2020高中物理 第十四章 电磁波学业质量标准检测 新人教版选修3-4

高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第十四章电磁波单元测试一、选择题1、目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波说法正确的是（）A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．波长越短的电磁波，反射性能越强2、2008年9月27日，我国神舟七号航天员翟志刚首次实现了中国航天员在太空的舱外活动（如图所示），神舟七号载人航天飞行取得了圆满成功，这是我国航天发展史上的又一里程碑。

舱外的航天员与舱内的航天员近在咫尺，但要进行对话，一般需要利用（）A．紫外线B．无线电波C．γ射线D．X射线3、如图所示是LC振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图象，电流的正方向规定为顺时针方向，则在t1到t2时间内，电容器C的极板上所带电量及其变化情况是（）A．上极板带正电，且电量逐渐增加B．上极板带正电，且电量逐渐减小C．下极板带正电，且电量逐渐增加D．下极板带正电，且电量逐渐减小如图4、关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）A．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场B．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直，且与波的传播方向垂直C．电磁波和机械波一样依赖于媒质传播D ．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波5、关于麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的是（ ）A ．在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场理论；B ．变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场；C ．变化的电场可以在周围的空间产生磁场；D ．麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在，赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在．6．对处于图所示时刻的LC 振荡电路，下列说法正确的是（ ）A ．电容器正在放电，电场能正转变成磁场能B ．电容器正在充电，电场能正转变成磁场能C ．电容器正在放电，磁场能正转变成电场能D ．电容器正在充电，磁场能正转变成电场能7．下列关于电磁波的叙述中，正确的是A ．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B ．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变长C ．电磁波不能产生干涉、衍射现象D ．雷达是利用自身发射的电磁波来对目标进行定位的8．2008年奥运会将在中国北京进行，为了实现全球的电视转播，我国政府将进行设计多种方案，下面正确的一种是（ ）A ．只需运用一颗同步卫星，在赤道平面上空运行B ．至少需运用三颗同步卫星，在赤道平面上空运行C ．只需运用一颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行D ．至少需运用三颗同步卫星，绕着通过南北极的上空运行9． 如图所示，半径为 r 且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为 e ，质量为 m 的电子。

学业分层测评(十七)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A．电场一定能产生磁场，磁场也一定能产生电场B．变化的电场一定产生磁场C．稳定的电场也可以产生磁场D．变化的磁场一定产生电场E．变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不可分割的电磁场【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不可分割的电磁场，E项正确；变化的电场一定产生磁场，稳定的电场不产生磁场，故A、C项错误，B项正确．同理知D正确．【答案】BDE2．关于电磁波，下列说法正确的是()【导学号：23570132】A．只要有电场和磁场，就能产生电磁波B．电磁波在真空和介质中传播速度不相同C．均匀变化的磁场能够在空间形成电磁波D．赫兹证明了电磁波的存在E．电磁波在真空中具有与光相同的速度【解析】若只有电场和磁场，而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变化都不能产生电磁波，A、C错；光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B、E正确；赫兹证明了电磁波的存在，D项正确．【答案】BDE3．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中正确的是()A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波只有横波E．电磁波只有纵波【解析】机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但v＝λf都适用，A说法对；机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象，B说法对；机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C说法对；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D、E说法错．【答案】ABC4．关于麦克斯韦的电磁理论及其成就，下列说法正确的是() 【导学号：23570133】A．变化的电场可以产生磁场B．变化的磁场可以产生电场C．证实了电磁波的存在D．预见了真空中电磁波的传播速度等于光速E．证实了真实中电磁波的速度等于光速【解析】选项A和B是电磁理论的两大支柱，所以A和B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证实了电磁波的存在，C错误；麦克斯韦预见了真空中电磁波的传播速度等于光速，D正确，E错误．【答案】ABD5．在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法正确的是() A．电容器中的电场最强B．电路里的磁场最强C．电场能已有一部分转化成磁场能D．磁场能已全部转化成电场能E．此时电路中电流为零【解析】LC振荡电路电容器充电完毕，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化，故A、D、E正确．【答案】ADE6．任何电磁波在真空中都具有相同的________. 【导学号：23570134】【解析】任何电磁波在真空中都具有相同的速度c＝3×108 m/s.【答案】波速7.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，当产生的电场的电场线如图14-1-8所示时，可能是向上的磁场在________或向下的磁场在________．图14-1-8【解析】在电磁感应现象的规律中，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化造成的．麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场．向上的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则可判断出感应电流方向如题图中E 的方向所示，同理，当向下的磁场减小时，也会得到图中电场的方向．【答案】增强减弱8.如图14-1-9所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值开始计时，当t＝3.4×10－2s时，电容器正处于________(选填“充电”“放电”或“充电完毕”)状态，这时电容器的上极板________(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)．图14-1-9【解析】根据题意可画出LC回路振荡电流的变化图象如图，t＝3.4×10－2s时刻即为图象中的P点，正处于顺时针电流减小的过程中，所以，电容器正处于反向充电状态，上板带正电．【答案】充电带正电[能力提升]9．用麦克斯韦的电磁场理论判断，图14-1-10中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是()图14-1-10【解析】A图中的左图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知，其周围空间不会产生电场，A图是错误的；B图中的左图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，右图的磁场应是稳定的，所以B图正确；C图中的左图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差π2，C 图是正确的；同理E 正确D 图错误． 【答案】 BCE10．不能发射电磁波的电场是( ) 【导学号：23570135】【解析】 由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(如A 图)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场(如B 图、C 图时)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如D 、E 图)，才会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场……如此不断激发，便会形成电磁波．【答案】 ABC11．隐形飞机外形设计采用多棱折面，同时表面还采用吸波涂料，使被反射的雷达信号尽可能弱，从而达到隐身的目的．下列说法中正确的是( )A ．战机采用了隐形技术，不能反射电磁波，因此用肉眼不能看见B ．涂料隐形技术利用了干涉原理，对某些波段的电磁波，涂料膜前后表面反射波相互抵消C ．战机速度超过音速，不能用超声波雷达来探测D ．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于发射频率E ．当敌机远离时，战机携带的雷达接收的反射波的频率小于发射频率【解析】 隐形战机表面的涂料，对一些特定波长的电磁波来说，反射波相消干涉，B 对，A 错；由于声音的速度小于战机，因此不能用超声波雷达探测，C 对；当敌机靠近时，单位时间接收的波数增加，即频率升高，D 错．同理知E 对．【答案】 BCE12．如图14-1-11所示的电路中，电容器的电容C ＝1 μF ，线圈的自感系数L ＝0.1 mH ，先将开关S 拨至a ，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止．然后将开关S 拨至b ，经过t ＝3.14×10－5 s ，油滴的加速度是多少？当油滴的加速度为何值时，LC 回路中的振荡电流有最大值？(g 取10 m/s 2，π取3.14，研究过程中油滴不与极板接触) 【导学号：23570136】图14-1-11【解析】 当S 拨至a 时，油滴受力平衡，显然油滴带负电，有mg ＝U dq ……①，当S 拨至b 后，LC 回路中有振荡电流，振荡周期为T ＝2πLC ＝2×3.14×0.1×10－3×10－6 s ＝6.28×10－5s ，当t ＝3.14×10－5 s 时，电容器恰好反向充电结束，两极板间场强与t ＝0时等大反向．由牛顿第二定律得U dq ＋mg ＝ma ……②，联立①②式解得a ＝20 m /s 2，当振荡电流最大时，电容器处于放电完毕状态，两极板间无电场，油滴仅受重力作用，此时有mg ＝ma ′，解得a ′＝10 m/s 2.即当油滴的加速度为10 m/s 2时，LC 回路中的振荡电流有最大值．【答案】 20 m /s 2 当a ＝10 m/s 2时LC 回路中的振荡电流有最大值.。

