2020年秋人教版高中物理選修3-4第十四章-電磁波測試含答案

絕密★啟用前2020年秋人教版高中物理選修3-4第十四章電磁波測試本試卷共100分，考試時間120分鐘。一、單選題(共10小題,每小題4.0分,共40分)1.為了體現(xiàn)高考的公平、公正，高考時很多地方在考場使用手機信號屏蔽器，該屏蔽器在工作過程中以一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接收報文信號時形成亂碼干擾，手機不能檢測從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù)，使手機不能與基站建立連接，達到屏蔽手機信號的目的，手機表現(xiàn)為搜索網(wǎng)絡(luò)、無信號、無服務(wù)系統(tǒng)等現(xiàn)象．由以上信息可知()A．由于手機信號屏蔽器的作用，考場內(nèi)沒有電磁波了B．電磁波必須在介質(zhì)中才能傳播C．手機信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場內(nèi)D．手機信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機工作來達到目的的2.下列說法正確的是()A．各種電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線B．紅外線有顯著的熱作用，照射大額鈔票上的熒光物質(zhì)，可以使其發(fā)光C．紫外線能殺死多種細菌，還用于遙感技術(shù)中D．在醫(yī)學(xué)上常利用倫琴射線穿透能力強，檢查人體內(nèi)的病變及骨骼情況3.自從1862年麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在，1888年赫茲通過實驗證實了電磁波的存在后，利用電磁波的技術(shù)雨后春筍般相繼問世：無線電報、無線電廣播、無線電導(dǎo)航、無線電話、電視、雷達，以及遙控、遙感、衛(wèi)星通訊、射電天文學(xué)…，它們使整個世界面貌發(fā)生了深刻的變化．下列有關(guān)的說法中正確的是()A．無線電波波速在任何情況下都等于真空中的光速cB．電磁波的頻率越高，越容易沿直線傳播C．手機所用的微波在傳播過程中比無線電廣播所用的中波更容易繞過障礙物D．在無線電通訊中，聲音信號通常要通過調(diào)諧“加載”在高頻信號上后，才向外發(fā)射4.下列說法正確的是()A．可見光是一種頻率低于X射線的電磁波B．一束白光通過三棱鏡后形成彩色光帶，這是光的全反射現(xiàn)象C．用光導(dǎo)纖維傳播信號，利用了光的衍射D．紫外線用于醫(yī)院和食品消毒，是因為它有顯著的熱效應(yīng)5.下列說法正確的是()A．紫外線具有熱效應(yīng)B．醫(yī)院里的“B超”是用X射線C．電視遙控器是利用X射線D．任何物體都會發(fā)出紅外線6.下列關(guān)于電磁波的說法中不正確的是()A．麥克斯韋電磁場理論預(yù)言了電磁波的存在B．電磁波從真空傳入水中，波長將變短C．雷達可以利用自身發(fā)射電磁波的反射波來對目標進行定位D．醫(yī)院中用于檢查病情的“B超”利用了電磁波的反射原理7.下列與波有關(guān)的話題中，正確的說法是()A．照相機鏡頭因光波衍射呈現(xiàn)淡紫色B．機載雷達利用超聲波搜索遠方敵機C．家中的遙控器通過發(fā)射紅外線遙控電視機D．微波爐發(fā)出微波使金屬器皿產(chǎn)生渦流而加熱食品8.用遙控器調(diào)換電視機的頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)化為電信號的過程．下列屬于這類傳感器的是()A．紅外報警裝置B．走廊照明燈的聲控開關(guān)C．自動洗衣機中的壓力傳感裝置D．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器9.關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的是()A．麥克斯韋首先通過實驗發(fā)現(xiàn)了電磁波B．電磁場是一種物質(zhì)，不能在真空中傳播C．電視機接收到高頻信號后，依次經(jīng)過調(diào)諧、解調(diào)，再將圖象信號送到顯像管D．電磁波由真空進入介質(zhì)，傳播速度變大，頻率不變10.下列說法不正確的是()A．在電磁波譜中，紅外線的熱效應(yīng)好B．天空是亮的原因是大氣對陽光的色散C．天空呈藍色的原因是大氣對波長短的光更容易散射D．晚霞呈紅色的原因是藍光和紫光大部分被散射掉了二、多選題(共4小題,每小題5.0分,共20分)11.(多選)下列關(guān)于電磁波的說法中，正確的是()A．電磁波是電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播B．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3.0×108m/sC．