1、第四章电磁振荡与电磁波一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。)1手机通信是靠电磁波传递信息的，从理论上预言电磁波存在和第一次用实验证实电磁波存在的物理学家分别是()A安培，法拉第B麦克斯韦，法拉第C法拉第，赫兹D麦克斯韦，赫兹解析：选D1864年，英国青年物理学家麦克斯韦在研究电磁现象的基础上，建立了麦克斯韦电磁场理论，并预言了电磁波的存在；1886年，德国青年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故A、B、C错误，D正确。2关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C太阳光中的可见光和医院“B
2、超”中的超声波传播速度相同D遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同解析：选B一切波都可以传播能量和信息，声波作为机械波可以传递信息，故A项错误；手机通话时，声音信号转变为电信号，电信号以电磁波的形式在空中传播，被对方手机接收，再由电信号转化为声音信号，通话过程中涉及电磁波和声波，故B项正确；可见光的传播速度为光速，而超声波是声波，空气中传播速度为340 m/s，故C项错误；根据电磁波谱分布情况可知，红外线的波长比X射线的波长长，故D项错误。3世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，是()A因为收听到的电台离收音机最近
3、B因为收听到的电台频率最高C因为接收到的电台电磁波能量最强D因为接收到的电台电磁波的频率与收音机调谐电路的固有频率相同，产生了电谐振解析：选D选台就是调谐过程，使f固f电磁波，在接收电路中产生电谐振，激起的感应电流最强，D项正确。4声呐能发射超声波，雷达能发射电磁波，超声波和电磁波相比较，下列说法正确的是()A超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量B超声波与电磁波都既可以在真空中传播，又可以在介质中传播C在空气中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比，均是在空气中传播时具有较大的传播速度D超声波与电磁波相遇时可能会发生干涉解析：选A超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息，A正确；声呐发出
4、的超声波是机械波，不可以在真空中传播，B错误；机械波在空气中传播时速度较小，在其他介质中传播时速度大，而电磁波恰好相反，C错误；超声波和电磁波不是同一类波，不可能发生干涉，D错误。5一台无线电接收机，当接收频率为535 kHz的信号时，调谐电路里电容器的电容是360 pF。如果调谐电路里的电感线圈保持不变，要接收频率为1 605 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容应变为()A40 pFB120 pFC1 080 pFD3 240 pF解析：选A由f得f1535103 Hzf21 605103 Hz有 又C1360 pF，解得C240 pF。故选项A正确。6电磁波已广泛运用于很多领域。下列关
5、于电磁波的说法符合实际的是()A电磁波不能产生衍射现象B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D不同的电磁波在真空中的传播速度不同解析：选C干涉、衍射是波所特有的现象，所以电磁波能产生衍射现象，选项A错误；常用的遥控器是通过发出红外线来遥控电视机的，选项B错误；利用多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的速度，选项C正确；所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，是相同的，选项D错误。7如图所示，it图像表示LC振荡电流随时间变化的规律，在t0时刻，电路中电容器的M板带正电，在某段时间里，电路的磁场能在减少，而M板仍带正电，则这段时间对应图
6、像中()AOa段Bab段Cbc段Dcd段解析：选D由振荡电流随时间变化图像可得，在t0时刻电容器开始放电，电路中电容器的M板带正电，故电流方向逆时针为正方向；某段时间里，电路的磁场能在减少，说明电路中的电流在减小，是电容器的充电过程，此时M板带正电，说明此时电流沿顺时针方向，电流为负值，符合电流减小且为负值的只有cd段，故D项正确。二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8许多光学规律在现代科学技术中得到了应用，以下解释中正确的是()AX光透视利用的是光的衍射现象B人造卫星对地球进行高
7、空摄影是利用红外线的波长长，有较好的穿透云雾、烟尘的能力C对高级精密部件表面质量的检查可利用薄膜干涉D光纤通信利用的是光的全反射解析：选BCDX光透视利用它的穿透本领强，故A错误；红外线的波长较长，有较好穿透云雾、烟尘的能力，故B正确；薄膜干涉可以检查表面是否平整，故C正确；光纤通信利用的是光的全反射，故D正确。9如图所示，将开关S由b扳到a开始计时，在电流振荡了半个周期时，电路中()A电容器C里的电场强度最强，场强方向向上B线圈L周围磁场最强C线圈中的磁感应强度为零D电场能即将向磁场能转化解析：选ACD开关S与b接通给电容器充电，再与a接通，电容器通过线圈放电；经过时，正是电容器反向充电完毕
8、时刻，此时电容器下极板带正电，场强方向向上，A项正确。线圈中电流为零，磁感应强度为零，故B错误，C正确。此后电容器又要放电即由电场能转化为磁场能，D正确。10我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创造了新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在110 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是()A米波的频率比厘米波频率低B和机械波一样须靠介质传播C同光波一样会发生反射现象D不可能产生干涉和衍射现象解析：选AC米波比厘米波的波长长，故米波的频率较低，A正确。米波雷达发射的是无线电波，可在真空中传播，同光波一样会发生反射、干涉、衍射等现象，B、D错误，C正确。 三、
9、非选择题(共54分)11(7分)如图所示，A为某火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行某型号火箭的发射试验。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。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看到火箭发射的实况，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”)，试叙述原因。解析：从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为550 m，根据波发生明显衍射现象的条件，知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装
10、置。电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过建在山顶的转发站来转发。答案：电视信号电视信号波长短、沿直线传播，受山坡阻挡，不易衍射12(9分)麦克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光现象的内在联系及统一性，即光是电磁波。一单色光在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图像如图所示，求该光波的频率。解析：设光在介质中的传播速度为v，波长为，频率为f，则fv联立式得f从题图上读出波长4107 m，代入数据得f51014 Hz。答案：51014 Hz1
11、3(11分)LC振荡电路的电容C556 pF，电感L1 mH，若能向外发射电磁波，则其周期是多少？电容器极板所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间是多少？(结果保留三位有效数字)解析：周期T223.14 s4.68106 s。LC振荡电路周期即其发射的电磁波的周期，电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的最短时间为，则t1.17106 s。答案：4.68106 s1.17106 s14(12分)如图所示振荡电路中，线圈自感系数L0.5 H，电容器电容C2 F。现使电容器带电，从接通开关S时刻算起：(1)当t3.0102 s时，电路中电流方向如何？(2)经过多长时间，线圈中的磁场能第一次达到最
12、大？解析：(1)LC回路振荡的周期T22 s6.28103 s。当t3.0102 s时，t4.78T，即4Tt5T，此时电容器正处于正向充电阶段，所以电流方向为顺时针。(2)当接通开关S时，电容器开始放电，当电场能完全转化为磁场能时，磁场能第一次达到最大，此时t1.57103 s。答案：(1)顺时针(2)1.57103 s15(15分)某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行。已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5104 s。某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图甲所示，t173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示，雷达荧光屏上相邻刻线间表示的时间间隔为104 s，电磁波的传播速度为c3108 m/s，则该战斗机的飞行速度大约为多少？(结果保留整数)解析：由题意知荧光屏相邻刻线间的时间间隔t0104 s，题图甲中发射波和接收波的时间间隔t14104 s，观察到题图乙中时间间隔t21104 s，所以第一次战斗机距雷达的距离s1c6.0104 m，第二次战斗机在雷达正上方，战斗机的高度hc1.5104 m，由勾股定理可得173 s后战斗机飞行的水平距离s5.8104 m，所以v335 m/s。答案：335 m/s