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-4第十四章电磁波测试本试卷共100分，考试时间120分钟。

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.为了体现高考的公平、公正，高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象．由以上信息可知()A．由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了B．电磁波必须在介质中才能传播C．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的2.下列说法正确的是()A．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线B．红外线有显著的热作用，照射大额钞票上的荧光物质，可以使其发光C．紫外线能杀死多种细菌，还用于遥感技术中D．在医学上常利用伦琴射线穿透能力强，检查人体内的病变及骨骼情况3.自从1862年麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，1888年赫兹通过实验证实了电磁波的存在后，利用电磁波的技术雨后春笋般相继问世：无线电报、无线电广播、无线电导航、无线电话、电视、雷达，以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学…，它们使整个世界面貌发生了深刻的变化．下列有关的说法中正确的是()A．无线电波波速在任何情况下都等于真空中的光速cB．电磁波的频率越高，越容易沿直线传播C．手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更容易绕过障碍物D．在无线电通讯中，声音信号通常要通过调谐“加载”在高频信号上后，才向外发射4.下列说法正确的是()A．可见光是一种频率低于X射线的电磁波B．一束白光通过三棱镜后形成彩色光带，这是光的全反射现象C．用光导纤维传播信号，利用了光的衍射D．紫外线用于医院和食品消毒，是因为它有显著的热效应5.下列说法正确的是()A．紫外线具有热效应B．医院里的“B超”是用X射线C．电视遥控器是利用X射线D．任何物体都会发出红外线6.下列关于电磁波的说法中不正确的是()A．麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在B．电磁波从真空传入水中，波长将变短C．雷达可以利用自身发射电磁波的反射波来对目标进行定位D．医院中用于检查病情的“B超”利用了电磁波的反射原理7.下列与波有关的话题中，正确的说法是()A．照相机镜头因光波衍射呈现淡紫色B．机载雷达利用超声波搜索远方敌机C．家中的遥控器通过发射红外线遥控电视机D．微波炉发出微波使金属器皿产生涡流而加热食品8.用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器9.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是()A．麦克斯韦首先通过实验发现了电磁波B．电磁场是一种物质，不能在真空中传播C．电视机接收到高频信号后，依次经过调谐、解调，再将图象信号送到显像管D．电磁波由真空进入介质，传播速度变大，频率不变10.下列说法不正确的是()A．在电磁波谱中，红外线的热效应好B．天空是亮的原因是大气对阳光的色散C．天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射D．晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列关于电磁波的说法中，正确的是()A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108m/sC．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D．只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波12.(多选)关于电磁波的传播，下列叙述正确的是()A．电磁波频率越高，越易沿地面传播B．电磁波频率越高，越易直线传播C．电磁波在各种介质中传播时波长恒定D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界13.(多选)在LC回路中，电容器两端的电压随时间t变化的关系如图所示，则()A．在时刻t1，电路中的电流最大B．在时刻t2，电路中的磁场能最大C．从时刻t2至t3，电路中的电场能不断增大D．从时刻t3至t4，电容器的带电荷量不断增大14.(多选)下列哪些设备是电磁辐射污染源()A．高压变电站B．电视发射塔C．移动电话发射塔D．电灯三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.某高速公路自动测速仪装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，如图乙所示，根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，请根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式．16.飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5 kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置．那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若接收电路是由LC电路组成的，其中该接收装置里的电感线圈L ＝4.0 mH，此时产生电谐振的电容多大？17.车载MP3可以把MP3中储存的音乐，以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中，车主只需将汽车收音机的频率设定为车载MP3的频率，或让收音机搜索到该频率即可进行播放．如图为某种型号的车载MP3，若其设置频率为87.5 MHz，试求：(1)所发射的无线电波的波速是多少？(2)所发射的无线电波的波长是多少？18.如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4s，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙．问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？答案解析1.【答案】D【解析】电磁波在空间的存在，不会因手机信号屏蔽器而消失，故A错．电磁波可以在真空中传播，B错．由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C错，D正确．2.【答案】D【解析】电磁波中最容易发生衍射现象的是无线电波，因其波长长，而干涉时，必须要频率单一且相同，故A错误；红外线有显著的热作用，还用于遥感技术中；而紫外线照射大额钞票上的荧光物质，可以使其发光，也能杀死多种细菌，故B、C错误；医学上常利用伦琴射线穿透能力强，检查人体内的病变及骨骼情况，故D正确．3.【答案】B【解析】电磁波只有在真空中速度才等于真空中的光速，在其他介质中传播时速度小于真空中光速．故A错误．电磁波的频率越高，波长越短，则越不容易发生衍射，则更容易沿直线传播．故B正确．波长越长，越容易产生衍射现象，微波的波长比中波短，在传播过程中中波更容易绕过障碍物，故C错误．声音信号通常要通过调制加载在高频信号上后，才向外发射，不是通过调谐．故D错误．4.【答案】A【解析】根据电磁波谱可知，可见光是一种频率低于X射线的电磁波，故A正确；一束白光通过三棱镜后形成彩色光带，这是光的色散现象，故B错误；用光导纤维传播信号，利用了光的全反射，故C错误；紫外线用于医院和食品消毒，但它不具有显著的热效应，红外线具有显著的热效应，故D错误．5.【答案】D【解析】紫外线具有显著的化学效应，而红外线有显著的热效应，故A错误；医院里的“B超”是用的超声波，而X片，是用的X射线，故B错误；电视遥控器是利用红外线，故C错误；一切物体都会发出红外线，故D正确．6.【答案】D【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故A正确；根据n＝可知，电磁波从真空传入水中，波长变短，故B正确；雷达的工作原理是：发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息，故C正确；医院中用于检查病情的“B超”利用了超声波的反射原理，超声波是机械波，不是电磁波，故D错误．7.【答案】C【解析】照相机镜头的淡紫色是由于增透膜对光的干涉引起的，故选项A错误；雷达利用无线电波搜索，利用反射回来的波来确定远方敌机，故B错误；遥控器通过发射红外线遥控电视机，故C正确；电磁炉使金属器皿产生涡流而加热食品，而微波炉发出微波加热食品，故D错误．8.【答案】A【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．红外线报警装置是感应红外线去转换成电学量，从而引起报警．而遥控器调换电视机的频道的过程，也发出红外线．故A正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．9.【答案】C【解析】麦克斯韦的预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在．故A错误；电磁波自身是一种物质，传播不需要介质，可以在真空中传播．故B错误；电视机接收到高频信号后，依次经过调谐、解调，再将图象信号送到显像管．故C正确；电磁波由真空进入介质，传播速度变小，频率不变．故D错误．10.【答案】D【解析】在电磁波谱中，红外线的热效应好，而紫外线的显著作用是消毒与荧光作用，故A正确；天空是亮的原因是大气对阳光的色散，故B正确；天空是蓝色的，这是因为大气对阳光中波长较短的蓝光散射得较多．故C正确；晚霞呈红色是因为红光波长最长，衍射性最好，故D不正确；本题选不正确的，故选D.11.【答案】AC【解析】电磁波在真空中的传播速度为光速c＝3.0×108m/s，且c＝λf，从一种介质进入另一种介质，频率不变，但速度、波长会变化．电磁波仍具有波的特征，电磁波只有在真空中的传播速度才为3.0×108m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×108m/s，波长变短，只有交变的电场和磁场才能产生电磁波．12.【答案】BD【解析】由c＝λf可判定，电磁波频率越高，波长越短，衍射性越差，越不宜沿地面传播，而跟光的传播相似，越易沿直线传播，故B对，A错；电磁波在各种介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由v＝λf，可判断波长改变，C错；由于同步卫星相对地面静止在赤道上空36 000 km 高的地方，用它做微波中继站，只要有三颗同步卫星，就能覆盖全球，D正确．13.【答案】AD【解析】电磁振荡中的物理量可分为两组：①电容器带电荷量q、极板间电压u、电场强度E及电场能为一组；②自感线圈中的电流i、磁感应强度B及磁场能为一组．同组物理量的大小变化规律一致，同增、同减、同为最大或同为零．异组物理量的大小变化规律相反，若q、E、u等物理量按正弦规律变化，则i、B等物理量必按余弦规律变化．根据上述分析由题图可以看出，本题正确选项为A、D.14.【答案】BC【解析】电力设施在周围环境中产生的是工频电场与工频磁场，频率只有50赫兹或60赫兹，电压感应出电场，电流感应出磁场，是感应场，不是射线，是没有发射天线的；其特点是随着距离的增大而衰减，影响范围非常小，根本不形成辐射，无法向外界辐射能量，故A、D不属于电磁辐射污染源．电磁辐射是指电磁能量从辐射源发射到空间，在电场与磁场之间，以电磁波的形式传播的能量流现象，通常是通过天线向外进行发射的，故B、C属于电磁辐射．15.【答案】v＝【解析】第1次测量时汽车距雷达距离s1＝，第二次测量时汽车距雷达距离s2＝，两次发射时间间隔为t，则汽车车速v＝＝＝.这里有一个微小误差，即t不是两个位置的时间差，准确值应为t－＋，但和相差很小，对v计算结果的影响可略去不计．16.【答案】8 000 m 4.5×10－9F【解析】由公式v＝λf得：λ＝＝m＝8 000 m，再由公式f＝得：C＝＝F≈4.5×10－9F．17.【答案】(1)3.0×108m/s(2)3.43 m【解析】(1)电磁波在空气中的传播速度大约是c＝3.0×108m/s(2)f＝87.5 MHz＝8.75×107Hz，λ＝＝m≈3.43 m18.【答案】西方300 km【解析】当天线朝东方时，显示屏上只有发射信号而无反射信号，天线朝西方时，显示屏上既有发射信号也有反射信号，因此目标在西方，由图可知两个脉冲间的间隔为10个最小刻度，即为T＝10×2×10－4s＝2×10－3s，而2x＝cT，x＝cT＝×3×108×2×10－3m＝300 km.。

