【文档说明】新课标(2019) 高二物理下学期期末考试分类汇编——电磁振荡与电磁波(教师版).docx,共(14)页,2.166 MB,由envi的店铺上传
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专题10电磁振荡与电磁波一、电磁振荡1.(2022·广东肇庆高二期末)振荡电路在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有广泛应用。在如图甲所示LC振荡电路中,电容器C极板上的电荷量随时间变化的图线如图乙所示,则在66110s~210s−
−内,下列说法正确的是()A.电容器C正在放电B.电容器C正在充电C.电场能正在向磁场能转化D.回路中振荡电流正在逐渐增大【答案】B【解析】由图像可知,在66110s~210s−−内,极板上电荷量正在增大,说明L
C振荡电路正在充电,回路中振荡电流正在减小,磁场能向电场能转化。故选B。2.(2022·江苏·南京市第一中学高二阶段练习)电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示,某时刻电路中正形成图示方向的电流,此时电容器的下极板带正电,上极板带负电,下列说法错
误的是()A.线圈中的磁场方向向上且电流正在变大B.电容器中的电场方向向上且极板间的电势差正在变大C.若在线圈中插入铁芯,则发射的电磁波频率变小D.若减少电容器极板间的正对面积,则发射的电磁波波长变短【答案】B【解
析】A.由图可知电容器正在放电,电流变大,线圈中的磁场方向向上且电流正在变大,A正确;B.电容器中的电场方向向上,由于电容器正在放电,则电荷量减小,即板间电势差正在减小,B错误;C.若在电场中插入铁芯,则L变大,根据12fLC=,则发射的电磁波频率变小,C正
确;D.若减小板间的正对面积,则电容器的C减小,根据2cTcLC==则发射的电磁波波长变短,D正确。故选B。3.(2022·河北临城中学高二开学考试)LC振荡电路中,某时刻电容器上、下极板的带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示,则此时()A.电容器正在充电B.电容器两端的
电压正在减小C.磁场能正在转化为电场能D.线圈中的自感电动势在增加【答案】B【解析】A.由图根据右手螺旋定则可知,螺线管中电流方向为从上往下看逆时针,而电容器上极板带正电,则电容器正在放电,故A错误;B
.电容器放电过程中,电容器两端电压正在减小,故B正确;C.电容器放电过程中,电能正在转化为磁场能,故C错误;D.电容器放电过程中,电流增大的越来越慢,则线圈中的自感电动势在减小,故D错误。故选B。4.(2022·河北邯郸高二期末)无线话筒是LC振荡电路的一个典型应
用。在LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,且电容器上极板带正电,下列说法正确的是()A.电容器正在放电B.振荡电流正在增大C.线圈中的磁场正在增强D.磁场能正在向电场能转化【答案】D【解析】由题图中磁
场的方向可知,此时电容器正在充电,电路中电流正在减小,线圈中的磁场正在减弱,磁场能正在向电场能转化,故D正确,ABC错误。故选D。二、电磁场与电磁波1.(2022·山东青岛高二期末)关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的
是()A.电磁波是一种物质,可以在真空中传播B.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场C.变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场D.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场
周围一定产生均匀变化的电场【答案】A【解析】A.电磁波是一种物质,可以在真空中传播,故A正确;B.变化电场周围才一定产生磁场,变化磁场周围才一定产生电场,故B错误;CD.均匀变化的电场周围将产生恒定的磁场,
均匀变化的磁场周围将产生恒定的电场,故CD错误。故选A。2.(2022·河北保定高二期末)如图所示,2021年12月9日下午,神舟十三号乘组航天员在中国空间站成功进行了“天宫课堂”第一课。航天员太空授课的画面通过电磁
波传输到地面接收站,下列关于电磁波的说法正确的是()A.麦克斯韦证实了电磁波的存在B.电磁波可以在真空中传播C.电磁波在各种介质中传播的速度都是8310m/sD.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场【答案】
B【解析】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在,A错误;BC.电磁波可以在真空中传播,在真空中传播的速度是8310m/s,一般在不同的介质中传播的速度不同,C错误,B正确;D.恒定的电场周围不产生磁场,恒定的磁场周围不产生电场,D
