新高考物理一轮复习跟踪练习专题14.3 电磁振荡和电磁波（2份打包，原卷版+解析版）

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A．电容器正在放电B．振荡电流正在减小
C．电流流向沿a到bD．电场能正在向磁场能转化
【答案】 B
【解析】由图可知，此时电容器正在充电，电路中电流正在减小，电路中的电流沿顺时针方向，磁场能在向电场能转化，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．（2022·山东聊城一中高三开学考试）“4G改变生活，5G改变社会”。目前中国建成了100多万座5G基站，占全球70%以上，中国企业的5G核心专利以绝对优势位居全球榜首。5G网络使用的无线电通信频率是在 SKIPIF 1 < 0 以上的超高频段和极高频段，比4G网络（无线电通信频率在 SKIPIF 1 < 0 之间）通信拥有更大的带宽，相同时间传递的信息量更大。下列说法正确的是（ ）
A．5G信号比4G信号传播速度更快
B．5G信号比4G信号波长更长
C．5G信号和4G信号都是横波
D．5G信号比4G信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
【答案】 C
【解析】A．5G信号和4G信号都是电磁波，真空中，5G信号比4G信号传播速度相同，故A错误；
B．5G信号比4G信号频率更高，波长更短，故B错误；
C．5G信号和4G信号都是横波，故C正确；
D．4G信号比5G信号波长长，更容易绕过障碍物，故D错误。
故选C。
3．（2022·四川省德阳市第三中学高三开学考试）FAST电磁波宁静区无线电设施及建设遥感监测项目正式启动，确保“中国天眼”有良好的射电波信号接收环境。关于电磁波和机械波，下列说法正确的有（ ）
A．与X射线相比，红外线更不容易发生明显的衍射现象
B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些
C．频率越高的电磁波在真空中的传播速度越大
D．机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高传播速度越大
【答案】 B
【解析】A．波的波长越长，越容易发生明显的衍射现象，与X射线相比，红外线波长更长，更容易发生明显的衍射现象，故A项错误；
B．机械波的形成可表达为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源较近的质点振动得早一些，故B项正确；
C．在真空中各种频率的电磁波传播速度都相同，故C项错误；
D．机械波在给定的介质中传播时，波的传播速度不变，故D项错误。
故选B。
4．（2022·福建·福州三中模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越长
B．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较小
C．要确定雷达和目标的距离需测出电磁波从发射到被雷达接收的时间t，再根据 SKIPIF 1 < 0 求解距离
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个增透膜以减弱玻璃反射光的影响
【答案】 C
【解析】A．根据
SKIPIF 1 < 0
可知，在真空中传播的电磁波，频率越大，波长越小，故A错误；
B．蓝光比绿光频率大，波长短，因此根据
SKIPIF 1 < 0
可知让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距较大，故B错误；
C．雷达和目标的距离为电磁波传播路程的一半，因此距离为
SKIPIF 1 < 0
故C正确；
D．玻璃反射光属于偏振光，加偏振片的作用是减弱玻璃反射光的强度，从而增大其他物品透射光的强度，而增透膜是利用薄膜前后两表面反射透射光，反射的两路透射光光程差恰好等于半波长的奇数倍，两列波便产生相消干涉，振动减弱，从而增强透射光的强度，因此若加装增透膜，不仅无法减弱玻璃的反射光，反而会增加玻璃反射光带来的负面效果，故D错误。
故选C。
5．（2022·广东·高三开学考试）北京时间2022年5月12日晚9点，事件视界望远镜（EHT）合作组织正式发布了银河系中心黑洞人马座A·（SgrA·）的首张照片，如图所示。该照片利用了射电望远镜对电磁波的捕捉。下列关于波的说法正确的是（ ）
A．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
B．电磁波是纵波，不能发生偏振现象
C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D．电磁波在任何介质中传播的速度都相等
【答案】 A
【解析】A．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故A正确；
B．电磁波是横波，可以发生偏振现象，故B错误；
C．电磁波的传播不依赖于介质，故C错误；
D．电磁波在不同介质中传播的速度不相等，故D错误。
故选A。
6．（2022·福建省福州第一中学模拟预测）以下关于波的说法正确的是（ ）
A．声波可以发生多普勒效应
B．wifi信号的传播需要介质
C．电子衍射证实了电子具有粒子性