绝密★启用前人教版高中物理选修3-4 第十四章电磁波测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题，每小题4.0分,共60分)1.为了体现高考的公平、公正，高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象．由以上信息可知()A．由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了B．电磁波必须在介质中才能传播C．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的2.下列论述正确的是()A．在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法B．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大C．一切物体都在不停地发射红外线，物体温度越高，辐射的红外线越强D．雨后天空出现彩虹是光的干涉现象3.如图所示电路中，L是电阻不计的线圈，C为电容器，R为电阻，开关S先是闭合的，现将开关S 断开，并从这一时刻开始计时，设电容器A极板带正电时电荷量为正，则电容器A极板上的电荷量q随时间t变化的图象是图中的()A．B．C．D．4.振荡电路的线圈自感系数为L，电容器的电容为C，则电容器两极电压从最大值降到零的最短时间为()A．2πB．πC．D．5.图示为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S，若在t1到t2时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由B开始均匀增加，该段时间线圈两端a和b之间的电势差为－U，则在时刻t2磁感应强度大小B′为()A．－＋BB．－BC．D．＋B6.下列电磁波中，波长最短的是()A．无线电波B．红外线C．γ射线D．紫外线7.关于真空中的电磁波，下列说法中正确的是()A．频率越高，传播速度越大B．无线电波传播不需要介质且波速等于真空中的光速C．波长越大传播速度越大D．由麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场产生电场8.关于电磁波，下列说法正确的是()A．电磁波和机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变B．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调C．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波9.电磁波在空气中传播的速度是3.0×108m/s.某广播电台发射波长为50 m的无线电波，无线电波的频率是()A． 1.50×106HzB． 6.0×106HzC． 5.0×106HzD． 3.0×106Hz10.关于电磁波谱，下列说法正确的是()A． X射线的频率比其他电磁波的频率高B．可见光比无线电波更容易发生干涉、衍射现象C．傍晚的阳光呈红色，是因为大气对波长较短的光吸收较强D．电磁波谱中的紫外线不具有能量11.若在真空中传播的电磁波频率增大，则该电磁波传播的()A．速度不变，波长减小B．速度不变，波长增大C．速度减小，波长增大D．速度增大，波长不变12.在LC振荡电路中，当电容器的电荷量最大时()A．电场能开始向磁场能转化B．电场能正在向磁场能转化C．电场能向磁场能转化完毕D．磁场能正在向电场能转化13.用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器14.下列说法正确的是()A．电磁波在真空中以光速c传播B．在空气中传播的声波是横波C．声波只能在空气中传播D．光需要介质才能传播15.下列说法正确的是()A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变叫解调C．所有波都能发生干涉、衍射和多普勒效应D．麦克斯韦首先提出了电磁波理论，并用实验证实了电磁波的存在第Ⅱ卷二、计算题(共3小题，每小题10分,共30分)16.已知一广播电台某台的接受频率为4×106Hz，电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，求：(1)该电磁波的波长为多少；(2)若接受者离发射台的距离为3 000 km，电磁波从发射到接受所经历的时间．17.某高速公路自动测速仪装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，如图乙所示，根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，请根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式．18.在波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时，(1)哪种波长的无线电波在收音机激起的感应电流最强？(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？三、填空题(共2小题，每小题5.0分,共10分)19.如图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市．发射场正在进行某型号火箭的发射实验．为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为 0.566 m．为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)．这是因为________．20.如图所示为振荡电路在某时刻的电容器的带电情况和电感线圈中磁感线方向情况，由图可知电容器在________电，电感线圈中的电流在________(填“增大”“减小”或“不变”)，如果振荡电流的周期为π×10－4s，电容为C＝250 μF，则自感系数L＝________ H.答案解析1.【答案】D【解析】电磁波在空间的存在，不会因手机信号屏蔽器而消失，故A错．电磁波可以在真空中传播，B错．由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C错，D正确．2.【答案】C【解析】在探究加速度与力、质量的关系实验中使用控制变量法，故A错误；光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距Δx＝λ，若仅将入射光从红光改为紫光，由于红光波长大于紫光，则相邻亮条纹间距变小，故B错误；一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强，故C 正确；雨后天空出现的彩虹是光的折射现象，故D错误．3.【答案】B【解析】开关S闭合时，由于线圈电阻为零，线圈中有自左向右的电流通过，但线圈两端电压为零，与线圈并联的电容器极板上不带电，本题LC回路的初始条件是线圈中电流最大，磁场能最大，电场能为零．断开开关S时，线圈中产生与电流方向相同的自感电动势，阻碍线圈中电流的减小，使线圈中电流继续自左向右流动，从而给电容器充电，B板带正电，A板带负电，电荷量逐渐增加，经电荷量达最大，这时LC回路中电流为零，从～时间内，电容器放电，A板上负电荷逐渐减少到零．此后在线圈中自感电动势的作用下，电容器被反向充电，A板带正电，B板带负电，并逐渐增多，增至最多后，又再次放电，所以A极板上电荷量随时间变化的情况如图B所示．4.【答案】C【解析】振荡电路的振荡周期T＝2π；则第一次放电完毕的时间，即电容器两极电压从最大值降到零的最短时间为：T＝＝，故C正确，A、B、D错误．5.【答案】D【解析】题目已经说明磁通量增加，故根据法拉第电磁感应定律，有：U＝nS解得：B′＝＋B故选D.6.【答案】C【解析】电磁波按照由长到短的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线(伦琴射线)、γ射线；故无线电波、红外线、γ射线、紫外线中波长最短的是γ射线，最长的是无线电波．故选C.7.【答案】B【解析】在真空中任意电磁波的速度均相等，电磁波在真空中传播速度等于光速，大小为3×108m/s，和电磁波的频率大小、波长长短、周期长短无关，故A、C错误，B正确；麦克斯韦电磁场理论说明变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，故D错误．8.【答案】D【解析】电磁波不需要通过介质，而机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变，故A错误；发射无线电波时需要对电磁波进行调制，而接收时，则需要解调，故B错误；雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波，故C错误；麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，故D正确．9.【答案】B【解析】根据c＝λf得f＝＝＝Hz＝6×106Hz.所以无线电波的频率为6×106Hz，故B正确，A、C、D错误．10.【答案】C【解析】γ射线的频率比X射线高，A错误，波长越长，衍射现象越明显，B错误，C正确，电磁波都具有能量，D错误．11.【答案】A【解析】电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s；由c＝λf知：电磁波频率越高，波长越短．故A 正确，B、C、D错误．12.【答案】A【解析】在LC振荡电路中，当电容器所带的电荷量最大时，电场能最大，磁场能为零，是电场能开始向磁场能转化的时刻，也是磁场能向电场能转化完毕的时刻，故选A.13.【答案】A【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．红外线报警装置是感应红外线去转换成电学量，从而引起报警．而遥控器调换电视机的频道的过程，也发出红外线．故A正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．14.【答案】A【解析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同，故A正确；空气中的声波是纵波，故B错误；声波不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播，但不能在真空中传播，故C错误；光可以在真空中的传播，不需要介质，故D错误．15.【答案】C【解析】机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波，A错误；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变叫调制，将声音和图象信号从高频电流中还原出来，这个过程是调制的逆过程，叫做解调，B错误；所有波都能发生干涉、衍射和多普勒效应，C正确；麦克斯韦首先提出了电磁波理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，D错误．16.【答案】(1)75 m(2)0.01 s【解析】(1)根据波速＝波长×频率，即c＝λf可得：λ＝＝m＝75 m.(2)根据t＝，代入数据，则有：t＝s＝0.01 s.17.【答案】v＝【解析】第1次测量时汽车距雷达距离s1＝，第二次测量时汽车距雷达距离s2＝，两次发射时间间隔为t，则汽车车速v＝＝＝.这里有一个微小误差，即t不是两个位置的时间差，准确值应为t－＋，但和相差很小，对v计算结果的影响可略去不计．18.【答案】(1)波长为397 m的无线电波(2)旋出一些【解析】(1)根据公式f＝得f1＝＝Hz≈1 034 kHz，f2＝＝Hz≈756 kHz，f3＝＝Hz≈530 kHz.所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强．(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率．因此，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些，通过减小电容达到增大调谐电路固有频率的目的．19.【答案】电视信号电视信号波长较短，很难发生衍射现象【解析】从题中知，传输无线电广播所用电磁波长为550 m，根据波发生明显衍射现象的条件，知该电磁波很容易发生衍射现象绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置．电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过建在山顶的转发站来转发．20.【答案】充减小10－5【解析】根据题图中的磁感线方向，用安培定则可判断出电路中的电流方向为由下往上，故正在对电容器充电，磁场能正在转化为电场能，电流正在减小，又由T＝2π可得L＝，所以L＝10－5H。

