【單元練】高中物理選修2第四章【電磁振蕩與電磁波】經(jīng)典練習(xí)題

一、選題1．以下是幾個(gè)教材中的物理公式，其關(guān)于特定物理量符號(hào)、物理量名稱及其在國(guó)際單位制（SI）的用基本單位表示的單位符號(hào)表述中全部正確的是（）公式

符號(hào)

名稱

單位符號(hào)A

aT

32

加速度

m/s

B

S

密度

CD

2TLCBlv

LB

長(zhǎng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度

mkg/

A．A

B．CCD．D解析：A．該表達(dá)式是開普勒第三定律的表達(dá)式式中的是軌道半長(zhǎng)軸，單位是，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．表達(dá)式為電阻定律的表達(dá)式，式子中的ρ是阻率，單位?m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．動(dòng)電路中周期的表達(dá)式應(yīng)該是T

LC式子中的L為線圈的自感系數(shù)，單位H（利，選項(xiàng)C錯(cuò)；．表達(dá)式為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)，其中的B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位是N=1kg/(AAA

2

)選項(xiàng)D正。故選。2．出海捕魚的漁船，船長(zhǎng)會(huì)通過(guò)海事講機(jī)電臺(tái)來(lái)與甲板上的船員溝通，在這個(gè)過(guò)程中需要使海事對(duì)講機(jī)接收頻率與電臺(tái)頻率相同，船員才能用海事對(duì)講機(jī)接收信號(hào)，與此過(guò)程原理相似的是（）A．樂(lè)器利用共鳴腔提高聲音的響度B．節(jié)共振篩的振動(dòng)頻率，以較小的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)質(zhì)量較大的篩箱C．較空曠地方高聲喊，能聽到回聲．大廈底部安裝阻尼器以減大風(fēng)天氣時(shí)大廈的晃動(dòng)幅度B解析：A．海事對(duì)講機(jī)頻率與電臺(tái)頻率相同時(shí)振電流最強(qiáng)，這個(gè)過(guò)程屬于調(diào)諧，是使接收裝置

ZZZZ與信號(hào)產(chǎn)生電諧振的過(guò)程，樂(lè)器利用共鳴腔提高聲音的響度利用波的疊加原理，故錯(cuò)誤；B．節(jié)共振篩的振動(dòng)頻率，以較小的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)質(zhì)量較大的篩箱是使共振篩篩箱發(fā)生共振的過(guò)程，故正確；C．較空曠地方高聲喊，能聽到回聲屬于波的反射，故C錯(cuò)；．大廈底部安裝阻尼器以減大風(fēng)天氣時(shí)大廈的晃動(dòng)幅度的過(guò)程中阻尼器的作用是避免大廈發(fā)生共振，故錯(cuò)。故選。3．調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)片從完旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺(tái)發(fā)出的電信號(hào)，如果要接收到這個(gè)電臺(tái)的信號(hào)，應(yīng)該采取的措施是（）A．增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)C．加調(diào)諧電路中的電容

B．大電源電壓．線圈中的鐵芯抽出D解析：當(dāng)調(diào)諧電路的固有頻率等于接收電磁波的頻率時(shí)，發(fā)生電諧振才能較好地收到電臺(tái)信號(hào)，本題中接收不到信號(hào)的原因是調(diào)諧電路的固有頻率較低，由

