2024高中物理刷題首秧第十四章第1課時(shí)電磁波的發(fā)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)練+鞏固練含解析新人教版選修3-4

PAGEPAGE1第1課時(shí)電磁波的發(fā)覺[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]學(xué)問點(diǎn)一·麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論1．(多選)依據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下敘述中正確的是()A．教室中開亮的日光燈四周空間必有磁場(chǎng)和電場(chǎng)B．工作時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器四周必有磁場(chǎng)和電場(chǎng)C．穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)激發(fā)穩(wěn)定的電場(chǎng)D．電磁波在傳播過程中，電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向和傳播方向三者相互垂直答案ABD解析教室中開亮的日光燈、工作時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的振蕩電流，在其四周產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng)和電場(chǎng)，故A、B正確；穩(wěn)定的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；電磁波是橫波，電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向和傳播方向相互垂直，故D正確。2．(多選)某空間出現(xiàn)了如圖所示的一組閉合的電場(chǎng)線，這可能是()A．沿AB方向磁場(chǎng)在快速減弱B．沿AB方向磁場(chǎng)在快速增加C．沿BA方向磁場(chǎng)在快速增加D．沿BA方向磁場(chǎng)在快速減弱答案AC解析依據(jù)電磁感應(yīng)的有關(guān)學(xué)問，由楞次定律可判定磁場(chǎng)的方向和磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變更狀況，本題中磁場(chǎng)可由A指向B減弱，也可由B指向A增加，故答案是A、C。學(xué)問點(diǎn)二·電磁波3．真空中全部的電磁波都具有相同的()A．頻率B．波長(zhǎng)C．波速D．能量答案C解析真空中全部的電磁波的波速都是光速，C正確。4．當(dāng)電磁波的頻率減小時(shí)，它在真空中的波長(zhǎng)將()A．不變B．增大C．減小D．無法確定答案B解析電磁波的波長(zhǎng)為：λ＝eq\f(c,f)，頻率減小，波長(zhǎng)增大，故B正確。5．(多選)關(guān)于電磁波的特點(diǎn)，下列說法中正確的是()A．電磁波中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直，電磁波沿與二者垂直方向傳播B．電磁波是橫波C．電磁波傳播不須要介質(zhì)，而是電場(chǎng)和磁場(chǎng)之間的相互感應(yīng)D．電磁波不具有干涉和衍射現(xiàn)象答案ABC解析電磁波具有波的一切特性，能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，D錯(cuò)誤，A、B、C正確。6．假設(shè)電磁波在空氣中以光速傳播，則傳播過程中()A．頻率減小B．周期變大C．波長(zhǎng)變小D．振幅減小答案D解析在空氣中傳播時(shí)，頻率、周期不變，由v＝λf知波長(zhǎng)也不變，但電磁波在傳播過程中，能量不斷被各種介質(zhì)和天線汲取，振幅減小。故D正確。7．關(guān)于電磁波，下列說法中正確的是()A．在真空中，頻率越高的電磁波傳播速度越大B．在真空中，電磁波的能量越大，傳播速度越大C．電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)，速度變小，頻率不變D．只要放射電路的電磁振蕩一停止，產(chǎn)生的電磁波馬上消逝答案C解析在真空中全部電磁波的傳播速度都等于光速，與電磁波的頻率、能量大小無關(guān)，故A、B錯(cuò)誤。電磁波的頻率由波源確定，電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)，頻率不變，而波速減小，故C正確；當(dāng)放射電路的電磁振蕩停止了，只是不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會(huì)馬上消逝，還要接著傳播一段時(shí)間，故D錯(cuò)誤。8．類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于駕馭新學(xué)問，提高學(xué)習(xí)效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是()A．