上海市丰华高中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，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波传播的速度与介质无关
B．北斗导航是利用电磁波传播信号
C．X射线不是电磁波
D．次声波是一种电磁波
2．红外线、无线电波、γ射线、可见光等都属于电磁波，则下列选项中，按照波长由大到小顺序排列正确的是
A．红外线、无线电波、γ射线、可见光
B．红外线、可见光、γ射线、无线电波
C．无线电波、红外线、可见光、γ射线
D．γ射线、可见光、红外线、无线电波
3．以下关于电磁场理论和电磁波的有关说法正确的是( 　)
A．变化的电场周围一定产生电磁波
B．电磁波由真空中进入某种介质传播时，波长会变短
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，法拉第用实验验证了电磁波的存在
D．电磁波是纵波
4．下列说法正确的是 (? )
A．只有横波才能产生干涉现象
B．光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹
C．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波
D．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
5．下列说法正确的是
A．在双缝干涉实验中，其他条件不变，仅用黄光代替红光作为入射光可增大干涉条纹间距
B．电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直
C．雨后天空出现彩虹是光的衍射现象
D．横波能发生偏振，纵波不能发生偏振
E. 声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源的频率
6．微波炉可以用来加热食物，关于微波炉，下列说法正确的有（　　）
A．微波炉内不能使用绝缘体器皿
B．微波炉利用微波加热食物
C．微波炉内不能使用金属器皿
D．微波炉通过加热盛装食物的器皿将热量传递给食物
7．下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．光是一种电磁波
B．变化的电场周围一定产生变化的磁场
C．电磁波是由麦克斯韦通过实验发现的
D．电磁波的传播不一定需要介质
8．下列说法中正确的是_________
A．偏振光只可以是横波
B．双缝干涉中也存在衍射现象
C．直棒斜插入水中时呈现弯折现象是由于光的全反射原因
D．X射线在磁场中能偏转，穿透能力强，可用来进行人体透视
E. 多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的
9．如图表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是
A．电容器正在充电
B．电感线圈中的磁场能正在增加
C．电感线圈中的电流正在减小
D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
10．下列说法正确的是_________．
A．如果振源停止振动，在介质中传播的波立即消失
B．用单色平行光照射单缝，缝宽不变，光的波长越长，衍射现象越显著
C．太阳光经过偏振片后，光强度减弱，且和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D．麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的电场产生磁场和变化的磁场产生电场
E.如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发出的波长长，这说明该星系正在远离我们而去
11．现在人类生活离不开手机,手机是利用电磁波来传递信息的，电磁波_______（选填“能”或“不能”）在真空中传播,电磁波______（选填“具有”或“不具有”）能量.
12．电磁波在真空中的传播速度为_____________m/s，某电台发射的电磁波的频率 300kHz，它的波长为____________m．
13．英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，德国物理学家_____用实验证实了电磁波的存在；红外线的频率比X射线的频率_____（选填“高”或“低”）；某电磁波在真空中波长是300m，频率是_____Hz．
14．麦克斯韦电磁场理论的主要内容包括以下两点：
（1）不仅电荷能都产生电场，变化的__________也能产生电场；
（2）不仅电流能够产生磁场，变化的__________也能产生磁场（两空中分别选填“电场”或“磁场”）
15．某LC振荡电路中，振荡电流变化规律i=0.14sin（1000t）A，已知电路中线圈的自感系数L=50mH，求：
（1）该振荡电流的周期为多少；
（2）电容器的电容C．
16．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成生物链，在维持生态平衡方面发挥重要作用．蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的．假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm.根据热辐射理论，λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλm＝2.90×10－3m·K.求：老鼠发出的最强的热辐射的波长？
17．某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW ， 在距电台20 km的地方接收到该电波，求：该电波的波长？在此处，每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量？
参考答案
1．B
【解析】
电磁波不需要通过介质，传播速度与介质有关，比如光，故A错误；北斗导航是利用的电磁波传播信号，故B正确；X射线属于电磁波，故C错误；次声波是声波，不是电磁波，故D错误．
