选择性必修第二册 第四章　电磁振荡与电磁波 综合复习题 一、选择题 1．建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是( A．法拉第； B．奥斯特； 2．关于电磁波和声波，下列说法正确的是( )。 C．赫兹； D．麦克斯韦。 )。 A．电磁波在真空中以光速 c 传播； B．在空气中传播的声波是横波； C．声波从空气到水中传播速度变小； D．光从空气到水中波长不变。 3．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是( )。 A．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场； B．电磁波既有横波，也有纵波； C．电磁波和机械波一样依赖于媒质传播； D．空间中某个区域有振荡的电场或磁场，交替产生，并向远处传播，就能产生电磁波。 4．为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载在高频电磁波上发射到远方，必须对振荡电路进 行( )。 A．调谐； B．放大； C．调制； D．检波。 5．LC 振荡电路如图所示，规定电流顺时针流动为电流的正方向，它产生的振荡电流的图像如图 所示，试由图像判断( )。 A．在 t1 到 t2 时间内，电容器 a 极板所带的正电荷电荷量逐渐减小，线圈中的磁场能增加； B．在 t1 到 t2 时间内，电容器 a 极板所带的负电荷电荷量逐渐减小，线圈中的磁场能增加； C．在 t3 到 t4 时间内，电容器 a 极板带正电，电压逐渐增加； D．在 t3 到 t4 时间内，电容器 a 极板带负电，电压逐渐增加。 6．(多选)如图为 LC 电路中电容器极板上的电荷量 q 随时间 t 变化的图线。由图可知( A．在 t1 时刻，电路中的磁场能最小； B．从 t1 到 t2，电路中的电流值不断变小； C．从 t2 到 t3，电容器不断充电； D．在 t4 时刻，电容器的电场能最小。 7．(多选)关于红外线的作用和特点，下列说法中正确的是( A．一切物体都在不停地辐射红外线； )。 B．红外线有很强的荧光效应； )。 C．红外线最显著的效应是热效应； D．红外线容易穿过云雾、烟尘。 8．(多选)关于紫外线的作用和特点，下列说法正确的是( )。 A．一切物体都在不停地辐射紫外线； B．紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高的能量，可以穿透细菌细胞； C．紫外线具有较强穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官； D．验钞机是应用紫外线具有荧光作用这个特点。 9．电磁波无处不在，我们身边的广播、电视、移动通信都与电磁波有着密不可分的联系，WiFi、 公交卡、导航、雷达、微波加热、射电天文学、遥感遥测也都与电磁波有关。频率是电磁波的一 个重要参量，不同频率的电磁波在空中互不干扰，保证了各项无线电应用的顺利开展。例如，我 国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为 1 561 MHz；家用微波炉加热食物所使用的电 磁波频率约为 2 450 MHz；家用 5G WiFi 所使用的电磁波频率约为 5 725 MHz。对于家用 5G WiFi 的信号，下列说法中正确的是( )。 A．一定不会产生偏振现象； B．从一个房间穿越墙壁进入另一个房间后，频率保持不变； C．与北斗导航信号叠加时，将产生明显的干涉现象； D．与微波炉所使用的微波相比，更容易产生明显的衍射现象。 10．隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和 攻击。根据你所学的物理知识，下列说法中正确的是( )。 A．运用隐蔽色涂层，无论与你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它； B．使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱， 很难被发现； C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流； D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使 其不易被对方发现。 11．过强的电磁辐射对人体有很大危害，影响人的心血管系统，使人心悸、失眠、白细胞减少、 免疫功能下降等。按照有关规定，工作场所的电磁辐射强度 (单位时间内垂直通过单位面积的电磁 辐射能量)不得超过 0.5 W/m2。一个人距离无线电通讯装置 50 m，为保证此人的安全，无线电通讯 装置的电磁辐射功率至多是( A．4.51 kW； )。 B．3.14 kW； C．15.7 kW； D．0.78 kW。 二、填空题 12．麦克斯韦发现电磁场理论 20 多年后，把天才预言变成世人公认的真理的科学家是__________， 他通过实验捕捉到了__________，还通过测量证明电磁波在真空中的传播速度等于__________。 13．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点： ①要有足够高的振荡频率；②振荡电路 的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。还需要 使载波随各种信号而改变的，这种技术叫作调 制。接收电磁波时要进行调谐和解调，调谐是使接收电路产生电谐振的过程；解调是把声音或图 像信号从高频电流中还原出来，是调制的逆过程。 (1)请你把以上三个名词填写在下面的方框中。 