【单元练】高中物理选修2【电磁振荡与电磁波】经典练习题

1、一、选择题.以下是几个教材中的物理公式，其中关于特定物理量符号、物理量名称及其在国际单位 制（SI）中的用基本单位表示的单位符号表述中全部正确的是（）公式符号名称单位符号Ak =丝T 2a加速度m/s2BR=p Lp密度(kg . m3)/(A . s2)CT二三 LLCL长度mDE = BlvB磁感应强度kg/ (A . s2 )A. AB. BC. CD. DD解析：DA.该表达式是开普勒第三定律的表达式，式中的。是轨道半长轴，单位是m,选项A错 误；B.该表达式为电阻定律的表达式，式子中的p是电阻率，单位是Q-m,选项B错误；C.振动电路中周期的表达式应该是T = 2兀 LLC式子中的L

2、为线圈的自感系数，单位H （亨利），选项C错误；D.该表达式为感应电动势表达式，其中的B为磁感应强度，单位是Nkg m/s21T=1 -=1 g =1kg/（A s2） A m A m选项D正确。故选Do.出海捕鱼的渔船，船长会通过海事对讲机电台来与甲板上的船员沟通，在这个过程中需 要使海事对讲机接收频率与电台频率相同，船员才能用海事对讲机接收信号，与此过程原 理相似的是（ ）A.乐器利用共鸣腔提高声音的响度.调节共振筛的振动频率，以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱C.在较空旷地方高声喊，能听到回声D.在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度B解析：BA.海事对讲机频率与电台频率相同时

3、振荡电流最强，这个过程属于调谐，是使接收装置与信号产生电谐振的过程，乐器利用共鸣腔提高声音的响度利用波的叠加原理，故A错误；B.调节共振筛的振动频率，以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱是使共振筛与筛箱发生共 振的过程，故B正确；C.在较空旷地方高声喊，能听到回声属于波的反射，故C错误；D.在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度的过程中阻尼器的作用是避 免大厦发生共振，故D错误。故选B。.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B.加大电源电压C.增加调谐电路中的电容

4、D.将线圈中的铁芯抽出D解析：D当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时，发生电谐振才能较好地收到电台信号，1本题中接收不到信号的原因是调谐电路的固有频率较低，由f =: 玄 可知，在电容C无法再调节的情况下，可减小L以提高f,故选D。. 2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。2020年我国 将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。所谓5G是指第五代通信技术，采用33005000MHz频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G,其频段范围是18802635MHZ。5G相比4G技术而言，其数据传输速度提升了数十倍，容量更大，时延大 幅度缩短到1毫秒以内，为产业

5、革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识，判断下 列说法正确的是（ ）4G信号是纵波，5G信号是横波4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象4G信号比5G信号更容易发生衍射现象4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小C解析：CA. 4G信号和5G信号都是电磁波，而电磁波是横波，故这些4G和5G信号都是横波，选 项A错误；B.由于干涉的条件是频率相等，而4G信号和5G信号的频率不相等，故它们相遇不能产 生干涉现象，选项B错误；C.波长越长越容易发生衍射现象。而4G信号的频率小，故它的波长大，所以4G信号更 容易发生衍射现象，选项C正确；D. 4G信号和5G信号都是电磁波，它们在真空中的传播速度都是

6、光速，都是相等的，选 项D错误。故选C。5.有一个LC接收电路，原来接收较低频率的电磁波，现在要想接收较高频率的电磁波， 下列调节正确的是（）A.增加电源电压C.把可动电容器的动片适当旋出一些B.使用调频的调制方式B.使用调频的调制方式D.在线圈中插入铁芯CAB.增大LC接收电路的频率，由公式f =12冗LC可知应减小电容或电感，所以AB错误；C.把可动电容器的动片适当旋出一些，正对面积减小，则减小了电容，增大LC接收电路 的频率，所以C正确；D.在线圈中插入铁芯，增大了电感，则减小LC接收电路的频率，所以D错误；故选C。.用如图甲所示的振荡电路发射无线电波，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所

7、示，人 对着话筒说话产生的低频振荡如图丙所示，根据乙、丙两个图像，发射出去的调幅电磁波 图像应是（ ）高频振荡器高频振荡器是调幅，即通过改变电使电磁波随各种信号而改变的技术，叫调制.调制共有两种方式:是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率来实现信号加载电磁波由各选 项的图形可知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化，所 以B正确；ACD错误；故选B。.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