D．肥皂膜出现彩色条纹是光的衍射现象
【答案】 A
【解析】A．声波可以发生多普勒效应，例如，汽车向着我们行驶时，我们听到汽车的鸣笛声调变高，汽车背着我们行驶时，我们听到汽车的鸣笛声调变低，A正确；
B． wifi信号属于电磁波，电磁波的传播不需要介质，B错误；
C．电子衍射证实了电子具有波动性，C错误；
D．肥皂膜出现彩色条纹是光的干涉现象，D错误。
故选A。
7．（多选）（2022·天津·模拟预测）下列说法中正确的是（ ）
A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子的动能增加，原子的电势能减少
B．氢原子被激发后发出的可见光光子的能量小于红外线光子的能量
C．α射线是由原子核内放射出的氦核，与β射线和γ射线相比它具有较强的穿透能力
D．放射性元素的半衰期不会随温度或压强的变化而变化
【答案】 AD
【解析】A．设氢原子核外电子的速率为v，轨道半径为r，根据牛顿第二定律有
SKIPIF 1 < 0
所以电子的动能为
SKIPIF 1 < 0
氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径减小，由上式可知电子的动能增加，且库仑力做正功，原子的电势能减少，故A正确；
B．根据电磁波谱可知，可见光光子的能量大于红外线光子的能量，故B错误；
C．α射线是由原子核内放射出的氦核，与β射线和γ射线相比，它的穿透能力最弱，故C错误；
D．放射性元素的半衰期由原子核本身决定，不会随温度或压强的变化而变化，故D正确。
故选AD。
8．（多选）（2022·天津·模拟预测）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、 SKIPIF 1 < 0 射线中红外线的波长最短
B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
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， SKIPIF 1 < 0 射线可以摧毁病变的细胞
【答案】 CD
【解析】A．红外线、X射线、 SKIPIF 1 < 0 射线中红外线的频率最小，波长最长，选项A错误；
B．银行的验钞机发出的光是紫外线，家用电器的遥控器发出的是红外线，选项B错误；
C．微波不但能加热物体，而且能传播信息，故可以用于通信、广播及其他信号传输，故C正确；
D．X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，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CD。
9．（多选）（2022·天津·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．LC电路产生电磁振荡的过程中，回路电流值最小时刻，磁场能最小
B．变化的电场一定产生变化的磁场
C．无线电波发射接收过程中，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐
D．空调遥控器是利用发射紫外线来控制空调
【答案】 AC
【解析】A．LC电路产生电磁振荡的过程中，回路电流值最小时刻，磁场能最小，而电量最大，故A正确；
B．均匀变化的电场产生的是稳定的磁场，故B错误；
C．无线电波发射接收过程中，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故C正确；
D．空调遥控器是利用发射红外线来控制空调的，故D错误。
故选AC。
10．（2022·天津·模拟预测）下列说法中正确的是（ ）
A．托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光是一种波
B．光电效应现象说明光具有粒子性，光子具有能量
C．黑体辐射的实验规律说明在宏观世界里能量是连续的
D．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波存在，后来由他又用实验证实电磁波的存在
【答案】 B
【解析】A．托马斯·杨通过光的双缝干涉实验，证明了光是一种波，故A错误；
B．光电效应现象说明光具有粒子性，光子具有能量，故B正确；
C．黑体辐射的实验规律说明在微观世界里能量是量子化的，故C错误；
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电磁波的存在，故D错误。
故选B。
11．（2022·江苏省丹阳高级中学三模）关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（ ）
A．图甲所示是沙漠中的“蜃景”现象，是光的衍射现象引起的
B．图乙所示是光照射透光的小圆孔得到的干涉图样
C．图丙所示是水流导光实验时，激光沿水流会变弯曲是由于光的折射
D．图丁所示是线圈L中的磁场能正在减小
【答案】 D
【解析】A．沙漠中的“蜃景”现象是光的全反射引起的，故A项错误；
B．图乙所示是光照射不透明的小圆板得到的衍射图样，故B项错误；
C．图丙所示是水流导光实验时，激光沿水流会变弯曲是由于光的全反射，故C项错误；
D．根据图示电路可知，该振荡电路正在充电，电流在减小，电容器两极板间的电压正在增大，磁场能转化电场能，所以磁场能正在减小，故D项正确。
