上海市民立中学2019-2020学年高中物理沪科版选修3-4：电磁场与电磁波 章末综合复习测评（含解析）

电磁场与电磁波
1．有关电磁波的说法正确的是（　　）
A．电磁波的传播需要介质???????????????????????????????????????
B．科学家法拉第预言电磁波的存在
C．电磁波的传播不需要介质????????????????????????????????????
D．电磁波的传播速度大于光速
2．关于LC振荡电路，下面哪些叙述是正确的（　　）
A．电容器开始放电时，电路电流最大??????????????????????
B．电路中电流最大时，电路中的电场能最大
C．电容器放电完毕时，电路中的电流最大???????????????
D．电容器反向充电开始时，电路中的磁场能最小
3．振荡电路的振荡周期为时刻电流方向如图所示,此时电容器不带电．下列图象正确的是（ ）
A．B．
C．D．
4．所有的电磁波在真空中传播时具有相同的（ ）
A．频率 B．波长 C．能量 D．波速
5．关于电磁波，下列说法正确的是
A．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
B．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输
C．雷达是利用超声波来测定物体位置的无线电设备
D．不同频率的电磁波在同一介质中传播速度相同
6．如图是某音响的部分电路简化图，为高频扼流圈，电容器的电容较小，输入信号既有高频成分，也有低频成分，为扬声器， 则通过扬声器的信号是（　　）
A．既有高频成分，也有低频成分
B．只有高频成分
C．只有低频成分
D．没有信号
7．关于电磁波，下列说法中正确的是 （ ）
A．麦克斯韦预言并首先通过实验验证了电磁波的存在
B．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调制
C．移动电话内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置
D．振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越大
8．关于电磁波和机械波，下列说法正确的是
A．它们都能传递能量
B．它们都能在介质中传播
C．它们都能发生多普勒效应
D．它们传播速度都与介质无关
9．如图所示为某时刻振荡电路所处的状态，已知电容器中的电场方向与线圈中的磁场方向都向上，则该时刻（ ）
A．振荡电流正在增大
B．电容器正在充电
C．磁场能正在向电场能转化
D．电场能正在向磁场能转化
10．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无关
B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
11．下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在
B．在电磁波的接收中，把有用的信号选择出来的过程叫解调
C．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是射线
D．验钞机是利用紫外线的特性工作的
12．要提高振荡电路发射电磁波的本领，下列措施可行的是（ ）
A．减小发射电磁波的波长
B．增大回路中自感线圈的自感系数
C．增大振荡回路中电容器两极板的距离
D．增大振荡回路中电容器两极板的正对面积
13．收音机的调谐电路中线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电磁波，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)多少？
14．某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103 MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4 ms，求被监视的目标到雷达的距离和该雷达发出电磁波的波长.
15．从地球向月球发射电磁波，电磁波在地球与月球间往返一次所用时间是多久？
16．某一电磁波在真空中的传播频率为2450MHz，它的波长为________m（结果保留两位有效数字）。
17．“wifi”是以无线方式互相连接的技术，无线路由器和电脑、手机之间是通过_________传递信息的；电视通控器前端的发光二极管可以发出不同的__________，实现对电视的遥控。
18．现在，移动电话(手机)已经十分普遍，随身携带一部手机，就可以在城市的任何一个角落进行通话．我国现有几亿部手机，那么每一部手机接收到的电磁波频率________(填“相同”或“不相同”)．现在建了很多地面转播塔，但还是有很多“盲区”，我们不用同步卫星直接转播的原因是________.
参考答案
1．C
【解析】
电磁波的传播不需要介质，在真空中传播的速度等于光速．
【详解】
A、C、电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质吗故A错误，C正确．B、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了光波就是电磁波，故B错误．D、光波就是电磁波，在真空中电磁波的传播速度等于光速，故D错误．故选C．
【点睛】
解决本题的关键知道电磁波的特点，以及知道电磁波与机械波的区别．
2．C
【解析】
A、在LC振荡电路中，当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以刚刚开始放电时的电流为0，故A错误．B、当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以放电结束时的电流最大，此时电路中的电场能最小，磁场能最大，故B错误．C、当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以放电结束时的电流最大，故C正确．D、电容器反向充电开始时，是放电结束时，此时电路中的电流最大，所以电路中的磁场能最大，故D错误．故选C．
【点睛】
解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．
3．D
【解析】
根据题意，t=0时刻，极板上电荷量为零，电场强度为零，电场能为零；磁场能最强，振荡电流最大，电容器即将进行反向充电．由于能量是标量，所以线圈中磁场能的图象应该在横轴上方．
故本题选D
4．D
【解析】
所有的电磁波在真空中传播时具有相同的波速，均为3×108m/s；由于频率不同，根据E=hγ，则能量不同，由λ=v/f可知，波长不同；故选D.
