高三物理总复习 课时跟踪检测（四十六） 电磁振荡与电磁波

课时跟踪检测（四十六）  电磁振荡与电磁波

1．(多选)第五代移动通信技术(简称5G)是最新一代蜂窝移动通信技术，5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、大规模设备连接等。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是(　 )

A．5G和4G使用的电磁波都是横波

B．5G和4G使用的电磁波在真空中的传播速度相同

C．5G和4G使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象

D．在真空中5G使用的电磁波波长比4G的长

解析：选ABC　5G和4G使用的电磁波都是横波，A正确；5G和4G使用的电磁波在真空中的传播速度相同，均为3×108 m/s，B正确；任何波均能发生干涉和衍射现象，故5G和4G使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象，C正确；根据公式c＝λf可知，在真空中5G使用的电磁波的波长比4G的短，D错误。

2．(2022·上海杨浦区模拟)新型冠状病毒疫情已被我国有效控制。为了战胜疫情，我们的志愿者在社区、机场等公共场所不顾个人安危，为行人量体温、查信息，严防死守，确保一方平安。志愿者使用的体温检测器通过非接触的方法感应人体的体温以此来排查新型冠状病毒的疑似感染病例。请问这种体温检测器工作时利用了哪种电磁波的特性(　 )

A．红外线  B．紫外线

C．X射线  D．γ射线

解析：选A　红外线最显著的特性是热效应，体温检测器工作时利用的电磁波是红外线，A正确。

3．(多选)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有关

B．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象

C．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大

D．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度

解析：选BD　电磁波在真空中的传播速度都一样，与电磁波的频率无关，A错误；一切波都可以发生衍射现象，横波具有偏振现象，电磁波属于波的一种，且是横波，故电磁波可以发生衍射现象和偏振现象，B正确；简谐机械波在给定的介质中传播时，波传播速度与介质有关，与频率无关，C错误；依据v＝，且紫外线的折射率大于红外线，因此紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，D正确。

4．一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数为L的线圈放电。从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是(　 )

A．振荡电流一直在增大

B．振荡电流先增大、后减小

C．通过电路的平均电流等于

D．磁场能一直在增大

解析：选B　由电磁振荡的知识可知，在放电过程中振荡电流逐渐增大，放电完毕时达到最大，故B错误，A正确；电容器储存电荷量q＝CU，第一次放电完毕的时间为，T＝2π，所以平均电流I＝＝，故C正确；放电过程中电场能转化为线圈的磁场能，故D正确。

5．(2022·江苏盐城模拟)利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路，公交卡上的读卡机(刷卡时“嘀”地响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是(　 )

A．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池

B．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作

C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流

D．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息

解析：选B　读卡机发射的电磁波，被IC卡内部的LC振荡电路接收，使IC卡充电，因此IC卡的能量源于读卡机发射的电磁波，A错误；仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时，才发生电谐振，IC卡才能有效工作，B正确；若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，根据法拉第电磁感应定律，线圈L中仍会产生感应电流，C错误；由题意知，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，D错误。

6．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　 )

A．可见光波段  B．红外波段

C．紫外波段  D．X射线波段

解析：选B　所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外线辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外线辐射，这是红外线摄影的基础。再者，红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的波长长，有较好地穿透云雾的能力，故B正确。而其他选项的光不具备以上特点，故A、C、D错误。

7．(多选)如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于玻璃圆环内径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球所带电荷量不变，那么(　 )

A．小球对玻璃圆环的压力不断增大

B．小球受到的洛伦兹力不断增大

C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动

D．洛伦兹力对小球一直不做功

解析：选CD　玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功。由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向。在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动。小球在水平面内沿玻璃圆环半径方向受两个力作用：环的弹力FN和磁场的洛伦兹力F＝Bqv，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力。考虑小球速度大小、方向以及磁场强弱的变化，弹力FN和洛伦兹力F不一定始终在增大。洛伦兹力始终与小球做圆周运动的线速度方向垂直，所以洛伦兹力对小球不做功。

8．(2022·山东泰安模拟)关于电磁波谱，下列说法正确的是(　 )

A．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用

B．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康

C．X射线、γ射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应

D．手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象

解析：选D　有温度的物体都会发射红外线，A错误；紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，B错误；X射线、γ射线频率较高，波动性较弱，粒子性较强，较易发生光电效应，C错误；手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象，D正确。