新人教版选修3-4《第14章电磁波》梯度练习物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分，每小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求）1. 在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号，这一过程完成了（）A.光、电转化B.电、光转化C.光、电、光转化D.电、光、电转化2. 太阳表面温度约为6000K，主要发出可见光；人体温度约为310K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3K，所发出的辐射称为“3K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“3K背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段（）A.无线电波B.紫外线C.X射线D.γ射线3. 在LC振荡回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是（）A.电容器放电完毕时，回路中电场能最小B.回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大C.电容器极板上电荷量最多时，电场能最大D.回路中电流值最小时刻，电场能最小4. 如图所示，LC电路的L不变，C可调，要使振荡的频率从700Hz变为1400Hz，则可以采用的办法有（）A.电容增大到原来的4倍B.把电容增大到原来的2倍C.把电容减小到原来的12D.把电容减小到原来的145. 如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u−t图像（）A.t1∼t2时间内，电路中电流强度不断增大B.t2∼t3时间内，电场能越来越小C.t3时刻，磁场能为零D.t3时刻电流方向要改变6. 如图所示的LC振荡电路，此时线圈中电流是减小的，则（）A.此时电容器两极板的电压是增大的B.此时电流方向由线圈的下端流向上端C.此时线圈中的自感电动势是减小的D.此时电容器所带电量是减小的7. 如图所示，LC回路中振荡周期为2s，通过P点的电流按正弦规律变化，且把通过P 点向右流动的电流方向规定为正方向，从电容器上极板带正电，且电荷量最大开始计时，则（）A.0.5s到1s内，电容器C在放电B.0.5s到1s内，C上极板带正电C.1s到1.5s内，Q点比P点电势高D.1s到1.5s内，磁场能正转化为电场能8. 下列关于变化的磁场产生电场的说法中，正确的是（）A.在变化的磁场中放一段导体，导体中的自由电荷不会定向移动B.在变化的磁场中放一闭合电路，电路中将会产生感应电流C.变化的磁场产生电场，这个电场的电场线是闭合的D.变化的磁场产生电场，这个电场与静电场相同9. 气象卫星向地面发送的卫星云图，是由卫星上的红外线感应器接收云层发出的红外线而形成的图像，云图上的黑白程度由云层的温度高低决定，这是利用红外线的（）A.衍射能力强B.穿透性C.热效应D.化学效应10. 如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁场外有一带正电的粒子（重力不计）静止在某点处，当磁场均匀增强时，该粒子的运动情况是（）A.仍静止在某点处B.将做匀速运动C.将做加速运动D.以上说法均不对二、非选择题（共3个小题，共40分）如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10−4 s．雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙．问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？如图所示，线圈L的自感系数为25mH，电阻为零，电容器C的电容为40 μF，灯泡D的规格是“4V、2W”．开关S闭合后，灯泡正常发光，S断开后，LC中产生振荡电流．若从S断开开始计时，求：×10 −3s时，电容器的右极板带何种电荷；（1）当t=π2（2）当t′＝π×10 −3s时，LC回路中的电流．同步卫星可以转播无线电话，问说话后至少经过多长时间才能听到对方回话？（设对方听到话后立即回话，已知M地＝6×1024 kg，R地＝6.4×106 m）参考答案与试题解析新人教版选修3-4《第14章电磁波》梯度练习物理试卷一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分，每小题给出的四个选项中至少有一个选项符合题目要求）1.【答案】A【考点】电磁波的发射、传播和接收【解析】由摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号，经历了将光信号转化为电信号．【解答】在电视信号发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转变为电信号的过程就是摄像，这个过程由摄像管完成。