2．C
【解析】电磁波谱依照波长按照波长从大到小顺序是：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线，故C正确，ABD错误；
故选C。
3．B
【解析】
【详解】
均匀变化的电场产生恒定的磁场，只有周期性变化的电场才能形成周期性变化的磁场，故A错误；电磁波由真空进入介质传播时，波速变小，结合v=λf，可知，波长将变短，故B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，故C错误；电磁波是横波，即电磁振动矢量与波速垂直，故D错误。
4．D
【解析】
【详解】
横波和纵波都能产生干涉现象，选项A错误；光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置明条纹或暗条纹是稳定的，故B错误；均匀变化的磁场产生稳定的电场，所以不能向外传播形成电磁波，选项C错误；红光的折射率比绿光的小，由sinC=1/n知红光的临界角比绿光的大，则增大入射角时，绿光先发生全反射，首先从水面上消失，故D正确；
5．BDE
【解析】
【详解】
在双缝干涉实验中，其他条件不变，仅用黄光代替红光作为入射光，因黄光的波长小于红光，则根据，则可减小干涉条纹间距，选项A错误；电磁波在真空中传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直，选项B正确；雨后天空出现彩虹是光的折射产生的色散现象，选项C错误；横波能发生偏振，纵波不能发生偏振，选项D正确；根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源的频率，选项E正确。
6．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．绝缘体可以被微波透过，它几乎不吸收微波的能量，这样可以更好的加热食物，故A错误；
BD．微波炉利用微波加热食物，而不是通过加热器皿将热量传递给食物，故B正确，D错误；
C．金属材料不吸收微波，只能反射微波．不能用金属容器放入微波炉中，反射的微波对磁控管有损害，故C正确．
7．AD
【解析】
【详解】
A、光是电磁波的一种，故选项A正确；
B、?非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场，故选项B错误；
C、电磁波是由麦克斯韦预言，赫兹用实验证实的，故选项C错误；
D、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故选项D正确。
8．ABE
【解析】
【详解】
偏振光只可以是横波，纵波不能发生偏振，选项A正确；双缝干涉中缝的宽度与波长差不多，光通过缝时，也发生了衍射现象，故B正确。直棒斜插入水中时呈现弯折现象是由于光的折射的原因，选项C错误；X射线穿透力较强，但它不带电，不能在磁场中偏转，故D错误；多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的，选项E正确.
9．BD
【解析】
【分析】
【详解】
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．故BD正确，AC错误．
10．BDE
【解析】
【分析】
【详解】
A、由于机械波依据介质传播，如果振源停止振动，在介质中传播的振动不会立即停止，故A错误．B、用单色平行光照射单缝，缝宽不变，照射光的波长越长，衍射现象越显著；故B正确．C、太阳光是自然光，穿过偏振片后，光强度减小；可见光是电磁波的一种，电磁波的速度等于光速，医院“B超”中的超声波是声波，不同；故C错误．D、麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的电场产生磁场和变化的磁场产生电场；故D正确．E、根据多普勒效应，可知，当自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，由c=λf，得接收的频率变小，因此说明该星系正在远离我们而去，故E正确．故选BDE．
【点睛】
考查机械波与电磁波的区别，掌握电磁场理论，理解光的偏振的现象，同时理解多普勒效应现象的应用，能用多普勒效应解释星系的运动．
11． 能 具有
【解析】手机已成为人们普遍使用的通信工具，它是由电磁波来传递信息的，电磁波本身就是物质，故能在真空中传播．
【点睛】本题主要考查电磁波的应用和传播速度，要知道电磁波可以在真空中传播．
12． 3×108 1000
【解析】电磁波在真空中的传播速度为c=3×108m/s
根据c=λf，有
λ=c/f= =1000m
13． 赫兹 低 1×106
【解析】英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场；德国物理学家赫兹用实验成功证实了电磁波的存在；红外线的频率比X射线的频率低；根基v=λf可得电磁波的频率为： 。
14． 磁场 电场
【解析】麦克斯韦电磁场理论的两条基本假设是：不仅电荷能都产生电场，变化的磁场产生电场；不仅电流能够产生磁场，变化的电场产生磁场。
15．（1）（2）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据振荡电路的周期性变化的规律，得
(2)因震荡周期，得
【点睛】
本题关键运用LC振荡电路的电谐振周期公式.
16．
【解析】
【分析】
【详解】
由题意λm?T=2.90×10-3m?K, 则有：.
【点睛】
本题主要考查波长、波速及频率的关系，及信息的筛选能力，注意热力学温度与摄氏温度的区别．
17．，2×10－6 J
【解析】
【分析】
电磁波传播过程中的频率是不变的，根据c=λf求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量．
【详解】
电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：
每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为：.