天津师范大学附属实验中学高中物理选修二第四章《电磁振荡与电磁波》经典练习题(含答案解析)

一、选择题

1．关于电磁波的下列说法正确的是（ ）

A．T射线（1THz=1012Hz）是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，它的波长比可见光波长短

B．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，但不能实现无线传输，光缆传递的信息量最大，这是因为频率越高可以传递的信息量越大 C．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域

D．调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播得更快

2．调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，如果要接收到这个电台的信号，应该采取的措施是（ ） A．增大调谐电路中线圈的匝数 C．增加调谐电路中的电容

3．关于电磁波下列说法正确的是（ ）

A．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在

B．医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒 C．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关 D．电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速

4．无线电广播的中波段波长范围为187~560m，为了避免邻近电台的干扰，两个电台的频率范围至少要相差104Hz，则此波段中最多能容纳的电台数约为（ ） A．500个

B．187个

C．100个

D．20个

5．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（ ） A．红外线具有很强的穿透本领，常用来在医学上进行人体透视 B．适量的紫外线照射有利于人的健康 C．紫外线热效应显著，制成了紫外线炉 D．射线最容易用来观察衍射现象

6．如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环直径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动.若在此空间突然加上方向竖直向上，磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球所带的电荷量不变，那么（ ）

B．加大电源电压 D．将线圈中的铁芯抽出

A．小球对玻璃环的压力不断增大

B．小球受到的磁场力不断增大

C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动 D．磁场力对小球一直做功

7．简单的、比较有效的电磁波的发射装置，至少应具备以下电路中的（ ） ①调谐电路②调制电路③高频振荡电路④开放振荡电路 A．①②③

B．②③④

C．①④

D．①②④

8．近场通信（NFC）是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读或写入信息。下列说法正确的是（ ）

A．LC电路的电容器在充电时，电流增大

B．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大 C．LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大 D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振 9．下列说法正确的是（ ）

A．公共场合使用的非接触式测温仪利用的是紫外线

B．在地球上利用接收遥远天体发出光波的频率判断遥远天体相对于地球的运动速度，利用的是多普勒效应

C．过桥需要迈着整齐的步伐，防止共振对桥造成伤害 D．在机械波的干涉现象中，振动加强点始终位于波峰位置

10．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 11．有关光的知识，下列说法正确的是（ ）

A．电视机遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短 B．偏振光可以是横波，也可以是纵波

C．雨后公路积水上面漂浮的油膜看起来是彩色的，是发生了光的衍射所形成的的现象 D．在水下的潜水员看来，岸上的所有景物都出现在一个顶角为2C（C为临界角）的倒立的圆锥里

12．如图所示，图甲是LC震荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（ ）

A．图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的B．图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的

3T时刻 4T内电流方向为正 4C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的

3T时刻 4D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷

13．为了做好疫情防控工作，很多场所都利用红外线测温仪对进出人员进行体温检测。红外线测温仪利用（ ） A．红外线是可见光的特点

B．红外线的穿透本领比X射线强的特点 C．人体温度越高辐射出的红外线越强的特点 D．被红外线照射的某些物体可以发出荧光的特点

14．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，电容器中的电场强度最大，电容器开始放电，t=0.02s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=0.04s

B．t=0.05s时，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相同 C．t=0.06s时，线圈中的磁场能最大 D．t=0.10s时，线圈中的电场能最大

15．某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO′ 转动时，元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端，当系统以角速度ω转动时，则( )

A．电路中电流随角速度的增大而增大 C．输出电压U与ω的函数式为UB．弹簧的伸长量为xml

km2Em D．此装置能测量的角速度最大不超过

km2k 2m二、填空题

16．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： 手机类型 网络模式 理论通话时间 理论待机时间 3G网络时3G手机 智能手机 拍照手机 GSM WCD MA 间： 其它使用时间 支持频段 电池容量 2G:GSM 0分钟6小时 200小时 2G网络时间： 10小时 音乐播放时间： 900/1800MHz 3G: WCDMA 3. 7V （2G） 1420m Ah 360分钟（3G） 800/2100MHz 40小时 （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_______？（c3108m/s）