8、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.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B解析：BA.因为红外线的频率小于紫外线，根据E = h可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；B .根据CV 二一九可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正确；C.真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；D.光都具有偏振现象，故D错误。故选B。.下列说法正确的是（）A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D.在

9、LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小B 解析：BA.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故A错误；B.光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射的性质，故B 正确；C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C错误；D.在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最小，电路电流最大，故 D错误。故选B。.如图为LC回路中电流随时间变化的图象，规定回路中顺时针电流方向为正。在t = T 时，对应的电路是下图中的（）解析：D【分析】由图像可知，在T时电流最大，则回路中磁场能最大，电场能最小，说

10、明电容器放电；由3G图可得，在4 t-t的时间内，回路中的电流为顺时针方向，即顺时针方向的电流放电， 电流从上级板流出，故ACD错误，D正确。故选D。. 5G是“第五代移动通信网络的简称，目前世界各国正大力发展5G网络.5G网络使用 的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以 下网络（通信频率在0.3GHz3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速 率.未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps （bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍.关于5G网络使

11、 用的无线电波，下列说法正确的是常昨殛 定丫依俄H代翌 长丑 中寰JS施 跖妈速行者装用*宜北？建 虹外族 可见粕鹏州式A.在真空中的传播速度更快B.在真空中的波长更长C .衍射的本领更强D.频率更高，相同时间传递的信息量更大D解析：DA、无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关 系，故A错误；BC、由公式C = f可知：入=f，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC错误；D、无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确.二、填空题11.磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况，如图所示，其中能产生电场的有 图示的磁场，能产生

12、持续电磁波的有图示的磁场。.根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场.故BCD都可以产生电场.周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，从而产生电磁波，故只有BD可以产生电 磁波.手机是一部可移动的 设备.不宜使用手机的场合有.无线电通信飞机雷雨天解析：无线电通信飞机、雷雨天1手机是一部可移动的无线电通信设备，在飞行的飞机上、雷雨天，都不宜使用手机；因 为手机的电磁波会干扰其它的电磁波。.电磁波谱中波长最长和最短的电磁波分别是 和.无线电波射线解析：无线电波丫射线12依照波长的逐渐变短的次序，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见 光，紫外线，伦琴射线，Y射线，所以电磁波谱中波长最长

13、和最短的电磁波分别是无线电 波和Y射线。.在LC振荡电路中，电容器上的带电量从最大值变化到零所需的最短时间是.【解析】解析：三lLC【解析】. LC振荡电路的周期T=2n五，其电容器上的带电量从最大值变化到零的最短时间Tt =a，所以LCc .2.按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁 辐射能量）不得超过0.50瓦/米2 .若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1瓦，那 么在距离该通讯装置 以外是符合规定的安全区域(已知球面面积为S=4nR2). 4m解析：4m设规定的安全区域距离为R，则球的面积为S=4nR2.(1)则在1秒内球面获得的能量为E=Pt=1w

14、x1s=1J 在球面上单位面积的电磁辐射能量E0=E/S由于工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超 过0.50瓦/米2所以E0 0.5瓦/米2(4)由(1)(2)(3)(4)联式可得：R=0.4m故答案为0.4m.现代通信主要有卫星通讯、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微波光纤三300【分析】(1)要解答本题需掌握：微波通信卫星通信光纤通信网 络通讯组成了现代的通信网络三颗同步卫星可以实现全球通信(2)根据公式波速 二波长x频率(cf)可进行计算注意波速c=3x1 解析：微波光纤三3

15、00【分析】(1)要解答本题需掌握：微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通讯组成了现代的通信网 络.三颗同步卫星可以实现全球通信.根据公式波速=波长x频率(c=音)可进行计算，注意波速c=3x108m/s.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.c 3 x108 m/s因为波速=波长x频率(c=苻)，波速C=3x108m/s.则波长： =-= 300m.f1x106 Hz【点睛】本题主要考查学生对：现代网络通讯的了解和掌握，是一道基础题.对电磁波公式的熟练 应用是本题的难点.红外线最显著

16、的特性是它的，紫外线具有较强的。X射线 是波长很短的, X射线穿透物质的本领。热作用化学作用电磁波很强解析：热作用化学作用电磁波很强1根据电磁波谱中介绍的电磁波特性可知，红外线最显著的特性就是热作用，所以可以利 用红外线来加热物体，烘干油漆和谷物，进行医疗等；2根据电磁波谱中介绍的电磁波特性可知，紫外线最显著的特性就是化学作用，可利用紫 外线消毒，也可用来验钞等；4根据电磁波谱中介绍的电磁波特性可知，X射线是波长很短的电磁波，具有很强的穿透能力。.为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号。如图所 示，已知传输无线电广播信号所用的电磁波波长为550m,而传输电视信号所用

