上海市中原中学2019-2020学年高中物理沪科版选修3-4：电磁场与电磁波 单元测试题（含解析）

电磁场与电磁波
1．下列日常用品当中，不是靠接收电磁波工作的是（ ）
A．电视机 B．电冰箱
C．手机 D．收音机
2．下列哪个设备主要是利用无线电波传输信息来进行工作的
A．电视机遥控器 B．微波炉 C．收音机 D．电脑
3．用实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，被誉为无线电通信的先驱的德国物理学家是
A．安培 B．麦克斯韦 C．韦伯 D．赫兹
4．下列关于光和无线电波的说法中正确的是(　 　)
A．光和无线电波在任何介质中的传播速度都是相同的
B．光不是电磁波，无线电波是电磁波
C．光可以反射，无线电波不会反射
D．光和无线电波在真空中的传播速度相同
5．下列有关各种家用电器性能的判断中，正确的是（?? ）
A．空调机和电风扇都可以使室内温度降低
B．微波炉中产生的微波是波长很短的机械波
C．收音机和电视机都能接收电磁波
D．手持移动电话机只能接收电磁波，不能发射电磁波
6．如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则（ ）

A．A板带正电
B．线圈L两端电压在增大
C．电容器C正在充电
D．电场能正在转化为磁场能
7．一束单色光从空气射入玻璃中，则光的
A．频率不变，波长变长 B．频率变大，波长不变
C．频率不变，波长变短 D．频率变小，波长不变
8．关于电磁场和电磁波，以下看法正确的是
A．电磁波的频率越高，其传播速度越小
B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
C．红外线具有显著的热效应，可以用来烘烤物体
D．医院里给病人“透视”拍片用的是紫外线
9．实际发射无线电波的过程如图所示。高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图乙所示。根据以上图象，发射出去的电磁波图象应是（ ）
A．B．C．D．
10．在LC回路中产生电磁振荡的过程中（ ）
A．从电容器放电开始计时，当（k=0，1，2，…）时，振荡电流最大
B．当电容器中电场强度增大时，线圈中的自感电动势与振荡电流方向相反
C．向电容器充电是磁场能转化成电场能的过程
D．电容器在相邻的充、放电时间内，电流方向一定相同
11．下列说法正确的是____．
A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长
B．考古学家发现某一骰骨中碳14的含量为活着的生物含量的四分之一，已知碳14的半衰期为5 730年，则确定该生物死亡距今11 460年
C．按照波尔理论，氢原子核外电子从较小半径跃迁到较大半径轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大
D．卢瑟福发现了中子，汤姆孙发现了电子
E. 机场、车站等地方进行安检工作时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了γ射线较强的穿透能力
12．下列说法中正确的是( )
A．电磁波是横波
B．为了从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行调制
C．红外线应用在遥感技术中是利用了它的穿透本领强的特性
D．医学上用透视或“CT”来检查人体内部器官，它们都用到了X射线
13．根据麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是
A．稳定的电场周围产生稳定的磁场，稳定的磁场周围产生稳定的电场
B．变化的电场周围产生磁场，变化磁场周围产生电场
C．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场
D．振荡电场周围产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围产生同频率的振荡电场
14．下列关于电场、磁场及电磁波的说法中正确的是 ( )
A．均匀变化的电场在周围空间产生均匀变化的磁场
B．只有空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C．震荡电路发射电磁波的过程，也是向外辐射能量的过程
D．电磁波的传播并不依赖介质的存在
15．在LC振荡电路中，和时电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电情况如图所示，若，则下列说法中正确的是　　
A．在时刻电容器正在充电
B．在时刻电容器正在充电
C．在时刻电路中的电流处在增大状态
D．在时刻电路中的电流处在增大状态
16．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：________。
17．（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___________________
18．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．
参考答案
1．B
【解析】电视机接受电磁波来接受声音信号和图象信号；手机利用电磁波来传输声音信号；收音机利用电磁波来接受声音信号；电冰箱不需要电磁波；本题选择不靠接收电磁波工作的电器，故选B．
2．C
【解析】A、电视机遥控器使用红外线工作的，故A错误；
B、微波炉是利用电磁波具有能量工作的，故B错误；
C、收音机利用无线电波传输声音信息来工作的，故C正确；
