电磁振荡与电磁波 单元综合练习 一、单选题 1．下列说法正确的是（ ） A．光的偏振现象说明了光是纵波 B．光从一种介质进入另外一种介质时一定能够发生全反射 C．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关 D．手机通话时涉及的波只有电磁波 2．第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是 A．法拉第 B．奥斯特 C．赫兹 D．麦克斯韦 3．电磁波与声波比较，下列说法中正确的是（　　） A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B．由空气进入水中时，电磁波速度变大，声波速度变大 C．由空气进入水中时，电磁波波长不变，声波波长变小 D．电磁波和声波在介质中的传播速度都等于光速 4．如图所示，家用微波炉中使用的微波频率为 2450 MHz，则它的波长是（　　） A．1.2×10-1 m B．7.35×10-17 m C．1.2×10-4 m D．7.35×10-11 m 5．有“中国天眼”美誉的 FAST 是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收 和研究天体发射的电磁波的特殊装置.下列有关电磁波的说法，正确的是（　　） A．恒定电场可以在其周围产生电磁波 B．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 C．电磁波的传播不需要介质 D．电磁波具有能量，但没有质量 6．如图甲为电容器上极板电量 q 随时间 t 在一个周期内的变化图像，如图乙为 LC 振 荡电路的某一状态，则（　　） A．t1 时刻线圈中自感电动势为零 B．t1~t2 时间内回路内的电流为顺时针 C．t2~t3 中某时刻与图乙状态相对应 D．图乙中电容器极板间电场能逐渐减小 7．某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示， 高压直流电源电动势为 E，大电容器的电容为 C。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑， 将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关 S 接 1，使电容器完全 充电，然后立即将 S 转接 2，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所 示，金属小球在 0 ~ t1 t 的时间内被加速发射出去， 1 时刻刚好运动到管口。下列关于该 电磁炮的说法正确的是（ ） A．小球在塑料管中加速度随线圈中电流的增大而增大 B．在 0 ~ t1 的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能 C．适当加长塑料管可使小球获得更大的速度 D．在 0 ~ t1 的时间内，顺着发射方向看小球中产生的涡流是逆时针方向的 8．收音机的调谐（选台）回路是一个 LC 振荡电路，一般是由固定的线圈和可变电容 器组成的。所以收音机的“选台”往往采用只改变电容的方式选择收听不同播音频率的电 台。某收音机在收听频率为 f 的电台时可变电容器的电容为 C0，那么当收听频率为 2f 的电台时，该可变电容器的电容为（　　） A． C0 B． 2C0 1 C． C0 2 1 D． C0 4 9．手机信息的接收和发射、对讲机信息的接收和发射都靠电磁波，则关于手机和对讲 机发射的两列电磁波，下列叙述正确的是（　　） A．频率一定相等 B．波长一定相等 C．能量一定相等 D．波速一定相等 10．关于波，下列说法正确的是（　　） A．赫兹预言了电磁波的存在 B．海边的波涛总是沿着与海岸垂直的方向袭来 C．地震发生时，国际空间站上能够清晰地接收到地震波 D．我们说话发出的声波属于机械波，频率越高的声波在空气中传播速度越大 11．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（　　） A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播 B．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 C．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 D．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均 匀变化的电场 二、多选题 12．关于红外线与紫外线的说法中，正确的是（　　） A．红外线的热效应显著，而紫外线的化学效应显著 B．红外线绕过障碍物的能力比紫外线强 C．红外线与紫外线既有相同的地方，又有不同的特性 D．红外线和紫外线都是可见光的一部分 13．以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020 年 11 月 10 日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了 10909 米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通 信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的 是（　　） A．“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波 B．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波 C．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现 D．“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程 14．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波在真空和介质中的传播速度相同 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．