雅安市雅安中学高中物理选修二第四章《电磁振荡与电磁波》经典练习(含答案)

一、选择题
1．关于波和波的现象解释，下列说法中正确的有（）
A．电磁波的传播速度恒为8
310m/s
B．雷达工作时利用了声波的反射
C．增透膜使得两列反射光波相消，但透射光强并没有增加
D．声源与观察者相对靠近时，观察者按收到的频率大于声源发出的频率
2．如图所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时（）
A．线圈中的自感电动势在增大
B．电容器两端电压正在增大
C．磁场能正在转化为电场能
D．增大电容器的电容，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领
3．电视机的室外天线能把电信号接收下来，原因是（）
A．天线处于变化的电磁场中，产生的电流输送给LC回路
B．天线只处于变化的电场中，产生的电流输送给LC回路
C．天线只是有选择地接收某电台信号，而其他电台信号不接收
D．天线将电磁波传输到电视机内
4．2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。

2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。

所谓5G是指第五代通信技术，采用
3300~5000MH Z频段的无线电波。

现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是
1880~2635MH Z。

5G相比4G技术而言，其数据传输速度提升了数十倍，容量更大，时延大幅度缩短到1毫秒以内，为产业革命提供技术支撑。

根据以上内容结合所学知识，判断下列说法正确的是（）
A．4G信号是纵波，5G信号是横波
B．4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象
C．4G信号比5G信号更容易发生衍射现象
D．4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小
5．LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（）
A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电
B．若电容器正在放电，则电容器上极板带正电
C．若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大
D．若在电容器板间插入电介质，则振荡频率会增大
6．甲坐在人民大会堂台前60m处听报告，乙坐在家里离电视机5m处看电视直播，已知乙所在处与人民大会堂相距1000km，不考虑其他因素，则（空气中声速为340m/s）A．甲先听到声音B．乙先听到声音
C．甲、乙同时听到声音D．不能确定
7．与早期的电缆传输信息相比，光纤通信具有各方面压倒性的优势。

基于传输效率的考量，目前光纤信号传输主要采用850nm、1310nm、1550nm三种波长的激光，其波长均大于红光波长（630 ~760nm）。

下列说法正确的有（）
A．光纤中采用的激光的波长小于X射线的波长
B．波长为850nm的激光的频率约为14
⨯
3.510Hz
C．波长为1550 nm的激光的频率比波长为1310 nm的激光的频率高
D．相同时间内，波长为1550nm的激光传递的信息量比波长为1310 nm的激光传递的信息量大
8．关于电磁波的下列说法中正确的是（）
A．电场和磁场总是相互联系的，从而产生电磁波
B．电磁波传播需要介质
C．电磁波的传播速度是8
⨯
310m/s
D．电磁波是一种物质，可在真空中传播
9．有一个LC接收电路，原来接收较低频率的电磁波，现在要想接收较高频率的电磁波，下列调节正确的是（）
A．增加电源电压B．使用调频的调制方式
C．把可动电容器的动片适当旋出一些D．在线圈中插入铁芯
10．2003年，在抗击SARS的过程中，许多公共场合都使用了一种可以快速测量体温的非接触测温仪，这种仪器是利用了（）
A．温度传感器B．味觉传感器
C．红外线传感器D．生物传感器
11．关于电磁波谱，下列说法正确的是（）
A．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用
B．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康C．X射线、γ射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应
D．手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象
12．2017年10月10日，中国科学院国家天文台宣布，科学家利用被誉为“天眼”的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)探测到数十个优质脉冲星候选体，其中两颗已通过国际认证。

这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星。

脉冲星是中子星的一种，是会发出周期性脉冲信号的星体。

与地球相似，脉冲星也在自转着，并且有磁场，其周围的磁感线分布如图所示。

脉冲是由于脉冲星的高速自转形成，只能沿着磁轴方向从两个磁极区辐射出来;脉冲星每自转一周，地球就接收到一次它辐射的脉冲。

结合上述材料，下列说法正确的是（）
A．脉冲信号属于机械波
B．脉冲星的磁轴与自转轴重合
C．脉冲的周期等于脉冲星的自转周期
D．若脉冲星是质量分布均匀的球体，那么它表面各处重力加速度的大小都相等
13．LC振荡电路在t1和t2时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示，
若
21π2
t t LC
-=，则（）
A．在t1时刻电容器正充电
B．在t2时刻电容器两极板间电场正在增强
C．在t1时刻电路中电流正在减小
D．在t2时刻自感线圈中磁场正在增强
14．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。

