同步课时精练（二十三）5.3 初识电磁波及其应用（后附解析）
一、单选题
1．如图所示，L是电阻不计的自感线圈，C是电容器，E为电源，在开关S闭合和断开时，关于电容器的带电情况，下列说法正确的是（ ）
A．S闭合瞬间，A板带正电，B板带负电
B．S保持闭合，A板带正电，B板带负电
C．S断开瞬间，A板带正电，B板带负电
D．由于线圈L的电阻不计，电容器被短路，上述三种情况下电容器均不带电
2．下列说法中错误的是（ ）
A．各种电磁波中最容易发生干涉和衍射的是无线电波
B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的荧光效应
C．可见光本质上也属于电磁波
D．低温物体不能辐射红外线
3．下列关于电磁波的说法，不正确的是（ ）
A．电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播
B．射线的杀伤作用和穿透作用都很强，可用于肿瘤切除手术
C．紫外线的热效应很强，可用来加热烘干物体
D．无线电波波动性很强，广泛用于通信广播、导航等领域
4．关于麦克斯韦电磁场理论、电磁场和电磁波，下列说法错误的是（ ）
A．均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场
B．接收无线电波时需要对电磁波进行调制和检波
C．电磁波的传播不需要介质，并且电磁波能产生干涉和衍射现象
D．麦克斯韦提出电磁理论并预言电磁波的存在，后来赫兹用实验证实了电磁波的存在
5．下列说法中，正确的是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律并测定了万有引力常量
B．法拉第电磁感应定律是法拉第在前人工作基础上独立总结出来的
C．质点做曲线运动时，在相等的时间内速度变化可能相等
D．测温枪接收到人体辐射的红外线而测温，红外线比红光光子能量大，所以热效应显著
6．下列说法正确的是（ ）
A．电磁波需要介质才能传播
B．机械波只能在空气中传播
C．在空气中传播的声波是横波
D．光在真空中的传播速度与光的频率无关
7．如图所示，是某 LC振荡电路中电流随时间变化的关系曲线，如图乙所示，规定顺时针电流为正电流，则（ ）
A．在 t1时刻，a 板带正电，电荷量最大
B．在 t1~t2时间内，线圈内磁场方向向上，且强度减弱
C．在 t2时刻，电感线圈自感电动势最大，Uc>Ud
D．在 t1~t2时间内，电容器正在充电
8．物理在科技和生活中有着广泛的应用，下列有关物理的应用说法不正确的是（ ）
A．图甲中，自感线圈阻值大于灯泡阻值，开关S断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下
B．图乙中，FAST射电望远镜是在无线电波段观测天体的
C．图丙中，农林喷灌装置能够一边喷水一边旋转是利用了反冲原理
D．图丁中，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘很快静止下来是利用了电磁阻尼
9．某时刻LC振荡电路的状态如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．电容器电容正在增大
B．电容器两板间电压正在增大
C．振荡电流i正在增大
D．电场能正在向磁场能转化
10．以下关于电场和磁场的理解正确的是（ ）
A．一定条件下，两种场可以互相激发产生
B．试探电荷在电场中，电流元（一小段通电导线）在磁场中，一定都受到相应的场力
C．静电场、涡旋电场、恒定磁场和变化磁场都可以定义势和势能的概念
D．场和场线都是人们为了研究问题方便引入的理想物理模型，并非客观存在
11．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
12．如图所示，LC电路中，电容C为0.4μF，电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好处于静止状态。当开关S闭合时，灰尘开始在电容器内运动（设灰尘未与极板相碰），此时开始计时，在一个振荡周期内，下列说法正确的是（ ）
A．时，回路中电流变化最快
B．时，灰尘的速度最大
C．时，灰尘的加速度最大
D．时，线圈中磁场能最大
二、多选题
13．关于如下现象的表述正确的是：（ ）
A．甲图中是利用紫外线进行防伪
B．乙图中利用β射线照射人体进行透视的
C．丙图中夜视系统是利用红外线
D．丁图中蝙蝠和雷达分别利用超声波与电磁波的多普勒效应定位
14．新冠肺炎疫情期间，红外线探测人体体温得到了更加广泛的应用，如火车站启用红外线热成像测量体温，旅客从探头前走过即可立即测温，如体温超过37.4度，仪器就会发出警报。可见物理常识在生活中无处不在，以下物理学知识的相关叙述中，正确的是（ ）