f

LC

可知，在電容C無(wú)法再調(diào)節(jié)的情況下，可減小以高

f

，故選。4．2019年視春晚深圳分會(huì)場(chǎng)首次成功實(shí)現(xiàn)4K超清內(nèi)容的5G網(wǎng)絡(luò)傳輸2020年我國(guó)將全面進(jìn)入萬(wàn)互聯(lián)的商用網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代。所謂5G是第五代通信技術(shù)，采用3300~5000MH頻段的無(wú)線電波?，F(xiàn)行的第四代移動(dòng)通信技術(shù)4G，其頻段范圍1880~2635MH。相技而言，其數(shù)據(jù)傳輸速度提升了數(shù)十倍，容量更大，時(shí)延大幅度縮短到1毫以內(nèi)，為產(chǎn)業(yè)革命提供技術(shù)支撐。根據(jù)以上內(nèi)容結(jié)合所學(xué)知識(shí)，判斷下列說(shuō)法正確的是（）A．信號(hào)是縱波信號(hào)是橫波B．信號(hào)和信相遇能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象C．信比信更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象．信比信在真空的傳播速度更小解析：A．信號(hào)和信都是電磁波，而電磁波是橫波，故這些4G和5G信都是橫波，選項(xiàng)錯(cuò)誤；B．于干涉的條件是頻率相等，而信號(hào)和5G信號(hào)的頻率不相等，故它們相遇不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)錯(cuò)；C．長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。而4G信的頻率小，故它的波長(zhǎng)大，所4G信更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C正；．信和信都是電波，它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣榷际枪馑伲际窍嗟鹊?，選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選。5．有一個(gè)

LC

接收電路，原來(lái)接收較低頻率的電磁波，現(xiàn)在要想接收較高頻率的電磁波，下列調(diào)節(jié)正確的是（）

A．增加電源電壓C．可動(dòng)電容器的動(dòng)片適當(dāng)旋出一些解析：

B．用調(diào)頻的調(diào)制方式．線圈中插入鐵芯．大接電路的頻率，由公式

f

1

LC

可知應(yīng)減小電容或電感，所以錯(cuò)誤；C．可動(dòng)電容器的動(dòng)片適當(dāng)旋出一些，正對(duì)面積減小，則減小了電容，增大LC接電的頻率，所以正確；．線圈中插入鐵芯，增大了感，則減小

LC

接收電路的頻率，所以錯(cuò)誤；故選。6．用如圖甲所示的振蕩電路發(fā)射無(wú)線波，高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩如圖乙所示，人對(duì)著話筒說(shuō)話產(chǎn)生的低頻振蕩如圖丙所示，根據(jù)乙、丙兩個(gè)圖像，發(fā)射出去的調(diào)幅電磁波圖像應(yīng)是（）A．

B．C．

．

B解析：使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)，叫調(diào).制共有兩種方式：一是調(diào)幅，即通過(guò)改變電

磁波的振幅來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)加載；另一是調(diào)頻，即通過(guò)改變頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)加載電磁由選項(xiàng)的圖形可知，該調(diào)制波為調(diào)幅波，即發(fā)射信號(hào)的振幅隨聲音信號(hào)振幅的變化而變化，所以正；錯(cuò)；故選。7．新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長(zhǎng)城。志愿者用非接觸式體溫測(cè)量?jī)x，通過(guò)人體輻射的紅外線測(cè)量體溫，防控人員用紫外線燈在無(wú)人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)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．空中紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的長(zhǎng)C．空中紅外線的傳播速度比紫外線的大．外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而外線不能B解析：A．因?yàn)榧t外線的頻率小于紫外線，根據(jù)可知紅外線的光子能量比紫外線的低，故A錯(cuò)誤；B．據(jù)

c可知紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故B正；C．空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的，故C錯(cuò)誤；．都具有偏振現(xiàn)象，故錯(cuò)誤。故選。8．下列說(shuō)法正確的是（）A．用三棱鏡觀察太陽(yáng)光譜是利用光的干現(xiàn)象B．光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象C．標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象．振電路中，電容器剛放電完畢時(shí)，電容器極板上電量最多，電路電流最小解析：A．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是用光發(fā)生折射而形成色散現(xiàn)象，故錯(cuò)誤；B．導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用了光由光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生全反射性質(zhì)，故B正確；C．標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，故C錯(cuò)；．振電路中，電容器剛放電完畢時(shí)，電容器極板上電量最小，電路電流最大故D錯(cuò)誤。故選。9．如圖為L(zhǎng)C回路電流隨時(shí)間變化的圖象，規(guī)定回路中順時(shí)針電流方向?yàn)檎?。在tT時(shí)，對(duì)應(yīng)的電路是下圖中的（）