低频信号 接收 传播 低频信号 (2)调幅和调频是两种不同的调制方法，调幅是_________________________________，调频 是_____________________________。 (3)当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强， 这种现象叫作__________。它相当于机械振动中的__________。 14．学习了电磁波的知识后，回答以下问题。 (1)电磁波的频率范围很广，按波长变短的顺序把它们排列起来，依次是： _________________________________________________________________________。 (2)电磁波是一个很大的家族。手机接收、发射的是__________；暖气散热器能发出________ __；可见光的 7 种颜色是____________________________；在医学上，用来灭菌消毒的是_______ ___；“CT”利用的是__________，用来摧毁癌细胞的是__________。 (3)除了可见光以外，虽然我们看不到电磁波，但是可以通过它的能量而感觉它的存在。大量 的事实表明：电磁波是一种__________，场是一种__________。 (4)阳光从太阳辐射出来，其中包含多种频率的电磁波。研究表明，太阳辐射的能量大部分集 中在__________。 15．LC 电路中，线圈的自感系数 L＝800 μH，电容器的电容 C＝200 pF，这个电路的电磁振荡频 率是________Hz，由它激起的电磁波在真空中的波长是__________m。 16．如图 LC 振荡回路中振荡电流的周期 T＝2×10－2s。自振荡电流沿反时针方向达到最大值时开始 计时，当 t＝3.4×10－2 s 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”)。 三、解答题 17．如图所示的电路中，电容器的电容 C＝1 μF，线圈的自感系数 L ＝0.1 mH，先将开关 S 拨至 a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持 静止，然后将开关 S 拨至 b，求：（g 取 10 m/s2，π 取 3.14，研究过程中油滴不与极板接触） （1）至少经过多长时间，油滴的加速度最大？ （2）当油滴的加速度为何值时，LC 回路中的磁场能最大？ 18．有波长分别为 290 m、397 m、566 m 的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音 机的调谐电路的频率调到 756 kHz 时． (1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强？ (2)如果想接收到波长为 290 m 的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一 些还是旋出一些？ 19．LC 振荡电路电容器的电容为 3×10－5μF，线圈的自感系数为 3 mH，它与开放电路耦合后， 求： ① 发射出去的电磁波的频率是多大？ ② 发射出去的电磁波的波长是多大？ 参考答案 一、选择题 1．D。 解析：建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦。故选 D。 2．A。 解析：声波是机械波，它是纵波，在气体、固体、液体中都能传播，声波从空气到水中频率 不变，波速变大，波长变长，故 B、C 错误。电磁波的传播不需要介质，能在真空中以光速传播， 电磁波从空气到水中频率不变，波速变小，波长变短，故 A 项正确，D 项错误。故选 A。 3．D。 解析：根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场， 故 A 错 误。因为电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直，所 以电磁波是横波，故 B 错误。电磁波可以在真空中传播，传播不需要介质，故 C 错误。只要空间 中某个区域有振荡的电场或磁场，就在周期性变化的电场周围产生相同周期变化的磁场，周期性 变化的磁场周围产生相同周期变化的电场，这样由近及远传播，形成了电磁波，故 D 正确。故选 D。 4．C。 解析：为了使需要传递的信息(如声音、图像等)加载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电 路进行调制。故选 C。 5．C。 解析：在 t1 到 t2 时间内，电流顺时针且减小，电容器电荷量增加，可知电容器 a 极板带负电 荷，线圈中的磁场能减小，故 A、B 错误。在 t3 到 t4 时间内，电流为逆时针且减小，电容器电荷量 增加，电容器 a 极板带正电，电压逐渐增加，故 C 正确，D 错误。故选 C。 6．ACD。 解析：在 t1 时刻，电容器电荷量最大，电流为 0，电路中的磁场能最小，故 A 正确。从 t1 到 t2，电容器电荷量减小，电路中的电流值不断变大，故 B 错误。从 t2 到 t3，电容器电荷量增加，电 容器不断充电，故 C 正确。在 t4 时刻，电容器电荷量为 0，电场能最小，故 D 正确。故选 ACD。 7．ACD。 解析：一切物体都在不停地辐射红外线，故 A 正确。红外线具有热效应，紫外线具有较强的 荧光效应，故 B 错误。红外线最显著的效应是热效应，故 C 正确。红外线波长较长，易衍射，容 易穿过云雾、烟尘，故 D 正确。故选 ACD。 8．BD。 解析：一切物体都在不停地辐射红外线，而不是紫外线，故 A 错误。紫外线能杀菌消毒是因 为紫外线具有较高的能量，可以穿透细菌细胞，故 B 正确。γ 射线具有较强穿透能力，可以穿透人 的皮肤，破坏内脏器官，故 C 错误。紫外线具有荧光作用，故 D 正确。故选 BD。 9．B。 解析：电磁波