上海青浦区实验中学高中物理选修二第四章《电磁震荡与电磁波》测试题(含答案解析)

一、选择题
1．(0分)[ID：129183]电磁波已广泛运用与很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是（）
A．电磁波不能产生衍射现象
B．常用的遥控器通过紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D．不同频率的光在真空中传播的速度不同
2．(0分)[ID：129176]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
3．(0分)[ID：129173]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．(0分)[ID：129171]如图所示为LC振荡电路某时刻的情况，以下说法不正确的是
（）
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增大D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大5．(0分)[ID：129168]下列有关电磁波的说法正确的是（）
A．麦克斯韦最早通过实验证实了电磁波的存在
B．周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场
C．电磁波在所有介质中的传播速度均为8
c=⨯
310m/s
D．微波炉主要利用电磁波中的红光加热食物
6．(0分)[ID：129160]微波炉是通过微波加热食物的。

所谓的微波是指频率在
300MHz~3000GHz之间的电磁波。

若某微波的频率为1500MHz，电磁波在真空中的速度8
c=⨯，则该微波的波长为（）
310m/s
A．0.002m B．0.02m C．0.2m D．2m
7．(0分)[ID：129150]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
8．(0分)[ID：129138]在如图所示的四种电场中，能产生电磁波的是（）
A．B．
C．D．
9．(0分)[ID：129128]如图所示的LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在减小，则此时（）
A．a点电势比b点低
B．电容器两极板间场强正在减小
C．电路中电场能正在增大
D．线圈中感应电动势正在减小
10．(0分)[ID：129124]如图所示，是某 LC振荡电路中电流随时间变化的关系曲线，如图乙所示，规定顺时针电流为正电流，则（）
A．在t1时刻，a 板带正电，电荷量最大
B．在t1~t2时间内，线圈内磁场方向向上，且强度减弱
C．在t2时刻，电感线圈自感电动势最大，U c>U d
D．在t1~t2时间内，电容器正在充电
11．(0分)[ID：129104]下列关于物理现象的描述错误的是（）
A．真空中不同频率的电磁波都具有相同速度
B．小玲来回抖动带电荷梳子时，梳子能向外发射电磁波
C．多普勒效应是奥地利物理学家多普勒发现的
D．在机械波的干涉中，加强区的质点的位移大小不可能小于减弱区的质点的位移大小12．(0分)[ID：129099]如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为
A．
IB
q aU
，负B．
IB
q aU
，正
C．
IB
q bU
，负D．
IB
q bU
，正
二、填空题
13．(0分)[ID：129245]微波炉是一种用微波加热食物的现代化烹调灶具。

微波_________（选填“属于”或“不属于”）电磁波。

若波长为0.1米的微波，其对应的频率为__________。

14．(0分)[ID：129228]电磁波按其波长从小到大依次排列,其顺序为_________、
____________、__________、___________、_______________由于它们的性质不同,因而也有许多不同的用途。

15．(0分)[ID：129222]英国物理学家_________________指出,变化的电场周围产生_______,变化的磁场周围产生_________________,这两种变化交替产生,从而形成了一个不可分割的统一体,并从发生区域向周围空间传播,就形成了_________
16．(0分)[ID：129217]“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。

17．(0分)[ID：129203]发射波长为10m的无线电波时，振荡电路的电容器为C在不改变线圈电感的情况下，若要发射波长为20m的无线电波，应将电容器电容变________倍．18．(0分)[ID：129280]在α射线、β射线、X射线、γ射线四种射线中，穿透能力最强的是___________射线；其中不属于电磁波的是___________射线。

19．(0分)[ID：129278]研究表明，提高电磁波的______，增大电磁波的能量，电磁波传播的距离就越远。

20．(0分)[ID：129267]若微波炉中磁控管发射频率为2500MHz的电磁波，则该电磁波的波长为__________m。

三、解答题
21．(0分)[ID：129352]一个 LC 电路产生电磁振荡。

以横坐标轴表示时间，纵坐标轴既表示电流又表示电压，在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化
的 i −t 图像和 u−t 图像。

在图像中的一周期内，哪段时间电场能在增大？电场能最大时电流和电压的大小有什么特点？哪段时间磁场能在增大，磁场能最大时电流和电压的大小有什么特点？
22．(0分)[ID ：129300]振荡电路中电容器电容为C ， 振荡电流m sin i I t ω=．
（1）求此电路中线圈的自感系数L ；
（2）设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ， 求此电磁波在此介质中传播速度v ． 23．(0分)[ID ：129296]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C 0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 、C 1起什么作用？
24．(0分)[ID ：129342]在收音机接收中波段时其LC 振荡电路的电感L 是固定的，当可变电容器电容为1C 时，可接收频率为535kHz 的电磁波，当可变电容器的电容为2C 时，可接收频率为1605kHz 的电磁波，求电容之比以及两列电磁波的波长之比。

