【单元练】高中物理选修2第四章【电磁振荡与电磁波】经典练习题

一、选题1．以下是几个教材中的物理公式，其关于特定物理量符号、物理量名称及其在国际单位制（SI）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A

aT

32

加速度

m/s

B

S

密度

CD

2TLCBlv

LB

长度磁感应强度

mkg/

A．A

B．CCD．D解析：A．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，选项A错误；B．表达式为电阻定律的表达式，式子中的ρ是阻率，单位∙m，选项B错误；C．动电路中周期的表达式应该是T

LC式子中的L为线圈的自感系数，单位H（利，选项C错；．表达式为感应电动势表达，其中的B为磁感应强度，单位是N=1kg/(AAA

2

)选项D正。故选。2．出海捕鱼的渔船，船长会通过海事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B．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．较空旷地方高声喊，能听到回声．大厦底部安装阻尼器以减大风天气时大厦的晃动幅度B解析：A．海事对讲机频率与电台频率相同时振电流最强，这个过程属于调谐，是使接收装置

ZZZZ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，故错误；B．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筛箱发生共振的过程，故正确；C．较空旷地方高声喊，能听到回声属于波的反射，故C错；．大厦底部安装阻尼器以减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，故错。故选。3．调谐电路的可变电容器的动片从完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C．加调谐电路中的电容

B．大电源电压．线圈中的铁芯抽出D解析：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，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

LC

可知，在电容C无法再调节的情况下，可减小以高

f

，故选。4．2019年视春晚深圳分会场首次成功实现4K超清内容的5G网络传输2020年我国将全面进入万互联的商用网络新时代。所谓5G是第五代通信技术，采用3300~5000MH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1880~2635MH。相技而言，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毫以内，为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识，判断下列说法正确的是（）A．信号是纵波信号是横波B．信号和信相遇能产生干涉现象C．信比信更容易发生衍射现象．信比信在真空的传播速度更小解析：A．信号和信都是电磁波，而电磁波是横波，故这些4G和5G信都是横波，选项错误；B．于干涉的条件是频率相等，而信号和5G信号的频率不相等，故它们相遇不能产生干涉现象，选项错；C．长越长越容易发生衍射现象。而4G信的频率小，故它的波长大，所4G信更容易发生衍射现象，选项C正；．信和信都是电波，它们在真空中的传播速度都是光速，都是相等的，选项错误。故选。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．可动电容器的动片适当旋出一些解析：

B．用调频的调制方式．线圈中插入铁芯．大接电路的频率，由公式

f

1

LC

可知应减小电容或电感，所以错误；C．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接电的频率，所以正确；．线圈中插入铁芯，增大了感，则减小

LC

接收电路的频率，所以错误；故选。6．用如图甲所示的振荡电路发射无线波，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，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（）A．

B．C．

．

B解析：使电磁波随各种信号而改变的技术，叫调.制共有两种方式：一是调幅，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由选项的图形可知，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，所以正；错；故选。7．新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨舟、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B．空中红外线的波长比紫外线的长C．空中红外线的传播速度比紫外线的大．外线能发生偏振现象，而外线不能B解析：A．因为红外线的频率小于紫外线，根据可知红外线的光子能量比紫外线的低，故A错误；B．据

c可知红外线的波长比紫外线的波长长，故B正；C．空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故C错误；．都具有偏振现象，故错误。故选。8．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现象B．光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象．振电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小解析：A．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是用光发生折射而形成色散现象，故错误；B．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性质，故B正确；C．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；．振电路中，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。9．如图为LC回路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tT时，对应的电路是下图中的（）

A．

B．

C．

．

D解析：【分析】由图像可知，在时电流最大，则回路中磁场能最大，电场能最小，说电容器放电；由图可得，在

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，正。故选。10．是第五代移动通信网”的简称，目前世界各国正大力发展5G网．网络使用的无线电波通信频率在GHz以上的超高频段和极高频段（图所示），比目前4G及下网络（通信频率在0.3GHz～间特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率．未来网络的传输速率（指单位时间传送的数据量小）可达bps（为per的英文缩写即比特率、比/秒），4G网络的50-100倍关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是A．在真空中的传播速度更快B．真空中的波长更长C．射的本领更强．率更高，相同时间传递的息量更大D解析：A、无线电波（电磁波）在真空的传播速与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故错误；BC由公式

c

f

可知：

cf

，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC错；、线电波（电磁波）频率越，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正