故选D。
12．（2022·浙江·高三专题练习）下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（ ）
A．图甲中避雷针的工作原理是静电屏蔽
B．图乙中FAST射电望远镜是通过超声波观测天体
C．图丙中医用彩超可以用来检查心脏、大脑、眼底的病变是利用了波的衍射
D．图丁中高压输电线上作业的工人穿戴的包含金属丝的织物工作服，是利用了静电屏蔽
【答案】 D
【解析】A．图甲中避雷针的工作原理是尖端放电，A错误；
B．图乙中FAST射电望远镜是在无线电波段观测天体，B错误；
C．图丙中医用彩超可以用来检查心脏、大脑、眼底的病变是利用了多普勒效应，C错误；
D．图丁中高压输电线上作业的工人穿戴的包含金属丝的织物工作服，是利用了静电屏蔽，D正确；
故选D。
13．（2022·浙江·高三专题练习）如图所示是LC振荡电路中能量E随时间t变化的图像，实线表示电场能随时间变化的曲线，虚线表示磁场能随时间变化的曲线，由图像可知（ ）
A．该LC振荡电路的周期大小为 SKIPIF 1 < 0
B．在 SKIPIF 1 < 0 时刻振荡电路中的电流为0
C．在 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的过程中，电容器正在放电
D．在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 时刻，电容器极板带电情况完全相同
【答案】 C
【解析】A．在一个周期内电场能和磁场能都两次达到最大，可知该LC振荡电路的周期大小为 SKIPIF 1 < 0 ，选项A错误；
B．在 SKIPIF 1 < 0 时刻磁场能最大，则振荡电路中的电流最大，选项B错误；
C．在 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的过程中，电场能减小，则电容器正在放电，选项C正确；
D．在 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 时刻，电场能都是最大，电容器极板带电量相等，但是极板极性相反，选项D错误。
故选C。
14．（2022·浙江·高三开学考试）下列说法正确的是（ ）
A．LC振荡电路中，电容器两极板上电荷最多时，电路中电流最大
B．通过调谐可以把声音或图像信号从高频电流中还原出来
C．紫外线的频率比可见光小，因此可用于灭菌消毒
D．医学上均应用了 SKIPIF 1 < 0 射线和 SKIPIF 1 < 0 射线具有很强穿透能力的特性
【答案】 D
【解析】A．LC振荡电路中，电容器两极板上电荷最多时，电路中电流为零，A错误；
B．通过解调可以把声音或图像信号从高频电流中还原出来，B错误 ；
C．紫外线的频率比可见光大，因此可用于灭菌消毒，C错误；
D．医学上均应用了X射线和 SKIPIF 1 < 0 射线具有很强穿透能力的特性，D正确。
故选D。
15．（2022·上海·上外附中模拟预测）下列说法中正确的是（ ）
A．电磁波既可以是横波，也可以是纵波
B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108m/s
C．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说
D．光电效应现象能说明光具有波粒二象性
【答案】 C
【解析】A．电磁波一定是横波，A错误；
B．电磁波在真空中的传播速度均为3.0×108m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×108m/s，B错误；
C．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说，C正确；
D．光电效应现象说明光具有粒子性，D错误。
故选C。
16．（多选）（2022·全国·高三专题练习）如图所示是我国的“祝融号”火星车，它的电源来自于太阳能电池而非核电池（核电池能量来自钚238发生的α衰变），它多次将火星表面影像通过无线电波传送回地球，为人类提供了许多宝贵资料。下列说法正确的是（ ）
A．α粒子的速度可以达到光速
B．无线电波与光波都是电磁波
C．钚238发生α衰变后新核的中子数增加2
D．当地球距火星约为 SKIPIF 1 < 0 km时，地球上收到的大约200s之前的影像
【答案】 BD
【解析】A．α粒子的速度只有光速的十分之一，选项A错误；
B．无线电波与光波都是电磁波，选项B正确；
C．钚238发生α衰变后新核的质量数减小4，电荷数减小2，则中子数减小2，选项C错误；
D．当地球距火星约为 SKIPIF 1 < 0 km时，电磁波传到地球的时间为
SKIPIF 1 < 0
即地球上收到的大约200s之前的影像，选项D正确。
故选BD。
17．（多选）（2022·天津·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．甲图：消声原理是利用了波的干涉原理
B．乙图：微波炉利用紫外线对食物加热
C．丙图：医院用“CT”检查身体，利用了γ射线穿透本领强的特性
D．丁图：“互感式”钳式电流表不能用来测量恒定电流的大小
【答案】 AD
【解析】A. 消声原理是利用了波的干涉原理，在相位上差 SKIPIF 1 < 0 的奇数倍，从而互相干涉抵消，A正确；