（3）估算该手机待机时的理论待机电流___________。

17．2011年3月日本本州岛海域发生里氏9.0级地震，地震引发海啸，瞬间扑向几乎日本全部沿海地区，继而造成日本福岛核电站核泄露。

海啸冲向陆地 福岛核电站发生爆炸

（1）强烈地震全面瘫痪了日本震区的地面交通，利用卫星遥感技术可及时了解震区的受灾情况。如图所示拍摄到的照片是通过____________传回地面。

（2）海啸时产生的“水墙”速度很大，具有很大的___________能，破坏力很强。 （3）核电站是利用_________能转化为_________能再转化为___________能再转化为__________能来发电的，目前核电站利用的核反应是__________（裂变/聚变）； （4）由于海啸，用于核电站冷却水循环系统的发电机出现异常，使反应堆温度过高，在这样的高温下，燃料棒中的错和水发生化学反应，放出大量氢气。氢气泄漏到安全壳和核电站外部结构之间和空气混合，最终导致爆炸。产生氢气过程中，是________能转化为___________能。

（5）福岛核事故达到了七级，请你说出两点核辐射造成的危害：①____________;②____________________

18．电磁波的传播速度等于____________,与光速相同。为此麦克斯韦认为光是一种_____________。电磁波的传播速度等于________________的乘积。

19．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场可以产生电场；变化的电场可以产生______ .从而预言了空间可能存在电磁波.电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、______ 、紫外线、x射线和射线.已知电磁波在空气中的传播速度近似等于3.0108m/s，南通人民广播电台的“经济、生活”节目的频率是1.03108Hz，该电磁

波在空气中的波长为______ m.(结果保留2位有效数字)

20．某LC振荡回路的电容器的电容是可变的，线圈不可变，当电容器电容为C1时，它激起的电磁波波长为1；当电容器电容为C2时，它激起的电磁波波长为2；当电容器电容C=C1+C2时，它激起的电磁波波长=______（结果用1、2表达）。

21．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。 22．(1)下列关于电磁波的说法正确的是（____） A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B．电磁波在真空和介质中传播速度相同 C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播

(2)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内，请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题。

①雷达发射电磁波的波长范围是多少______？

②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离_______？

23．在如图所示的振荡电流的图像中，表示电容器充电过程的有_____；线圈中有最大电流的点是_____；电场能转化为磁场能的过程有_____。

24．红外线是一种光波，它的波长比无线电波_____，比可见光_____。（选填“长”或“短”）

25．在如图所示的电路中，电容器的电容为C=4×10-6F，线圈的电阻可以忽略，电感

L9104H。闭合电键S，稳定后断开，图中LC回路开始电磁振荡，振荡开始后t3.14104s，电容器C的上极板正在_____电（选填“充”或“放”），带_____电（选填

“正”或“负”），线圈中电流的方向向_______（选填“上”或“下”），磁场能正在__________（选填“增大”或“减小”）。

26．可见光________（选填“是”或“不是”）电磁波的一部分；电磁波在真空中的传播速度_______m/s；在人类历史上首先捕捉到电磁波的科学家是_________（选填“麦克斯韦”或“赫兹”）。

三、解答题

27．早期电视机接收的频道为1～12频道48.5MHz～223MHz，全频道电视机所接收的频道除1～12频道外，还包括13～56频道470MHz～862MHz，试求早期电视机和全频道电视机所接收的无线电波的波长范围．

28．利用雷达不但可以发现目标，还可以测量目标的速度大小。

(1)如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2104s，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图1中甲所示；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图1中乙所示，雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？

(2)某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方水平匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0104s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图中甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t170s后雷达向正上方发射和被反射的波形如图2中乙所示，则该飞机的飞行速度约为多大？（结果保留整数）

29．手机间的通信过程如图所示，从提高通信质量角度来看移动通信网络中应该怎样设定基站。

30．振荡电路中的电容为30~390 pF，电感为88.6×10–3 H，振荡电路中产生的振荡电流的周期在什么范围内？如果电容器的电容为C1时，电路中的最大电流为I1，保持电容器的最大带电荷量不变，突然将C1减小到C2，电路中的最大电流为I2，试比较I1与I2．