20182019学年人教版高中物理选修21 第五章 电磁波 通信技术 单元测试

2019-2019学年人教版高中物理选修2-1 第五章 电磁波 通信技术 单元测试一、单选题1.关于LC振荡电路中的振荡电流，下列说法中正确的是() A.振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大B.振荡电流为零时，线圈中自感电动势为零C.振荡电流增大的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能D.振荡电流减小的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能2.在LC回路里发生电磁振荡时，振荡电流从正的最大值变为负的最大值所用的最短时间是（） A.B.C.D.3.当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将 （ ） A.减小B.增大C.不变D.以上都不对4.关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是（ ） A.变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场B.麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在C.无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、射线都是电磁波D.紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够灭菌消毒5.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的有（） A.电磁波不能在真空中传播B.变化的电场一定能产生变化的磁场C.电磁波在真空中传播的速度是340m/sD.变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播形成电磁波6.在LC电路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是() A.电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期B.当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零C.提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大D.要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积7.关于电磁场理论，下面几种说法中正确的是（ ） A.在电场的周围空间一定产生磁场B.任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场C.均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场D.振荡电场在周围空间产生振荡磁场二、多选题8.如图所示，一个闭合导线圈静置于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电流下列说法正确的是（ ）A.磁场变化时，会在空间激发一种电场B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力D.以上说法都不对9.如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时（ ）A.a点电势比b点低B.电容器两极板间场强正在减小C.电路中电场能正在增大D.线圈中感应电动势正在增大10.用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是() A.增大电容器两极板间的距离B.减小电容器两极板间的距离C.减小电容器两极板的正对面积D.在电容器两极板间加入电介质三、填空题11.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了这一预言电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、_、射线南京调频音乐电台的播放频率是105.8MHz ， 已知电磁波的传播速度为3.0108m/s ， 则该电台信号的波长是_m 12.如图所示,原线圈接频率为f 的交流电源,将电感为L的副线圈接一个适当的电 容器成为LC振荡电路,这种振荡和机械振动中的_振动相类似,其振荡周期等于_。改变电容器的电容量,当电容等于_时,振荡电流的幅度值可达最大值。 13.现代通信主要有卫星通迅、网络通信、_通信和_通信四种方式 ，用_颗同步卫星可以实现全球通信发射频率为AM1000kHz的电磁波长为_m 四、综合题14.如果中央广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6000km处有一台收音机，求： （1）此电磁波的波长是多大？ （2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机？ 15.在真空中传播的波长为15m的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度变为2108m/s ， 求： （1）该电磁波的频率是多少赫兹？ （2）该电磁波在此介质中的波长是多少？ 答案解析部分一、单选题1.【答案】D 【解析】【解答】振荡电流最大时为电容器放电结束瞬间，场强为零，A选项错误；振荡电流为零时，其要改变方向，这时电流变化最快，电流变化率最大，线圈中的自感电动势最大，B选项错误；振荡电流增大时，线圈中的电场能转化为磁场能，C选项错误；振荡电流减小时，线圈中的磁场能转化为电场能，D选项正确。【分析】理解LC振荡电路充放电的过程，根据相关内容解答。2.【答案】C 【解析】【分析】LC振荡电路一个周期内电容器充放电两次，电流周期性变化一次，所以半个周期的时间振荡电流从正的最大值变为负的最大值，又因为，故答案选C。