高中物理人教版4第十四章電磁波

第十四章過(guò)關(guān)檢測(cè)(時(shí)間:45分鐘滿(mǎn)分:100分)一、選擇題(每小題6分,共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~5小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,第6~8小題有多個(gè)選項(xiàng)正確)1.第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電磁波客觀存在的科學(xué)家是()A.法拉第B.奧斯特C.赫茲 D.麥克斯韋解析:麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在。答案:C2.下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是()A.電磁波必須依賴(lài)介質(zhì)傳播B.電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C.電磁波不會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象D.電磁波無(wú)法攜帶信息傳播解析:電磁波的傳播不需要介質(zhì),在真空中也可傳播,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電磁波可以發(fā)生衍射和偏振現(xiàn)象,選項(xiàng)B正確、C錯(cuò)誤;電磁波的重要應(yīng)用之一就是傳遞信息,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:B3.對(duì)于機(jī)械波和電磁波的比較,下面說(shuō)法中正確的是()A.它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象B.它們?cè)诒举|(zhì)上是相同的,只是頻率不同而已C.它們都可能是橫波,也可能是縱波D.機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì),跟頻率無(wú)關(guān);而電磁波的傳播速度與介質(zhì)無(wú)關(guān),只跟頻率有關(guān)解析:機(jī)械波和電磁波本質(zhì)是不同的,但都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象,電磁波是橫波,電磁波的傳播速度不僅與介質(zhì)有關(guān),也跟頻率有關(guān)。答案:A4.“殲-20”隱形戰(zhàn)斗機(jī)的橫空出世,極大地增強(qiáng)了我國(guó)的國(guó)防力量。其隱形的基本原理是機(jī)身通過(guò)結(jié)構(gòu)或者涂料的技術(shù),使得偵測(cè)雷達(dá)發(fā)出的電磁波出現(xiàn)漫反射,或被特殊涂料吸收,從而避過(guò)雷達(dá)的偵測(cè)。已知目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)。下列說(shuō)法正確的是()A.隱形戰(zhàn)斗機(jī)具有“隱身”的功能,是巧妙地利用了雷達(dá)波的衍射能力B.雷達(dá)發(fā)射的電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的C.雷達(dá)發(fā)射的電磁波在真空中的波長(zhǎng)范圍在m至m之間D.雷達(dá)發(fā)射的電磁波可能是縱波,也可能是橫波解析:隱形戰(zhàn)斗機(jī)具有“隱身”的功能,是巧妙地利用了雷達(dá)發(fā)出的電磁波出現(xiàn)漫反射,或被特殊涂料吸收,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;雷達(dá)發(fā)射的電磁波是由變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)λ=cf可得雷達(dá)發(fā)射的電磁波在真空中的波長(zhǎng)范圍在m至m之間,選項(xiàng)C正確;雷達(dá)發(fā)射的電磁波是橫波,選項(xiàng)D答案:C5.紅外遙感衛(wèi)星通過(guò)接收地面物體發(fā)出的紅外輻射來(lái)探測(cè)地面物體的狀況。地球大氣中的水氣(H2O)、二氧化碳(CO2)能強(qiáng)烈吸收某些波長(zhǎng)范圍的紅外輻射,即地面物體發(fā)出的某些波長(zhǎng)的電磁波,只有一部分能夠通過(guò)大氣層被遙感衛(wèi)星接收。如圖所示為水和二氧化碳對(duì)某一波段不同波長(zhǎng)電磁波的吸收情況,由圖可知,在該波段紅外遙感大致能夠接收到的波長(zhǎng)范圍為()μm ~μm~7μm ~13μm解析:由題圖可知,8~13μm的波段被水和二氧化碳吸收得較少,能夠接收到,選項(xiàng)D正確。答案:D6.關(guān)于電磁波譜,下列說(shuō)法中正確的是()A.電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無(wú)線電波B.紅外線、紫外線、可見(jiàn)光是原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的C.倫琴射線和γ射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的D.紅外線的顯著作用是熱作用,溫度較低的物體不能輻射紅外線解析:波長(zhǎng)越長(zhǎng)的無(wú)線電波波動(dòng)性越顯著,干涉、衍射現(xiàn)象易發(fā)生;從電磁波產(chǎn)生的機(jī)理可知γ射線是原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的;不論物體溫度高低如何都能輻射紅外線,物體的溫度越高,它輻射的紅外線越強(qiáng)。答案:AB7.下列關(guān)于紅外線的說(shuō)法中正確的是()A.紅外烤箱中的紅光就是紅外線B.紅外線比可見(jiàn)光更容易發(fā)生衍射C.高溫物體輻射紅外線,低溫物體不輻射紅外線D.紅外線比可見(jiàn)光更容易引起固體物質(zhì)分子共振解析:紅外線是看不見(jiàn)的,紅外線的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的長(zhǎng),更容易發(fā)生衍射;一切物體,包括高溫物體和低溫物體都在輻射紅外線,只是物體溫度越高,它輻射的紅外線就越強(qiáng);紅外線的頻率比可見(jiàn)光更接近固體物質(zhì)分子的頻率,也就更容易使分子發(fā)生共振,因而紅外線熱作用顯著。答案:BD8.如圖所示,將開(kāi)關(guān)S由b扳到a開(kāi)始計(jì)時(shí),在電流振蕩了半個(gè)周期時(shí),電路中()A.電容器C里的電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng),電場(chǎng)強(qiáng)度方向向上B.線圈L周?chē)艌?chǎng)最強(qiáng)C.線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零D.電場(chǎng)能開(kāi)始向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化解析:開(kāi)關(guān)S與b接通給電容器充電,再與a接通,電容器通過(guò)線圈放電,經(jīng)過(guò)T2時(shí),正是電容器反向充電完畢時(shí)刻,此時(shí)電容器下極板帶正電,A項(xiàng)正確;線圈中電流為零,故B錯(cuò),C對(duì);此后電容器又要放電,即由電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能,D答案:ACD二、填空題(每小題10分,共20分。把答案填在相應(yīng)的橫線上)9.在LC振蕩電路中,如已知電容C,并測(cè)得電路的固有振蕩周期為T(mén),即可求得電感L。為了提高測(cè)量精度,需多次改變C值并測(cè)得相應(yīng)的T值。現(xiàn)將測(cè)得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo),以T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上,即圖中用“×”表示的點(diǎn),如圖所示。(1)T、L、C的關(guān)系為。