错误。故选B。3.(2022·天津南开高二期末)现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘,关于电磁波下列陈述中符合事实的是()A.麦克斯韦首先用实验证实了电磁波的存在B.在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速C.空间有变化的电场(或磁场)存在,不一定能形成电磁波D.把手机
放在抽成真空的玻璃盒中,拨打该手机号码,手机由于接收不到电磁波信号而无法接通【答案】C【解析】A.麦克斯韦首先预言电磁波,而赫兹用实验证实了电磁波的存在,A错误;B.在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速,B错误;C.只有周期性变化的电场才能形成电磁波,均
匀变化的电场只能产生恒定的磁场,将不能再产生电磁波,C正确;D.电磁波在真空中也能传播,把手机放在抽成真空的玻璃盒中,手机能接收到电磁波的信号,D错误。故选C。4.(2022·广东佛山高二期末)有“中国天眼”美誉的FAST是目
前世界最大口径的射电望远镜,它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置.下列有关电磁波的说法,正确的是()A.恒定电场可以在其周围产生电磁波B.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在C.电磁波的传播不需要介质D.电磁波具
有能量,但没有质量【答案】C【解析】A.由电磁场理论可知,周期性变化的电场在空间引起周期性变化的磁场,这个变化的磁场又引起变化的电场,于是变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远向周围传播,产生电磁波,因此恒定电场不可以在其周围产生电磁波,A错误;B.麦克斯韦建立了电磁
场理论,赫兹用电火花实验证实了电磁波的存在,B错误;C.由电磁波可以脱离电荷独立存在可知,不需要借助媒质传播,因此电磁波的传播不需要介质,可在真空中传播,C正确;D.电场和磁场本身就是一种物质,因此电磁波是一种物质,具有能量,由质能方程可知,电磁波
也有质量,D错误。故选C。三、无线电波的发射和接收1.(2022·重庆·西南大学附中高二阶段练习)“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备,随着无线电技术的应用,很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”(蓝牙属于电磁波),麦克风与扩音器不用导线连接,老师拿着麦克风在教室中间说话,放在讲台上
的扩音器也能工作.下列说法正确的是()A.“小蜜蜂”只接收到了来自麦克风的信号B.麦克风中只要有变化的电场,就一定能发出蓝牙信号C.“小蜜蜂”接收电磁波时,通过调制来使接收电路中出现电谐振现象D.麦克风回路可通过减小发
射电磁波的波长来提高LC振荡电路发射电磁波的本领【答案】D【解析】A.因为蓝牙属于电磁波,周围空间存在其他电磁波信号,所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号,故A错误;B.均匀变化的电场产生恒定的磁场,不能产生电磁波信号,故B错误;C.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制,使接收电路
产生电谐振的过程叫做调谐;故C错误;D.减小发射电磁波的波长,则会提高频率,可以提高LC振荡电路发射电磁波的本领,故D正确。故选D。2.(2021·浙江省春晖中学高三阶段练习)太赫兹波是一种电磁波,波长在3mm-0.03mm之间,不少专家确信太赫兹波将颠覆未来绝大多数行业
,甚至还有人认为太赫兹波将是6G或者7G通信的基础,因为太赫兹波波长短,穿透力强于雷达波。下列说法正确的是()A.当观察者不动,波源朝着观察者运动时,波源的频率增大B.使电磁波接收电路产生电谐振的过程叫解调,是调制的逆过程C.变化的电场必能产生变
化的磁场,变化的磁场必能产生变化的电场,这样交替产生电磁波D.雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备,是利用微波波长短,衍射不明显的特点,太赫兹波有望用于测定物体的位置【答案】D【解析】A.多普勒效应,声源频率不变,观
察者接受到的频率发生改变,故A错误;B.使电磁波接收电路产生电谐振的过程叫调谐,解调是调制的逆过程,故B错误;C.均匀变化的电场产生恒定的磁场,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,均匀变化的磁场产生恒定的电场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,故C错
误;D.雷达测物体位置就是利用无线电波中的微波,波长短,衍射不明显,有利于波的直线传播,有利于确定物体位置,太赫兹波,波长更短,可能有利于测物体位置,故D正确。故选D。3.(2022·重庆巴蜀中学高二阶段练习)关于电磁场和电磁波,下列说法中不正确的是()A.均匀变化的电场在它的周