A．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
B．探测仪发出的红外线波长大于医院CT中使用的X射线波长
C．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性
15．如图所示，玻璃中有一足够长的长方体空气泡．玻璃中有两束平行的光：甲光（红光）和乙光（紫光），两者相距为d，斜射到空气泡上表面，则（ ）
A．若甲光能从矩形空气泡的下表面射出，则乙光一定也能从下表面射出
B．若两种光经上表面折射后均能从下表面出射，则出射光线间距离一定小于d
C．若两种光经上表面折射后均能从下表面出射，则出射光线间距离一定大于d
D．甲、乙两种光，均是原子核外电子受激发而产生的
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
思路：闭合S瞬间，电源给电容器充电，根据电势的高低判断出电容器两极板的电性；由于线圈L的直流电阻不计，S闭合电路稳定后，电容器被短路，两端电压为零．当断开S的瞬间，线圈中电流要减小，产生自感电动势，电容器充电，极板的电性变化．
解析：A、S闭合瞬间，给电容器充电，且A与电源的正极相连，故A板带正电，B板带负电，故A正确；
B、S保持闭合，电容器支路断路，但两端的电压与并联的支路电压相同为零，故电容器不带电，故B错误；
C、S断开瞬间，由于线圈产生感应电流，电流的方向与原电流方向相同，故A带负电，B带正电，故C错误；
D、根据ABC可知，D错误；
答案：A
点拨：本题考查自感线圈的双重作用的理当电流稳定不变时，自感线圈是电阻不计的导线；当电流变化时，相当于一个电源．
2．D
解析：A．各种电磁波中波长最长的是无线电波，即各种电磁波中最容易发生干涉和衍射的是无线电波，A正确不符合题意；
B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的荧光效应，B正确不符合题意；
C．可见光本质上也属于电磁波，C正确不符合题意；
D．任何物体都能辐射红外线，D错误符合题意；
答案：D。
3．C
解析：A．电磁波是种物质，可以在真空中传播；不需要介质，故A不符合题意；
B．射线的杀伤作用和穿透作用都很强，可用于肿瘤切除手术，故B不符合题意；
C．紫外线具有较强的杀菌消毒的作用，不能用于烘干物体，故C符合题意；
D．无线电波波动性很强，广泛用于通信、广播、导航等领域，故D不符合题意；
答案：C。
4．B
解析：A．均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，故A正确；
B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制；检波是在接收过程中进行的，故B错误；
C．电磁波本身就是一种物质，传播不需要介质，且能发生干涉与衍射现象，故C正确；
D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D正确。
本题选错误的，答案：B。
5．C
解析：A．牛顿总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立完整的经典力学体系，但没有测出万有引力常量，故A错误；
B．法拉第电磁感应定律是由纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后总结出来的，B错误；
C．比如质点做平抛运动，只受重力，加速度恒定，在相等的时间内速度变化相等，C正确；
D．红外线比红光光子的能量小，D错误。
答案：C。
6．D
解析：A．电磁波本身就是物质，电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播，即电磁波可以不需要介质传播，故A错误；
B．机械波需要介质才能传播，则机械波在介质中都能传播，介质不一定是空气，故B错误；
C．根据声波的特点可知，其传播方向与振动方向在同一直线上，则声波是纵波，故C错误；
D．所有光在真空中的传播速度为，与光的频率无关，故D正确。
答案：D。
7．D
解析：A．在 t1时刻，回路中的电流顺时针最大，则电容器放电完毕，此时a 板不带电，A错误；
B．在 t1~t2时间内，回路中顺时针电流逐渐减小，则线圈内磁场方向向下，且强度减弱，B错误；
C．在 t2时刻，电流为零，但是电流的变化率最大，此时电感线圈自感电动势最大，根据楞次定律可知，线圈下端电势高，即Uc
答案：D。
8．B