A．

B．

C．

．

D解析：【分析】由圖像可知，在時(shí)電流最大，則回路中磁場(chǎng)能最大，電場(chǎng)能最小，說(shuō)電容器放電；由圖可得，在

T

T

的時(shí)間內(nèi)，回路中的電流為順時(shí)針?lè)较?，即順時(shí)針?lè)较虻碾娏鞣烹?，電流從上?jí)板流出，故ACD錯(cuò)誤，正。故選。10．是第五代移動(dòng)通信網(wǎng)”的簡(jiǎn)稱，目前世界各國(guó)正大力發(fā)展5G網(wǎng)．網(wǎng)絡(luò)使用的無(wú)線電波通信頻率在GHz以上的超高頻段和極高頻段（圖所示），比目前4G及下網(wǎng)絡(luò)（通信頻率在0.3GHz～間特高頻段）擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率．未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率（指單位時(shí)間傳送的數(shù)據(jù)量小）可達(dá)bps（為per的英文縮寫即比特率、比/秒），4G網(wǎng)絡(luò)的50-100倍關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無(wú)線電波，下列說(shuō)法正確的是A．在真空中的傳播速度更快B．真空中的波長(zhǎng)更長(zhǎng)C．射的本領(lǐng)更強(qiáng)．率更高，相同時(shí)間傳遞的息量更大D解析：A、無(wú)線電波（電磁波）在真空的傳播速與光速相同，保持不變，其速度與頻率沒(méi)有關(guān)系，故錯(cuò)誤；BC由公式

c

f

可知：

cf

，頻率變大，波長(zhǎng)變短，衍射本領(lǐng)變?nèi)?，故BC錯(cuò)；、線電波（電磁波）頻率越，周期越小，相同時(shí)間內(nèi)可承載的信息量越大，故D正

確．二、填題11．場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨間變的四種情況，如圖所示，其中能產(chǎn)生電場(chǎng)的有__________圖的磁場(chǎng)，能產(chǎn)生持續(xù)電磁波的____________圖的磁場(chǎng)。A．

B．

C．．

BCDBD解析：[1]．據(jù)麥克韋的電磁場(chǎng)理論，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)．故都以產(chǎn)生電場(chǎng)．[2]．期性變的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，從而產(chǎn)生電磁波，故只有B可產(chǎn)生電磁波．12．機(jī)是一部可移動(dòng)設(shè)不使用手機(jī)的合_無(wú)線電通信飛機(jī)雷雨天解析：線電通信飛、雷雨[1]手是一部移動(dòng)的無(wú)線電通信設(shè)備，在飛行的飛機(jī)上、雷雨天，都不宜使用手機(jī)；因?yàn)槭謾C(jī)的電磁波會(huì)干擾其它的電磁波。13．磁波譜中波長(zhǎng)最長(zhǎng)和短的電磁波分別和線電波射線解析：線電波射[1][2]照波長(zhǎng)的逐漸變短的次序，電磁波譜可大致分為：無(wú)線電波，微波，紅外線，可見光，紫外線，倫琴射線，γ射線，所以電磁波譜中波長(zhǎng)最長(zhǎng)和最短的電磁波別是無(wú)線電波和射線。14．LC振電路中，電容器上的帶電量從最大值變化到零所需的最短時(shí)間________.【解析】解析：

2

【解析】[1]．振電路的周期T＝πLC，其電容器上的帶電從最大值變化到零的最短時(shí)間t

T

，所以t

2

.15．照有關(guān)規(guī)定，工作場(chǎng)受到的電磁輻射強(qiáng)度（單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量）不得超過(guò)0.50瓦米2

．若一小型無(wú)線通訊裝置的電輻射功率是1瓦那

00么在距離該通訊裝置_______以是符合規(guī)定的安全區(qū)域（已知球面面積為S=4）4m解析：設(shè)規(guī)定的安全區(qū)域距離為R，球的面積為S=42.(1)則在秒球面獲得的能量為(2)在球面上單位面積的電磁輻射能量=E/S(3)由于工作場(chǎng)所受到的電磁輻射強(qiáng)(單時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能不超過(guò)0.50瓦米2所以

