学人教版选修34 14.1电磁波的发现 作业.docx

2017-2018学年度人教版选修3-4 14.1电磁波的发现 作业1下列关于机械波和电磁波的说法正确的是()a. 机械波和电磁波必须依赖介质传播 b. 机械波和电磁波均可以发生衍射现象c. 机械波和电磁波都能发生干涉现象 d. 电磁波无法携带信息传播2下列说法正确的是a. 系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率b. 一切波必须在一定条件下才有衍射现象c. 两列频率相同的波相遇叠加时，介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零d. 只要有电场和磁场，就能产生电磁波3以下说法中正确的是 （ ）a. 机械波和电磁波都能在真空中传播b. 两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域分布是稳定不变的c. 麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在d. 在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽4对于电磁波的发现过程，下列说法正确的是a. 麦克斯韦通过实验发现，变化的电场产生磁场b. 麦克斯韦预言了电磁波的存在c. 赫兹根据自然规律的统一性，提出变化的电场产生磁场d. 电磁波在任何介质中的传播速度均为3108m/s5关于电磁波，下列叙述中正确的是( )a. 电磁波在真空中的传播速度为3108m/sb. 电磁波和机械波一样依赖于介质传播c. 电磁波中每一处电场强度方向和磁感应强度方向相互垂直，与波的传播方向平行d. 电磁波发射时需要经过解调，解调的方式有调幅和调频6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. 调幅 b. 调谐 c. 调频 d. 解调7关于电磁场理论，下列描述正确的是( )a. 变化的电场能够在周围空间产生变化的磁场b. 静止的电荷能够在周围空间产生稳定的磁场c. 稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场d. 变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波8关于电磁波，下列说法正确的是（ ）a. 均匀变化的磁场能够在空间产生均匀变化的电场b. 电磁波在真空和介质中传播速度相同c. 只要有电场和磁场就能产生电磁波d. 电磁波的传播不依赖于介质，在真空中也能传播9在回路中电容器两端的电压随时刻变化的关系如图所示，则（ ）a. 在时刻，电路中的电流最大b. 在时刻，电路中的磁场能最大c. 从时刻至，电路中的电场能不断减小d. 从时刻至，电容器的带电荷量不断增大10关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）a. 电磁波可以在真空中传播b. 电场随时间变化时一定产生电磁波c. 变化的磁场一定产生变化的电场d. 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在11如图所示， 回路的电容器的两极板水平放置，开关断开时，两极板内的液滴恰好静止已知， 现将闭合，经过，液滴加速度多大？方向如何？（电容器极板间距足够大， 取）12如图所示，线圈l的自感系数为25 mh，电阻为零，电容器c的电容为40 f，灯泡d的规格是“4 v、2 w”。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：（1）当t=103 s时，电容器的右极板带何种电荷；（2）当t=103 s时，lc回路中的电流。13有一lc振荡电路，如图所示，当电容调节为c1200 pf时，能产生频率为f1500 khz的振荡电流，要获得频率为f21.0103 khz的振荡电流，则可变容器应调为多大？(设电感l保持不变)14如图所示，s先接通a触点，让电容器充电后再接通b触点，设这时可变电容(1)经过多长时间电容c上的电荷第一次释放完？(2)这段时间内电流如何变化？线圈两端电压如何变化？15自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射热辐射具有如下特点：（1）辐射的能量中包含各种波长的电磁波；（2）物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；（3）在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其它物体辐射的电磁能量如果它处在平衡状态，则能量保持不变若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体热力学温度的4次方成正比，即40 p t ，其中是常量在下面问题中，把研究对象都简单看作黑体有关数据及数学公式如下：太阳半径rs，太阳表面温度t,火星半径r；球面积s=4r2，其中r为球半径。已知光速为c。求（1）太阳辐射能量的极大多数集中在波长为1-2范围内，求相应的频率范围（2）t 时间内从太阳表面辐射的总能量为多少？（3）火星接收到来自太阳的辐射可以看做在相同的距离下太阳光垂直射到表面积为r2的圆盘上，已知太阳到火星的距离约为太阳半径的n倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度t0。16雷达在发射和接收电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波某型号防空雷达相邻两次发射电磁波的时间间隔为5104s雷达监测到一目标正向该雷达匀速飞来，甲、乙两图是雷达跟踪该目标时雷达监视屏上显示的波形图象，两图时间间隔为30s已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为104s，电磁波在空气中的传播速度为3108m/s，求被监视目标飞行的速度17雷达在发射和接收电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波某型号防空雷达相邻两次发射电磁波的时间间隔为510-4s雷达监测到一目标正向该雷达匀速飞来，甲、乙两图是雷达跟踪该目标时雷达监视屏上显示的波形图象，两图时间间隔为30s已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10-4s，电磁波在空气中的传播速度为3108m/s，求被监视目标飞行的速度试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1bc【解析】电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故a错误；机械波和电磁波都可以发生干涉和衍射现象，故bc正确；机械波和电磁波都能传递信息和能量，故d错误。所以bc正确，ad错误。