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高中物理选修1-1第四章电磁波及其应用-专项练习习题（含解析）一、单选题1.下列粒子流中贯穿本领最强的是（）A.α射线B.阴极射线C.质子流D.中子流2.如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u﹣t图象（）A.t1～t2时间内，电路中电流强度不断增大B.t2～t3时间内，电场能越来越小C.t3时刻，磁场能为零D.t3时刻电流方向要改变3.在电磁学发展历程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是A.库仑发现了磁场对运动电荷的作用规律B.洛仑兹总结出点电荷间相互作用的规律C.奥斯特发现了电流的磁效应D.安培最早测得元电荷的数值4.下列关于电磁波的说法，正确的是（）A.电磁波不能发生反射B.光速不变原理表明电磁波在不同介质中都以光速c传播C.一切动物、墙壁、地面、车辆、飞机等都在不停地发射红外线D.电磁波是一种特殊的物质，不携带能量5.以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是()A.频率越大，传播的速度越大B.频率不同，传播的速度相同C.频率越大，其波长越大D.频率不同,传播速度也不同6.雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，雷达所发射出去的电磁波应具有的特点是()A.发射波长很长的无线电波，因为长波可以在地球表面传播得很远B.发射波长极短的无线电波，因为短波可以以天波的方式传播C.发射波长极短的微波，因为微波直线性好，定位准确D.发射的无线电波包括所有的波长范围，这样可以探测任何种类的物体7.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、γ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8.在LC振荡电路中，用以下哪种办法可以使振荡频率增大一倍()A.自感L和电容C都增大一倍B.自感L增大一倍，电容C减小一半C.自感L减小一半，电容C增大一倍D.自感L和电容C都减小一半9.LC振荡电路中，电容器两端的电压U随时间t变化的关系如图所示，由图线可知（）A.在时刻电路中的电流最大B.在时刻电路中磁场能最大C.在时间内，电容器的电场能不断增加D.在时间内，电容器的电量不断增大10.“远望”号航天测量船，通过发射和接收一种波．对“嫦娥一号”进行跟踪、测量与控制．这种波是（）A.红外线B.紫外线C.超声波D.微波二、多选题11.关于电磁波，下列说法正确的有（）A.电磁波的传播需要介质B.各种颜色的可见光都是电磁波C.电磁波在真空中的传播速度大小都相等D.频率越高的电磁波，在真空中传播速度越大12.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3×108m/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13.关于调制器的作用，下列说法正确的是()A.调制器的作用是把低频声音信号加载到高频信号上去B.调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去C.调制器的作用可以是把低频信号的信号加载到高频信号的频率上去D.调制器的作用是将低频声音信号变成高频信号，再放大后直接发射出去14.关于电磁波谱，下列说法正确的是()A.波长不同的电磁波在本质上完全相同B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象C.电磁波谱的频带很宽D.电磁波的波长很短，所以电磁波谱的频带很窄15.下列关于电磁波谱各成员说法正确的是()A.最容易发生衍射现象的是无线电波B.紫外线有明显的热效应C.X射线穿透能力较强，所以可用来检查工件D.明朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果16.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17.有以下说法,其中正确的有().A.X射线有较强的穿透本领，在机场等地用其探测箱内物品进行安全检查B.太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域C.全息照片的拍摄利用了光的衍射原理D.潜水员在水底看岸边的树是变矮了E.泊松亮斑说明了光具有波动性F.机械波和电磁波一样从空气进入水中波长变短18.在LC振荡电路中，t1和t2时电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电情况如图所示，若t2﹣t1=，则下列说法中正确的是（）A.在t1时刻电容器正在充电B.在t2时刻电容器正在充电C.在t1时刻电路中的电流处在增大状态D.在t2时刻电路中的电流处在增大状态三、填空题19.红外线的显著作用是________，一切物体都发出红外线；紫外线的主要作用是________．20.具有NFC（近距离无线通讯技术）功能的两只手机在间距小于10cm时可以通过________（选填“声波”或“电磁波”）直接传输信息，其载波频率为1.4×107Hz，电磁波在空气中的传播速度为3.0×108m/s，则该载波的波长为________m（保留2位有效数字）．21.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。22.某电磁波相邻两波峰之间的距离为5m，则他的波长为________m，频率为________Hz，合________KHz=________MHz．在电磁波谱中，它是________。23.某防空雷达发射的电磁波频率为f=3×103MHZ，屏幕上尖形波显示，从发射到接受经历时间△t=0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为________km，该雷达发出的电磁波的波长为________m．