5.3初识电磁波及其应用同步练习 （含答案）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page22页，共=sectionpages22页鲁科版（2019）必修第三册5.3初识电磁波及其应用同步练习一、单选题1．比较下列各类传递信息的方法，在相同时间内传递信息最多的是（）A．电话 B．电报 C．书信 D．可视电话2．使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波（）A．是蓝光B．波长比手机通信的电磁波短C．在真空中的传播速度大小为D．在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小3．下列说法正确的是（）。A．楞次在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系B．安培提出了分子电流假说C．麦克斯韦预言了电磁波并用实验证实了电磁波的存在D．法拉第提出了法拉第电磁感应定律4．我国航天员翟志刚通过“神舟七号”载人飞船首次实现了中国航天员在太空的舱外活动，如图所示，这是我国航天史上的又一里程碑。若舱外的航天员与舱内的航天员进行通话，则需通过（）A．直接对话 B．紫外线 C．红外线 D．无线电波5．据报道：截止2020年12月我国5G基站建设累积71.8万个，已建成全球最大5G网络，中国将进入全面5C时代，开启了万物互联时代：车联网、物联网，智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用3300-5000MHz频段，相比于现有的4G（即第四代移动通信技术，1880-2635MHz频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G信号与4G信号相比下列说法正确的是（）A．4G信号比5G信号更容易发生衍射B．5G信号是横波，4G信号是纵波C．5G信号频率增大，不再发生衍射现象和偏振现象时D．5G信号在真空中的传播速度更快6．在以下各种说法中，正确的是（

