4.1 电磁波的产生同步练习 2021—2022 学年高中物理鲁科版（2019） 选择性必修第二册 一、选择题（共 15 题） 1．如图所示，四幅图涉及物理学史上的四个重大发现，其中有关说法正确的是（　　） A．库仑利用图甲的实验装置测出了万有引力常量 B．法拉第通过图乙的实验，发现了电流周围存在磁场 C．奥斯特利用图丙的实验线圈，发现了“磁生电”现象 D．赫兹通过图丁的实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦关于“电磁波”的预言 2．下列有关物理学史或物理理论的说法中，不正确的是（ ） A．牛顿第一定律涉及了两个重要的物理概念：力和惯性 B．“如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时静 电力就要做功”，用的是归纳法 C．电场和磁场是一种客观存在的物质，是相互联系的，统称为电磁场，它具有能量和动量，以有限速度-光速在空间中传播 D．伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因 3．下列有关电磁场与电磁波的说法，正确的是（ ） A．变化的磁场一定产生变化的电场 B．电磁波的传播不需要介质 C．只有高温物体才能向外辐射红外线 D．电磁波不能产生干涉、衍射现象 4．麦克斯韦预言了电磁波的存在，二十年后，通过实验证实了这个预言的科学家是 A．赫兹 B．牛顿 C．伽利略 D．亚里士多德 5．下列说法正确的是（ ） A．声波在空气中传播时是一种横波 B．波形曲线表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移 C．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围产生变化的磁场 D．由爱因斯坦的狭义相对论可知，真空中的光速对于任何惯性参考系都相同 6．2008 年 9 月 27 日，航天员翟志刚首次实现了中国航天员在舱外的太空活动，这是我国航天发展史上的 又一里程碑．舱内、外的航天员近在咫尺，但要进行对话，一般需要利用（ ） A．紫外线 B．无线电波 C．γ 射线 D．X 射线 7．如图所示是由线圈 L 和电容器 C 组成的最简单的 LC 振荡电路。先把电容器充满电。t=0 时如图（a）所 示，电容器两板间的电势差最大，电容器开始放电。T=0.005s 时如图（b）所示，LC 回路中线圈上的电流 第一次达到最大值，则（　　） A．此 LC 振荡电路的周期 T=0.01s B．t=0.025s 时，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相反 C．t=0.035s 时，线圈中的磁场能最大 D．t=0.040s 至 t=0.045s 时，线圈中的电流逐渐减小 8．有一 LC 振荡电路，能产生一定波长的电磁波，若要产生波长比原来短些的电磁波，可采取的措施为（ ） A．增加线圈的匝数 B．在线圈中插入铁芯 C．减小电容器极板间的距离 D．减小电容器极板正对面积 9．下列说法不正确的是（　　） A．发现电流磁效应的科学家是法拉第，发现电磁感应现象的科学家是奥斯特 B．麦克斯韦预言了电磁波的存在 C．第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是赫兹 D．电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方法，开辟了人类的电气化时代 10．下列有关电磁场、电磁波、电磁波谱的说法中正确的是( ) A．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设之一是“变化的磁场能够在周围空间产生变化的电场” B．电磁波谱按波长由长到短的顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线 C．一切物体都在不停的发射红外线和紫外线 D．振荡电路只须有足够高的振荡频率就可以有效发射电磁波 11．以下电场中能产生电磁波的是（ ） A． E  10N/C B． E  5sin( 4t  1)N/C C． E  (3t  2)N/C D． E  2tN/C 12．在 LC 振荡电路中，下列说法正确的是（ ） A．电感线圈中的电流最大时，电容器中电场能最大 B．电容器两极板间电压最大时，线圈中磁场能最大 C．在一个周期内，电容器充电一次，放电一次 D．在一个周期时间内，电路中的电流方向改变两次 13．有关电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．科学家法拉第预言电磁波的存在 C．电磁波的传播不需要介质 D．