0

0.5瓦米(4)由1)(2)(3)(4)聯(lián)可：故答案為0.4m.16．代通信主要有衛(wèi)星通、網(wǎng)絡(luò)通信通和通四種方式，________顆步衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通信．發(fā)射頻率為的磁波長(zhǎng)為_______m微波光纖三300【分析】要解答本題需掌握：微波通信衛(wèi)星通信光纖通信網(wǎng)絡(luò)通訊組成了現(xiàn)代的通信網(wǎng)絡(luò)三顆同步衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通信2)根據(jù)公式波速=波長(zhǎng)×率（c=λf）可進(jìn)行計(jì)算注意波速c=3×1解析：波光三300【分析】(1)要答本題需掌握：微波通信、衛(wèi)星通信光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通訊組成了現(xiàn)代的通信網(wǎng)絡(luò)．三顆同步衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通信．(2)根公式波速波頻率c）可進(jìn)行計(jì)算，注意波速=3×10m/s.現(xiàn)在的通信方式很多，主要有微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信、網(wǎng)絡(luò)通訊等，這些通信方式組成了現(xiàn)代的通信網(wǎng)絡(luò)．在衛(wèi)星通訊中，用三顆同步衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)全球通信．因?yàn)椴ㄋ俨ㄩL(zhǎng)頻（=λf）波速=3×108．波長(zhǎng)：

38f16Hz

300m

.【點(diǎn)睛】本題主要考查學(xué)生對(duì)：現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊的了解和掌握，是一道基礎(chǔ)題．對(duì)電磁波公式的熟練應(yīng)用是本題的難點(diǎn)．．紅外線最顯著的特性是它的，外線具較強(qiáng)____________X射是波長(zhǎng)很短____________，射穿透物質(zhì)的本領(lǐng)____________。熱作用化學(xué)作用電磁波很強(qiáng)解析：作用化作用電波很強(qiáng)[1]根電磁波中介紹的電磁波特性可知，紅外線最顯著的特性就是熱作用，所以可以利用紅外線來(lái)加熱物體，烘干油漆和谷物，進(jìn)行醫(yī)療等；[2]根電磁波中介紹的電磁波特性可知，紫外線最顯著的特性就是化學(xué)作用，可利用紫外線消毒，也可用來(lái)驗(yàn)鈔等；[3][4]根據(jù)電磁波譜中介紹的電磁波特性可知X射是波長(zhǎng)很短的電磁波，具有很強(qiáng)的穿

γγ透能力。18．了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射的實(shí)，在發(fā)射場(chǎng)建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射廣播與電視信號(hào)。如圖所示，已知傳輸無(wú)線電廣播信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為50m，傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為，了不讓山脈擋住信號(hào)的傳，城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射的實(shí)況，必須通過(guò)建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)________（無(wú)線電廣播信或電信號(hào)）原因是。電視信號(hào)電視信號(hào)的波長(zhǎng)短沿直線傳播受山坡阻擋解析：視信號(hào)電信號(hào)的波長(zhǎng)短，沿直線傳播，受山坡阻擋[1][2]輸無(wú)線電廣播信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為

550m

，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為

，兩者相比較，傳輸電視信號(hào)所用的電磁波更不容易繞過(guò)一般高度的山頭，則要讓城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射的實(shí)況，必須轉(zhuǎn)發(fā)波長(zhǎng)較短的電視信號(hào)。19．外線是一種光波，它波長(zhǎng)比無(wú)線電_，比可見_。（選填“長(zhǎng)或“短）短長(zhǎng)解析：長(zhǎng)[1][2]磁波按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短有：無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、射線，故紅外線的波長(zhǎng)比無(wú)線電波短，比可見光長(zhǎng)。20．外線具有較高的能量___________消；具有__________效，能激發(fā)許多物質(zhì)發(fā)光。滅菌熒光解析：菌熒[1]紫線具有高的能量，能滅菌消毒；[2]紫線還具有熒光效應(yīng)，能激發(fā)許多物質(zhì)發(fā)光。三、解題21．旋加速器中的磁感應(yīng)度為B，加速的粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，LC振器作為帶電粒子加速的交流高頻電源，電感L和電容的數(shù)值應(yīng)該滿足什么條件？解析：

m2

2回旋加速器中粒子運(yùn)動(dòng)的周期為T

qB振電路的周期T

'

