山东省怀仁县巨子高中2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-4：电磁波 单元复习题含解析）

电磁波
1．隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击．根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是(　　)
A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它
B．使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击
2．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是
A．米波的频率比厘米波频率高
B．和机械波一样须靠介质传播
C．同光波一样会发生反射现象
D．不可能产生干涉和衍射现象
3．如图所示表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法错误的是( )
A．电容器正在充电 B．电感线圈中的电流正在增加
C．电感线圈中的磁场能正在增加 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
4．下列说法正确的是
A．电磁波属于纵波
B．无线电波的传输一定需要介质
C．在LC振动电路的充电过程中，电流与电荷量同时达到最大值
D．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制
5．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”，下列说法中正确的是（ ）
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
6．19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在法拉第等人研究成果的基础上，进行总结，并加以发展，提出了系统的电磁理论并预言了电磁波的存在．以下有关电磁理论和电磁波的说法不正确的是
A．只要有磁场在变化，它的周围就一定会产生电场
B．空间某区域有不均匀变化的电场，则一定会产生电磁波
C．电磁波不同于机械波之处是电磁波能在真空中传播
D．紫外线是一种比所有可见光波长更长的电磁波
7．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁波可以在真空中传播
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．变化的磁场一定产生变化的电场
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
8．下列各组电磁波中，按波长由长到短排列正确的是　　
A．红外线、紫外线、可见光、射线 B．射线、紫外线、红外线、可见光
C．射线、紫外线、可见光、红外线 D．红外线、可见光、紫外线、射线
9．下列几种射线中，在医疗上最常用作“放疗”的射线为（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．X射线 D．射线
10．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．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康
C．X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强
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
11．关于电磁波谱，下列说法中正确的是________。
A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
E.在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信
12．关于电磁波，下列说法中正确的是
A．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
B．电场不一定能产生磁场，磁场也不一定能产生电场
C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
E.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直
F.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过光缆传输
13．微波炉是一种用微波加热食物的现代化烹调灶具。微波_________（选填“属于”或“不属于”）电磁波。若波长为0.1米的微波，其对应的频率为__________。
14．在物理学中，人们把整个电磁波谱划分成了若干个波段，如图中所标出的就是各波段的大致位置。图中已经标注出部分电磁波波段的名称，请你根据所学知识，把未标注的波段名称填在相应的空格内。
（1）A波段：________；（2）B波段：_______；（3）C波段：________。
15．（1）太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X射线、γ射线、无线电波。太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内。在这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为__________可见光和_______________
（2）有一种生命探测仪可以探测生命的存在。我国四川汶川特大地震发生后，为了尽快营救废墟中的伤员，救援人员就广泛应用了这种仪器，该仪器主要是接收人体发出电磁波中的_____________（选填“可见光”、“红外线”或“紫外线”）
（3）下面是关于电磁波的描述，你认为正确的在横线上画“√”，错误的在横线上画“×”。
A．微波炉是利用电磁波加热食物的__________________
B．电磁波是纵波_____________________
C．手机是利用电磁波传递信息的___________________
16．英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场________（填“能”或“不能”）产生电场．已知电磁波在空气中的传播速度近似等于m/s，某广播电台的“经济、生活”节目的频率是1.03×108HZ，该电磁波在空气中的波长为______m．
17．磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况，如图所示，其中能产生电场的有__________图示的磁场，能产生持续电磁波的有____________图示的磁场。
A． B． C．D．
18．表内是某手机的一些技术参数，根据表中数据，回答下列问题：
手机类型 网络模式 支持频段 电池容量 理论通话时间 理论待机时间 其它使用时间
3G手机 智能手机
拍照手机 GSM
WCD
MA

540分钟（2G）
360分钟（3G） 200小时 3G网络时间：
6小时
2G网络时间：
10小时
音乐播放时间：
40小时
（1）2G，3G是指第二、第三代数字通信，2G与3G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的变化，该手机工作在2G或3G网络时，耗电量比较大的是____________
A．2G网络 B．3G网络
（2）该手机能接受的电磁波的最高频率是________？比电磁波的波长是_______？（）
（3）估算该手机待机时的理论待机电流___________。
19．如图所示，赫兹实验所用的感应圈是一种利用电磁感应产生数千伏高电压的实验装置，当电火花在感应圈两个金属球间跳动时，旁边导线环两个小球间也有电火花跳动，请你解释这种现象。