5．B
【解析】
均匀变化的磁场产生稳定的电场，故A错误；电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，故B正确；雷达在工作时，先发射出电磁波，其在向前传播过程中，遇到障碍物后被发射回来，即雷达据其所接收到的反射回来的电磁波情况判断前方物体的情况．即雷达是利用电磁波来工作的，故C错误；不同频率的电磁波在真空中传播速度相同，在介质中的传播速度不同，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
电感L的作用是通低频，阻高频；电容C的作用是通高频，阻低频，所以低频部分通过扬声器。故ABD错误，C正确。
故选C。
7．BD
【解析】
A．麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹通过实验验证了电磁波的存在，A错误；
B．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调制，B正确；
C．移动电话内，即有无线电接收装置，又有无线电发射装置，C错误；
D．理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与频率的四次方成正比，频率越高，发射电磁波的本领越大，D正确。
故选BD。
8．ABC
【解析】
【详解】
A.电磁波和机械波都能传递能量，故A项正确．
B.电磁波和机械波都能在介质中传播，故B项正确．
C.电磁波和机械波都能发生多普勒效应，故C项正确．
D.电磁波和机械波的传播速度都与介质有关，故D项错误．
故选ABC
9．BC
【解析】
【详解】
由图可知电容器中的电场方向与线圈中的磁场方向都向上，同时根据右手螺旋定则，可以判断回路中电流为顺时针，电容器正在充电，振荡电流正在减小，磁场能正在向电场能转化，故BC正确，AD错误。
10．ABC
【解析】电磁波在真空中的传播速度即为真空中的光速，与频率无关，A正确；根据麦克斯韦的电磁场理论，B正确；电磁波是横波，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，C正确；电磁波可以通过全反射在光缆中传播，D错误。
11．BD
【解析】
【详解】
A. 麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在，提出了光的电磁说，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B. 在电磁波接收过程中，使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫解调，故B正确；
C. 波长越长衍射越明显，各种电磁波中最容易表现出衍射现象的是无线电波，故C错误；
D. 验钞机是利用紫外线的荧光效应的特性工作的，故D正确．
故选BD.
12．AC
【解析】
要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，就是要产生波长比原来短些的电磁波，则频率变高，所以需要减小电容器的电容，或减小线圈中的自感系数．
A. 减小发射波的波长，导致线圈的振荡频率增大．故A正确；
B. 根据振荡频率公式，增加回路中的自感线圈的自感系数，则导致线圈的振荡频率变小，则产生的电磁波波长变长．故B错误；
C．根据电容器的决定式，增大振荡回路中电容器两极板的距离，使则电容器的电容减小，导致线圈的振荡频率变大．故C正确；
D. 增大振荡回路中电容器两极板的正对面积，使则电容器的电容增大，导致线圈的振荡频率变小．故D错误．
故选AC.
13．
【解析】
【详解】
接收电磁波必须进行调谐，使接收回路产生电谐振，由产生电谐振的条件f固＝f电磁波得
解得
C＝
【点睛】
解决本题的关键知道当接收电路的固有频率和收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，发生电谐振．以及掌握电磁振荡的频率f＝.
14．60 km　0.1 m
【解析】
【详解】
被监视的目标到雷达的距离
s＝cΔt＝3×108×0.4×10－3 m＝1.2×105 m＝120 km.
这是电磁波往返的路程，所以目标到雷达的距离为60 km.
由c＝λf，得
λ＝＝0.1 m.
15．2.56s
【解析】
【分析】
电磁波在地球与月球之间是以光速传播的，光速为3×108m/s，从地球到月球的距离，根据速度公式即可求得在地球与月球间往返一次所用时间。
【详解】
地球与月球之间的距离为
从地球到月球的时间为
电磁波在地球与月球间往返一次所用时间
16．0.12
【解析】
【分析】
由题意分析可知考查波速公式，代入数值计算可得。
【详解】
[1] 由，可得
【点睛】
根据波速公式变形可求得波长的表达式，代入数值计算可得。
17．电磁波 红外线
【解析】
【分析】
由题中“wifi”是以无线方式互相连接的技术”可知，本题考查电磁波和红外线的应用，根据电磁波和红外线的应用可解答本题。
【详解】
[1] wifi”是以无线方式互相连接的技术，主要是通过电磁波传递信息；
[2] 电视通控器前端的发光二极管对电视的控制是发出不同的红外线控制的。
18． 不相同 用卫星传播太远，信号太弱
【解析】每部手机收到的电磁波频率是不相同的，“盲区”我们不用同步卫星直接传播的原因是用卫星传播太远，信号太弱．