B. 微波炉加热食物是利用微波进行加热的，不是利用紫外线，B错误；
C. 医院用“CT”检查身体，利用了 SKIPIF 1 < 0 射线穿透本领强的特性，C错误；
D. “互感式”钳式电流表是利用电场感应原理，需要磁通量发生变化，即电流发生变化，故不能用来测量恒定电流的大小，D正确。
故选AD。
18．（多选）（2022·天津·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
B． SKIPIF 1 < 0 U在中子轰击下生成 SKIPIF 1 < 0 Ba和 SKIPIF 1 < 0 Kr的过程中，原子核中的平均核子质量变小
C．太阳辐射能量主要来自于太阳内部的轻核聚变反应
D．根据玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
【答案】 BCD
【解析】A．β衰变放出的电子是由中子转变成质子而产生的，不是原子核内的，A错误；
B．此过程是裂变反应，原子核中的平均核子质量变小，有质量亏损，以能量的形式释放出来，B正确；
C．太阳辐射能量主要来自太阳内部的轻核的聚变反应，C正确；
D．根据玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，克服库仑力做功因此电势能增大，且原子总能量增大，D正确。
故选BCD。
19．（2022·全国·高考真题）一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m的光，在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个。普朗克常量为h = 6.63 × 10 - 34Js。R约为（ ）
A．1 × 102mB．3 × 102mC．6 × 102mD．9 × 102m
【答案】 B
【解析】一个光子的能量为
E = hν
ν为光的频率，光的波长与频率有以下关系
c = λν
光源每秒发出的光子的个数为
SKIPIF 1 < 0
P为光源的功率，光子以球面波的形式传播，那么以光源为原点的球面上的光子数相同，此时距光源的距离为R处，每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个，那么此处的球面的表面积为
S = 4πR2
则
SKIPIF 1 < 0
联立以上各式解得
R ≈ 3 × 102m
故选B。
20．（2021·浙江·高考真题）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到 SKIPIF 1 < 0 时会引起神经混乱，达到 SKIPIF 1 < 0 时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率 SKIPIF 1 < 0 。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为（ ）
A． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【答案】 B
【解析】设微波有效攻击范围为r时单位面积接收微波功率为
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
则引起神经混乱时有
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
引起心肺功能衰竭时有
SKIPIF 1 < 0
所以B正确；ACD错误；
故选B。
21．（2020·天津·高考真题）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】 D
【解析】A．双缝干涉实验说明了光具有波动性，故A错误；
B．光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B错误；
C．实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C错误；
D．卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故D正确；
故选D。
22．（2020·北京·高考真题）随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波（ ）
A．光子能量更大B．衍射更明显
C．传播速度更大D．波长更长
【答案】 A
【解析】A．因为5G使用的电磁波频率比4G高，根据 SKIPIF 1 < 0 可知5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故A正确；
B．发生明显衍射的条件是障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小；因5G使用的电磁波频率更高，即波长更短，故5G越不容易发生明显衍射，故B错误；
C．光在真空中的传播速度都是相同的；光在介质中的传播速度为
SKIPIF 1 < 0
5G的频率比4G高，而频率越大折射率越大，光在介质中的传播速度越小，故C错误；
D．因5G使用的电磁波频率更高，根据
SKIPIF 1 < 0
可知波长更短，故D错误。
故选A。