解析：A．图甲中，开关S断开前，电感线圈几乎将灯泡短路，灯泡不发光；若自感线圈阻值大于灯泡，开关S断开瞬间，电感线圈产生感应电动势给灯泡供电，灯泡发光，开关S断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下，A正确，不符合题意；
B．图乙中，FAST射电望远镜发射的电磁波的波长比无线电波的短得多，B错误，符合题意；
C．图丙中，农林喷灌装置能够一边喷水一边旋转是利用了反冲原理，C正确，不符合题意；
D．图丁中，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘中产生感应电流，很快静止下来是利用了电磁阻尼，D正确，不符合题意。
答案：B。
9．B
解析：A．根据
可知电容的大小与带电量无关，因此电容大小不变，A错误；
B．电容器上极板带正电，而且正电荷正在流向上极板，因此电容器正在充电，两极板间的电压正在增大，B正确；
C．电容器充电的过程中，电流逐渐减小。C错误；
D．电容器充电的过程中，磁场能正在电场能向转化，D错误。
答案：B。
10．A
解析：A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，即一定条件下，两种场可以互相激发产生，故A正确；
B．试探电荷在电场中一定受电场力，而电流元（一小段通电导线）在磁场中，若电流与磁感应强度平行，则不受安培力，故B错误；
C．静电场定义势和势能的概念，涡旋电场不能引入势的概念，它是由磁场变化率和空间位置决定的，磁场不是有势场，而是涡旋场，故恒定磁场和变化磁场也不能定义势和势能，故C错误；
D．电场和磁场是法拉第第一次提出的，是客观存在的物质，而电场线和磁感应线是法拉第为了形象的描述场而假想引入的，并非客观存在，故D错误；
答案：A。
11．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。
答案：C。
12．C
解析：A. 开关S断开时，极板间带电灰尘处于静止状态，则有
式中m为灰尘质量，Q为电容器所带的电荷量，d为板间距离，由，得
s＝4π×10－5s
开关S闭合时t＝0，则当t=时，即时，电容器放电完毕，回路中电流最大，回路中电流变化最慢，故A错误；
B. 当t=时，即时，电容器放电完毕，此时灰尘仅受重力；之后电容器反方向充电，带电灰尘受电场力方向向下，带电灰尘会继续加速，故B错误；
C. 当t＝2π×10－5s时，即t＝时，振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向跟t＝0时刻方向相反，则此时灰尘所受的合外力为
F合＝mg＋＝2mg
又因为F合＝ma，此时灰尘的加速度a＝2g，方向竖直向下；之后电容器再次反向充电，极板间场强方向又跟t＝0时刻方向相同，带电灰尘受电场力方向向上，所以2π×10－5s时，灰尘的加速度最大为2g，故C正确；
D. 当t＝2π×10－5s时，即t＝时，振荡电路中电流为零，线圈中磁场能最小，故D错误。
答案：C。
13．ACD
解析：甲图是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光进行防伪的，故A正确；乙图中利用X射线照射人体进行透视的，故B错误；根据红外线的热作用制成红外线夜视仪，故C正确；丁图中蝙蝠和雷达分别利用超声波与电磁波的反射和接收来进行测距和定位的（即多普勒效应定位），故D正确．综上分析，ACD正确．
14．BD
解析：A．红外线的显著作用是热效应，任何温度的物体均可以辐射红外线；故A错误；
B．探测仪发出的红外线波长大于医院CT中使用的X射线波长，选项B正确；
C．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，选项C错误；
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，说明光具有波动性，选项D正确。
答案：BD。
15．CD
解析：A.根据折射率的公式可知，光进入空气后的折射角将大于入射角，所以都向右偏折，乙光有可能从空气泡的右侧边射出．故A错误；
BC.若两种光经上表面折射后均能从下表面出射，光线通过平行空气泡时，要发生两次折射，因为空气泡上下两个表面平行，上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性，可知出射光线与入射光线一定平行．由于紫光的折射率大于红光的折射率，紫光通过空气泡后光线的侧移较大，所以两条出射光线间距一定大于d．故B错误，C正确．
D.根据光产生的原理可知，红色光与紫色光都是原子核外电子受激发而产生的．故D正确．
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答案第1页，共2页