围产生稳定的磁场B.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的,且都与波的传播方向垂直C.电磁波和机械波一样依赖于介质传播D.只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波【答案】C【解析】A.根据麦克斯韦电磁场理论可知,均匀变化的电场在
它的周围产生稳定的磁场,故A正确;B.因电磁波是横波,所以电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的,且与波的传播方向垂直,故B正确;C.电磁波不需要和机械波一样依赖于介质传播,故C错误;D.有振荡的电场或磁场时,就会由近向远逐渐传播,即形成了电磁波,故D正确。故选
C。4.(2021·浙江·镇海中学模拟预测)太赫兹波是一种电磁波,波长在3mm-0.03mm之间,不少专家确信太赫兹波将颠覆未来绝大多数行业,甚至还有人认为太赫兹波将是6G或者7G通信的基础,因为太赫兹波
波长短,穿透力强于雷达波。下列说法正确的是()A.当观察者不动,波源朝着观察者运动时,波源的频率增大B.雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备,是利用微波波长短,衍射不明显的特点,太赫兹波有望用于测定物体的位置C.变化的电场必能产生变化的磁场,变化的磁场必能产生变化的电场,这样交替产生电磁波D
.使接收电磁波的电路产生电谐振的过程叫解调,是调制的逆过程【答案】B【解析】A.当观察者不动,波源朝着观察者运动时,波源的频率不变,A错误;B.雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备,是利用微波波长短,衍射不明显的特点,太赫兹波有望用
于测定物体的位置,B正确;C.均匀变化的电场必能产生稳定的磁场,均匀变化的磁场必能产生稳定的电场,C错误;D.使接收电磁波的电路产生电谐振的过程叫调谐,D错误。故选B。四、电磁波谱1.(2022·山东·夏津第一中学高二阶段练习)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,为人民健康保驾护航。红外线和紫外线都是电磁波,下列关于电磁波的说法不正确的是()A.射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高B.光也是电磁波,电磁波是横波C.
电磁波中最容易发生干涉、衍射现象的是无线电波D.紫外线有显著的热作用,常用于遥感技术中【答案】D【解析】A.在电磁波谱中,射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高,故A正确;B.光是电磁波,电磁波是横波,故B正确;C.电磁波谱中,无线电波的波
长最长,最易发生干涉、衍射现象,故C正确;D.红外线有显著的热作用,常用于遥感技术中,故D错误。本题选不正确的,故选D。2.(2022·北京·人大附中高二期末)WiFi无线网络实质是一种短程无线传输技术,能够在一定范围内支持互联网接入
的电磁波信号。最新的WiFi6技术使用2.4GHz或5GHz电磁波,属于电磁波谱中的某个波段,如图所示。下列关于电磁波和WiFi的说法,错误..的是()A.麦克斯韦预言了电磁波,楞次首次用实验证实了电磁波
的存在B.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关C.WiFi信号使用的电磁波属于无线电波D.WiFi信号使用的电磁波中,2.4GHz的波长比5GHz的更长【答案】A【解析】A.麦克斯韦预言了电磁波,
赫兹首次用实验证实了电磁波的存在,故A错误;B.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关,都等于真空中光速,故B正确;C.WiFi信号使用的电磁波的波长为893100.1252.410cmf===或者为895100.22.410cmf===
由电磁波的波长范围可知属于无线电波,故C正确;D.WiFi信号使用的电磁波中,2.4GHz的频率比5GHz的低,所以前者波长比后者波长长,故D正确。本题选错误的,故选A。3.(2020·四川·遂宁中学高二阶段练习)2020年初,在
抗击2019-nCoV,红外线体温计发挥了重要作用。下列关于红外线的说法中正确的是()A.红外线的波长比紫外线短B.红外线是肉眼可以观察到的C.红外遥感是利用红外线波长长,更容易发生衍射D.高温物体辐射红外线,低温物体
不辐射红外线【答案】C【解析】A.红外线的波长比紫外线长,选项A错误;B.红外线是不可见光,肉眼不可以观察到的,选项B错误;C.红外遥感是利用红外线波长长,更容易发生衍射,选项C正确;D.所有物体都辐射红外线,只是不同温
度的物体辐射的红外线强度不同,故D错误;故选C。4.(2021·福建省宁德市教师进修学院高二期末)关于物理知识在科技和生活中的应用,下列各图对应的说法正确的是()A.图甲中医用紫外灭菌灯是利用了紫外线波长较长的特点B.图乙中测温仪测体温是利用红外线有显著
热效应的特点C.图丙中伽马手术刀治疗肿瘤是利用射线电离本领强的特点D.图丁中行李安检仪透视检查物品是利用射线穿透本领强的特点【答案】B【解析】A.紫外线波长较短,因此医用紫外灭菌灯不是利用了紫外线波长较长的特点,选项A错误;B.红外线有显著热效应,可以反映物质的温度,温仪测体温就是利用这一特