电磁波谱中的无线电波与可见光相比，更容易产生显著的衍射现象 D．电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其发射到空间的电磁波随即 消失 E．反射电磁波是为了用它传递某种信号，载有信号的电磁波可以在真空中传播也可以 通过光缆传输 15．下列说法中正确的有（　　） A．人造地球卫星用红外线勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等 B．电焊工用电焊机焊接时要带防护面罩，以防止电弧光的过强紫外线对人体造成伤害 C．红外线应用在遥感技术中是利用了它的穿透本领强的特性 D．机场安检和医院的 CT 检查都用到了 X 射线 16．LC 振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。下列说法中正确的是 （　 ） A．电容器正在充电 B．电路中电流沿顺时针方向 C．电容器正在放电 D．电路中电流沿逆时针方向 三、填空题 17．X 射线和 γ 射线 （1）X 射线波长比紫外线_____，有很强的_____本领，用来检查金属构件内部有无裂 纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官。 （2）γ 射线波长比 X 射线更_____，具有_____的能量，穿透力更强，医学上用来治疗 某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷。 18．丹麦物理学家____________通过实验发现通电导线周围存在磁场；英国物理学家 麦克斯韦预言了电磁波的存在，后来德国物理学家____________通过实验证实了电磁 波的存在。 19．（1）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 3500 MHz 频段试验频率使用许可，该频段的波长约为 ________mm。 （2）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 C1＝270pF 时可接收频率为 535kHz 的电磁波，当可变电容器的电容为 C2 时可接收频率 为 1605kHz 的电磁波，则可变电容器的电容 C2＝________ pF。 20．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 T  2 LC 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________． 四、解答题 21．将两根铝管固定在感应圈的两极上，另两根铝管接微安表的表头并固定在绝缘手 柄上，如图所示。 （1）接通感应圈电源，把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管，你看到了什么现 象？为什么？ （2）当把感应圈两极上的铝管拆掉后，把手柄靠近感应圈有什么现象？为什么？ 22．在如图（a）所示的 LC 振荡电路中，电容器 C 极板上的带电量随时间变化的图线 如图（b）所示。 6 6 （1）在 1�10 s 至 2 �10 s 内，电容器处于充电过程还是放电过程？ （2）该振荡电路激发的电磁波的波长是多少？ 23．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 200 μs 后收到反射波；隔 0.8s 后再发出一个脉冲，经 198 μs 收到反射波。求飞机的飞行速度。 24．实验室里有一水平放置的平行板电容器，其电容 C=1 μF。在两板带有一定电荷时， 发现一粉尘恰好静止在两板间。还有一个自感系数 L=0.1 mH 的电感器，现连成如图所 示电路，试分析以下两个问题： (1)从 S 闭合时开始计时，经过 π×10-5 s 时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？ (2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？ 参考答案： 1．C 【解析】 【详解】 A．光的偏振现象说明了光是横波，选项 A 错误； B．光从一种介质进入另外一种介质时若能够发生全反射，则必须满足：从光密介质射向 光疏介质，入射角大于临界角，则光从一种介质进入另外一种介质时不一定能够发生全反 射，选项 B 错误； C．折射率的大小不仅与介质本身有关，还与光的频率有关，选项 C 正确； D．在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，故 D 错误。 故选 C。 2．C 【解析】 【详解】 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 正确，ABD 错误。 3．A 【详解】 A．电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，声波属于机械波，只能在介质中传 播，A 正确； B．由 n c v 可知，由空气进入水中时，电磁波的波速变小，而声波的波速变大，B 错误； C．频率由波源决定，均不变，由  v f 可知，由空气进入水中时，电磁波的波长变小、声波的波长均变大，C 错误； D．电磁波只有在真空中传播的速度等于光速，在介质中传播的速度小于光速，声波在介 质中的传播速度远小于光速，D 错误。 故选 A。 4．A 【详解】 微波的波长为  c 3 �108  m �0.12m f 2450 �106 故选 A。 5．C 【详解】 A．由电磁场理论可知，周期性变化的电场在空间引起周期性变化的磁场，这个变化的磁 场又引起变化的电场，于是变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，产 生电磁波，因此恒定电场不可以在其周围产生电磁波，A 错误； B．麦克斯韦建立了电磁场理论，赫兹用电火花实验证实了电磁波的存在，B 错误； C．由电磁波可以脱离电荷独立存在可知，不需要借助媒质传播，因此电磁波的传播不需 要介质，可在真空中传播，C 正确； D．电场和磁场本身就是一种物质，因此电磁波是一种物质，具有能量，由质能方程可知， 电磁波也有质量，D 错误。 故选 C。