25．(0分)[ID ：129310]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？
26．(0分)[ID ：129292]飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37．5kHz 的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置．那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷 参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1．C
2．D
3．A
4．A
5．B
6．C
7．D
8．D
9．C
10．D
11．D
12．C
二、填空题
13．属于
14．射线X射线紫外线可见光无线电波
15．麦克斯韦磁场电场电磁波
16．电磁波红外线【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
17．4【解析】
18．γαβ
19．频率
20．12
三、解答题
21．
22．
23．
24．
25．
26．
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1．C
解析：C
A．电磁波是横波，波都能发生干涉和衍射现象，选项A错误；
B．常用红外线作为脉冲信号来遥控电视，选项B错误；
C．由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，选项C正确；
D．不同频率的光在真空中传播的速度相同，选项D错误。

故选C。

2．D
解析：D
A．电磁波在真空中的传播速度恒为8
，在其它介质中传播速度并不相等，A错
310m/s
误；
B．雷达工作时利用了电磁波的反射，B错误；
C．反射光相消就是透射光增强，因为两个光的光程差是一样的，但一个肯定有另一个肯定没有半波损失，把薄膜厚度设计成反射光相消，透射光就增强，C错误；
D．根据多普勒效应，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，D正确。

故选D。

3．A
解析：A
室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理输入后面电路。

故选A。

4．A
A ．电容器下极板带正电荷，上极板带负电荷，若为放电电流为逆时针，若为充电电流为顺时针方向，根据线圈中磁感应线的方向可确定此时回路中电流为逆时针方向，从而说明电容器正在放电，故A 符合题意；
B ．电容器放电时把电场能转化为磁场能，因此电感线圈中的磁场能正在增加，故B 不符合题意；
C ．电感线圈中的电流正在增大，当电容器电荷减为零时，电流达到最大，故C 不符合题意；
D ．因回路中电流在增大，刻线圈产生的自感电动势会阻碍电流增大，故D 不符合题意。

故选A 。

5．B
解析：B
A. 赫兹最早通过实验证实了电磁波的存在，A 错误；
B. 周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场，B 正确；
C. 电磁波在真空中传播速度等于8310m/s c =⨯，C 错误；
D. 因为红外线有热作用，微波炉主要利用电磁波中的红外线加热食物，D 错误。

故选B 。

6．C
解析：C
根据波长公式得
=
0.2m c f
λ= 故ABD 错误，C 正确。

故选C 。

7．D
解析：D
A ．周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，一环套一环由近及远的传播形成了电磁波，A 错误；
BD ．电磁波是一种物质，传播不需要介质，可以在真空中传播，B 错误，D 正确； C ．电磁波在真空中的传播速度是8310m/s ⨯，在其他介质中的传播速度会发生变化，C 错误。

故选D 。

8．D
解析：D
根据麦克斯韦电磁场理论，只有周期性变化的电场才能产生周期性变化的磁场，从而产生电磁波，D 正确；ABC 错误；
故选D 。

9．C
A．根据安培定则，线圈中的电流从b到a，此时电流正在减小，表明电容器正在充电，所以下板带负电，上板带正电，a点电势比b点高，A错误；
B．由于电容器正在充电，极板上的电荷不断增加，所以两板间的场强不断增大，B错误；C．由于极板上的电荷不断增加，两板间的场强不断变大，所以电场能也不断增加，C正确；
D．当电流减小时，电流的变化率变大，即通过线圈的磁通量的变化率变大，所以线圈中的自感电动势在增大，D错误。

故选C。

10．D
解析：D
A．在t1时刻，回路中的电流顺时针最大，则电容器放电完毕，此时a 板不带电，A错误；B．在t1~t2时间内，回路中顺时针电流逐渐减小，则线圈内磁场方向向下，且强度减弱，B 错误；
C．在 t2时刻，电流为零，但是电流的变化率最大，此时电感线圈自感电动势最大，根据楞次定律可知，线圈下端电势高，即U c<U d，C错误；
D．在t1~t2时间内，回路中顺时针电流逐渐减小，线圈的磁场能减小，电容器内电场能增加，即电容器正在充电，D正确。