24.“嫦娥三号”依靠________（选填“电磁”或“声”）波将拍到的月貌图片传回地球，此波由真空进入大气的传播过程中，保持不变的是________（选填“速度”或“频率”）．25.电磁波谱：电磁波按波长或频率大小的顺序排列成谱，就构成了电磁波谱．按波长从大到小的顺序是：无线电波、________、可见光、紫外线、________、γ射线．26.19世纪中叶，英国物理学家________系统总结了人类对电磁规律的研究成果，提出了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在．电磁波在日常生产、生活中得到了广泛的应用，某卫星传送电视信号的频率为2.0×109HZ，它在真空中的波长为________m．四、解答题27.电磁波遇到平滑的金属表面会像光遇到平面镜一样发生反射，反射过程遵循光的反射定律．小明与叔叔一起去参观救生艇时，发现救生艇的上方悬挂着一个由三块相互垂直的正方形薄金属平板组成的“角反射器”，如图所示．请你简述角反射器的工作原理以及该救生艇悬挂角反射器的原因．28.请按照波长从大到小的顺序列出电磁波谱．五、综合题29.某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示．该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为300MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s，求：（1）该中波和微波的波长各是多少；（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处；（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？30.如图所示，线圈的自感系数L＝0.5mH，电容器的电容C＝0.2μF．电源电动势E＝4V，电阻的阻值R＝10Ω，不计线圈和电源的内阻，闭合开关S，待电路中电流稳定后断开S，求（1）LC回路的振荡频率．（2）LC回路振荡电流的有效值．（3）从断开S到电容器上极板带正电荷最多所经历的最短时间．答案解析部分一、单选题1.【答案】D【考点】电磁场与电磁波【解析】【解答】α射线射线的穿透能力最弱，一张纸即可把它挡住，但是其电离能力最强，阴极射线是电子流，能穿透0.5mm的铝板；质子流比电子流的穿透能力要强一些，中子不带电，相同的情况下中子的穿透能力最强．故选：D．【分析】本题比较简单，明确α射线、阴极射线、质子流与中子流的穿透能力、电离能力等性质即可正确解答．2.【答案】B【考点】电磁场与电磁波，电磁振荡【解析】【解答】解：A、在t1﹣t2时间内，极板间的电压增大，极板电量增大，所以为充电过程，电流强度减小．故A错误；BCD、在t2到t3时刻极板电压减小，极板电量减小，所以电容器放电，电流逐渐增大，磁场能增大，电场能减小；t3时刻电压为零，说明是放电完毕，电场能为零，磁场能最大；之后将是对电容器充电，且电流方向不变，故B正确，CD错误．故选：B．【分析】电路中由L与C构成的振荡电路，在电容器充放电过程过程中电容器的电压、电量和电场强度和电场能的变化规律分析即可求解．3.【答案】C【考点】电磁场与电磁波【解析】【分析】洛仑兹总结出点电荷间相互作用的规律，A错；库仑总结出点电荷间相互作用的规律，B错；奥斯特发现了电流的磁效应，第一个揭示了电和磁的关系，C对；密立根最早测得元电荷的数值，D错。【点评】学生要知道库伦发现的是库仑定律，洛伦兹是洛伦兹力，安培是安培定则。4.【答案】C【考点】电磁场与电磁波【解析】【解答】A、电磁波可以发生反射和折射，故A错误；B、光速不变原理表明电磁波在不同惯性参考系中都是以光速c传播，故B错误；C、一切动物、墙壁、地面、车辆、飞机等都在不停地发射红外线，故C正确；D、电场和磁场是一种特殊的物质，故电磁波是物质，也具有能量，故D错误；故选：C．【分析】要正确解答本题应当了解电磁波的有关知识：电磁波是由麦克斯韦预言的，并由赫兹证实的，电磁波的传播不需要介质，在真空中以光速向远处传播，电磁波传播的是一种能量．5.【答案】B【考点】电磁场与电磁波【解析】【分析】电磁波的传播速度是光速，所以频率不同，传播的速度相同，B正确，【点评】电磁波的速度与光速相同，因为光是一种典型的电磁波，可以根据光的有关特点来推出电磁波的特点．6.【答案】C【考点】电磁波的发射【解析】【解答】雷达是利用无线电波的直线传播的特性来定位目标的，所以答案为C．【分析】对雷达所发射出去的电磁波是波长极短的微波，因为微波直线性好，定位准确7.【答案】B【考点】电磁场与电磁波【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、γ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、γ射线．它们的波长越来越短，频率越来越高．8.【答案】D【考点】电磁振荡【解析】【解答】由LC振荡电路的频率公式知，当自感系数L和电容C都减小一半时，其振荡频率恰好增大一倍．【分析】LC振荡电路的周期T和频率f只与自感系数L和电容C有关，与其他因素无关，则，其中：①，即C与正对面积S、板间距离d及介电常数ε有关．②L与线圈匝数、粗细、长度、有无铁芯等因素有关．9.【答案】C【考点】电磁振荡【解析】【分析】电路中由L与C构成的振荡电路，在电容器充放电过程就是电场能与磁场能相化过程．电量或电压体现电场能，电流体现磁场能。在t1时刻，电路中的q最大，说明还没放电，所以电路中无电流，则磁场能最小．故A错；B错误。在t2到t3时刻电路中的q不断增加，说明电容器在不断充电，电场能不断增加，故C正确；在t3到t4时刻电压在减小，电量在减小，说明电容器在放电，D错。故选：C。【点评】电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用，关键是体会到电场能从电容器的电压或电量表现出来，磁场能从线圈中的电流大小表现出来。10.【答案】D【考点】电磁场与电磁波【解析】【解答】A、红外线的主要应用是电视机、空调的遥控