0
t=时开关S打到b端，
0.02s t =时LC 回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。

则（ ）
A ．LC 回路的周期为0.02s
B ．L
C 回路的电流最大时电容器中电场能最大
C ． 1.01s t =时线圈中磁场能最大
D ． 1.01s t =时回路中电流沿顺时针方向
15．小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示．在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的计数为G 1，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计．直铜条AB 的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R ．若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v 在磁场中竖直向上运动，这时电子测力计的计数为G 2，铜条在磁场中的长度L ．在直铜条AB 向上运动过程中说法正确的是（ ）
A ．直铜条A
B 所受安培力方向向上
B ．直铜条AB 中感应电流方向为B→A
C ．G 1小于G 2
D ．感应强度的大小为B ＝12()1G G R L v
- 二、填空题
16．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 ． 17．电磁波谱中波长最长和最短的电磁波分别是________和__________.
18．电磁波可以在真空中传播,向周围空间传播___________,在传播过程中,电磁波能发生
_____________
19．为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中，电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连，如图所示．当开关从a 拨到b 时，由L 与C 构成的回路中产生周期2T LC π=的振荡电流．当罐中的液面上升时电容器的电容________．LC 回路的振荡频率________．
20．现代通信主要有卫星通讯、网络通信、________通信和________通信四种方式 ，用________颗同步卫星可以实现全球通信．发射频率为AM1000kHz 的电磁波长为________m 21．1971年，屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶，研究人员通过X 射线衍射分析确定了青蒿素的结果，X 射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法，用于分析的X 射线波长在0．05nm ～0．25nm 范围之间，因为X 射线的波长_________（选填“远大于”、“接近”或“远小于”）晶体内部原子间的距离，所以衍射现象明显．分析在照相底片上得到的衍射图样，便可确定晶体结构．X 射线是_________（选填“纵波”或“横波”）．
22．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，该电波的波长为____________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为____________．
23．家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的厨具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成，接通电源后，磁控管会产生频率为2450MHz 的微波，它在金属炉腔内来回反射，微波的电磁作用使食物分子高频率地振动而内外同时迅速变热，并能最大限度地保存食物中的维生素。

(1)磁控管的输出功率约700W ，食物吸收微波电磁能量的效率为90%，若将该食品加热3min ，则吸收了多少能量__________？
(2)导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，而食物通常较易吸收微波能量而转换成热量，故使用微波炉时应（____）
A ．用金属容器盛放食物放入炉内加热
B ．用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
C ．将微波炉置于磁性材料周围
D ．将微波炉远离磁性材料
(3)过量的微波照射对人体有害，因此微波炉的外壳，炉门的玻璃上的屏蔽网应用____________制成。

(4)两位同学讨论微波炉，一位说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；另一位说微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”。

说说你对这两位同学的结论的看法___________。

24．如图所示，LC 振荡电路中振荡电流的周期为2210s -⨯，自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时，当23.410s t -=⨯时，电容器正处于______状态（选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”），这时电容器的上极板______（选填“带正电”“带负电”或“不带电”）。

25．为了体现全民大联欢，2020年央视春晚继续采用“北京主会场+各地分会场”的直播模式，突破演播室界限，将春晚舞台的欢声笑语带到观众的身边。

用卫星转播春晚实况是利用______（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）来传递信息的；主持人的说话声是由声带______产生的。

26．紫外线具有较高的能量，能___________消毒；具有___________效应，能激发许多物质发光。

三、解答题
27．某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来。

某一时刻雷达发出一个无线电脉冲，经200μs 后收到反射波；隔0.8s 后再发出一个脉冲，经198μs 收到反射波。

求飞机的飞行速度。

28．某同学自己绕制天线线圈，制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。

他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。

为了收到这个电台，他应该增加还是减少线圈的匝数？说明理由。

29．已知真空中某电磁波的频率是3.0×1010Hz ， 那么该电磁波在真空中的波长是多少？ 30．某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm ，每秒发射的脉冲数n ＝5 000个，每个脉冲持续时间t ＝0.02 μs ．求电磁波的振荡频率和最大探测距离．。