機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿意的關(guān)系，對(duì)電磁波也適用B．機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C．機(jī)械波的傳播依靠于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D．機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波答案D解析本題考查機(jī)械波和電磁波的區(qū)分和聯(lián)系，意在考查考生對(duì)基本概念的理解和辨析。D中，電磁波是橫波，不是縱波，其他選項(xiàng)的表述是對(duì)的。9．如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路在電磁振蕩中電容器極板間電壓隨時(shí)間變更的u-t圖象()A．t1～t2時(shí)間內(nèi)，電路中電流強(qiáng)度不斷增大B．t2～t3時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)能越來越小C．t3時(shí)刻，磁場(chǎng)能為零D．t3時(shí)刻電流方向要變更答案B解析在t1～t2時(shí)間內(nèi)極板間的電壓增大，極板電量增大，是充電過程，電流在減小，故A錯(cuò)誤；在t2～t3過程中，極板電壓減小，所以電容器放電，電流漸漸增大，磁場(chǎng)能增大，電場(chǎng)能減小；t3時(shí)刻電壓為零說明是放電完畢，電場(chǎng)能為零，磁場(chǎng)能最大；之后將是對(duì)電容器充電且電流方向不變，故B正確，C、D錯(cuò)誤。易錯(cuò)點(diǎn)·對(duì)麥克斯韋理論的理解10．某電路中電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變更的圖象如圖所示，能放射電磁波的電場(chǎng)是()易錯(cuò)分析由變更的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，而錯(cuò)誤理解成變更的電場(chǎng)就能產(chǎn)生電磁波，而錯(cuò)選B、C。答案D解析由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，當(dāng)空間出現(xiàn)恒定的電場(chǎng)時(shí)(如A圖)，由于其不激發(fā)磁場(chǎng)，故無電磁波產(chǎn)生；當(dāng)出現(xiàn)勻稱變更的電場(chǎng)(如B圖、C圖)，會(huì)激發(fā)出磁場(chǎng)，但磁場(chǎng)恒定，不會(huì)再在較遠(yuǎn)處激發(fā)起電場(chǎng)，故也不會(huì)產(chǎn)生電磁波；只有周期性變更的電場(chǎng)(如D圖)，才會(huì)激發(fā)出周期性變更的磁場(chǎng)，其又激發(fā)出周期性變更的電場(chǎng)……如此不斷激發(fā)，便會(huì)形成電磁波。故D正確。[提升訓(xùn)練]一、選擇題1．關(guān)于麥克斯韋電磁理論的兩個(gè)要點(diǎn)，下列說法中正確的是()A．穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)B．勻稱變更的電場(chǎng)產(chǎn)生勻稱變更的磁場(chǎng)，勻稱變更的磁場(chǎng)產(chǎn)生勻稱變更的電場(chǎng)C．周期性變更的電場(chǎng)產(chǎn)生周期性變更的磁場(chǎng)，周期性變更的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變更的電場(chǎng)D．B、C兩種狀況下均能產(chǎn)生電磁波答案C解析依據(jù)麥克斯韋理論知C正確。2．電磁波在傳播過程中，始終不變的物理量有()A．頻率B．波長(zhǎng)C．波速D．振幅答案A解析電磁波在傳播過程中始終不變的物理量是頻率。比如紅光的頻率是肯定的，當(dāng)從空氣射入水中時(shí)，紅光顏色沒變，介質(zhì)的折射率變大，則波速變小而波長(zhǎng)變短，電磁波的能量會(huì)減小，故振幅減小，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。3．(多選)關(guān)于電磁場(chǎng)理論的敘述正確的是()A．變更的磁場(chǎng)四周肯定存在著電場(chǎng)，與是否有閉合電路無關(guān)B．周期性變更的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率變更的電場(chǎng)C．變更的電場(chǎng)和變更的磁場(chǎng)相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)統(tǒng)一的場(chǎng)，即電磁場(chǎng)D．