上海市金山中学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．关于电磁波，下列说法中正确的是(　　)
A．紫外线具有杀菌作用
B．无线电波是波长最短的电磁波
C．X射线是频率最小的电磁波
D．医学上利用红外线对人体进行透射
2．下列不属于电磁波的是(　　)
A．水波
B．无线电波
C．X射线
D．γ射线
3．关于电磁波谱，下列说法中不正确的是(　　)
A．红外线比红光波长长，它的热作用很强
B．X射线就是伦琴射线
C．光波是横波，无线电波既有横波，又有纵波
D．紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用
4．关于电磁场和电磁波，下列说法错误的是 ( )
A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
D．频率为750kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为
5．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间：( )
A．电容器两极板间电压正在增大
B．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大
C．电容器带电量正在减小
D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强
6．建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（ ）
A．法拉第 B．奥斯特 C．麦克斯韦 D．赫兹
7．如图所示为LC回路发生电磁振荡的某一过程，在这过程中（ ）
A．电容器正在充电
B．回路中的振荡电流正在增大
C．回路中电场能正向磁场能转化
D．线圈中的自感电动势与振荡电流同向
8．下列说法中正确的是
A．两列波相遇一定出现干涉现象
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．红外线波长比可见光长，主要特点是具有热效应
D．当驱动力的频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大
9．关于红外线的以下说法正确的是（ ）
A．不同的物体辐射红外线的波长和强度不同，可以在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
B．利用红外线的热效应对物体进行烘干
C．利用红外线波长较长，容易发生衍射的特点进行远距离和高空摄影
D．利用不同物体辐射红外线的波长和强度的不同可以对物体进行远距离探测
10．关于电磁波谱，下列说法中正确的是
A．红外线比红光波长长，它的热作用很强
B．X射线就是伦琴射线
C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
D．紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用
11．关于电磁波，下列说法中正确的是
A．电磁波是由不均匀变化的电场和磁场产生的
B．电磁波是横波
C．电磁波不能在真空中传播
D．电磁波在不同介质中传播时的速度大小不变
12．关于电磁波,下列说法正确的是( )
A．电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失
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
13．（1）电磁波在真空中的传播速度为________，我国第一颗人造地球卫星采用10MHz的频率传送无线电信号，该频率的电磁波的波长是________。
（2）雷达是利用无线电波测定物体________的无线电设备，波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强。因此雷达用的是________波段的无线电波。
14．有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力，这是因为它能对某个波段的光线产生视觉。根据热辐射理论，物体发出光的最大波长与物体的绝对温度 满足关系式，若猫头鹰的猎物--蛇在夜间体温是27℃，则它发出光的最大波长为_________________m，属于_________________波段。
15．下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理知识(用A、B、C……表示)，请将相应的字母填在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．
(1)X光机：________；
(2)紫外线灯：________；
(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________．
A．光的全反射
B．紫外线有很强的荧光效应
C．紫外线有杀菌消毒作用
D．X射线有很强的贯穿能力
E．红外线有显著的热作用
F．红外线波长较长易发生衍射
16．什么叫调制？调制分为哪两种方式？
17．某电磁波接受器使用的电磁波频段为900﹣1800MHz ，那么，此电磁波的波长范围是多少？
18．如图所示是接收无线电波的简易收音机电路图．已知L和C，当 C调至C0时，
（1）指出哪些元件组成了调谐电路，周期是多少？
（2）这时该电路能收到的无线电波波长λ是多少？
（3）元件D、C1起什么作用？
参考答案
1．A
【解析】
A.紫外线具有杀菌作用，故A正确；
B.无线电波是波长最长的电磁波，故B错误；
C.γ射线是频率最高的电磁波，X射线次于γ射线，同样具有很高的频率，故C错误；
D.医学上利用X射线对人体进行透射，故D错误；
故选A．
2．A
【解析】
根据电磁波谱可知：无线电波、X射线、γ射线等都是电磁波；水波不属于电磁波．故选A．
3．C
【解析】
A．红外线比红光波长长，它的热作用很强，选项A正确，A项不合题意；
B．X射线就是伦琴射线，选项B正确，B项不合题意；
C．光波与无线电波都是电磁波，都是横波，选项C错误，C项符合题意；
D．紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用，选项D正确，D项不合题意。
此题选择不正确的选项，故选C。
4．B
【解析】
麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹证实电磁波存在，A说法正确，不符合题意；只有非均匀变化的电场才能产生变化的磁场，非均匀变化的磁场才能产生变化的电场，均匀变化的电场不能产生变化的磁场，均匀变化的磁场不能产生变化的电场，B说法错误，符合题意；电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波，C说法正确，不符合题意；电磁波在真空中的传播速度总是3×108m/s，根据，故D说法正确，但不符合题意；本题选择错误的，故选B．
5．A
【解析】
AB. 根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，电容器两极板间电压正在增大，磁场能转化为电场能．故A正确，B错误；
C．振荡电路正在充电，电容器的带电量在增大，故C错误；
D．充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小．故D错误．
故选：A.
