深圳市南山区桃源中学高中物理选修二第四章《电磁震荡与电磁波》检测卷(答案解析)

一、选择题
1．(0分)[ID：129131]下列说法正确的是（）
A．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小
B．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比
C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度
D．电磁波和机械波都只能在介质中传播
2．(0分)[ID：129126]如图为一个振荡电路在某时刻的情况。

电容器电容为C，线圈的自感系数为L。

下列判断正确的是（）
A．电容器两端电压正在变大
B．图示状态下电流正在变大
C．电场能正在转化为磁场能
D．电场能和磁场能的相互转化的周期为2πLC
3．(0分)[ID：129125]下列说法正确的是（）
A．超声波测速仪利用的是多普勒效应
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫调谐
C．汽车减振系统的固有频率一般都比较高
D．机场和车站用红外线检查行李箱内的物品
4．(0分)[ID：129123]新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。

志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。

红外线和紫外线相比较
（）
A．红外线的光子能量比紫外线的大
B．真空中红外线的波长比紫外线的长
C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大
D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能
5．(0分)[ID：129120]安全生活离不开安检，近到地铁，远到火车和飞机，都会感受安检的存在。

针对行李的安检机工作原理与医院里面用的 CT 成像原理很相似。

当行李箱通过安检机的时候，就会在显示屏上显示出不同物体的轮廓，然后再根据颜色的不同，就能进一步判断物体大概属于哪一类。

安检门主要是用来检测人身上是否携带了金属类管制利器的，它本质上是一种金属检测仪，根据金属的种类和大小，金属检测仪可以大致给出报警的金属所在的位置和大小，且不会对身体健康造成影响。

现在国内外某些机场已经配备了人体扫描仪，人体扫描仪能对人体实行比安检门更详细的检查。

人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐射强度极小，成为无害安检的理想波段。

相
比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外的安装检测金属的安检门。

根据以上信息可知，下列说法中正确的是（）
A．安检机是利用γ射线的穿透作用来工作的
B．安检门的金属检测仪是利用静电感应原理来探测金属的
C．人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像
D．人体扫描仪可能是利用某种电磁波的穿透作用来工作的
6．(0分)[ID：129118]下列说法正确的是（）
A．医学诊断时用“B超”仪器探测人体内脏，是利用超声波的多普勒效应
B．图（a）中如果灯泡灯丝突然烧断，会引起原线圈电流突然增大
C．图（b）中磁铁上下振动时，磁铁下端放一金属线圈，让磁铁振动时穿过它，它将对磁铁产生明显的阻尼
D．图（c）中LC振荡电路中，如果磁场在增大，那么电容器在放电且电容器上极板带正电7．(0分)[ID：129112]LC回路在电磁振荡过程中向外辐射电磁波如图所示是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（）
A．电容器正在放电
B．电容器正在充电
C．电感线圈中的电流正在增大
D．该回路振荡过程中辐射的电磁波的频率越来越小
8．(0分)[ID：129105]下列关于物理现象的描述错误的是（）
A．任何波传播都需要介质
B．一切物体都在不停地辐射红外线
C．红外线、可见光、紫外线、γ射线是按波长由长到短排列的电磁波
D．为了把需要传递的电信号发射到远方，必须对高频等幅电磁波进行调制
9．(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
10．(0分)[ID：129096]第一次通过实验捕捉到电磁波，证明了麦克斯韦电磁场理论正确性的科学家是( )
A．法拉第B．安培
C．奥斯特D．赫兹
11．(0分)[ID：129095]图甲中通过P点电流（向右为正）的变化规律如图乙所示，则（）
A．00.5s间，电容器C正在充电
B．0.51s间，电容器C上极板带正电
C．1 1.5s内，Q点的电势比P点的电势高
D．1 1.5s内，磁场能转化为电场能
12．(0分)[ID：129090]将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。

回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。

用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（）
A．B．
C．D．
二、填空题
13．(0分)[ID ：129244]表内是某手机的一些技术参数，根据表中数据，回答下列问题：
（1）2G ，3G 是指第二、第三代数字通信，2G 与3G 的主要区别是在传输声音和数据的速度上的变化，该手机工作在2G 或3G 网络时，耗电量比较大的是____________ A ．2G 网络 B ．3G 网络
（2）该手机能接受的电磁波的最高频率是________？比电磁波的波长是_______？（8310m /s c =⨯）
（3）估算该手机待机时的理论待机电流___________。