D、电脑的工作与无线电波无关，故D错误；
故选C。
3．D
【解析】麦克斯韦从理论上预言电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，被誉为无线电通信的先驱的德国物理学家是赫兹，故D正确，ABC错误；
故选D。
4．D
【解析】光和无线电波都是电磁波，在真空中的传播速度与光速相同；不同的电磁波在不同介质中的传播速度与其频率有关；故光和无线电波在介质中的传播速度不相同；故AB错误，D正确；光和电磁波均可以发生反射、折射等现象；故C错误；故选D．
点睛：此题考查电磁波的传播速度、电磁波的传播、电磁波的种类，记住电磁波是一个大家族，无线电波、可见光、红外线、紫外线、微波等都是电磁波．它们在真空中的传播速度与光速是相同的，即都是3×108m/s．
5．C
【解析】空调机可以使室内温度降低，但是风扇只能加快空气的流动速度，并不能使室内温度降低，故A说法错误；微波炉中产生的微波是电磁波，而不是机械波，故B说法错误；收音机和电视机都能接收电磁波，故C说法正确；手持移动电话既能接收电磁波，又能发射电磁波，故D说法错误。所以选C。
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
通过图示电流方向，知电容器在放电，则电容器上极板A带负电，下极B板带正电，振荡电流增大，电容器上的电荷量正在减小，由
知AB两板间的电压在减小，电场能正在向磁场能转化，D正确，ABC错误。
故选D。
7．C
【解析】试题分析：当单色光由空气射向玻璃时，光速减小，频率不变，根据可知波长减小，C选项正确。
考点：光的频率、波速及波长的关系。
8．C
【解析】电磁波在真空中的传播速度均相同，与频率无关，选项A错误； 均匀变化的磁场产生稳定的电场，选项B错误；红外线具有显著的热效应，可以用来烘烤物体，选项C正确；医院里给病人“透视”拍片用的是X射线，选项D错误；故选C.
9．B
【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，通过改变频率来实现信号加载电磁波。由各选项的图形可知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化．故B正确、ACD错误。
10．C
【解析】
A、当 （k=0，1，2，…）时，
由图可知振荡电路电流为零，A错误；
B、当电场强度增大时，电容器充电，线圈中自感电动势与电流方向相同，B错误；
C、电容器充电时，电场能增大，磁场能减小，磁场能转化为电场能，C正确；
D、相邻的充、放电时间内，电荷的运动方向相反，电流方向相反，D错误．
故选C
【名师点睛】由于电磁振荡电路可以产生电磁波，而电磁波可以用正弦函数图像表示，所以电路中的电流、极板电荷量均是按照正弦函数关系变化的．
11．ABC
【解析】在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据，知波长增大，A正确；考古专家发现某一骸骨中C14的含量为活着的生物中C14的四分之一，可知经过了2个半衰期，C14的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距今11460年，B正确；氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子能量增大，根据知，动能减小，C正确；卢瑟福发现了质子，查德维克发现了中子，汤姆孙发现了电子，D错误；机场、车站等地方进行安检工作时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了X射线较强的穿透能力，γ射线能够穿透金属，可用于工业探伤，故E错误；
12．AD
【解析】
电磁波是横波,选项A正确；从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行解调，而加载信号过程是调制，故B错误；红外线应用在遥感技术中是利用了它的波长较长，容易衍射的特性，选项C错误；医学上用透视或“CT”来检查人体内部器官，它们都用到了X射线，选项D正确；故选AD.
13．BCD
【解析】
试题分析：根据麦克斯韦电磁理论知，稳定电场不能产生磁场，稳定磁场不能产生电场，故A错误；变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场，故B正确；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，故C正确；振荡电场周围产生振荡磁场，振荡磁场周围产生振荡电场，故D正确．所以选BCD．
考点：麦克斯韦电磁理论
14．CD
【解析】根据麦克斯韦理论均匀变化的磁场产生恒定的电场，故A错误；均匀变化的电场和磁场变化时只能产生恒定的磁场和电场，故不会产生电磁波，故B错误；电磁波是种能量形式；振荡电路发射电磁波的过程，也是向外辐射能量的过程，故C正确；电磁波是种能量形式，电磁波的传播不需要介质，故D正确。所以CD正确，AB错误。
15．BC
【解析】
由题图t1时刻感应电流的方向与放电电流方向相反，电流应增大，故此时正在放电；而t2时刻感应电流的方向与充电电流方向相同，电流应减小，此时电容器正在充电，故BC正确，AD错误．
16．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。
17．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。
18．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：
；