【点评】解题关键是熟练掌握LC振荡电路电流的周期性变化规律。3.【答案】C 【解析】【分析】同种介质中各种频率的电磁波速度不相等，而在真空中和空气中各种频率的电磁波传播速度相同，根据c=f知，f越低，越长由c=f知：电磁波频率越高，波长越小。故答案选C。【点评】电磁波会由于产生机理不同具有不同的频率，所以的电磁波在没有介质的情况下传播速度是相同的即电磁波在真空中的传播速度是3108 m/s；属于基础题，应熟练掌握。4.【答案】B 【解析】【解答】解：A、变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场所以电场和磁场总是相互联系着的，故A正确；B、麦克斯韦只是预言了电磁波的存在；是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在；故B错误；C、电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线，故B正确；D、紫外线的波长比紫光的短，它可以进行灭菌消毒；故D正确；本题选择错误的，故选：B【分析】电磁波是由变化电磁场产生的，电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线它们的波长越来越短，频率越来越高5.【答案】D 【解析】【解答】A、电磁波是一种物质，可在真空中传播，电磁波在真空中的传播速度总是3108m/s，等于光速，故A、C错误；B、变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产电场，但非均匀变化电场能生非均匀变化磁场，若是均匀变化的电场，则产生恒定的磁场，故B错误；D、电磁场是由变化的电场和磁场，从发生区域由近及远的传播形成电磁波，故D正确；故选：D【分析】变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场；非均匀变化的电场产生变化的磁场，非均匀变化的磁场产生变化的电场；电场与磁场统称为电磁场；电磁场从发生区域由近及远的传播称为电磁波；电磁波是一种物质，可在真空中传播，真空并不空，它有场这种物质；电磁波在真空中的传播速度总是3108m/s6.【答案】D 【解析】【解答】电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压等无关，C错误；提高振荡频率，就是减小振荡周期，可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C，达到增大振荡频率的目的，D正确【分析】理解LC振荡电路充放电的过程，根据相关内容解答。7.【答案】D 【解析】【分析】正确理解麦克斯韦电磁理论内容：变化着的电场产生磁场，变化着的磁场产生电场。在静电场周围没有磁场产生，故A错误。变化的电场周围不一定产生变化的磁场，但若是均匀变化的电场周围产生恒定的磁场故B错误。均匀变化的电场只会产生恒定的磁场，故C错误。周期性变化的电场会产生周期性变化的磁场，同理周期性变化的磁场也会产生周期性变化的电场，故D正确。故选：D。【点评】麦克斯韦的电磁场理论中变化的分类：均匀变化与非均匀（或周期性）变化。二、多选题8.【答案】A,C 【解析】【解答】解：麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；A、由上可知，磁场变化时，会在空间激发一种电场，故A正确；B、C、因线圈处于激发的电场中，电场力使电荷定向移动，从而产生了感生电流，故B错误C正确；D、由于AC正确，故D错误故选：AC【分析】根据麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场，即可求解9.【答案】A,B 【解析】【解答】解：结合图中的磁场的方向，根据安培定则，线圈中的电流从b到a，此时电流正在增强，表明电容器正在放电，所以下板带正电，上板带负电a点电势比b点低，电容器两极板间场强正在减小，电场能在减小，电流放电变慢，线圈中感应电动势变小故AB正确，CD错误故选：AB【分析】根据磁场方向由安培定则判断电流方向，电流方向是正电荷移动方向，根据电流方向及电容器充放电情况判断极板带电情况振荡电路中有两种能：电场能和磁场能，根据能量守恒定律分析能量的变化10.【答案】B,D 【解析】【解答】由可知，要增大发射电磁波的波长，必须减小振荡电路的振荡频率f；由 可知，要减小f ， 就必须增大平行板电容器的电容C或电感L；由 可知，要增大C，就必须减小电容器两极板间的距离或在电容器两极板间加入电介质，故选答案BD【分析】对振荡电路产生的电磁波的频率公式为： = 和电磁波波速与波长关系为：c= 的理解三、填空题11.【答案】X射线；2.8 【解析】【解答】按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、紫外线和射线由v=f可知，= = =2.8m；故答案为：X射线，2.8【分析】电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和射线12.【答案】受迫；【解析】【解答】变压器的副线圈中感应电流的频率与原线圈中的电流频率相同,类似于机械振动中的受迫振动,其振荡周期为 ,改变电容器的电容量,可以改变LC振荡回路的固有频率,当固有频率与接收信号的频率相等时,发生电谐振,即f= 求得 【分析】对电谐振的理解和应用。13.【答案】微波；光纤；三；300 【解析】【解答】现在的通信方式很多，主要有微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通讯等，这些通信方式组成了现代的通信网络在卫星通讯中，用三颗同步卫星可以实现全球通信因为波速=波长频率（ ），波速c=3108m/s 则波长： 【分析】了解现在的通信方式、原理，根据相关知识解答问题。四、综合题14.【答案】（1）根据波长、波速与频率的关系：v=f，得： （2）电磁波在空气在匀速传播，所以传播的时间： 【解析】【解答】根据波长、波速与频率的关系：v=f得： 电磁波在空气在匀速传播，所以传播的时间： 答：（1）此电磁波的波长是600m；（2）从电台发出的信号经过0.02s时间可以到达收音机【分析】根