14．(0分)[ID ：129232]_______和_______是相互联系着的，形成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_______.
15．(0分)[ID ：129194]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____________．
16．(0分)[ID ：129191]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________图所示的磁场，能产生持续电磁波的有________图所示的磁场．
17．(0分)[ID：129276]如图所示为某收音机接收电路，其电感L=10-3mH，为了接收波长为500m的电磁波，其电容C应调到___________。

18．(0分)[ID：129273]如图所示，i—t图象表示LC振荡电流随时间变化的图象，在t＝0时刻，电路中电容器的M板带正电，在某段时间里，电路的磁场能在减少，而M板仍带正电，则这段时间对应图象中________段。

19．(0分)[ID：129251]2019年6月，工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家公司发放5G正式商用牌照，这标志着我国正式进入了5G商用元年。

据悉此次中国电信和中国联通获得3500MHz频段试验频率使用许可。

该频段的波长约_________毫米，由电磁波谱可知，按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、微波、
_________、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。

20．(0分)[ID：129247]电视机的开启和关闭是通过电磁波谱中__实现遥控；从电磁波中选出所要的信号的技术叫做__。

三、解答题
21．(0分)[ID：129373]无线电波通常的传播途径有哪几种？它们的传播过程有何区别？22．(0分)[ID：129346]如图甲、乙所示是发射电磁波时常用的信号调制方式，请问这两种调制方式有什么不同？
23．(0分)[ID ：129332]电感线圈的电流在0.2s t ∆=内的变化为1A I ∆=，线圈产生的感应电动势为18mV E =，由该线圈和一电容器组成的振荡电路所辐射的无线电波的波长为
36km ，求电容器的电容。

（感应电动势E 与电感L 的关系式为L I
E t
∆=
∆） 24．(0分)[ID ：129325]如图所示是演示电磁波的发射与接收的实验装置。

(1)当甲的振子a 、b 间产生电火花时，乙的氖灯是否一定发光？ (2)如果乙的氖灯发光，其能量是如何得到的？
25．(0分)[ID ：129313]如图所示，坐标原点O 处有一点状的放射源，它能向xOy 平面内的x 轴上方各个方向发射质量为m 、电荷量为q 的a 粒子，a 粒子的速度大小均为v 0．在0＜
y ＜d 的区域内存在有指向y 轴正方向的匀强电场，场强大小为E ＝2
032mv qd ：在y ＞d 的区
域内存在有垂直于xOy 平面向里的匀强磁场，磁感应强度B ＝0
3mv qd
．ab 为一块平行于x
轴的面积很大的平面感光板．现发现沿x 轴正方向进入电场的粒子恰好无法打到ab 板上．若不考虑a 粒子的重力，求：
（1）a 粒子刚进入磁场时的速度大小； （2）ab 板与y 轴交点的坐标
（3）将ab板沿y轴平移，所有粒子均能打到板上时ab与y轴交点的坐标．
26．(0分)[ID：129288]飞机黑匣子是用来记录飞行数据数据和驾驶舱语音的电子设备．一旦飞机失事黑匣子入水，水敏开关启动水下超声波脉冲发生器工作，通过金属外壳把频率为37.5kHz的超声波信号发射到周围水域，已知超声波在水中传播速度为1500m/s ，则该波在水中的波长约为多少？超声波能不能发生偏振现象？
【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．B
2．A
3．A
4．B
5．C
6．C
7．B
8．A
9．C
10．D
11．C
12．D
二、填空题
13．B2100MHz014m71mA
14．正变化的电场变化的磁场电磁波【解析】
15．600m2×10-6J【解析】【分析】电磁波传播过程中的频率是不变的根据求解波长；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
16．BCDBD
17．04×10-2μF
18．cd
19．7红外线
20．红外线调谐
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．B
解析：B
A．根据单摆的周期公式
2T = 分析知，在同一地点，当摆长不变时，单摆做简谐振动的周期与摆球的质量无关，A 错误；
B ．根据单摆的周期公式
2T = 则
2
2
4T l g
π=
在同一地点重力加速度是定值，即单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比，B 正确；
C ．声波传播过程中，介质中质点的运动是简谐振动，速度是做周期性变化的，不可能总等于声波的传播速度，C 错误；
D ．电磁波可以在真空中传播，机械波不可以，机械波都只能在介质中传播，D 错误。