点,选项B正确;C.伽马手术刀是利用射线穿透本领强,能量高的特点,选项C错误;D.安检仪透视检查物品是利用X射线穿透本领强的特点,并非射线,选项D错误。故选B。1.(2022·山西晋中·一模)某高中科研
兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮,其原理示意图如图甲所示,高压直流电源电动势为E,大电容器的电容为C。线圈套在中空的塑料管上,管内光滑,将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关S接1,使电容器完全充电,
然后立即将S转接2,此后电容器放电,通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示,金属小球在10~t的时间内被加速发射出去,1t时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是()A.小球在塑料管中加速度随线圈中电流的增大而增大B.在10~t的时间内,电容器储存的电能全部转化为小球的动能C
.适当加长塑料管可使小球获得更大的速度D.在10~t的时间内,顺着发射方向看小球中产生的涡流是逆时针方向的【答案】D【解析】A.磁场强弱程度与通过线圈的电流大小成正比。根据乙图可知,线圈中的磁感应强度变化情况与电流的变化情况相同
,在0~1t时间内,电流i在增大,但变化率却逐渐减小,线圈的磁通量变化率也逐渐减小,由法拉第电磁感应定律Et=可知,感应电动势逐渐减小,所以小球受到的感应电场的电场力也逐渐较小,由牛顿第二运动定律可知,小球的加速度逐渐减小,故A错误;B.电容器的放电过程中,变化的磁场在空间
产生了变化的电场,然后以电磁波的形式传递出去,散失了一部分能量,所以0~1t时间内,电容器储存的电能没有全部转化为小球的动能,故B错误;C.适当增加塑料管的长度,增长后,小球会在电流减小的过程中离开塑料管,当电流减小时,磁场也会减小,通过楞次定律判断可知,此时线圈的作用
力向左,阻碍小球运动,所以适当加长塑料管,小球速度会在减小,故C错误;D.10~t时间内,电流逐渐增大,产生的磁场也会增强,通过楞次定律判断可知,原磁场增大,感应磁场与原磁场方向相反,由右手螺旋定则判断可得,小球中产生的涡流是逆时针方向的,故D正确。故选D。2.(2021·山东省聊城第三中学高二
期中)下列相关描述及判定,正确的是()A.图甲中表示条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止B.图乙中导线通电后,其正下方小磁针的N极向纸面外转动C.图丙中库仑通过扭秤实验总结出了电荷之间相互作用的规律D.图丁中变化的电场产生磁场
,变化的磁场产生电场,电磁波就是这样形成的【答案】CD【解析】A.图甲中表示条形磁铁的磁感线在磁铁的外部是从N极到S极,在磁铁的内部是从S极到N极,形成闭合的曲线,选项A错误;B.图乙中导线通电后,根据安培定则可知,在直导线下方的磁场垂直纸面向里,则其正下方小磁针的N
极向纸面里转动,选项B错误;C.图丙中库仑通过扭秤实验总结出了电荷之间相互作用的规律,选项C正确;D.图丁中变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,电磁波就是这样形成的,选项D正确。故选CD。3.(2022·山东·聊城市高中教学研究室高二期末)下列说
法中正确的是()A.周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为0C.麦克斯韦最早通过实验证实了电磁波的存在D.磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量【答案】AD【
解析】A.根据麦克斯韦电磁理论,周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场,选项A正确;B.若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,可能是电流和磁场方向平行,该点的磁感应强度不一定为0,选项B错误;C.赫兹最早通过实验证实了电磁波的存在,选项C错误;D.磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量
,选项D正确。故选AD。4.(2021·山西·平遥县第二中学校高二阶段练习)关于电磁波,下列说法正确的是()A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.5G信号比4G信号在真空中的传播速度
更快D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输【答案】AB【解析】A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关。故A正确;B.周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,周期性变化