電磁波由真空進入介質(zhì)傳播時，波長將變短D．只要空間中某個區(qū)域有變化的電場或變化的磁場，就能產(chǎn)生電磁波12.(多選)關(guān)于電磁波的傳播，下列敘述正確的是()A．電磁波頻率越高，越易沿地面?zhèn)鞑．電磁波頻率越高，越易直線傳播C．電磁波在各種介質(zhì)中傳播時波長恒定D．只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波，就可把信號傳遍全世界13.(多選)在LC回路中，電容器兩端的電壓隨時間t變化的關(guān)系如圖所示，則()A．在時刻t1，電路中的電流最大B．在時刻t2，電路中的磁場能最大C．從時刻t2至t3，電路中的電場能不斷增大D．從時刻t3至t4，電容器的帶電荷量不斷增大14.(多選)下列哪些設(shè)備是電磁輻射污染源()A．高壓變電站B．電視發(fā)射塔C．移動電話發(fā)射塔D．電燈三、計算題(共4小題,每小題10.0分,共40分)15.某高速公路自動測速儀裝置如圖甲所示，雷達向汽車駛來的方向發(fā)射不連續(xù)的電磁波，每次發(fā)射時間約為10－6s，相鄰兩次發(fā)射時間間隔為t，當雷達向汽車發(fā)射無線電波時，在顯示屏上呈現(xiàn)出一個尖形波；在接收到反射回來的無線電波時，在熒光屏上呈現(xiàn)出第二個尖形波，如圖乙所示，根據(jù)兩個波的距離，可以計算出汽車距雷達的距離，請根據(jù)給出的t1、t、t2、c求出汽車車速的表達式．16.飛機失事后，為了分析事故的原因，必須尋找黑匣子，而黑匣子在30天內(nèi)能以37.5kHz的頻率自動發(fā)出信號，人們就可利用探測儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號來確定黑匣子的位置．那么黑匣子發(fā)出的電磁波波長是多少？若接收電路是由LC電路組成的，其中該接收裝置里的電感線圈L＝4.0mH，此時產(chǎn)生電諧振的電容多大？17.車載MP3可以把MP3中儲存的音樂，以無線發(fā)射方式發(fā)射到車載調(diào)頻立體聲收音設(shè)備中，車主只需將汽車收音機的頻率設(shè)定為車載MP3的頻率，或讓收音機搜索到該頻率即可進行播放．如圖為某種型號的車載MP3，若其設(shè)置頻率為87.5MHz，試求：(1)所發(fā)射的無線電波的波速是多少？(2)所發(fā)射的無線電波的波長是多少？18.如圖所示為某雷達的熒光屏，屏上標尺的最小刻度對應(yīng)的時間為2×10－4s，雷達天線朝東方時，屏上的波形如圖甲；雷達天線朝西方時，屏上的波形如圖乙．問：雷達在何方發(fā)現(xiàn)了目標？目標與雷達相距多遠？

答案解析1.【答案】D【解析】電磁波在空間的存在，不會因手機信號屏蔽器而消失，故A錯．電磁波可以在真空中傳播，B錯．由題意知手機信號屏蔽器工作過程中以一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，使手機不能正常工作，故C錯，D正確．2.【答案】D【解析】電磁波中最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波，因其波長長，而干涉時，必須要頻率單一且相同，故A錯誤；紅外線有顯著的熱作用，還用于遙感技術(shù)中；而紫外線照射大額鈔票上的熒光物質(zhì)，可以使其發(fā)光，也能殺死多種細菌，故B、C錯誤；醫(yī)學(xué)上常利用倫琴射線穿透能力強，檢查人體內(nèi)的病變及骨骼情況，故D正確．3.【答案】B【解析】電磁波只有在真空中速度才等于真空中的光速，在其他介質(zhì)中傳播時速度小于真空中光速．故A錯誤．電磁波的頻率越高，波長越短，則越不容易發(fā)生衍射，則更容易沿直線傳播．故B正確．波長越長，越容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，微波的波長比中波短，在傳播過程中中波更容易繞過障礙物，故C錯誤．聲音信號通常要通過調(diào)制加載在高頻信號上后，才向外發(fā)射，不是通過調(diào)諧．故D錯誤．4.【答案】A【解析】根據(jù)電磁波譜可知，可見光是一種頻率低于X射線的電磁波，故A正確；一束白光通過三棱鏡后形成彩色光帶，這是光的色散現(xiàn)象，故B錯誤；用光導(dǎo)纖維傳播信號，利用了光的全反射，故C錯誤；紫外線用于醫(yī)院和食品消毒，但它不具有顯著的熱效應(yīng)，紅外線具有顯著的熱效應(yīng)，故D錯誤．5.【答案】D【解析】紫外線具有顯著的化學(xué)效應(yīng)，而紅外線有顯著的熱效應(yīng)，故A錯誤；醫(yī)院里的“B超”是用的超聲波，而X片，是用的X射線，故B錯誤；電視遙控器是利用紅外線，故C錯誤；一切物體都會發(fā)出紅外線，故D正確．6.