【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．以下是幾個教材中的物理公式，其關(guān)于特定物理量符號、物理量名稱及其在國際單位制（SI）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A

aT

32

加速度

m/s

B

S

密度

CD

2TLCBlv

LB

長度磁感應(yīng)強度

mkg/

A．A

B．CCD．D解析：A．該表達式是開普勒第三定律的表達式式中的是軌道半長軸，單位是，選項A錯誤；B．表達式為電阻定律的表達式，式子中的ρ是阻率，單位?m，選項B錯誤；C．動電路中周期的表達式應(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C錯；．表達式為感應(yīng)電動勢表達，其中的B為磁感應(yīng)強度，單位是N=1kg/(AAA

2

)選項D正。故選。2．出海捕魚的漁船，船長會通過海事講機電臺來與甲板上的船員溝通，在這個過程中需要使海事對講機接收頻率與電臺頻率相同，船員才能用海事對講機接收信號，與此過程原理相似的是（）A．樂器利用共鳴腔提高聲音的響度B．節(jié)共振篩的振動頻率，以較小的驅(qū)動力驅(qū)動質(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)天氣時大廈的晃動幅度B解析：A．海事對講機頻率與電臺頻率相同時振電流最強，這個過程屬于調(diào)諧，是使接收裝置

ZZZZ與信號產(chǎn)生電諧振的過程，樂器利用共鳴腔提高聲音的響度利用波的疊加原理，故錯誤；B．節(jié)共振篩的振動頻率，以較小的驅(qū)動力驅(qū)動質(zhì)量較大的篩箱是使共振篩篩箱發(fā)生共振的過程，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；．大廈底部安裝阻尼器以減大風(fēng)天氣時大廈的晃動幅度的過程中阻尼器的作用是避免大廈發(fā)生共振，故錯。故選。3．調(diào)諧電路的可變電容器的動片從完旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺發(fā)出的電信號，如果要接收到這個電臺的信號，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，發(fā)生電諧振才能較好地收到電臺信號，本題中接收不到信號的原因是調(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年視春晚深圳分會場首次成功實現(xiàn)4K超清內(nèi)容的5G網(wǎng)絡(luò)傳輸2020年我國將全面進入萬互聯(lián)的商用網(wǎng)絡(luò)新時代。所謂5G是第五代通信技術(shù)，采用3300~5000MH頻段的無線電波?，F(xiàn)行的第四代移動通信技術(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，判斷下列說法正確的是（）A．信號是縱波信號是橫波B．信號和信相遇能產(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，選項錯誤；B．于干涉的條件是頻率相等，而信號和5G信號的頻率不相等，故它們相遇不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，選項錯；C．長越長越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。而4G信的頻率小，故它的波長大，所4G信更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項C正；．信和信都是電波，它們在真空中的傳播速度都是光速，都是相等的，選項錯誤。故選。5．有一個

LC

接收電路，原來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．可動電容器的動片適當(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，所以錯誤；C．可動電容器的動片適當(dāng)旋出一些，正對面積減小，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，所以錯誤；故選。6．用如圖甲所示的振蕩電路發(fā)射無線波，高頻振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩如圖乙所示，人對著話筒說話產(chǎn)生的低頻振蕩如圖丙所示，根據(jù)乙、丙兩個圖像，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，即通過改變電

磁波的振幅來實現(xiàn)信號加載；另一是調(diào)頻，即通過改變頻率來實現(xiàn)信號加載電磁由選項的圖形可知，該調(diào)制波為調(diào)幅波，即發(fā)射信號的振幅隨聲音信號振幅的變化而變化，所以正；錯；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．空中紅外線的波長比紫外線的長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．因為紅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錯誤；B．據(jù)

c可知紅外線的波長比紫外線的波長長，故B正；C．空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的，故C錯誤；．都具有偏振現(xiàn)象，故錯誤。故選。8．下列說法正確的是（）A．用三棱鏡觀察太陽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．標準平面檢查光學(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，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)時會發(fā)生全反射性質(zhì)，故B正確；C．標準平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，故C錯；．振電路中，電容器剛放電完畢時，電容器極板上電量最小，電路電流最大故D錯誤。故選。9．如圖為LC回路電流隨時間變化的圖象，規(guī)定回路中順時針電流方向為正。在tT時，對應(yīng)的電路是下圖中的（）