物理人教3-4第十四章电磁波过关检测(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确)1．第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是()A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦2．调制的主要作用是()A．使高频振荡的振幅或频率随要传播的电信号而改变B．把需要的电信号从高频振荡中取出来C．选择要接收的电台D．发生电谐振3．电视系统中摄像机的作用是()A．把图像逐点转变成电信号B．把图像逐条转变成电信号C．把图像逐幅转变成电信号D．与照相机相同4．关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C．伦琴射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线5．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的状况。

地球大气中的水气(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。

如图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，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为()A．2.5～3.5 μm B．4～4.5 μmC．5～7 μm D．8～13 μm6．对于机械波和电磁波的比较，下面说法中正确的是()A．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象B．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已C．它们都可能是横波，也可能是纵波D．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只跟频率有关7．目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．波长越短的电磁波，反射性能越强8．如图所示电路中，电感线圈的电阻不计，原来开关闭合，从断开开关S的瞬间开始计时，以下说法正确的是()A．t＝0时刻，电容器的左板带正电，右板带负电B．t=时刻，线圈L的感应电动势最大C．t=L的电流最大，方向向左=C两极板间电压最大D．tπ二、填空题(每小题10分，共20分，把答案填在相应的横线上)9．在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L。

本套资源目录2019_2020学年高中物理第十四章电磁波第1节第2节电磁振荡练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第十四章电磁波第3节电磁波的发射和接收练习含解析新人教版选修3_42019_2020学年高中物理第十四章电磁波第4节第5节电磁波谱练习含解析新人教版选修3_4电磁振荡1．建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是( )A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦解析：法拉第发现了电磁感应现象，奥斯特发现了电流磁效应，赫兹捕捉到了电磁波，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在．答案：D2．电磁波在传播过程中，始终不变的物理量有( )A．频率B．波长C．波速D．振幅解析：电磁波在传播过程中频率不变．答案：A3．(多选)下列关于电磁波的叙述中，正确的是( )A．电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/sC．电磁波由真空进入介质中传播时，波长变短D．电磁波不能产生干涉、衍射的现象解析：本题考查对电磁波的理解．电磁波是交替产生周期性变化的电磁场，由发生区域向远处传播，在真空中的传播速度为3×108 m/s.电磁波在传播过程中频率f不变，由于电磁波在介质中传播速度变小，据波速公式v＝λf，所以波长变短．电磁波具有波动性，能产生干涉、衍射现象，选项A、C正确答案：AC4．(多选)根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是( )A．教室中点亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B．工作中的打点计时器必产生磁场和电场C．恒定的电场产生恒定的磁场，恒定的磁场产生恒定的电场D．电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直解析：教室中点亮的日光灯、工作中的打点计时器用的都是振荡电流，在其周围产生振荡磁场和电场，故选项A、B正确；恒定的电场不会产生磁场，恒定的磁场也不会产生电场，故选项C错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D正确．答案：ABD5．(多选)关于电磁波与机械波，下列说法正确的是( )A ．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质B ．电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同C ．电磁波和机械波都不能发生干涉D ．电磁波和机械波都能发生衍射解析：电磁波传播不需要介质，其波速与介质和频率都有关，而机械波传播需要介质，其传播速度只与介质有关，A 正确，B 错误；电磁波和机械波都具有波的一些特性，包括干涉和衍射，D 正确，C 错误．答案：AD6．如图所示为某时刻LC 振荡电路所处的状态，则该时刻( )A ．振荡电流i 在增大B ．电容器正在放电C ．磁场能正在向电场能转化D ．电场能正在向磁场能转化解析：从图中电容器两极板的带电情况和电流方向可知电容器正在充电，故磁场能正在向电场能转化，C 正确．答案：C7．如图所示，闭合开关S ，待电容器充电结束后，再打开开关S ，用绝缘工具使电容器两极板距离稍稍拉开一些，在电容器周围空间( )A ．会产生变化的磁场B ．会产生稳定的磁场C ．不会产生磁场D ．会产生振荡的磁场解析：两平行板电容器接入直流电源后两极板间的电压等于电源的电动势，断开电源后，电容器带电荷量不变，由电容器定义式和平行板电容器公式可得两板间电场强度E ＝U d ＝QCd＝4πkQ εr S，当用绝缘工具将两极板距离稍稍拉开一些，电容器两板间的电场不发生变化，所以不会产生磁场，C 正确．答案：C8．在LC 振荡电路中，电容器放电时间取决于( ) A ．充电电压的大小 B ．电容器存储电荷量的多少 C ．自感系数L 和电容C 的数值 D ．回路中电流的大小解析：在一个振荡周期内放电时间等于二分之一个振荡周期，即t ＝T2＝πLC ，所以放电时间取决于自感系数L 和电容C ，故选项C 正确．答案：C9．在LC 振荡电路中，线圈的自感系数L ＝2.5 mH ，电容C ＝4 μF. (1)该回路的周期多大？(2)设t ＝0时，电容器上电压最大，在t ＝9.0×10－3s 时，通过线圈的电流是增大还是减小，这时电容器是处在充电过程还是放电过程？解析：(1)T ＝2πLC ＝2×3.14× 2.5×10－3×4×10－6s ＝6.28×10－4s.(2)因为t ＝9.0×10－3 s 相当于14.33个周期，故T 4<0.33T <12T ，所以当t ＝9.0×10－3s时，LC 回路中的电磁振荡正处在第二个T4的变化过程中．由t ＝0时电容器上电压最大可得LC 振荡电路的电流变化图线如图所示．显然，在t ＝9.0×10－3s 时，即在第二个14T 内，线圈中的电流在减小，电容器正处在充电过程中．答案：(1)6.28×10－4s (2)电流减小，处于充电过程10．如图所示，LC 电路中C 是带有电荷的平行板电容器，两极板水平放置．开关S 断开时，极板间灰尘恰好静止．当开关S 闭合时，灰尘在电容器内运动．若C ＝0.4 μF，L ＝1 mH ，重力加速度为g ，求：(1)从S 闭合开始计时，经2π×10－5s 时，电容器内灰尘的加速度大小为多少？ (2)当灰尘的加速度多大时，线圈中电流最大？