6．C
【解析】A、法拉第发现了电磁感应现象，并没有预言电磁波存在并建立完整的电磁场理论，故A错误；
B、奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误．
C、建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，故C正确；
D、赫兹用实验验证了电磁波的存在，故D错误。
点睛：解决此类常识性问题，关键在于基础知识的积累，加强记忆。
7．AD
【解析】
ABC.图示时刻，电容器上极板带正电；由右手螺旋定则可知，电流流向正极，故说明电容器正在充电；此时电流正在减小； 磁场能正在转化为电场能； 故A正确，BC错误；
D.根据右手螺旋定则可知，线圈中的自感电动势与振荡电流同向；故D正确；
故选AD．
8．CD
【解析】只有频率相同的两列机械横波相遇，才会出现干涉现象，A错误；均匀变化的电场产生稳定的电场，B错误；红外线波长比可见光长，主要特点是具有热效应，C正确；当驱动力的频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大，D正确．
9．ABCD
【解析】
A项：由于红外线是一种光波，一切物体都在不停地对外辐射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射性强一些，故A正确；
B项：由于红外线的热效应，可用业烘干，故B正确；
C、D项：由于坦克、舰艇、人体等一切物体都在不停地发射红外线，并且不同的物体所辐射的红外线，其波长和强度不同，故在夜间或浓雾天气可通过红外线探测器来接收信号，并用电子仪器对接收到的信号进行处理，或用对红外线敏感的照相底片进行远距离摄影和高空摄影，就可察知物体的形状和特征，故C、D正确．
10．ABD
【解析】
：本题主要考查了电磁波的产生机制和特性．在电磁波谱中，红外线的波长比可见光长，而红光属于可见光，故选项A正确．阴极射线与电磁波有着本质不同，电磁波在电场、磁场中不偏转，而阴极射线在电场、磁场中会偏转，电磁波在真空中的速度是3×108m/s，而阴极射线的速度总是小于3×108m/s，阴极射线的实质是高速电子流，故选项C错误．X射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波，故B项正确．由于紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的显著作用是穿透作用，故选项D正确．
11．AB
【解析】电磁波是由不均匀变化的周期性变化的电场和磁场产生的，选项A正确； 电磁波是横波，选项B正确；电磁波能在真空中传播，选项C错误；电磁波在不同介质中传播时的速度不同，在真空中最大，选项D错误；故选AB.
12．BC
【解析】
若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波继续传播，故A错误；周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波，故B正确；电磁波属于横波，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，故C正确；利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波可以通过电缆、光缆传输，故D错误．综上分析，BC正确．
13． 30m 位置 微波
【解析】
【详解】
（1）[1][2]．电磁波在真空中的传播速度为，我国第一颗人造地球卫星采用10MHz的频率传送无线电信号，该频率的电磁波的波长是
。
（2）[3][4]．雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备，波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强。因此雷达用的是微波波段的无线电波。
14． 红外线
【解析】
【详解】
[1]猫头鹰的猎物--蛇在夜间体温是27℃，故
根据得
(2)可见光波长400到700纳米，故是红外线。
15． (1)D　　 (2)C (3)E
【解析】(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选择选项D.
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择选项C.
(3)“神灯”又称红外线灯，主要用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择选项E.
16．调制是指把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程；
信号的调制方式有调幅信号和调频信号，调幅信号是信号的振幅随声音、图象等信号而改变，调频信号是电磁波的频率随着声音、图象等信号而改变；由于频率不会衰减，故调频信号抗干扰能力强．
【解析】
【详解】
调制是指把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程；信号的调制方式有调幅信号和调频信号，调幅信号是信号的振幅随声音、图象等信号而改变，调频信号是电磁波的频率随着声音、图象等信号而改变；由于频率不会衰减，故调频信号抗干扰能力强．
【点睛】
本题考查了信号的调制过程及其分类，要明确一种是调整频率；另一种是调整振幅；根据名字进行记忆即可．
17．0.17m～0.33m ．
【解析】
【分析】
【详解】
电磁波在真空中传播速度等于光速，为：c=3×108m/s
当f1=900MHz时，波长：
当f2=1800MHz时，波长：
电磁波的波长范围是0.17m～0.33m．
【点睛】
本题关键是明确电磁波的波速、波长和频率的关系，记住公式c=λf即可．
18．（1）线圈和可变电容组成了LC 调谐电路．
（2）
（3）D是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号．C1的作用是让高频成分基本上从此通过，剩下音频电流通过耳机．
【解析】
【详解】
（1）线圈和可变电容组成了LC调谐电路．这时周期
（2）谐振时f波＝f又c=λf ，故
（3）D是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号．C1 的作用是让高频成分基本上从此通过，剩下音频电流通过耳机．