(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T2與C的關(guān)系圖線。解析:本題主要考查兩點(diǎn):一是考查能否根據(jù)正確的作圖規(guī)則畫(huà)出T2-C圖象(圖線應(yīng)盡量通過(guò)或靠近比較多的數(shù)據(jù)點(diǎn),不通過(guò)圖線的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)盡量較均勻地分布在圖線的兩側(cè));二是考查數(shù)形結(jié)合能力。需將LC回路的固有周期公式T=2πLC變換成T2=4π2LC,從而認(rèn)識(shí)到T2-C圖象為一過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(在本題中,橫、縱坐標(biāo)的起點(diǎn)不為零,圖線在縱軸上有一正截距值),圖象的斜率為4π2L,L=ΔT答案:(1)T=2πLC(2)如圖所示。10.某電臺(tái)發(fā)射頻率為500kHz的無(wú)線電波,某發(fā)射功率為10kW,在距電臺(tái)20km的地方接收到該電波,該電波的波長(zhǎng)為,在此處,每平方米的面積上每秒鐘可接收到該電波的能量為。

解析:由c=λf知,λ=cf=3×108500×1000m=600m。設(shè)每秒鐘每平方米上獲得能量為E,則=10×103×14×3.14答案:600m2×10-6J三、計(jì)算題(每小題16分,共32分)11.在電視節(jié)目中,我們經(jīng)?？吹街鞒秩伺c被派到海外的記者通過(guò)同步通信衛(wèi)星通話(huà),他們之間每一問(wèn)一答總是遲“半拍”,這是為什么?如果有兩個(gè)手持衛(wèi)星電話(huà)的人通過(guò)同步通信衛(wèi)星通話(huà),一方講話(huà),另一方至少要等多長(zhǎng)時(shí)間才能聽(tīng)到對(duì)方的講話(huà)?(已知地球的質(zhì)量為×1024kg,地球半徑為×106m,萬(wàn)有引力常量為×10-11N·m2·kg-2)解析:主持人與記者之間通話(huà)的不合拍是因?yàn)殡姶挪ㄊ且杂邢薜乃俣仍诳罩袀鞑サ?利用電磁波傳遞信息是需要時(shí)間的。設(shè)同步衛(wèi)星高度為H,由萬(wàn)有引力定律及衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得GMm(R+H)H=3GMT24π2-R則一方講話(huà),另一方聽(tīng)到對(duì)方講話(huà)的最少時(shí)間t=2Hc=答案:原因見(jiàn)解析s12.自然界中的物體由于具有一定的溫度,會(huì)不斷向外輻射電磁波,這種輻射因與溫度有關(guān),故稱(chēng)為熱輻射。熱輻射具有如下特點(diǎn):輻射的能量中包含各種波長(zhǎng)的電磁波;物體溫度越高,單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射的能