确．二、填题11．场的磁感应强度随间变的四种情况，如图所示，其中能产生电场的有__________图的磁场，能产生持续电磁波的____________图的磁场。A．

B．

C．．

BCDBD解析：[1]．据麦克韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场．故都以产生电场．[2]．期性变的磁场产生周期性变化的电场，从而产生电磁波，故只有B可产生电磁波．12．机是一部可移动设不使用手机的合_无线电通信飞机雷雨天解析：线电通信飞、雷雨[1]手是一部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。13．磁波谱中波长最长和短的电磁波分别和线电波射线解析：线电波射[1][2]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，γ射线，所以电磁波谱中波长最长和最短的电磁波别是无线电波和射线。14．LC振电路中，电容器上的带电量从最大值变化到零所需的最短时间________.【解析】解析：

2

【解析】[1]．振电路的周期T＝πLC，其电容器上的带电从最大值变化到零的最短时间t

T

，所以t

2

.15．照有关规定，工作场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

．若一小型无线通讯装置的电辐射功率是1瓦那

00么在距离该通讯装置_______以是符合规定的安全区域（已知球面面积为S=4）4m解析：设规定的安全区域距离为R，球的面积为S=42.(1)则在秒球面获得的能量为(2)在球面上单位面积的电磁辐射能量=E/S(3)由于工作场所受到的电磁辐射强(单时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能不超过0.50瓦米2所以

0

0.5瓦米(4)由1)(2)(3)(4)联可：故答案为0.4m.16．代通信主要有卫星通、网络通信通和通四种方式，________颗步卫星可以实现全球通信．发射频率为的磁波长为_______m微波光纤三300【分析】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=波长×率（c=λf）可进行计算注意波速c=3×1解析：波光三300【分析】(1)要答本题需掌握：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)根公式波速波频率c）可进行计算，注意波速=3×10m/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．因为波速波长频（=λf）波速=3×108．波长：

38f16Hz

300m

.【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．．红外线最显著的特性是它的，外线具较强____________X射是波长很短____________，射穿透物质的本领____________。热作用化学作用电磁波很强解析：作用化作用电波很强[1]根电磁波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]根电磁波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；[3][4]根据电磁波谱中介绍的电磁波特性可知X射是波长很短的电磁波，具有很强的穿

γγ透能力。18．了转播火箭发射的实，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50m，传输电视信号所用的电磁波波长为，了不让山脉挡住信号的传，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________（无线电广播信或电信号）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：视信号电信号的波长短，沿直线传播，受山坡阻挡[1][2]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

，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。19．外线是一种光波，它波长比无线电_，比可见_。（选填“长或“短）短长解析：长[1][2]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。20．外线具有较高的能量___________消；具有__________效，能激发许多物质发光。灭菌荧光解析：菌荧[1]紫线具有高的能量，能灭菌消毒；[2]紫线还具有荧光效应，能激发许多物质发光。三、解题21．旋加速器中的磁感应度为B，加速的粒子的电荷量为q，质量为m，LC振器作为带电粒子加速的交流高频电源，电感L和电容的数值应该满足什么条件？解析：

m2

2回旋加速器中粒子运动的周期为T

qB振电路的周期T

'

用振器作为带电粒子加速的交流高频电源，则振荡电路的周期等于粒子运动周

μsμμsμ期即qB

LC即

m222．们通常听到的声音是声波来传播的，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：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。23．雷达站正在跟踪一架机，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收反射波。求飞机的飞行速度。解析375m/飞机接受到第一个无线电脉冲时距离雷达得距离为tx飞机接受到第一个无线电脉冲时距离雷达得距离为tx则在0.8s时内飞机的位移x1

2代入数据联立解得则飞机的飞行速度

300m/s375m/st0.824．国第一颗人造卫星用MHz和19.995MHz的磁波发送信号，求这两种电磁波的波长。解析：，15.004m

12121212f=20.009MHz=2.0009×107Hzf=19.995MHz=1.9995×107Hz根据波速公式得

c8m14.993mf1cf72这两种频率的电磁波的波长各是，。25．了测量储罐中不导电体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容置于储罐中，电容C可通过开关与感L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L与电容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：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

可知周期T变，则频率增大。26．图甲、乙所示是发射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？

0010100101解析：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。．图所示坐