的磁场产生周期性变化的电场,相互激发,形成电磁波。故B正确;C.5G信号比4G信号在真空中的传播速度一样快。故C错误;D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,电磁波也能通过电缆、光缆传输。故D错误。故选AB。5.(20
22·河北·张家口市宣化第一中学高二期末)2020年在抗击新冠肺炎疫情的战役中,为了发现高危人群中的疑似病人,通常利用红外线测量人体的温度。关于电磁波的应用,下列说法正确的是()A.红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最短B.红外线可以用来加热理
疗,紫外线可以消毒C.微波主要用于广播及其他信号的传播D.X射线片可以用于诊断病情,γ射线可以摧毁病变的细胞【答案】BD【解析】A.红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最长,故A错误;B.根据红外线的热效应原理可以用来加热理疗,根据紫外
线的荧光效应可以用来消毒、杀菌,故B正确;C.无线电波中的中长短波主要用于广播及其他信号传输;无线电波中的微波一般用于卫星通信、电视等,故C错误;D.X射线穿透能力较强,可以诊断病情;电磁波中频率最大为γ射线,有极强
的穿透能力和很高的能量,可以摧毁病变的细胞,故D正确。故选BD。6.(2022·海南·高二期末)如图是按电磁波的波长顺序排列起来的电磁波谱。某电磁波的能量值为196.6310−J,可见光的能量范围是10192.6110J~4.9610J−−.普朗克常量为346.6310Js−.则该电磁
波()A.波长为7310−mB.频率为15210HzC.是可见光D.是紫外线【答案】AD【解析】根据公式Eh=代入数据,解得1510Hz=又cf=代入数据,解得7310m−=由电磁光谱可知,该电磁波为紫外线,BC错
误,AD正确。故选AD。7.(2022·安徽·定远县育才学校高二期末)2022冬奥会开幕进入倒计时,北京也将成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市,奥运直播当然就成为人们关注的焦点!北京冬奥会山地转播中心位于北京2022年冬奥会张
家口赛区的核心区,包括转播中心本体建筑和电视演播室两大部分。山地转播中心面积约1.2万平米,内设四个转播技术分隔区;电视演播室建筑面积约8000平方米,分上、中、下三层,设有10个电视演播间。下列关于电磁波的说法正确的是()A.电磁波在真空中的传播速度是8310m/sc
=B.电磁波不能传播能量C.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线均属于电磁波D.麦克斯韦预言了电磁波的存在【答案】ACD【解析】A.电磁波在真空中的传播速度是8310m/sc=,选项A正确;B.电磁波能传播能
量,选项B错误;C.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线均属于电磁波,选项C正确;D.麦克斯韦预言了电磁波的存在,选项D正确。故选ACD。8.(2022·安徽省太湖朴初中学高二开学考试)下列说法不正确的是()A.微波炉中使用的微波是一种无线电波B.
所有物体都会发射红外线,热物体的红外线辐射比冷物体的红外线辐射强C.可见光也是一种电磁波,不同颜色的光是波长(频率)范围不同的电磁波D.太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线,同时还有X射线、射线,但无无线电波【答案】AD【解析】A.微波炉使用的微波是一种电磁波,这种电磁波的能
量比通常的无线电波大得多。故A错误;B.所有物体都会发射红外线,热物体的红外线辐射比冷物体的红外辐射强。故B正确;C.可见光也是一种电磁波,不同颜色的光是波长(频率)范围不同的电磁波。故C正确;D.太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线,同时还有X
射线、射线、无线电波。故D错误。本题选择不正确的,故选AD。9.(2022·浙江·湖州中学高二开学考试)以下说法中正确的是()A.磁场是实际存在于磁体或电流周围的一种物质,可用磁感线来研究磁场的相关性质,故磁感线也是存在的B.法拉第提出了场的概念,并且直观地描绘了场的清晰图像C.红外线可以用于
消毒,紫外线可以用于遥感D.电磁波谱中按波长从大到小排列的顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线【答案】BD【解析】A.磁场是实际存在于磁体或电流周围的一种物质,可用磁感线来研究磁场的相关性质,但是磁感线是人们为描述磁场而假想的,不是客观存在的,选项A错误;B.法
拉第提出了场的概念,并且直观地描绘了场的清晰图像,选项B正确;C.紫外线有化学作用,可以用于消毒,红外线波长较大,可以用于遥感,选项C错误D.电磁波谱中按波长从大到小排列的顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射
线,选项D正确。故选BD