2020高中物理 第3章 电磁波 单元测试 鲁科版选修3-4 6页

第3章《电磁波》单元测试 ‎ ‎1．当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是 (　　)‎ A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波 B．电磁波在传播过程中，其波速始终保持不变 C．电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波 D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波 解析：变化的磁场、电场才能产生电磁波，A错；电磁波的传播速度与介质有关，B错；电磁波能够携带信号，用于通讯，C正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D错．‎ 答案：C ‎2．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征．下列说法正确的是 (　　)‎ A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度 B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动 C．电磁波都能被人看见，声波都能被人听见 D．二胡、电子琴发出的都是电磁波 解析：声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度；鼓膜的振动是空气的振动带动的，电磁波引不起鼓膜的振动，人耳听不到电磁波；电磁波的传播不需要介质，人耳既看不到也听不到电磁波；二胡和电子琴发出的都是声波．‎ 答案：A ‎3．在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度及其波长(　　)‎ A．速度不变，波长减小　　　 　B．速度不变，波长增大 C．速度减小，波长变大 D．速度增大，波长不变 解析：真空中电磁波的波速为光速不变，由λ＝可知，频率增大时波长变短，A正确．考查电磁波的频率、波速和波长的关系．‎ 答案：A ‎4．关于电磁波的发射，下列说法中正确的是 (　　)‎ A．各种频率的电磁振荡都能辐射电磁波，只是辐射的能量占振荡总能量的比例不同罢了，振荡周期越大，越容易辐射电磁波 B．为了有效地向外辐射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，同时提高振荡频率 C．为了有效地向外辐射电磁波，振荡电路不必采用开放电路，但要提高振荡频率 D．提高振荡频率和电路开放是发射电磁波的必要手段，振荡电路开放的同时，其振荡频率也随之提高 解析：要有效地发射电磁波，必须有足够高的振荡频率和开放电路，而振荡电路开放的同时，其振荡频率也随之提高了．故A、C错，B、D正确．‎ 答案：BD ‎5．雷达是应用电磁波来工作的，它发射的电磁波频率多在300 MHz至1000 MHz的范围内，已知真空中光速c＝3×‎108 m/s，下列说法中正确的是 (　　)‎ A．电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生 B．电磁波可由周期性变化的电场或磁场产生 C．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围多在‎0.3 m至‎1 m之间 D．雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定 解析：恒定的电场不能产生磁场，A错误；周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场也可以产生周期性变化的电场，这样的电场和磁场形成的统一体就是电磁场，B正确；雷达发射的电磁波频率多在300 MHz至1000 MHz的范围内，因此它在真空中的波长可由λ＝c/f求得，则其波长范围为‎0.3 m至‎1 m，C正确；雷达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定，等于ct/2，D正确．‎ 答案：BCD ‎6．关于电磁波，下列说法中正确的是 ‎ ‎(　　)‎ A．在真空中，频率高的电磁波速度较大 B．在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大 C．电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变 D．只要发射电路的电磁振荡一停止，产生的电磁波立即消失 解析：任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是真空中的光速c，故A、B都错．电磁波由真空进入介质，波速变小，而频率不变，C正确．变化的电场、磁场由变化区域向外传播电磁波，发射电路的电磁振荡停止时，虽已不再发射电磁波，但已发射出去的电磁波还要继续传播，故D错．‎ 答案：C ‎7．关于电磁场和电磁波的说法正确的是 (　　)‎ A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场 B．电磁场由发生的区域向远处传播形成电磁波 C．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 D．电磁波和声波都是波，理论上它们是同种性质的波 解析：由麦克斯韦电磁场理论知只有B选项正确．‎ 答案：B ‎8．”七号载人飞船，并实现了出仓活动，飞船在返回途中总有一段时间和地面失去无线电联系，其原因是 (　　)‎ A．飞船为节省能量不再发送信号 B．自由降落阶段不必加以控制，地面也不向飞船发信号 C．由于高速下降和空气摩擦，在飞船周围形成等离子层，阻碍了电磁波的传送 D．虽然不能进行通讯联络，但雷达仍能探测到飞船 解析：当飞船高速进入大气层时，和空气摩擦，飞船表面温度很高，飞船表面气化的分子和空气分子电离，形成由正负离子组成的等离子云，包围着飞船，由于这些带电粒子的存在使电磁波不能在飞船和地面控制中心之间相互传送；雷达波也不能从等离子云反射回来，雷达也探测不到飞船．故C选项正确．‎ 答案：C ‎9．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是 (　　)‎ A．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场也能够产生电场 B．电磁波和机械波都只能在介质中传播 C．电磁波在空间传播时，电磁能也随着一起传播 D．电磁波穿过两种介质的分界面时频率会发生改变 解析：据麦克斯韦电磁场理论，只要是变化的电场(或磁场)周围一定能产生磁场(或电场)，故A对；电磁波的传播不需要介质，故B错；波传播的是振动形式和能量，故C对；波的频率由振源决定，与介质无关，D错．‎ 答案：AC ‎10.红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体 状况．地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射 即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．‎ ‎1所示为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图1可知，在该波 红外遥感大致能够接收到的波长范围为 (　　)‎ 图1‎ A．2.5～3.5 μm 　　　　　　　B．4～4.5 μm C．5～7 μm D．8～13 μm 解析：由图可知，水对红外辐射吸收频率最低的波长范围是8～13‎ ‎ μm；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5～13 μm.综上可知，选D.‎ 答案：D ‎11. 雷达测距防撞控制系统(Distronic，简称DTR)是利用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备，某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0×10－4 s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图2甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t＝170 s后雷达向正上方发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机的飞行速度约为多少？‎ 图2‎ 解析：由图示信息知，比较远时，脉冲波显示的距离为 s＝＝ m＝6×‎‎104 m 当飞机到达雷达正上方后，距离为 s′＝＝ m＝3×‎‎104 m 由于开始时飞机在斜上方，后来飞机到达正上方，所以飞机的速度为 v＝ m/s≈‎306 m/s.‎ 答案：‎306 m/s ‎12.如图3所示，线圈的自感系数L＝0.5 mH，电容器的电容C＝0.2 μF，‎ 电源电动势E＝4 V，电阻的阻值R＝10 Ω，不计线圈和电源的内阻，‎ 闭合开关S，待电路中电流稳定后断开S，求：‎ ‎(1)LC回路的振荡频率；‎ ‎(2)LC回路振荡电流的有效值；‎ ‎(3)从断开S到电容器上板带正电荷最多所经历的最短时间．‎ 解析：(1)LC振荡回路的周期 T＝2π＝2π× s ‎＝6.28×10－5 s f＝ Hz＝1.6×104 Hz.‎ ‎(2)S断开前，电路中电流 I1＝＝ A＝‎‎0.4 A 则LC回路中电流有效值I＝＝‎0.283 A.‎ ‎(3)从断开S到电容器上极板带正电荷最多，经历的时间为 t＝T＝×6.28×10－5 s＝4.71×10－5 s.‎ 答案：(1)1.6×104 Hz ‎(2)‎‎0.283 A ‎(3)4.71×10－5 s