解析：(1)开关S 断开时，极板间灰尘处于静止状态，则有mg ＝q ·Q Cd(式中m 为灰尘质量，Q 为电容器所带的电荷量，d 为板间距离)，由T ＝2πLC ，代入数据解得T ＝4π×10－5s当t ＝2π×10－5s 即t ＝T2时，振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向跟t ＝0时刻方向相反，则此时灰尘所受的合力为F 合＝mg ＋q ·Q Cd＝2mg又因为F 合＝ma ，所以a ＝2g .(2)当线圈中电流最大时，电容器所带的电荷量为零，此时灰尘仅受重力，灰尘的加速度为g ，方向竖直向下．故当加速度为g ，且方向竖直向下时，线圈中电流最大．答案：(1)2g (2)加速度为g ，且方向竖直向下时电磁波的发射和接收1．(多选)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，波速随介质的变化而变化，但其频率是不变的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错误；电磁波的传播速度与介质有关，而频率与介质无关，B正确；电磁波能够携带信号，用于通讯、广播等，C正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D错误．答案：BC2．(多选)下列关于无线电波的叙述正确的是( )A．无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波B．无线电波在任何介质中传播速度均为3.0×108 m/sC．无线电波不能产生干涉和衍射现象D．无线电波能产生干涉和衍射现象解析：无线电波的波长是从几十千米到几毫米的电磁波，故选项A正确；干涉、衍射是一切波都具有的特性，故选项C错误，D正确；无线电波由真空进入介质时，波速变小，故选项B错误．答案：AD3．在无线电广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是( )A．调谐→高频放大→检波→音频放大B．检波→高频放大→调谐→音频放大C．调谐→音频放大→检波→高频放大D．检波→音频放大→调谐→高频放大解析：调谐是从众多的电磁波中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中“检”出高频信号所承载的低频声音信号，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A对．答案：A4．无线电广播要对电磁波进行调制的原因是( )A．只有经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领才能更强B．只有经过调制后的电磁波在空间才能传播得更快C．只有经过调制后的电磁波在空间传播的波长才能不变D．只有经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号传递过去解析：调制是把要发射的信号“加”到高频振荡电磁波上去，频率越高，传播信息的能力越强，对电磁波进行调制的原因是要把传递的低频信号传递出去．其辐射能量的本领并没有改变，故A错，D正确；电磁波在空气中以接近光速的速度传播，速度不变，B错；由v ＝λf，知波长与波速和频率有关，C错．答案：D5．(多选)关于无线电波的传播，下列说法正确的是( )A．发射出去的电磁波，可以传到无限远处B．无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流C．波长越短的电磁波，越接近直线传播D．移动电话是利用无线电波进行通信的解析：无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸收一部分，遇到导体，会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流)，故A错误，B正确．波长越短，传播方式越接近光的直线传播，移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段，故C、D正确．答案：BCD6．(多选)下列说法正确的是( )A．当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流B．当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流C．由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了D．由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到声音解析：任何一种电磁波都可以在接收电路中激起振荡电流，只有频率等于接收电路固有频率的电磁波激起的振荡电流最强烈，A对，B错；接收到的电磁波必须再经过检波、放大才能得较强的声音信号，C错，D对．答案：AD7．在LC振荡电路的电容器两极板距离减小后与某一外来电磁波发生电谐振，那么LC 振荡电路原来的周期T1与外来的电磁波的周期T2的关系是( )A．T1>T2B．T1<T2C．T1＝T2D．都有可能解析：由T＝2πLC和C＝εr S4πkd可知，当d减小时，T增大，则T1<T2.答案：B8．(多选)用一平板电容器和一个线圈组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是( )A ．增大电容器两极板间的距离B ．减小电容器两极板间的距离C ．减小电容器两极板正对面积D ．在电容器两极板间加入电介质解析：由λ＝c f知，要增大发射电磁波的波长，必须减小振荡电路的振荡频率，由f ＝12πLC可知，要减小频率，就必须增大电容器的电容C 或电感L ，由C ＝εr S4πkd ，可判断选项B 、D 操作满足要求．答案：BD9．LC 振荡电路电容器的电容为3×10－5μF，线圈的自感系数为3 mH ，它与开放电路耦合后，求：(1)发射出去的电磁波的频率是多大？ (2)发射出去的电磁波的波长是多大？解析：LC 振荡电路与开放电路耦合后，振荡电路中产生的高频振荡电流通过两个电路线圈间的互感作用，使开放电路中也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射，所以发射出电磁波的频率就等于LC 振荡电路中电磁振荡的频率．(1)发射出去的电磁波的频率f ＝12πLC ＝12π3×10－3×3×10－5×10－6Hz≈530 kHz. (2)发射出去的电磁波的波长λ＝c f ＝3.0×108530×103m≈566 m.答案：(1)530 kHz (2)566 m10．收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF 时能收到波长为300 m 的电磁波，如果要收到波长为240 m 的电磁波，可变电容器的电容要调为多少？这个回路的自感系数为多少？解析：根据v ＝λf 和f ＝12πLC ，有λ＝v ·2πLC ， 其中v ＝3×108m/s ，则300＝3×108×2πL ×100×10－12240＝3×108×2πLC ′解得：L ≈2.5×10－4H ，C ′＝64 pF. 答案：64 pF 2.5×10－4H电磁波谱[A组素养达标]1．下列说法正确的是( )A．只有物体温度较高时才能向外辐射红外线B．紫外线的主要作用是热作用C．可见光比红外线容易发生衍射现象D．X射线穿透力强，可用来进行人体透视解析：任何物体在任何温度下均会向外辐射红外线，A错误；紫外线的主要作用是化学作用和荧光作用，B错误；可见光的波长小于红外线的波长，故可见光相对红外线不容易发生衍射现象，C错误；X射线穿透力强，医学上常用于透视人体，D正确．答案：D2．下列关于紫外线的说法正确的是( )A．照射紫外线可增进人体对钙的吸收．因此，人们应尽可能多地接受紫外线的照射B．一切高温物体发出的光都含有紫外线C．紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应解析：由于紫外线具有较高的能量，故杀菌能力较强，在医疗上有其应用，但是过多地接受紫外线的照射，对人体来说也是有害的，所以A、D不正确；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线，所以B不正确；紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪，故C正确．答案：C3．根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是( )A．微波、红外线、紫外线B．γ射线、X射线、紫外线C．紫外线、可见光、红外线D．紫外线、X射线、γ射线解析：红外线与紫外线在电磁波谱中不相邻，更不会频率重叠，A错误．紫外线、可见光、红外线虽相邻，但它们三者间有明确的界线，频率也不相重叠，C错误．