD。
16．
【解析】
【详解】
[1]根据公式得
17．灭菌 荧光
【解析】
【分析】
【详解】
[1]紫外线具有较高的能量，能灭菌消毒；
[2] 紫外线还具有荧光效应，能激发许多物质发光。
18．麦克斯韦 赫兹
【解析】
【分析】
【详解】
[1]麦克斯韦预言了电磁波的存在。
[2] 赫兹证实了电磁波的存在。
19．红外线 调谐
【解析】
【详解】
[1]电视机的开启和关闭是通过遥控器发射的电磁波谱中红外线实现遥控的；
[2]从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐。
20．变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 垂直 垂直 横 0.3 m～1.5 m 能
【解析】
【详解】
（1）［1］［2］麦克斯韦电磁场理论的内容是：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；
（2）［3］［4］［5］电磁波在传播过程中，每处的电场方向和磁场方向总是垂直的，并和该处电磁波的传播方向垂直，这说明电磁波是横波；
（3）①［6］由v=f可知，发射的电磁波频率为f1=200 MHz时，电磁波的波长
1＝＝m＝1.5 m
发射的电磁波频率为f2=1000 MHz时，电磁波的波长
2＝＝m＝0.3 m
故雷达发射电磁波的波长范围是0.3 m～1.5 m；
②［7］电磁波测距的原理就是通过发射和接收的时间间隔来确定距离，所以能根据x＝vt确定雷达和目标间的距离。