2ac【解析】根据受迫振动的特点可知，系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故a正确；波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，但如果孔、缝的宽度或障碍物的尺寸，比波长大得多时，就不能发生明显的衍射现象，而一切波在任何情况下都有衍射现象，故b错误；两列频率相同的波相遇时，会发生波的干涉现象，振动方向相同的点相遇，振动加强，如两个质点都在平衡位置，方向相同，所以振动加强，但位移为0，因此振动加强点的位移可以最大，也可能最小，故c正确；只有变化电场和变化磁场，才可以产生电磁波，故d错误；故选ac.【点睛】受迫振动的振动的频率等于周期性驱动力的频率一切波在任何情况下都有衍射现象，衍射现象分明显或不明显；只有频率相同的两列波才能发生干涉现象；变化的电场或变化磁场才会产生电磁波.3bd【解析】电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质。故a错误。两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域相互间隔，且是稳定不变的，故b正确。麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验验证电磁波存在，故c错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿色光变为红光，光的波长变大，根据x=ld可知条纹间距变宽。故d正确。故选bd.【点睛】电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质；干涉时振动加强区域与减弱区域是稳定不变；麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验验证电磁波的存在；根据x=ld可判定条纹间距的变化.4b【解析】a项：在麦克斯韦提出了完整的电磁场基础上，赫兹发现电磁波的实验，故a错误；b、c项：麦克斯韦提出了完整的电磁场：变化的磁场周围空间产生电场，变化的电场周围空间产生磁场，故b正确，c错误；d项：电磁波在真空中的传播速度是3108m/s，故d错误。点晴：麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场，当中的变化有均匀变化与周期性变化之分。5a【解析】电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，a正确；电磁波能在真空中传播，而机械波依赖于媒质传播，b错误；电磁波中每一处电场强度方向和磁感应强度方向相互垂直，并且与波的传播方向也垂直，c错误；把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程，称为调制；分为调频与调幅，d错误6a【解析】使电磁波随各种信号而改变的技术，叫做调制；而调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率来实现信号加载电磁波。由题意可知高频载波的振幅随电信号改变，故为调幅，a正确7d【解析】根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的电场，产生稳定的磁场，非均匀变化的电场，产生变化的磁场，变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波，而静止的电荷周围的电场是稳定的，故不产生磁场，ab错误d正确；稳定的磁场周围没有电场产生，c错误8d【解析】a均匀变化的磁场产生恒定的电场，故a错误；b电磁波在真空中以光速传播，而在介质的传播速度小于光速，故b错误；c恒定的电场不能产生磁场，恒定的磁场不能产生电场，所以不能产生电磁波，故c错误；d电磁波是种能量形式；其传播不依赖于介质，在真空中不能传播，故d正确；故选d。9b【解析】由题图可知， 时刻电容器两端电压最高时，电路中振荡电流为零； 时刻电容器两端电压为零，电路中振荡电流最强，磁场能最大，a错误b正确；在至的过程中，电容器两板电压增加，必有电场能增加，c错误；而在至过程中，电容器两板电压减小，带电荷量同时减少，d错误10a【解析】电磁波本身就是物质，可以在真空中传播，也可以在空气等物质中传播，a正确；电场随时间均匀变化时，产生恒定的磁场，则不会产生电磁波；b错误；变化的磁场包括周期性变化和均匀变化等，若为均匀变化的磁场，则只能产生恒定制电场；c错误；麦克斯韦提出了电磁场理论，赫兹证实了电磁波的存在；d错误故选a11，方向竖直向下【解析】设液滴质量为m，电容器所带的电荷量为q， 板间距离为d开关s 断开时，极板间液滴恰好静止，则有，又，当 时，则，此时振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向与 时刻方向相反，则液滴所受的合外力为，又，则，方向竖直向下12（1）正电荷 （2） 0.5 a【解析】试题分析：（1）s断开后，lc中产生振荡电流，振动周期为，则t103 s=时，电容器充电完毕，右极板带正电荷；（2）开关s闭合后，灯泡正常发光时电路中的电流；当t103 s=时，lc回路中的电流达到反向最大，即i=05a考点：lc振荡电路1350 pf【解析】试题分析：当lc电路的振荡频率与电磁波信号频率相同时，发生电谐振，接受的信号最强，根据公式，即可求解。lc电路的振荡频率为： ，由于电感l保持不变所以： 代入数据解得： 点睛：本题主要考查了lc震荡电路的周期公式，属于基础题。14(1)1.17106 s【解析】(1)根据t2，该电路的振荡周期为t223.14s4.68106s，电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的时间为t1.17106s.(2)电流逐渐增大，线圈两端的电压逐渐减小点睛：此题关键是要掌握lc振荡电路的振荡周期t2及振动规律，知道振荡电路的四个振荡过程即可解答.15（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）由c=f可得1对应的频率为；2对应的频率为所以相应的频率范围是：（2）太阳的辐射功率为则t时间内太阳辐射的能量为：（3）太阳的能量辐射到半径为nrs的球上时，球上单位面积辐射密度为照射在火星上的能量与火星辐射能量相等，即解得：考点：光的粒子性；能量【名师点睛】此题考查建立正确的物理模型，解题时呀认真审题，充分运用题中的条件，注意本题数学运算也是容易失分点；16500m/s【解析】试题分析：根据图象可以知道发射和接收的时间差，已知电磁波的速度为3105km/s即3108m/s，因电磁波的所走的距离等于2倍的被监视目标与雷达的距离，所以由公式s= 可以求出被监视目标与雷达的距离解：设目标前后两个位置到雷达站的距离分别为s1、s2，目标飞行速度为v，无线电波的速度c=3108m/s根据匀速运动的公式，对无线电波有 2s1=ct1则有 2s2=ct2对于飞机有s1s2=vt得 答：被监视目