2021年高中物理選修二第四章《電磁振蕩與電磁波》經(jīng)典習(xí)題(答案解析)

1、一、選擇題1第一位通過實驗證實電磁波存在的物理學(xué)家是（ ）A赫茲B麥克斯韋C法拉第D普朗克2以下是幾個教材中的物理公式，其中關(guān)于特定物理量符號、物理量名稱及其在國際單位 制（SI）中的用基本單位表示的單位符號表述中全部正確的是（ ）公式符號名稱單位符號Ak aT32a加速度m / s2BR LS密度kgm3/As2CD2T LCE BlvLB長度磁感應(yīng)強度mkg / As2AA BB CC DD3如圖所示的 LC 振蕩電路中，某時刻電容器上下極板帶電情況和線圈 L 中的磁場方向如 圖所示，則此時（ ）A線圈中的自感電動勢在增大B電容器兩端電壓正在增大C磁場能正在轉(zhuǎn)化為電場能D增大電容器的電容，

2、可以減弱振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)4下列判斷正確的是（ ）A機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波B機械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C電磁波和機械波傳播都需要介質(zhì)D在雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則相鄰干涉條紋間距變窄 5以下關(guān)于電場和磁場的理解正確的是（ ）A一定條件下，兩種場可以互相激發(fā)產(chǎn)生B試探電荷在電場中，電流元（一小段通電導(dǎo)線）在磁場中，一定都受到相應(yīng)的場力 C靜電場、渦旋電場、恒定磁場和變化磁場都可以定義勢和勢能的概念0D場和場線都是人們?yōu)榱搜芯繂栴}方便引入的理想物理模型，并非客觀存在6火星探測器從火星向地球發(fā)回成功著陸的信號，用來攜帶該信號的電磁波屬于（ ）

3、AX 射線B無線電波C紅外線D紫外線7如圖所示是一個水平放置的圓環(huán)形玻璃小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深度處處相同?，F(xiàn)將 一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它受絕緣棒打擊后獲得一初速度 v 。與此同 時，有一變化的磁場垂直穿過圓環(huán)形玻璃小槽外徑所對應(yīng)的圓面積，磁感應(yīng)強度 B 的大小 跟時間成正比，方向豎直向下。設(shè)小球在運動過程中所帶電荷量不變，那么（ ）A小球受到的向心力大小不變B小球受到的向心力大小不斷增加C洛倫茲力對小球做了功D小球受到的洛倫茲力大小與時間成正比8無線電廣播的中波段波長范圍為 187560m，為了避免鄰近電臺的干擾，兩個電臺的頻率范圍至少要相差104Hz ，則此波段中最多能

4、容納的電臺數(shù)約為（ ）A500 個B187 個C100 個D20 個9關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用，下列說法正確的是（ ）A紅外線具有很強的穿透本領(lǐng)，常用來在醫(yī)學(xué)上進行人體透視 B適量的紫外線照射有利于人的健康C紫外線熱效應(yīng)顯著，制成了紫外線爐D射線最容易用來觀察衍射現(xiàn)象10近場通信（NFC）是一種短距高頻的無線電技術(shù)，其主要結(jié)構(gòu)就是線圈和電容組成的 類似 LC 振蕩電路的并聯(lián)諧振電路，其終端有主動、被動和雙向三種模式，最常見的被動模 式廣泛應(yīng)用于公交卡、門禁卡、校園一卡通等，刷卡時，電路發(fā)生電諧振，給電容器充 電，達到一定電壓后，在讀卡設(shè)備發(fā)出的射頻場中響應(yīng)，被讀或?qū)懭胄畔?。下列說法正確 的是（

5、）ALC 電路的電容器在充電時，電流增大B如果增大 LC 電路中電容器兩極板間距離，振蕩周期將增大CLC 電路中，電容器充電時，線圈中自感電動勢增大D電磁波發(fā)射時，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫電諧振11下列說法正確的是（ ）A公共場合使用的非接觸式測溫儀利用的是紫外線B在地球上利用接收遙遠天體發(fā)出光波的頻率判斷遙遠天體相對于地球的運動速度，利用 的是多普勒效應(yīng)C軍隊過橋需要邁著整齊的步伐，防止共振對橋造成傷害D在機械波的干涉現(xiàn)象中，振動加強點始終位于波峰位置12如圖為一個振蕩電路在某時刻的情況。電容器電容為 C，線圈的自感系數(shù)為 L。下列判 斷正確的是（ ）A電容器兩端電壓正在變大B圖示狀

6、態(tài)下電流正在變大C電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能D電場能和磁場能的相互轉(zhuǎn)化的周期為 2 LC13新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志 愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無 人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護航。紅外線和紫外線相比較（ ）A紅外線的光子能量比紫外線的大B真空中紅外線的波長比紫外線的長C真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大D紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能14如圖所示，單刀雙擲開關(guān) S 先置于 a 端。當(dāng) t=0 時刻開關(guān) S 置于 b 端，若 LC 振蕩電路 的周期 T=0.04s。下列說法正確的是（ ）A

7、t=0.01s 時回路中的電流順時針方向達到最大值Bt=0.02s 時電感線圈中的自感電動勢值最小Ct=0.01s0.02s 時間內(nèi)，電容器極板間電場方向豎直向上且逐漸增大Dt=0.04s0.05s 時間內(nèi)，線圈中的磁場能逐漸減小15醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度電磁血流計由 一對電極 a 和 b 以及一對磁極 N 和 S 構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的使用時，兩電極 a、b 均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如上圖所示由于 血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動，電極 a、b 之間會有微小電勢差在達到平衡 時，血管內(nèi)部的電場可看作是勻強電

