高中物理 第14章 电磁波限时检测 新人教版选修34.doc

【成才之路】2015-2016高中物理 第14章 电磁波限时检测 新人教版选修3-4本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第卷(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16小题只有一个选项符合题目要求，第710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20132014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射线波长短的还有射线，d不对。4(三门峡市20142015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sinc，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。5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()at0时刻，电容器的左板带正电，右板带负电bt时刻，线圈l的感应电动势最小ct时刻，通过线圈l的电流最大，方向向左dt时刻，电容器c两极板间电压最大答案：c解析：t0时刻，电容器极板间电压为零，两个极板均不带电，a错误。t时电容器充电完毕，此时电流为零但变化最快，线圈l的感应电动势最大，b错误。t时电容器放电完毕，通过线圈l的电流最大，方向向左，两极板间电压为零，故c对，d错。6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。下图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()a2.53.5mb44.5mc57m d813m答案：d解析：由图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是813 m；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是513m。综上可知，选d。7下列关于电磁波的说法正确的是()a红外线、紫外线、伦琴射线和射线在真空中的传播速度都为3.0108m/sb红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿透本领强的特性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日光灯是紫外线的荧光效应的应用答案：acd解析：电磁波在真空中的传播速度都等于光速，a正确。红外线应用在遥感技术中，是因为红外线波长较长，能够发生明显衍射，绕过障碍物，b错误。由v知紫外线在水中的速度小于红外线在水中的速度，c正确。日光灯的工作原理是很高的自感电压去击穿日光灯的水银蒸气，电离导电产生紫外线而激发荧光粉发光，d正确。8近年来高速发展的pdp(plasma display panel)等离子显示屏，可以制造出大屏幕悬挂式彩色电视机，使电视机屏幕尺寸更大，图象更清晰，色彩更鲜艳，而本身的厚度只有8cm左右。等离子显示屏pdp是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕。每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化的组合，便形成了各种灰度和色彩的图象，则()a等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的外层电子受到激发而发光b等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的内层电子受到激发而发光c该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的荧光效应d该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的化学作用答案：ac解析：看不见的射线应是紫外线，使荧光粉发光，这是紫外线的荧光效应。紫外线作为电磁波家族中的一员，它的产生机理与可见光和红外线的产生机理是相同的，都是原子的外层电子受到激发后产生的，所以正确的选项是ac。9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所示时，可能是()a向上方向的磁场在增强b向上方向的磁场在减弱c向上方向的磁场先增强，然后反向减弱d向上方的磁场减弱，然后反向增强答案：ac解析：在电磁感应现象的规律中，当一个闭合回路中由于通过它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。判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律，只不过是用电场线方向代替了电流方向。向上方向的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则感应电流方向如图中e的方向所示。选项a正确，b错误。同理，当磁场反向即向下的磁场减少时，也会得到如图中e的方向，选项c正确，d错误。10在lc振荡电路中，t1和t2时刻电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电情况如图所示，若t2t1，则下列说法中正确的是()a在t1时刻电容器正在充电b在t2时刻电容器正在充电c在t1时刻电路中的电流处在增大状态d在t2时刻电路中的电流处在增大状态答案：bc解析：由题图可判断：t1时刻正在放电，电流应处在增大状态；t2时刻正在充电，电流应处在减小状态，故选项b、c正确，选项a、d错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共4小题，每小题5分，共20分。把答案直接填在横线上)11(1)红外线望远镜能在晚上看到物体，是因为_，红外线制导导弹是利用_来射向目标的。(2)利用红外线摄影和紫外线摄影各有其特点：红外线高空摄影由于_，而不受天气影响；而紫外线由于_，可以分辨出细微的差别。(3)大额钞票上有荧光物质印刷的文字，在可见光下肉眼看不见，但用_照射则会产生可见光，这也是一种防伪措施。答案：(1)一切物体都在不停地辐射红外线探测敌方目标辐射的红外线(2)红外线波长长，衍射显著，容易穿过云雾烟尘紫外线波长短，方向性好，成像精细(3)紫外线12在电视信号发送和接收的过程中，要用到许多电学部件，将元件名称和它们在电路中的作用连接起来。摄像机将声信号还原后放出话筒 向空中发射电磁波发射天线 接收空中的电磁波显像管 将光信号转变为电信号扬声器 将声信号转变为电信号接收天线 将电信号转变为光信号答案：相应的连线如下：解析：只要根据课本上有关电视方面知识的介绍即可作出正确解答。13如图所示的电路中，线圈的自感系数之比l1l221，c1、l1组成振荡电路，当可变电容器c2调到某数值时，小电灯a最亮。这个现象叫做_，此时两电容器电容之比c1c2_。答案：电谐振12解析：要想使小电灯a最亮，则l1c1、l2c2两回路中的振荡频率应相同，即，因l1l221，则c1c212，因此激起的电流最强，这种现象叫电谐振。14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试验。为了传播火箭发射的实况，在发射站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550m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566m，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_。答案：电视信号电视信号频率高，波长短，沿直线传播，不易衍射解析：从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为550m，根据发生明显衍射现象的条件，可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0.566m，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。三、论述计算题(共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(9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2104s。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：西方300km解析：当天线朝东方时，没有反射波，而天线朝西方时，有反射波，所以目标在西方。sct310820104m300km16(10分)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37.5khz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l4.0mh，此时产生电谐振的电容多大？答案：8000m4.5109f解析：由公式：vf得：m8000m，再由公式f得：cf4.5109f。17(10分)微波炉的工作应用了一种电磁波微波(微波的频率为2.45109hz)。食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高，食物增加的能量是微波给它的。下表是某微波炉的部分技术参数，问：(1)该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少？(2)该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少？(3)如果做一道菜，使用微波挡需要正常工作30min，则做这道菜需消耗的电能为多少焦？答案：(1)0.12m(2)5a(3)1.98106j解析：(1)波长m0.12m；(