17、的电磁波 波长为0.566m,为了不让山脉挡住信号的传播，城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发（填“无线电广播信号或“电视信号”），原因是.号”），原因是.电视信号电视信号的波长短沿直线传播受山坡阻挡解析：电视信号 电视信号的波长短，沿直线传播，受山坡阻挡12传输无线电广播信号所用的电磁波波长为550m,而传输电视信号所用的电磁波波长 为0.566m,两者相比较，传输电视信号所用的电磁波更不容易绕过一般高度的山头，则 要让城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须转发波长较短的电视信号。.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）短长解析：

18、短长12电磁波按波长从长到短有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、，射 线，故红外线的波长比无线电波短，比可见光长。.紫外线具有较高的能量，能 消毒；具有 效应，能激发许多物质发光。灭菌荧光解析：灭菌荧光1紫外线具有较高的能量，能灭菌消毒；2紫外线还具有荧光效应，能激发许多物质发光。三、解答题.回旋加速器中的磁感应强度为B,被加速的粒子的电荷量为q，质量为m,用LC振荡 器作为带电粒子加速的交流高频电源，电感L和电容C的数值应该满足什么条件？解析:LC解析:LC 二回旋加速器中粒子运动的周期为2兀mqBLC振荡电路的周期T = 2冗 lLC用LC振荡器作为带电粒子加速的交流高频电源，

19、则LC振荡电路的周期等于粒子的运动周期即期即2兀mqBLC 二.我们通常听到的声音是靠声波来传播的，而手机接收的是电磁波。请你小结一下：声 波和电磁波有哪些地方是相同的？有哪些地方存在着差异？解析：相同点：都有波的一切特性，比如都能产生反射、干涉、衍射等现象，波速、波长、频率具有同样的关系；不同的：产生的机理不一样，声波是由机械振动产生的；电磁波中的无线电波是由同相且 互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，光由电子的激发产生，射线由原 子核衰变产生；还有电磁波传播不需要介质，声音的传播需要介质。相同点：都有波的一切特性，比如都能产生反射、干涉、衍射等现象，波速、波长、频率 具有同样

20、的关系；不同的：产生的机理不一样，声波是由机械振动产生的；电磁波中的无线电波是由同相且 互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，光由电子的激发产生，射线由原 子核衰变产生；还有电磁波传播不需要介质，声音的传播需要介质。.某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来。某一时刻雷达发 出一个无线电脉冲，经200后收到反射波；隔0.8s后再发出一个脉冲，经198口收到 反射波。求飞机的飞行速度。解析：375mzs飞机接受到第一个无线电脉冲时距离雷达得距离为tx - c 义 .飞机接受到第一个无线电脉冲时距离雷达得距离为tX c 义-2-则在0.8s时间内飞机的位移x - x

21、- 300m则飞机的飞行速度300m/s - 375m/s 0.8.我国第一颗人造卫星用20.009 MHz和19.995 MHz的电磁波发送信号，求这两种电磁 波的波长。解析：993m, 15.004mf1=20.009MHz=2.0009x107Hz f2=19.995MHz=1.99 95x107Hz 根据波速公式c=得c3 X108m=14.993mm=15.004m九=m=14.993mm=15.004m1 f 2.0009 X107ic3 X108九=2 f21.9995 X107这两种频率的电磁波的波长各是14.993m, 15.004m。.为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储

22、罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容 C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示。当开关从。拨到b 时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、 两极板间距离一定的条件下，平行板电容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的 关系，当两极板间充入电介质时，电容增大。问：当储罐内的液面高度降低时，所测得的LC回路振荡电流的频率如何变化?解析：频率增大当储罐内的液面高度降低时，电容器两极板之间的电解质减少，则电容器电容减小，因为 电感不变，根据T = 2兀 LLC可知周期T变小，则频率增大。.如图甲、乙所示是发射电磁波时常用的信号调制方式，请问这两种调制方式有什么不 同？发射相即乙发射相即乙解析：见解析甲为调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。乙为调频：使高频电磁波的频率随 信号而改变。.如图所示，坐标原点。处有一点状的放射源，它能向xOy平面内的x轴上方各个方向 发射质量为m、电荷量为q的a粒子，a粒子的速度大小均为/。.在0