電場(chǎng)四周肯定存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)四周肯定存在電場(chǎng)答案AB解析變更的磁場(chǎng)四周肯定產(chǎn)生電場(chǎng)，而且磁場(chǎng)周期性變更的頻率和產(chǎn)生的電場(chǎng)的頻率相同，當(dāng)電場(chǎng)中存在閉合回路時(shí)，回路中有電流，若無閉合電路，但電場(chǎng)仍存在，故A、B正確；勻稱變更的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)四周不再產(chǎn)生電場(chǎng)，因此，變更的電場(chǎng)和變更的磁場(chǎng)關(guān)聯(lián)的說法不太精確，故C、D錯(cuò)誤。4．為了體現(xiàn)高考的公允、公正，許多地方高考時(shí)在考場(chǎng)運(yùn)用手機(jī)信號(hào)屏蔽器，該屏蔽器在工作過程中以肯定的速度由低端頻率向高端頻率掃描。該掃描速度可以在手機(jī)接收?qǐng)?bào)文信號(hào)時(shí)形成亂碼干擾，手機(jī)不能檢測(cè)從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù)，使手機(jī)不能與基站建立連接，以達(dá)到屏蔽手機(jī)信號(hào)的目的，手機(jī)表現(xiàn)為搜尋網(wǎng)絡(luò)、無信號(hào)等現(xiàn)象。由以上信息可知()A．由于手機(jī)信號(hào)屏蔽器的作用，考場(chǎng)內(nèi)沒有電磁波了B．電磁波必需在介質(zhì)中才能傳播C．手機(jī)信號(hào)屏蔽器工作時(shí)基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場(chǎng)內(nèi)D．手機(jī)信號(hào)屏蔽器是通過放射電磁波干擾手機(jī)工作來達(dá)到目的的答案D解析電磁波在空間的存在，不會(huì)因手機(jī)信號(hào)屏蔽器而消逝，故A錯(cuò)誤；電磁波可以在真空中傳播，B錯(cuò)誤；由題意知手機(jī)信號(hào)屏蔽器工作過程中以肯定的速度由低端頻率向高端頻率掃描，干擾由基站發(fā)出的電磁波信號(hào)，使手機(jī)不能正常工作，故C錯(cuò)誤，D正確。5．(多選)關(guān)于電流四周的磁場(chǎng)，下列說法中正確的是()A．穩(wěn)恒電流四周不產(chǎn)生磁場(chǎng)B．穩(wěn)恒電流四周產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)C．正弦式電流四周產(chǎn)生變更的磁場(chǎng)D．正弦式電流四周產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)答案BC解析穩(wěn)恒電流等效為勻稱變更的電場(chǎng)，應(yīng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)；正弦式電流是非勻稱變更的電流，產(chǎn)生變更的磁場(chǎng)。故B、C正確。6．(多選)應(yīng)用麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論推斷下列表示電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)(或磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng))的關(guān)系圖象中(每個(gè)選項(xiàng)中的上圖是表示變更的場(chǎng)，下圖是表示變更的場(chǎng)產(chǎn)生的另外的場(chǎng))，正確的是()答案BC解析A圖中的上圖磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，其四周空間不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，A圖中的下圖是與其不對(duì)應(yīng)的；B圖中的上圖是勻稱變更的電場(chǎng)，應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，下圖的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，所以B圖正確；C圖中的上圖是周期性變更的磁場(chǎng)，它能產(chǎn)生同頻率周期性變更的電場(chǎng)，且相位相差eq\f(π,2)，C圖是正確的；D圖的上圖是周期性變更的電場(chǎng)，在其四周空間產(chǎn)生周期性變更的磁場(chǎng)，但是下圖中的圖象與上圖相比較，相位相差π，故D圖錯(cuò)誤。所以只有B、C兩圖正確。7．關(guān)于電磁波在真空中的傳播速度，以下說法中正確的是()A．頻率越高，傳播速度越大B．波長(zhǎng)越長(zhǎng)，傳播速度越大C．電磁波的能量越大，傳播速度越大D．頻率、波長(zhǎng)都不影響電磁波的傳播速度答案D解析電磁波在真空中的傳播速度相同，故A、B、C錯(cuò)誤；電磁波的傳播速度由介質(zhì)確定，