在电磁波谱中紫外线、X射线、γ射线有重叠，γ射线波长最短，紫外线波长最长，故B正确，D错误．答案：B4．一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱中的( )A．可见光B．γ射线C．无线电波D．紫外线解析：一种波发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小．电磁波中的无线电波波长范围是10－3～104 m，红外线波长范围是10－7～10－3 m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，所以只有无线电波才符合条件答案：C5．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标．这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，也瞒不过它．这种遥感照相机敏感的电磁波属于( ) A．可见光波段B．红外波段C．紫外波段D．X射线波段解析：所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外线辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外线辐射，这是红外线摄影的基础．再者，红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的波长长，有较好地穿透云雾的能力，故B正确．而其他选项的光不具备以上特点，故A、C、D错误．答案：B6．雷达是用来对目标进行定位的现代化定位系统，海豚也具有完善的声呐系统，它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代化的无线电系统．海豚的定位、雷达的定位分别利用了自身发射的( )A．电磁波次声波B．红外线光线C．次声波红外线D．超声波电磁波解析：海豚能发射超声波，它是一种频率高于2×104Hz的声波，它的波长非常短，因而能定向发射，而且在水中传播时因能量损失小，要比无线电波和广播传播得远．海豚就是靠自身发出的超声波的回声，在混浊的水里准确确定远处小鱼的位置而猛冲过去吞食的．雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因而是靠发射电磁波来定位的．答案：D7．验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等电器的开启与关闭．对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是( )A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线B．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线C．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线解析：紫外线可以使钞票上的荧光物质发光，所以可以做成验钞机，红外线可以用在遥控器上，遥控器发出红外线，实现了无线控制家中的用电器，方便人们的生活．答案：B8．我国“空警－2000”预警机上装备有多功能三坐标多普勒脉冲雷达，可进行全向探测，主要用于发现和跟踪空中与水面目标，工作频率为1.2×109～1.4×109Hz.对空中目标的最远探测距离为470 km，该机的雷达系统可同时跟踪60～100个空中目标，并对战术空军的10架飞机实施引导．下列关于该脉冲雷达的说法正确的是( )A．脉冲雷达采用的是X射线B．脉冲雷达采用的是微波C．预警机高速飞行时，发射的脉冲信号传播速率可能大于光在真空中的速率D．增大它的振荡电路可变容器的电容，可增大雷达的工作频率解析：脉冲雷达是利用微波测速、测距的，其传播速率等于光速，故A、C选项错误，B 选项正确；由T＝2πLC可知，增大振荡电路的电容，其周期变大，工作频率减小，故D 选项错误．答案：B9．下面列出了一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的字母填写在运用这些现象的医疗器械后面的空格上．(1)X光机________．(2)紫外线灯________．(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用________．A．光的全反射B．紫外线具有很强的荧光作用C．紫外线具有杀菌消毒作用D．X射线有很强的穿透能力E．红外线具有显著的热作用F．红外线波长较长，易发生衍射解析：(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透能力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了X射线．(2)紫外线灯主要是用来杀菌消毒的．因此，它应用的是紫外线的杀菌作用，而非荧光作用．(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快．答案：(1)D (2)C (3)E[B组素养提升]10．(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是( )A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B．红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C．伦琴射线和γ射线是原子的内层电子受激发后产生的D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线解析：波长越长的无线电波波动性越显著，干涉、衍射现象越易发生；从电磁波产生的机理可知γ射线是原子核受激发后产生的；不论物体温度高低都能辐射红外线，物体的温度越高，它辐射的红外线越强．答案：AB11．(多选)关于生活中遇到的各种波，下列说法不正确的是( )A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同解析：电磁波可以传递信息，声波也能传递信息，A错误；手机在通话时，涉及的波既有电磁波又有声波，B正确；太阳光中的可见光的传播速度远大于医院“B超”中的超声波的传播速度，C错误；遥控器发出的红外线波长大于医院“CT”中的X射线波长，故D错误．答案：ACD12．(多选)许多光学现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释，正确的是( )A．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用B．X光透视利用的是光的衍射现象C．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强穿透能力D．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的现象解析：紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字，发出可见光，使这些文字能被肉眼看到，利用了紫外线的荧光效应，A项错误．X射线具有较强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨折情况，B项错误．γ射线具有极强的穿透能力，工业上的金属探伤就是利用这个原理，C项正确．一切物体都在不停地辐射红外线，红外遥感技术就是利用这个原理，D项正确．答案：CD[C组学霸冲刺]13．某高速公路自动测速仪装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间为10－6 s，相邻两次发射时间间隔为t.当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现一个尖波形；在收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现第二个尖波形．根据两个波形的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带(如图乙所示)，可求出车速．请根据t 1、t 2、t 、c 求出汽车车速的表达式．解析：第一次测量时汽车距雷达的距离s 1＝ct 12，第二次测量时汽车距雷达的距离s 2＝ct 22，两次发射时间间隔为t ，则汽车车速v ＝s t ＝s 1－s 2t ＝c (t 1－t 2)2t . 答案：v ＝c (t 1－t 2)2t。