故选B 。

2．A
解析：A
A ．由图中电流方向可知，电容器正在充电，所以电容器两端电压正在变大，所以A 正确；
B ．电容器在充电中，电流会越来越小，所以B 错误；
C ．电流减少，磁场能减少，转化为电容器的电场能，所以C 错误；
D ．电场和磁场都是有方向的，所以电场和磁场的转化周期为
2T =但是电场能和磁场能是标量，只有大小没有方向，所以电场能和磁场能的相互转化周期为
2
T
T '=
=所以D 错误。

故选A 。

3．A
解析：A
A ．超声波由测速仪发出，声和光一样能进行反射，反射到测速仪，测速仪接收，利用回声测距的原理来工作时声波的多普勒效应的应用，故A 正确；
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做调制，故B 错误；
C ．减震系统因车而异，其频率也不一样，因此无法用较高或较低来概括，故C 错误；
D ．机场和车站用X 外线检查行李箱内的物品，故D 错误。

故选A 。

4．B
解析：B
A．因为红外线的频率小于紫外线，根据
=
E hν
可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；
B．根据
c
ν
=
λ
可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确；
C．真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；
D．光都具有偏振现象，故D错误。

故选B。

5．C
解析：C
A．安检机是利用X射线的穿透作用来工作的，选项A错误；
B．安检门的金属检测仪是利用电磁感应原理来探测金属的，选项B错误；
CD．人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，可知人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像，选项C正确，D错误；
故选C。

6．C
解析：C
A．“B超”仪器通过它的探头不断向人体发出短促的超声波脉冲，超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来，又被探头接收，这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像，没有使用多普勒效应，选项A错误；
B．图(a)中如果灯泡灯丝突然烧断，副线圈中的电流减小，会引起原线圈电流突然减小，选项B错误；
C．图(b)中磁铁上下振动时，磁铁下端放一金属线圈，让磁铁振动时穿过它，线圈内产生感应电流，它产生它将对磁铁产生明显的阻尼，选项C正确；
D．图(c)中LC振荡电路中，如果磁场在增大，说明电流正在增大，那么电容器在放电，由电流的关系可知电容器上极板带负电，选项D错误。

故选C。

7．B
解析：B
AB．由右手螺旋定则可判断图示时刻电流方向为逆时针方向，又电容器下极板带正电，说明电容器正在充电，选项A错误，B正确；
C．电容器充电时，电容器上的电荷量增大，电流在减小，选项C错误；
D．由振荡电路的周期公式2
T=D错误。

故选B。

8．A
解析：A
A．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A正确；
B．自然界中任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线本领越强，故B错误；C．红外线、可见光、紫外线、γ射线是按波长由长到短排列的电磁波，故C错误；D．根据电磁波发射的特点可知，为了使需要的传播信息加载在电磁波上发射到远方，必须振荡电流进行调制，故D错误。

故选A。

9．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．
10．D
解析：D
本题是关于物理学史的题目，解题的关键是掌握基本常识；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早用实验验证了电磁波的存在、证明麦克斯韦电磁场理论
A．法拉第首先发现了电磁感应现象及其规律，不符合题意；
B．安培研究了电流之间的作用力，不符合题意；
C．奥斯特首先发现了电流的磁效应，不符合题意
D．赫兹是最早用实验证实电磁波存在、证明麦克斯韦电磁场理论的科学家，符合题意．11．C
解析：C
A.由题图乙知，0~0.5s内，电流逐渐增大，电容器正在放电，A项不合题意.
B.0.5~1s内，电流沿正方向逐渐减小，是充电过程，电容器上极板带负电、下极板带正电，B项不合题意.
C.1~1.5s 间，电流沿负方向逐渐增大，是放电过程，Q 点比P 点电势高，C 项符合题意.
D.放电过程中电场能转化为磁场能，故D 项不合题意．
12．D
解析：D 在0~2
T 内，磁感应强度均匀变化，由法拉第电磁感应定律可得 B E S t t
∆Φ∆==⋅∆∆ 则闭合电路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变。

ab 边在磁场中所受的安培力
F BIL =
由于B 随时间均匀变化，则0~
2T ，安培力为倾斜的直线，在0~4T 方向向左（为负），在~42
T T 方向向右（为正）。