故选D。

11．D
解析：D
A．所有的电磁波在真空中都具有相同的波速，即光速，故A错误；
B．带电荷的梳子来回抖动时会产生变化的电磁场，即可向外发射电磁波，故B错误；C．开普勒效应是由奥地利物理学家多普勒首先提出，故C错误；
D．振动加强区域质点是在平衡位置附近振动，有时位移为零，故D正确。

故选D。

12．C
解析：C
因为上表面的电势比下表面的低，根据左手定则，知道移动的电荷为负电荷；根据电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡可得：
U
=
qvB q
a
解得：
U
=
v
Ba
因为电流为：
I nqvs nqvab
==
解得：
IB n q bU
A.与分析不符，故A 错误；
B.与分析不符，故B 错误；
C.与分析相符，故C 正确；
D.与分析不符，故D 错误．
二、填空题
13．属于
解析：属于 9310Hz ⨯
[1]微波是指频率为300MHz~300GHz 的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1毫米~1米之间的电磁波，所以微波属于电磁波； [2] 微波的频率为：
8
9310Hz 310Hz 0.1v
f λ⨯===⨯； 14．射线X 射线紫外线可见光无线电波
解析：γ射线 X 射线 紫外线 可见光 无线电波
[1][2][3][4][5]电磁波波长越长、频率越小，比可见光频率小，比微波频率大的电磁波是红外线，波长最长的是无线电波，所以电磁波按波长从小到大排列为：γ射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。

15．麦克斯韦磁场电场电磁波
解析：麦克斯韦 磁场 电场 电磁波
[1][2][3][4]英国物理学家麦克斯韦指出，变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场．振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁波。

16．电磁波红外线【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
解析：电磁波 红外线
【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。

[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。

17．4【解析】
解析：4 【解析】
根据电磁波的波速公式c= T
λ
，则波长λ=cT ，又因为LC 振荡电路发射出的电磁波的周期
λ＝2c 2倍，则C 应变为原来的4倍；
【点睛】本题要掌握两个公式，LC 振荡电路振荡电流的周期，也是发射出的电磁波的周期T=2πLC ，还要掌握波速的公式c= T
λ
． 18．γαβ
解析：γ α、β
[1]在α、β、X 、γ四种射线中，穿透能力最强的是γ射线
[2]其中不属于电磁波的为α、β 射线
19．频率
解析：频率
[1]研究表明，提高电磁波的频率，增大电磁波的能量，电磁波传播的距离就越远。

20．12
解析：12
[1]电磁波在真空中的传播速度均为3×108m/s ，由c =λf 可知波长为
98310m 0.12m 2.510
c f λ⨯===⨯
三、解答题
21．
见详解
在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 i −t 图像和 u−t 图像。

t 1-t 2、t 3-t 4电场能增大，电场能最大时电流为零和电压最大；0-t 1、t 2-t 3磁场能增大，磁场能最大时电流最大和电压为零。

22．
（1）21C ω （2）2ωλπ
【解析】
（1）根据瞬时电流的表达式：i=I m sinωt ，又ω=2πf ，可得：2f ωπ
＝，代入公式2f LC π＝．
2222211144()2L f C C C ＝＝＝ωπωππ
（2）此电路发射的电磁波在介质中的波长为λ，此电磁波在此介质中传播速度：v ＝λf ＝2ωλπ
【点睛】
该题考查振荡电路的频率的公式f ，与电磁波在介质中传播速度v=λf ．代入表
达式结合即可．属于基础题目． 23．
（1）线圈和可变电容组成了LC
调谐电路．2T =
（2
）2T π=
（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．C 1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】
（1）线圈和可变电容组成了LC
调谐电路．这时周期2T =
（2）谐振时f 波＝f 又c=λf
，故22c cT c f
λππ===⨯= （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．C 1 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．
24．
9: 1；3: 1
当收音机的接收装置的频率等于电磁波的频率时，收音机就能接收此频率的电磁波，而收
音机装置的频率f =
，故有12f f = 21222191
C f C f == 根据v f λ=可得v f
λ=，两列电磁波波长之比 1221::3:1f f λλ==25．
2
22
4Lc λπ 【解析】
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
c
λ
解得
C＝
2
22
4Lc
λ
π
【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
.
26．
8000m
由C=λf得：
8
3
310m/s
8000m
37.510Hz
c
f
λ
⨯
===
⨯
【点睛】
已知黑匣子发出的频率，则可由波速、波长及频率的关系求得该波的波长．。