20．某广播电台的发射功率为10kW，其发射出在空气中波长为187.5m的电磁波．
（1）求该电台每秒从天线发射出多少个电磁波能量子；
（2）若该电台向周围空间发射的能量子可视为均匀分布的，求在离天线2.5km处且直径为2m的环状天线每秒最多能接收的能量子个数及接收功率．
参考答案
1．B
【解析】
明确隐形飞机是指飞机对雷达隐身，而隐形飞机的隐形原理是通过缩小自己的雷达反射截面来实现隐身的．
【详解】
现在还没有真正的隐蔽色，故A错误；使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，故B正确；使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上会产生感应电流，故C错误；紫色线的辐射能力是很强的，不容易隔热，故D错误；故选B．
【点睛】
本题借助于生活中的实例考查了光的反射定律，此类题目的特点是文字叙述较多，感觉不好处理，需要我们仔细阅读题目从中找出对我们有用的物理信息．
2．C
【解析】
根据可知，波长越长的波频率越低，故米波的频率比厘米波的频率低，选项A错误；无线电波不需要介质传播，选项B错误；同光波一样会发生反射，选项C正确；干涉和衍射是波特有的现象，选项D错误．
【点睛】
此题考查了电磁波及机械波的特点；要知道电磁波传播不需要介质，而机械波的传播需要介质；干涉和衍射是所有波特有的现象；知道波长、波速和频率之间的关系式：．
3．A
【解析】
图示时刻，电容器上极板带正电；由右手定则可知，此时电流正在增大；故可知电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电容器两极板间的电压正在减小，电场能转化为磁场能，线圈中的感应电动势总是阻碍电流的增大。
A．电容器正在充电，与结论不相符，选项A错误，符合题意；
B．电感线圈中的电流正在增加，与结论相符，选项B正确，不符合题意；
C．电感线圈中的磁场能正在增加，与结论相符，选项C正确，不符合题意；
D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大，与结论相符，选项D正确，不符合题意；
故选A。
4．D
【解析】
【详解】
A．电磁波属于横波，选项A错误；
B．无线电波的传输不需要介质，选项B错误；
C．在LC振动电路的充电过程中，电荷量达到最大值时，充电电流最小，选项C错误；
D．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，选项D正确；
故选D.
5．B
【解析】
【详解】
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。
A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线，与结论不相符，选项A错误；
B．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线，与结论相符，选项B正确；
C．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线，与结论不相符，选项C错误；
D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线，与结论不相符，选项D错误；
故选B.
6．D
【解析】
变化的磁场一定产生电场，而非均匀变化的磁场产生变化的电场，非均匀变化的电场产生磁场，AB正确；电磁波可以在真空中传播，机械波不能在真空中传播，C正确；紫外线波长要短于可见光；故D错误；
7．A
【解析】
电磁波本身就是物质，可以在真空中传播，也可以在空气等物质中传播，A正确；电场随时间均匀变化时，产生恒定的磁场，则不会产生电磁波；B错误；变化的磁场包括周期性变化和均匀变化等，若为均匀变化的磁场，则只能产生恒定制电场；C错误；麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹证实了电磁波的存在；D错误．故选A．
8．D
【解析】
根据“下列各组电磁波中，按波长由长到短排列”可知，本题考查电磁波的范围和波长的长短，根据依照波长的由长到短，电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，射线（伽马射线），分析判断．
【详解】
电磁波谱可大致分为：无线电波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，射线伽马射线，故D正确，ABC错误．
故选D．
9．D
【解析】
【详解】
在医疗上最常用作“放疗”的电磁波是γ射线，是原子核衰变产物，故ABC错误，D正确。
故选D。
10．AC
【解析】
【详解】
A．无线电波的波长长，易发生干涉、衍射现象，选项A正确。
B．紫外线的频率比可见光高，选项B错误。
C．X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强，选项C正确；
Ｄ．任何物体都能辐射红外线，选项D错误。
故选AC。
11．ABE
【解析】
【详解】
A．X射线的频率比较大，对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，选项A正确；
B．根据电磁波谱的排列顺序可知：γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，选项B正确；
CD．在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越长，越容易发生衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生衍射，无线电波最容易发生衍射现象，选项CD错误；
E．无线电波广泛应用于通信、广播、和天体研究中，选项E正确。
故选ABE．
12．BE
【解析】
【详解】
AB．稳定的电场不会产生磁场，稳定的磁场也不会产生电场，即电场不一定能产生磁场，磁场也不一定能产生电场，选项A错误B正确；
C．均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，选项C错误；
D．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，选项D错误；
E．电磁波是横波，在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直，选项E正确；
F．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波也能通过光缆传输，选项F错误；故选BE.
13．属于
【解析】
【详解】
[1]微波是指频率为300MHz~300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1毫米~1米之间的电磁波，所以微波属于电磁波；
[2] 微波的频率为：
；
14．X射线 紫外线 红外线
【解析】
【详解】
（1）[1]．A波段：X射线；
（2）[2]．B波段：紫外线；
（3）[3]．C波段：红外线。
15．紫外线 红外线 红外线 √ × √
【解析】
【详解】
（1）[1][2]．在这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：紫外线、可见光和红外线；
（2）[3]．生命探测仪主要是接收人体发出电磁波中的红外线.
（3）[4]．A．微波炉是利用电磁波加热食物的，此说法正确；
[5]．B．电磁波是横波，则此题错误；
[6]．C．手机是利用电磁波传递信息的，此题正确。
16．能 2.9
【解析】
【详解】
[1]麦克斯韦电磁场理论认为，变化的磁场能产生电场。
[2]由，代入已知数据，解得：
；
17．BCD BD
【解析】
【详解】
[1]．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场．故BCD都可以产生电场．
[2]．周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，从而产生电磁波，故只有BD可以产生电磁波．
18．B 2100MHz 0.14m 7.1mA
【解析】
【详解】
（1）[1]．3G通话时间360分钟，2G通话时间540分钟，3G通话时间短，功率消耗大；故选：B；
（2）[2][3]．该手机能接受的电磁波的最高频率是2100MHz，波长为：
（3）[4]．电池容量q=1420mA?h，待机时间为200小时，故该手机待机时的理论待机电流：
19．见解析
【解析】
【详解】
当火花在感应圈两个金属球间跳动时，必定建立一个快速变化的电磁场。这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播，当电磁波经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的两个小球间也产生了火花。
20．（1）个（2）个
【解析】
【详解】
(1)每个电磁波能量子的能量为:
故电台每秒发射的电磁波能量子个数为:
个个．
(2)以电台发射天线为球心，半径为的球面积为，环状天线的接收面积，其中,故可得环状天线每秒最多能接收的能量子个数为:
个
接收功率为:
．