电磁波的传播速度大于光速 14．关于机械波与电磁波，以下说法正确的是（　　） A．公路上的超声波测速仪向迎面驶来的汽车发射一个已知频率的超声波，根据测速仪接收到的反射波频 率变化的多少，就可知汽车运动的速度大小，其原理是波的多普勒效应 B．赫兹从理论上预言了电磁波的存在，麦克斯韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现 象，麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度 C．机械波与电磁波的传播都需要介质 D．无论是机械波还是电磁波，只有当障碍物或孔的尺寸跟波的波长相等时，才能发生衍射 15．以下说法正确的是（　　） A．奥斯特发现了电流的磁效应和电磁感应现象 B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场 C．电场强度是用比值法定义，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比 D．法拉第通过实验发现了在磁场中产生电流的条件 二、填空题（共 4 题） 16．电磁波的特点： （1）电磁波在空间传播不需要_________； （2）电磁波是_________：电磁波中的电场强度与磁感应强度互相_________，而且二者均与波的传播方 向_________，因此电磁波是_________。 （3）电磁波的波长、频率、波速的关系：v=________，在真空中，电磁波的速度 c=_________ m/s。 （4）电磁波能产生反射、_________、干涉、偏振和_________等现象。 17．电磁振荡： ______振荡电路 LC 振荡电路的周期和频率： T ______、 电磁波的发射和接收 （1）发射： 采用______频率和______电路 调制 （2）接收： 电谐振 调谐 解调（检波） 电磁波的发现： （1）麦克斯韦电磁场理论： 变化的磁场产生______ 变化的电场产生______ （2）电磁波： 麦克斯韦预言了电磁波 电磁波：电磁波：电磁场由近及远传播 赫兹实验：证实了电磁波的存在 f  ______ 特点与应用 特点：横波，真空中的传播速度等于______ 应用：电视广播、雷达、移动通讯、微波炉、 CT 等 18．电荷的________形成电流；1820 年，丹麦物理学家奥斯特通过实验发现，通电导线周围存在________； 英国物理学家________（选填“麦克斯韦”或“赫兹”）预言了电磁波的存在。 19．在 LC 振荡电路中，如果已知电容 C，并测得电路的固有振荡周期为 T，即可求得电感 L 为了提高测量 2 精度，需多次改变 C 值并测得相应的 T 值，现将测得的六组数据标示在以 C 为横坐标， T 为纵坐标的坐标 纸上，如图中用“×”表示的点。 (1)T、L、C 的关系为______； (2)根据图中给出的数据点作出 T 2 与 C 的关系图线______； (3)求得 L 的值是______。 三、综合题（共 4 题） 20．我们平时可能会有这样的经历：雷雨天在家收听广播节目时，我们会先听到收音机里发出“咔嚓、咔嚓 ……”的声音，然后才听到雷声。 （1）打雷时收音机为什么会发出“咔嚓”的声音？ （2）为什么会先听到收音机里的“咔嚓”声，然后才听到雷声？ 21．有一 LC 振荡电路，线圈自感系数的变化范围是 0.1~0.4mH,电容器电容的变化范围是 4~9pF，试求该 电路产生的振荡电流的频率的变化范围． 22．一个 LC 振荡电路所发射的电磁波频率是 106 Hz，求它在真空中的波长，当振荡电路电容器的电容增 为原来的 4 倍时，所发射的电磁波频率为多少？ 23．图中正弦曲线表示 LC 振荡电路中电流随时间表化的图像，若以回路中顺时针方向为电流正方向，以 电容器上方极板带正电时极板上电压为正，请在图中坐标中画出电容器极板上电压变化曲线的示意图． 参考答案： 1．D 2．B 3．B 4．A 5．D 6．B 7．C 8．D 9．A 10．B 11．B 12．D 13．C 14．A 15．D 16． 介质 横波 垂直 垂直 横波 λf 3.0×108 折射 衍射 1 2 LC 17． LC 18． 定向移动 磁场 2 LC 麦克斯韦 高 开放 电场 磁场 光速 （ 19． T 2  4π 2 LC 40.6mH 都算对） 35.1 : 42.9mH 20． （1）打雷时，会在空间产生迅速变化的电流，而迅速变化的电流会在空间激起电磁波，电磁波被收音机 接收后，收音机就发出“咔嚓”的声音； （2）电磁波在空气中的传播速度远大于声速，所以我们会先听到收音机里的“咔嚓”声，然后才听到雷声。 21． 2.66 �106 Hz �f �7.96 �106 Hz 22．5×105 Hz 23．如图;