同理分析可得在
~2T T ,安培力与时间的关系为0~2
T 内F-t 关于时间轴2T t =对称一条倾斜的直线。

故选D 。

【点睛】 本题要求学生能正确理解B -t 图的含义，故道B 如何变化，才能准确的利用楞次定律进行判定。

根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，进而可确定安培力大小的变化。

二、填空题
13．B2100MHz014m71mA
解析：B 2100MHz 0.14m 7.1mA
（1）[1]．3G 通话时间360分钟，2G 通话时间540分钟，3G 通话时间短，功率消耗大；故选：B ；
（2）[2][3]．该手机能接受的电磁波的最高频率是2100MHz ，波长为：
8
6
3100.14m 210010c f λ⨯===⨯ （3）[4]．电池容量q =1420mA•h ，待机时间为200小时，故该手机待机时的理论待机电流：
1420mA h 7.1mA 200h
q I t ⋅==＝14．正变化的电场变化的磁场电磁波【解析】 解析：正变化的电场 变化的磁场 电磁波
【解析】
[1][2][3]由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不
可分割的统一体，并从发生区域向周围空间传播，就形成了电磁波。

15．600m2×10-6J 【解析】【分析】电磁波传播过程中的频率是不变的根据求解波长；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
解析：600m 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 f λ=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． 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：
83106005001000c m m f Hz
λ⨯===⨯； 每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为
362210101J 210J 44 3.1420000
Pt Pt S R π-⨯⨯===⨯⨯⨯ 16．BCDBD
解析：BCD BD
A 图中的磁场是恒定的，不能产生电场，更不能产生电磁波；
B 图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；
C 图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能产生磁场，因此不能产生持续的电磁波；
D 图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波
[1]其中能产生电场的有BCD 图所示的磁场；
[2]能产生持续电磁波的有BD 图所示的磁场．
17．04×10-2μF
解析：04×10-2μF
[1]该电磁波的频率为
8
5310Hz 610Hz 500c
f λ⨯===⨯ 那么该电路的固有频率也应调到f 。

由电磁振荡的频率公式得 C=
2214f L
π 代入数据得
C≈7.04×10-2μF 18．cd
解析：cd
由电流图象可得，在t ＝0时刻是电容器开始放电，电路中电容器的M 板带正电，故电流方向逆时针为正方向；某段时间里，电路的磁场能在减少，说明电路中的电流在减小，是
电容器的充电过程，此时M 板带正电，说明此时电流方向顺时针方向为负，符合电流减小且为负值的只有cd 段
19．7红外线
解析：7 红外线
[1]．该频段的波长约
8
6
310m=0.0857m=85.7mm 350010c f λ⨯==⨯ [2]．按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等。

20．红外线调谐
解析：红外线 调谐
[1]电视机的开启和关闭是通过遥控器发射的电磁波谱中红外线实现遥控的；
[2]从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐。

三、解答题
21．
地波、天波和直线传播；见解析
无线电波的传播方式大致有三种：地波、天波和直线传播。

地波，沿地球表面空间传播的无线电波叫做地波。

天波，依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波。

直线传播，微波又叫超短波，它既不能以地波形式传播，又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播，微波的传播形式跟光相似，是沿直线传播的，这种沿直线传播的无线电波又叫空间波。

22．
见解析
甲为调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。

乙为调频：使高频电磁波的频率随信号而改变。

23．
0.1μF
解：由
L I E t
∆=
∆ 可得 33.610H L -=⨯
而
2cT c λ==
解得
2
72210F 0.1μF
4C c L
λπ-===24． (1)不一定，甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同，氖灯才会发光；(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的
(1)不一定，甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同，氖灯才会发光；
(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的。

25．
（1）2v 0；（2）（0，2d ）（3）（0，
43d ）． （I ）根据动能定理Eqd ＝
22101122mv mv - 解得：ν1＝2ν0
（2）对于沿x 轴正方向射出的粒子进入磁场时速度v 与x 轴正方向夹角为θ， 001cos 22
v v θ== 若此粒子恰好不能打到ab 板上，因此此粒子轨迹必与a b 板相切，
洛伦兹力提供向心力211v Bqv m r
= r ＝23
d 可得y ＝d +（r +r sin30°）＝2d
ab 板与y 轴交点的坐标为（0，2d ）
（3）作图可知，沿x 轴负方向射出的粒子若能打到ab 板上，则所有粒子均能打到板上．其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab 板相切．
由图可知此时磁场宽度为d ’
d '＝r ﹣r sin30°＝13
d 即当ab 板下移到y ＝d +
13d ＝43d 的位置时，ab 与y 轴交点的坐标为（0，43d ）恰好所有粒子均能打到板上．
26．
04，偏振
【解析】 超声波的波长：31500/0.0437.510v
m s m f Hz λ=⨯＝＝；超声波是纵波，不能发生偏振现象；。