用振器作為帶電粒子加速的交流高頻電源，則振蕩電路的周期等于粒子運(yùn)動(dòng)周

μsμμsμ期即qB

LC即

m222．們通常聽到的聲音是聲波來(lái)傳播的，而手機(jī)接收的是電磁波。請(qǐng)你小結(jié)一下：聲波和電磁波有哪些地方是相同的？有哪些地方存在著差異？解析：同點(diǎn)：都有波的一切特性，比如都能產(chǎn)生反射、干涉、衍射等現(xiàn)象，波速、波長(zhǎng)、頻率具有同樣的關(guān)系；不同的：產(chǎn)生的機(jī)理不一樣，聲波是由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的；電磁波中的無(wú)線電波是由同相且互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中衍生發(fā)射的震蕩粒子波，光由電子的激發(fā)產(chǎn)生，射線由原子核衰變產(chǎn)生；還有電磁波傳播不需要介質(zhì)，聲音的傳播需要介質(zhì)。相同點(diǎn)：都有波的一切特性，比如都能產(chǎn)生反射、干涉、衍射等現(xiàn)象，波速、波長(zhǎng)、頻率具有同樣的關(guān)系；不同的：產(chǎn)生的機(jī)理不一樣，聲波是由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的；電磁波中的無(wú)線電波是由同相且互相垂直的電場(chǎng)與磁場(chǎng)在空間中衍生發(fā)射的震蕩粒子波，光由電子的激發(fā)產(chǎn)生，射線由原子核衰變產(chǎn)生；還有電磁波傳播不需要介質(zhì)，聲音的傳播需要介質(zhì)。23．雷達(dá)站正在跟蹤一架機(jī)，此時(shí)飛機(jī)正朝著雷達(dá)站方向勻速飛來(lái)。某一時(shí)刻雷達(dá)發(fā)出一個(gè)無(wú)線電脈沖，經(jīng)200后收到反射波；隔0.8s后再發(fā)出一個(gè)脈沖，經(jīng)198收反射波。求飛機(jī)的飛行速度。解析375m/飛機(jī)接受到第一個(gè)無(wú)線電脈沖時(shí)距離雷達(dá)得距離為tx飛機(jī)接受到第一個(gè)無(wú)線電脈沖時(shí)距離雷達(dá)得距離為tx則在0.8s時(shí)內(nèi)飛機(jī)的位移x1

2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得則飛機(jī)的飛行速度

300m/s375m/st0.824．國(guó)第一顆人造衛(wèi)星用MHz和19.995MHz的磁波發(fā)送信號(hào)，求這兩種電磁波的波長(zhǎng)。解析：，15.004m

12121212f=20.009MHz=2.0009×107Hzf=19.995MHz=1.9995×107Hz根據(jù)波速公式得

c8m14.993mf1cf72這兩種頻率的電磁波的波長(zhǎng)各是，。25．了測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電體的高度，將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容置于儲(chǔ)罐中，電容C可通過(guò)開關(guān)與感L或電源相連，如圖所示。當(dāng)開關(guān)從a撥到b時(shí)，由電感L與電容構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流?，F(xiàn)知道平行板電容器極板面積一定、兩極板間距離一定的條件下，平行板電容器的電容與兩極板間是否有電介質(zhì)存在著確定的關(guān)系，當(dāng)兩極板間充入電介質(zhì)時(shí)，電容增大。問(wèn)：當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度降低時(shí)，所測(cè)得的LC

回路振蕩電流的頻率如何變化？解析：率增大當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度降低時(shí)，電容器兩極板之間的電解質(zhì)減少，則電容器電容減小，因?yàn)殡姼胁蛔儯鶕?jù)T

可知周期T變，則頻率增大。26．圖甲、乙所示是發(fā)射磁波時(shí)常用的信號(hào)調(diào)制方式，請(qǐng)問(wèn)這兩種調(diào)制方式有什么不同？

0010100101解析：解析甲為調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而改變。乙為調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)而改變。．圖所示坐