8、場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為 零在某次監(jiān)測中，兩觸點間的距離為 3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差 為 160 V，磁感應(yīng)強度的大小為 0.040 T則血流速度的近似值和電極 a、b 的正負為( )A1.3 m/s，a 正、b 負 C1.3 m/s，a 負、b 正B2.7 m/s，a 正、b 負 D2.7 m/s，a 負、b 正二、填空題162011 年 3 月日本本州島海域發(fā)生里氏 9.0 級地震，地震引發(fā)海嘯，瞬間撲向幾乎日本 全部沿海地區(qū)，繼而造成日本福島核電站核泄露。海嘯沖向陸地福島核電站發(fā)生爆炸（1）強烈地震全面癱瘓了日本震區(qū)的地面交通，利用衛(wèi)星遙感技

9、術(shù)可及時了解震區(qū)的受災(zāi) 情況。如圖所示拍攝到的照片是通過_傳回地面。（2）海嘯時產(chǎn)生的“水墻”速度很大，具有很大的_能，破壞力很強。（3）核電站是利用_能轉(zhuǎn)化為_能再轉(zhuǎn)化為_能再轉(zhuǎn)化為 _能來發(fā)電的，目前核電站利用的核反應(yīng)是_（裂變/聚變）；（4）由于海嘯，用于核電站冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的發(fā)電機出現(xiàn)異常，使反應(yīng)堆溫度過高，在這 樣的高溫下，燃料棒中的錯和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出大量氫氣。氫氣泄漏到安全殼和核電 站外部結(jié)構(gòu)之間和空氣混合，最終導(dǎo)致爆炸。產(chǎn)生氫氣過程中，是_能轉(zhuǎn)化為 _能。（5）福島核事故達到了七級，請你說出兩點核輻射造成的危害：_;_ 17有些動物在夜間幾乎什么都看不到，而貓頭鷹在夜間卻有

10、很好的視力，這是因為它能 對某個波段的光線產(chǎn)生視覺。根據(jù)熱輻射理論，物體發(fā)出光的最大波長 與物體的絕對溫m度 滿足關(guān)系式T m2.9 10 3 m K，若貓頭鷹的獵物-蛇在夜間體溫是 27，則它發(fā)出光的最大波長為_m，屬于_波段。18為了測量儲罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容 器 C 置于儲罐中，電容器可通過開關(guān) S 與線圈 L 或電源相連，如圖所示當(dāng)開關(guān)從 a 撥到b 時，由 L 與 C 構(gòu)成的回路中產(chǎn)生周期 T 2LC 的振蕩電流當(dāng)罐中的液面上升時電容器的電容_LC 回路的振蕩頻率_19“嫦娥三號”依靠_（選填“電磁”或“聲”）波將拍到的月貌圖片傳回地球，此

11、波由 真空進入大氣的傳播過程中，保持不變的是_（選填“速度”或“頻率”）20現(xiàn)代通信主要有衛(wèi)星通訊、網(wǎng)絡(luò)通信、_通信和_通信四種方式 ，用 _顆同步衛(wèi)星可以實現(xiàn)全球通信發(fā)射頻率為 AM1000kHz 的電磁波長為_m 21某電臺發(fā)射頻率為 500 kHz 的無線電波，某發(fā)射功率為 10 kW，在距電臺 20 km 的地 方接收到該電波，該電波的波長為_，在此處，每平方米的面積上每秒鐘可接 收到該電波的能量為_22如圖所示，it 圖象表示 LC 振蕩電流隨時間變化的圖象，在 t0 時刻，電路中電容器 的 M 板帶正電，在某段時間里，電路的磁場能在減少，而 M 板仍帶正電，則這段時間對 應(yīng)圖象中_

12、段。23紅外線比紅光波長短，它的顯著作用是熱作用（_）24在 LC 振蕩電路中，當(dāng)電流最大時，電容器兩端電勢差也最大，充電完成時，電勢差最 大，但是電流為 0（_）25X 射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)比 射線更強（_）26可見光_（選填“是”或“不是”）電磁波的一部分；電磁波在真空中的傳播速度 _m/s；在人類歷史上首先捕捉到電磁波的科學(xué)家是_（選填“麥克斯韋”或 “赫茲”）。三、解答題27某居住地 A 位于某山脈的一邊，山脈的另一邊 P 處建有一無線電波發(fā)射站。該發(fā)射站 可發(fā)送頻率為 400kHz 的中波和頻率為 400MHz 的微波，已知無線電波在空氣中的傳播速度 都為 3.0108m/s，則：（1

13、）該中波和微波的波長各是多少？（2）發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過干涉還是衍射后到達居住地 A 處的？（3）哪種波接收效果好？28科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍。電磁波的應(yīng)用也是這樣，它在使人類的生活發(fā)生日新月異變化的同時也存在副作用電磁污染，頻率超過0.1MHz的電磁波的強度足夠大時就會對人體構(gòu)成威脅。按照有關(guān)規(guī)定，人體所受的電磁輻射強度（即單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁波的能量）不得超過某一規(guī)定值 I 。已知某無線通信設(shè)備發(fā)射電磁波的功率為eP，設(shè)該通信設(shè)備向四面八方均勻地發(fā)射電磁波，且電磁波在傳播過程中無能量損失。由數(shù) 學(xué)知識可知，球面的面積 S 4 r2 （式中 r 為球半徑），球半徑與球面總是垂直的。根據(jù) 上述資料，可估算出人體到該通信設(shè)備發(fā)射電磁波處的安全距離至少應(yīng)為多少時，人體所 受的電磁輻射強度才不會超過規(guī)定值？29實驗室里有一水平放置的平行板電容器，知道其電容C 1F在兩板帶有一定電荷時，發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在