）A．红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变B．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁C．电磁波的频率越低，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的衍射7．LC振荡电路中，某时刻线圈的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（）A．若线圈的磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B．若电容器正在充电，则电容器下极板带正电C．若电容器上极板带正电，则线圈中的电流正在增大D．若电容器正在放电，则线圈的自感电动势正在阻碍电流增大8．下列设备工作时，没有利用电磁波的是_______。A．移动电话通话 B．雷达发现飞机C．电动机通电后正常运转 D．收音机接收广播电台信号9．已知振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化的曲线如图所示。则（）A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同B．a、c两时刻电容器里的电场能最大C．b、d两时刻电路中电流最小，方向相反D．b、d两时刻磁场能最小10．现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，关于电磁波下列陈述中符合事实的是（）A．麦克斯韦首先用实验证实了电磁波的存在B．在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速C．空间有变化的电场（或磁场）存在，不一定能形成电磁波D．把手机放在抽成真空的玻璃盒中，拨打该手机号码，手机由于接收不到电磁波信号而无法接通11．手机发射和接收的信号属于电磁波。手机将信号通过天线发送到最近的一个移动基站，基站通过有线连接到机房的交换机，交换机再通过线连接到另一部手机最近的基站，基站将信号发送出去，通过已知信道被另一部手机接收。下列关于电磁波的说法正确的是（）A．只要有电场和磁场，并且发生变化，就能产生电磁波B．电磁波的传播必须在介质中才能进行C．基站停止工作，发射出去的电磁波也就停止传播D．电磁波的传播也就是能量的传播12．关于物理学史，以下说法不正确的是（）A．牛顿最早通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因B．法拉第最早引入场的概念并用场线描述电场和磁场C．卢瑟福基于α粒子散射实验提出了原子核式结构模型D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在13．关于LC振荡电路，下列说法正确的是（）A．电容器储存电量的本领越强，电磁波的发射效率越高B．振荡电路的频率越高，发射的电磁波速度越快C．调制和调谐，目的分别是提高电磁波信号的发射效率和接收效率D．振荡电路能够发射可见光14．简单的、比较有效的电磁波的发射装置，至少应具备以下电路中的（）①调谐电路②调制电路③高频振荡电路④开放振荡电路A．①②③ B．②③④ C．①④ D．①②④15．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成生物链，在维持生态平衡方面发挥重要作用，蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的，假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm，根据热辐射理论，λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλm＝2.90×10－3m·K，老鼠发出的最强的热辐射属于（）A．可见光波段 B．紫外波段C．红外波段 D．射线波段二、填空题16．1971年，屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶，研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结果，X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法，用于分析的X射线波长在0．05nm～0．25nm范围之间，因为X射线的波长_________（选填“远大于”、“接近”或“远小于”）晶体内部原子间的距离，所以衍射现象明显．分析在照相底片上得到的衍射图样，便可确定晶体结构．X射线是_________（选填“纵波”或“横波”）．17．在电磁波大家族中，按波长由长到短排列依次是：无线电波、______可见光、______、X射线、γ射线.(填入“紫外线”或“红外线”)．18．英国物理学家______预言了电磁波的存在，德国物理学家______通过实验证实了电磁波的存在；医院利用______灭菌消毒（选填“紫外线”或“红外线”）。三、解答题19．家用微波炉的微波频率为，它的波长是多少？20．一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1μs，两次发射的时间间隔为100μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中刻度ab＝bc，则障碍物与雷达之间的距离是多大？21．无线电波有哪些传播途径?这些途径分别适用传播什么波段的无线电波?22．利用雷达不但可以发现目标，还可以测量目标的速度大小。(1)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，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图1中甲所示；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图1中乙所示，雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？(2)某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方水平匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图中甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经后雷达向正上方发射和被反射的波形如图2中乙所示，则该飞机的飞行速度约为多大？（结果保留整数）答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．D【解析】【详解】可视电话可以同时传递声音及视频信息，所以它比电话、电报和书信单位时间内传递信息都要多，故D正确。故选D。2．B【解析】【详解】A．蓝牙通信用的电磁波不在可见光频率范围内，不是光信号。故A错误；B．蓝牙通信比手机通信的电磁波频率高，波长短。故B正确；C．电磁波在真空中的传播速度约为。故C错误；D．蓝牙通信和手机通信使用的都是电磁波，在真空中传播速度相同。故D错误。故选B。3．B【解析】【详解】A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系。故A错误；B．安培提出了分子电流假说，故B正确；C．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故C错误；D．法拉第发现了电磁感应现象，但提出法拉第电磁感应定律是纽曼和韦伯，故D错误。故选B。4．D【解析】【分析】【详解】A．舱外为真空环境，声波无法传播，则舱外的航天员与舱内的航天员不能直接对话，故A错误；BCD．现代的移动通信都是利用无线电波来传递信息的，故D正确，BC错误。故选D。5．A【解析】【详解】A．4G信号频率小，波长长，更容易发生衍射，故Ａ正确：B．5G信号和4G信号都是电磁波，电磁波为横波，都B错误：C．只要是波，都能发生衍射现象和偏振现象，故C错误：D．5G信号和4G信号都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度都一样，故D错误。故选A。6．B【解析】【分析】【详解】A．红光由空气进入水中，频率不变，所以颜色不变，而根据v==λf可知，波长λ=变短，A错误；B．驱动力频率越接近桥的固有频率，桥的振幅越大，越容易损坏，火车慢行，从而使轮子撞击铁轨接缝的频率远小于桥梁的固有频率，B正确；C．电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大，C错误；D．D选项是利用了两平面之间空气薄层上、下两个表面的反射光产生的干涉条纹形状来判断平面的平整度，D错误。故选B。7．A【解析】【分析】【详解】AC．该题图示只给出了某时刻线圈中电流的磁场方向，由安培定则可判断出振荡电流在电路中的方向，但未标明电容器极板的带电情况。讨论判定如下：若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器正处于放电阶段，线圈中的电流正在增大，线圈的磁场正在增强，知C正确，A错误；B．若该时刻电容器上极板带负电，则可知电容器正在充电，线圈中的电流正在减小，知B正确；D．由楞次定律知，若电容器正在放电，则线圈中的电流变大，则线圈中的自感电动势正在阻碍电流变大，D正确。本题选说法错误的，故选A。8．C【解析】【分析】【详解】移动电话通话、雷达发现飞机以及收音机接收广播电台信号，都是利用电磁波来实现的；电动机通电后正常运转与电磁波无关。故选C。9．B【解析】【分析】【详解】AB．LC振荡电路中，电容器充放电时，由于线圈自感作用，使回路中电容器电荷量最大时，回路中电流为零，电容器里的电场能最大，故A错误，B正确；CD．b、d两时刻，电容器电荷量为零，此时回路中电流最大，磁场能最大，并且b、d两时刻充放电过程相反，电流方向就相反，故CD错误。故选B。10．C【解析】【详解】A．麦克斯韦首先预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，A错误；B．在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，B错误；C．只有周期性变化的电场才能形成电磁波，均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，将不能再产生电磁波，C正确；D．电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，D错误。故选C。11．D【解析】【详解】A．均匀变化的电场和磁场不能产生电磁波，A错误；B．电磁波可以在真空中传播，B错误；C．基站停止工作，发射出去的电磁波继续传播，C错误；D．电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量传播的过程，D正确。故选D。12．A【解析】【分析】【详解】A．伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，A错误；B．根据物理学史可知，法拉第最早引入场的概念并用场线描述电场和磁场，B正确；C．根据物理学史可知，在1909年，物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验后，根据实验结果提出了原子核式结构模型，C正确；D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，D正确。本题选不正确的，故选A。13．C【解析】【详解】A．由电磁振荡的周期公式可知，自感系数L和电容C越大，周期越长，发射的电磁波频率越低，发射效率也越低，A错误：B．真空中电磁波速度恒定，与频率无关，B错误：C．调制，是为了提高图像或声音等低频电磁波信号的发射效率，调谐，是为了更有效获取目标波段的电磁波信号，C正确：D．振荡电路只能够发射无线电波和微波，不能发射可见光，D错误。故选C。14．B【解析】【详解】比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路，调制电路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去，高频振荡电路能产生高频电磁波，开放振荡电路能把电磁波发送的更远，而调谐电路是在接收端需要的电路，故②③④正确。故选B。15．C【解析】【详解】由Tλm＝2.90×10－3m·K得该波属于红外波段；故选C。16．

接近

横波【解析】【详解】能发生明显的衍射现象的条件是：孔或障碍物的尺寸比波长小或者相差不多．当X射线透过晶体内部原子间隙时，发生了明显的衍射现象，用于分析的X射线波长应接近晶体内部原子间的距离；因为X射线是由交替变化的电场和磁场组成的，所以X射线是一种横波．【点睛】由X射线穿过晶体内部原子间隙能发生明显的衍射现象来判断；X射线是由交替变化的电场和磁场组成的，X射线是横波．17．

红外线

紫外线【解析】【详解】在电磁波大家族中，按波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．18．

麦克斯韦

赫兹

紫外线【解析】【详解】[1][2]英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在；[3]医院利用紫