【答案】D【解析】麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲證實了電磁波的存在，故A正確；根據(jù)n＝可知，電磁波從真空傳入水中，波長變短，故B正確；雷達的工作原理是：發(fā)射電磁波對目標進行照射并接收其回波，由此獲得目標至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等信息，故C正確；醫(yī)院中用于檢查病情的“B超”利用了超聲波的反射原理，超聲波是機械波，不是電磁波，故D錯誤．7.【答案】C【解析】照相機鏡頭的淡紫色是由于增透膜對光的干涉引起的，故選項A錯誤；雷達利用無線電波搜索，利用反射回來的波來確定遠方敵機，故B錯誤；遙控器通過發(fā)射紅外線遙控電視機，故C正確；電磁爐使金屬器皿產(chǎn)生渦流而加熱食品，而微波爐發(fā)出微波加熱食品，故D錯誤．8.【答案】A【解析】用遙控器調(diào)換電視機的頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)化為電信號的過程．紅外線報警裝置是感應(yīng)紅外線去轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，從而引起報警．而遙控器調(diào)換電視機的頻道的過程，也發(fā)出紅外線．故A正確；走廊照明燈的聲控開關(guān)，實際是將聲波轉(zhuǎn)化成電信號的過程，故B不正確；自動洗衣機中的壓力傳感裝置，是將壓力轉(zhuǎn)化成電信號的過程，故C不正確；電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器，是將溫度轉(zhuǎn)化成電信號的過程，故D不正確．9.【答案】C【解析】麥克斯韋的預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在．故A錯誤；電磁波自身是一種物質(zhì)，傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播．故B錯誤；電視機接收到高頻信號后，依次經(jīng)過調(diào)諧、解調(diào)，再將圖象信號送到顯像管．故C正確；電磁波由真空進入介質(zhì)，傳播速度變小，頻率不變．故D錯誤．10.【答案】D【解析】在電磁波譜中，紅外線的熱效應(yīng)好，而紫外線的顯著作用是消毒與熒光作用，故A正確；天空是亮的原因是大氣對陽光的色散，故B正確；天空是藍色的，這是因為大氣對陽光中波長較短的藍光散射得較多．故C正確；晚霞呈紅色是因為紅光波長最長，衍射性最好，故D不正確；本題選不正確的，故選D.11.【答案】AC【解析】電磁波在真空中的傳播速度為光速c＝3.0×108m/s，且c＝λf，從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率不變，但速度、波長會變化．電磁波仍具有波的特征，電磁波只有在真空中的傳播速度才為3.0×108m/s，在其他介質(zhì)中的傳播速度小于3.0×108m/s，波長變短，只有交變的電場和磁場才能產(chǎn)生電磁波．12.【答案】BD【解析】由c＝λf可判定，電磁波頻率越高，波長越短，衍射性越差，越不宜沿地面?zhèn)鞑ィ獾膫鞑ハ嗨?，越易沿直線傳播，故B對，A錯；電磁波在各種介質(zhì)中傳播時，頻率不變，而傳播速度改變，由v＝λf，可判斷波長改變，C錯；由于同步衛(wèi)星相對地面靜止在赤道上空36000km高的地方，用它做微波中繼站，只要有三顆同步衛(wèi)星，就能覆蓋全球，D正確．13.【答案】AD【解析】電磁振蕩中的物理量可分為兩組：①電容器帶電荷量q、極板間電壓u、電場強度E及電場能為一組；②自感線圈中的電流i、磁感應(yīng)強度B及磁場能為一組．同組物理量的大小變化規(guī)律一致，同增、同減、同為最大或同為零．異組物理量的大小變化規(guī)律相反，若q、E、u等物理量按正弦規(guī)律變化，則i、B等物理量必按余弦規(guī)律變化．根據(jù)上述分析由題圖可以看出，本題正確選項為A、D.14.【答案】BC【解析】電力設(shè)施在周圍環(huán)境中產(chǎn)生的是工頻電場與工頻磁場，頻率只有50赫茲或60赫茲，電壓感應(yīng)出電場，電流感應(yīng)出磁場，是感應(yīng)場，不是射線，是沒有發(fā)射天線的；其特點是隨著距離的增大而衰減，影響范圍非常小，根本不形成輻射，無法向外界輻射能量，故A、D不屬于電磁輻射污染源．電磁輻射是指電磁能量從輻射源發(fā)射到空間，在電場與磁場之間，以電磁波的形式傳播的能量流現(xiàn)象，通常是通過天線向外進行發(fā)射的，故B、C屬于電磁輻射．15.【答案】v＝【解析】第1次測量時汽車距雷達距離s1＝，第二次測量時汽車距雷達距離s2＝，兩次發(fā)射時間間隔為t，則汽車車速v＝＝＝.這里有一個微小誤差，即t不是兩個位置的時間差，準確值應(yīng)為t－＋，但和相差很小，對v計算結(jié)果的影響可略去不計．16.【答案】8000m4.5×10－9F【解析】由公式v＝λf得：λ＝＝m＝8000m，再由公式f＝得