A．

B．

C．

．

D解析：【分析】由圖像可知，在時電流最大，則回路中磁場能最大，電場能最小，說電容器放電；由圖可得，在

T

T

的時間內(nèi)，回路中的電流為順時針方向，即順時針方向的電流放電，電流從上級板流出，故ACD錯誤，正。故選。10．是第五代移動通信網(wǎng)”的簡稱，目前世界各國正大力發(fā)展5G網(wǎng)．網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻率在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．未來網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率（指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量?。┛蛇_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)使用的無線電波，下列說法正確的是A．在真空中的傳播速度更快B．真空中的波長更長C．射的本領(lǐng)更強．率更高，相同時間傳遞的息量更大D解析：A、無線電波（電磁波）在真空的傳播速與光速相同，保持不變，其速度與頻率沒有關(guān)系，故錯誤；BC由公式

c

f

可知：

cf

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

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

B．

C．．

BCDBD解析：[1]．據(jù)麥克韋的電磁場理論，變化的磁場產(chǎn)生電場．故都以產(chǎn)生電場．[2]．期性變的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場，從而產(chǎn)生電磁波，故只有B可產(chǎn)生電磁波．12．機是一部可移動設(shè)不使用手機的合_無線電通信飛機雷雨天解析：線電通信飛、雷雨[1]手是一部移動的無線電通信設(shè)備，在飛行的飛機上、雷雨天，都不宜使用手機；因為手機的電磁波會干擾其它的電磁波。13．磁波譜中波長最長和短的電磁波分別和線電波射線解析：線電波射[1][2]照波長的逐漸變短的次序，電磁波譜可大致分為：無線電波，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最長和最短的電磁波別是無線電波和射線。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間t

T

，所以t

2

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

．若一小型無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)由于工作場所受到的電磁輻射強(單時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能不超過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)星可以實現(xiàn)全球通信．發(fā)射頻率為的磁波長為_______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)星可以實現(xiàn)全球通信2)根據(jù)公式波速=波長×率（c=λf）可進行計算注意波速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)星可以實現(xiàn)全球通信．(2)根公式波速波頻率c）可進行計算，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)星可以實現(xiàn)全球通信．因為波速波長頻（=λf）波速=3×108．波長：

38f16Hz

300m

.【點睛】本題主要考查學(xué)生對：現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊的了解和掌握，是一道基礎(chǔ)題．對電磁波公式的熟練應(yīng)用是本題的難點．．紅外線最顯著的特性是它的，外線具較強____________X射是波長很短____________，射穿透物質(zhì)的本領(lǐng)____________。熱作用化學(xué)作用電磁波很強解析：作用化作用電波很強[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加熱物體，烘干油漆和谷物，進行醫(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，也可用來驗鈔等；[3][4]根據(jù)電磁波譜中介紹的電磁波特性可知X射是波長很短的電磁波，具有很強的穿

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

550m

，而傳輸電視信號所用的電磁波波長為

，兩者相比較，傳輸電視信號所用的電磁波更不容易繞過一般高度的山頭，則要讓城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射的實況，必須轉(zhuǎn)發(fā)波長較短的電視信號。19．外線是一種光波，它波長比無線電_，比可見_。（選填“長或“短）短長解析：長[1][2]磁波按波長從長到短有：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、射線，故紅外線的波長比無線電波短，比可見光長。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動的周期為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動周

μsμμsμ期即qB

LC即

m222．們通常聽到的聲音是聲波來傳播的，而手機接收的是電磁波。請你小結(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：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、頻率具有同樣的關(guān)系；不同的：產(chǎn)生的機理不一樣，聲波是由機械振動產(chǎn)生的；電磁波中的無線電波是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發(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：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、頻率具有同樣的關(guān)系；不同的：產(chǎn)生的機理不一樣，聲波是由機械振動產(chǎn)生的；電磁波中的無線電波是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發(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．雷達站正在跟蹤一架機，此時飛機正朝著雷達站方向勻速飛來。某一時刻雷達發(fā)出一個無線電脈沖，經(jīng)200后收到反射波；隔0.8s后再發(fā)出一個脈沖，經(jīng)198收反射波。求飛機的飛行速度。解析375m/飛機接受到第一個無線電脈沖時距離雷達得距離為tx飛機接受到第一個無線電脈沖時距離雷達得距離為tx則在0.8s時內(nèi)飛機的位移x1

2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得則飛機的飛行速度

300m/s375m/st0.824．國第一顆人造衛(wèi)星用MHz和19.995MHz的磁波發(fā)送信號，求這兩種電磁波的波長。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各是，。25．了測量儲罐中不導(dǎo)電體的高度，將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容置于儲罐中，電容C可通過開關(guān)與感L或電源相連，如圖所示。當(dāng)開關(guān)從a撥到b時，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，電容增大。問：當(dāng)儲罐內(nèi)的液面高度降低時，所測得的LC

回路振蕩電流的頻率如何變化？解析：率增大當(dāng)儲罐內(nèi)的液面高度降低時，電容器兩極板之間的電解質(zhì)減少，則電容器電容減小，因為電感不變，根據(jù)T

可知周期T變，則頻率增大。26．圖甲、乙所示是發(fā)射磁波時常用的信號調(diào)制方式，請問這兩種調(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的強弱而改變。乙為調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號而改變。．圖所示坐