2019-2020高中物理第14章电磁波限时检测新人教版选修3-4一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(银川一中2013～2014学年高二下学期期末)无线电技术的发展给人类带来了极大的便利，下列有关电磁波的说法，正确的是( )A．电磁波不能在真空中传播B．通信中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的C．手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的D．电磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，但不会发生多普勒效应答案：C解析：根据电磁波的特性可判只有选项C正确。

2．通信的过程就是把信息尽快地从一处传递到另一处的过程。

如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信息的鼓。

关于声音与光，下列说法正确的是( ) A．声音和光都是机械波B．声音和光都是电磁波C．声音是机械波，光是电磁波D．声音是电磁波，光是机械波答案：C解析：光与声音虽然都是波动，但二者本质不同，即产生机理不同：光是电磁波，是物质，传播过程不需要介质；而声音是机械波，由振动产生，通过介质传播，故C正确，A、B、D错误。

3．下列关于电磁波谱的说法中，正确的是( )A．夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的B．验钞机验钞票真伪体现了红外线的荧光效应C．利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是X射线答案：C解析：热效应最强的是红外线，A不对。

验钞机是利用了紫外线的荧光效应，B错误。

电磁波测距就是利用发射脉冲和接收脉冲的时间间隔来确定的，C正确。

电磁波谱中比X射线波长短的还有γ射线，D不对。

4．(三门峡市2014～2015学年高二下学期期末)下列说法正确的是( )A．介质的临界角和折射率成反比B．机械波的频率即为波源的频率C．变化的电场产生变化的磁场D ．纵波传播时，介质中的各质点将随波的传播一齐向前移动答案：B解析：根据公式sin C ＝1n，可知，介质的临界角和折射率不成反比，故A 错误；机械波的频率由波源决定，故机械波的频率与波源的频率相同，故B 正确；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场产生磁场，若是均匀变化的电场，则产生稳定的磁场，故C 错误；波的传播过程中，不论横波还是纵波，质点并不随波发生迁移，故D 错误。

第十四章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．电磁波给人类生活带来日新月异变化的同时，也带来了电磁污染。

长期使用如图所示的通信装置，会对人体健康产生影响的是( C )解析：手机有电磁波的发射和接收装置，会产生电磁污染，有线电话机不会辐射电磁波。

2．(山东省菏泽市2018届高三上学期期末)关于机械波与电磁波，下列说法错误的是( A ) A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象C．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度D．机械波不但能传递能量，而且能传递信息，其传播方向就是能量或信息传递的方向解析：电磁波在真空中的传播速度都等于光速，与电磁波的频率无关，故A错误；衍射现象是波特有的现象，而偏振现象是横波特有的现象，电磁波也是一种横波，可以发生衍射现象和偏振现象，故B正确；光在介质中传播，频率越高，传播速度越小。

紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，故C正确；机械波可以沿其传播方向既能传递能量，又能传递信息，故D正确。

本题选错误的，故选A。

3．电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号，再加载到如图乙所示的高频载波上，使高频载波的振幅随电信号改变(如图丙所示)。

这种调制方式称为( A )A．调幅B．调谐C．调频D．解调解析：使高频振荡电流的振幅随信号变化的调制方式叫调幅。

4．下列关于电磁波谱的说法中，正确的是( C )A．夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的B．验钞机验钞票真伪体现了红外线的荧光效应C．利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是X射线解析：热效应最强的是红外线，A不对。

学业分层测评(十九)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等，关于声音与光，下列说法中正确的是()A．声音是机械波B．声音是电磁波C．光是电磁波D．光是机械波E．声音和光都能发生干涉和衍射现象【解析】声音必须在介质中传播，是机械波；光可以在真空中传播，是电磁波．【答案】ACE2．关于雷达的特点，下列说法正确的是()【导学号：23570146】A．雷达所用无线电波的波长比短波还短B．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标C．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离D．雷达在能见度低的黑夜将无法使用E．雷达的使用与黑夜和白天无关【解析】雷达一般采用直线性好、反射性强的微波，不是连续发射无线电波，每次发射的时间及两次发射的时间间隔都有一定要求，障碍物的距离等情况都由显示屏显示出来．【答案】ACE3．关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是()A．一切物体都在不停地辐射红外线B．红外线具有很强的热作用C．红外线具有很强的荧光作用D．红外线的显著作用是化学作用E．红外线容易穿透云雾【解析】荧光作用和化学作用都是紫外线的重要特性，红外线波长比可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾．【答案】ABE4.如图14-4-4所示为收音机接收电磁波的电路，由线圈L1与可变电容器C1组成，它相当于一个LC振荡电路，当各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后，会在L1中不同程度地产生感应电流(振荡电流)，当可变电容调至某一值(选台)使其振荡频率恰好与武汉人民广播电台发射频率相同时，仅可接收该台广播节目．若要改为接收中央人民广播电台(高于武汉台频率)的节目，可采取的措施是() 【导学号：23570147】图14-4-4A．增加电容器电容CB．减小电容器电容CC．减少磁棒上线圈匝数D．将磁棒从线圈中抽出部分E．增加磁棒上线圈匝数【解析】当收音机调谐电路的频率等于要接收的电磁波的频率时才发生电谐振，即接收到该台．要使接收的电台电磁波频率升高，由f＝1知，当L和C减小时，频率f增大，2πLC故BCD正确．【答案】BCD5．电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是无线电波、________、________、________.【解析】在电磁波家族中，按波长由长到短分别为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等．【答案】见解析6．一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱中的________．【解析】波能发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比波长还要小．如图所示，电磁波中的无线电波波长范围是104～10－3 m，红外线波长范围是10－3～10－7 m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，所以只有无线电波才符合条件．【答案】无线电波。