课堂讲义高中物理人教版3-4（浙江）讲义第十四章电磁波章末检测卷（六）

章末检测卷(六)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的选项中，至少有一项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.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解析根据电磁波的特性可判断只有选项C正确。答案C2.下列有关物理学史，不符合事实的是()A.麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在B.伽利略认为，力学规律在任何惯性系中都是相同的C.赫兹首先捕捉到了电磁波D.牛顿发现了单摆周期公式解析根据物理学史可知，惠更斯首先确定了单摆的周期公式，选项D错误。答案D3.关于电磁波，下列说法正确的是()A.雷达是用X光来测定物体位置的设备B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C.用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D.变化的电场可以产生磁场解析雷达是用微波测定物体的位置，A错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，B错；使钞票上的荧光物质发出可见光的是紫外线，C错；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场可以产生磁场，D正确。答案D4.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，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)的长，有较好的穿透云雾的能力，故选B。答案B5.一种电磁波入射到半径为1m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于图1中电磁波谱中的()图1A.可见光 B.γ射线C.无线电波 D.紫外线答案C6.关于电磁波谱的下列说法中正确的是()A.电磁波中最容易表现干涉、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.红外线最显著的作用是热作用，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的波动性越显著，干涉、衍射现象越容易发生。从电磁波产生的机理可知γ射线是原子核受到激发后产生的。不论物体温度高低如何，都能辐射红外线，物体的温度越高，它辐射的红外线越强。由此可知选项A、B正确。答案AB7.下列说法中符合实际的是()A.医院里常用X射线对病房和手术室消毒B.医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C.在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力D.在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力解析X射线波长比紫外线短，能够穿透物质，可以用于人体透视、检查金属零件内部的缺陷，紫外线可以用来对病房和手术室消毒，红外线波长较长，更容易穿透云雾烟尘。答案BD8.关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是()A.均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场B.电磁波和机械波一样依赖于介质传播C.电磁波中每一处的电场方向和磁场方向总是互相垂直，且与波的传播方向垂直D.只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波解析均匀变化的电场和恒定电流一样，只能产生恒定的磁场，所以A错误；电磁波是电磁场自身的运动过程，它本身就是物质，不需要介质就能传播；振荡的电场和振荡的磁场总是交替产生，且能由发生的区域向周围空间传播，产生电磁波，B错误，D正确；理论分析和实验都证明电磁波是横波，电磁场中E、B的方向跟波的传播方向是互相垂直的，C正确。答案CD9.雷达是利用无线电波的回波来探测目标方向和距离的一种装置，雷达的天线犹如喊话筒，能使电脉冲的能量集中向某一方向发射；接收机的作用则与人耳相仿，用以接收雷达发射机发出电脉冲的回波，测速雷达主要是利用多普勒效应原理，可由回波的改变数值，计算出目标与雷达的相对速度，以下说法正确的是()A.雷达发射的是不连续的电磁波B.雷达用的是微波波段的无线电波C.目标离雷达天线远去时，反射信号频率将高于发射信号频率D.目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射信号频率解析雷达发射的是微波波段的脉冲，必须是不连续的，这样才能区分出反射波来，A、B正确；目标离雷达天线远去时，接收到的反射信号频率低于发射信号频率，C错；目标向雷达天线靠近时，接收到的反射信号频率高于发射信号频率，D正确。答案ABD10.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。图2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()图2A.2.5～3.5μm B.4～4.5μmC.5～7μm D.8～13μm解析由图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是8～13μm；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5～13μm。综上可知，D正确。答案D二、非选择题(本题共5小题，共50分，请将正确的答案填在横线上)11.(8分)如图3所示为LC振荡电路中振荡电流随时间变化的图象，由图可知，在OA时间内__________能转化为__________能，在AB时间内电容器处于__________(填“充电”或“放电”)过程，在时刻C，电容器带电荷量__________(填“为零”或“最大”)。图3解析由题图可知，振荡电流随时间做正弦规律变化。在OA时间内电流增大，电容器正在放电，电场能逐渐转化为磁场能。在AB时间内电流减小，电容器正在充电。在时刻C电流最大，为电容器放电完毕瞬间，带电荷量为零。答案电场磁场充电为零12.(6分)下面列出一些医疗器械的名称和这些器械应用的物理原理，请将相应的字母填写在应用这种原理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射线很强的穿透力E.红外线具有显著的热效应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力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，故选D。(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，故选C。(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，因此选择E。答案(1)D(2)C(3)E13.(12分)现有甲、乙两个光源，一个能产生红外线，一个能产生紫外线，但是光源上无任何标志，小明为了区分它们，就取来一张100元的钞票，发现当钞票放在甲灯下时，钞票上显出闪亮的荧光印记，放在乙灯下钞票很快变热，但是不能看出荧光标记。图4(1)由小明的实验可知甲灯为________灯，乙灯的光具有________。(2)如图乙所示，他又用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃________。(3)如图丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光。他这次实验是为了探究______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)由小明的实验可知甲灯为紫外线灯，乙灯的光具有热效应。(2)如图乙所示，他又用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃反射。(3)通过上面的探究可知紫外线可使荧光物质发光，当用玻璃挡住紫外线的传播路径时，另一侧的荧光物质不发光，说明紫外线不能透过玻璃，这是为了探究紫外线能否透过玻璃。答案紫外线热效应(2)反射(3)紫外线能否透过玻璃14.(10分)寻找马航失联飞机是全球关注的热点新闻，也是国人悲痛之点，更是各国高科技综合实力的体现和展示。搜寻失联飞机的黑匣子主要依靠电磁波技术和超声定位(即声呐)技术。电磁波是指在空间传播的交变电磁场，在真空中的传播速度为3.0×108m/s，无线电波是其中的一种电磁波。无线电波、红外线、可见光(即人眼能看到的光)、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，它们的产生方式不尽相同，波长也不同，把它们按波长顺序排列就构成了电磁波谱，如图所示。请根据上述信息及所学知识，结合电磁波谱图回答：图5(1)最早发现白光(即可见光)可以发生色散，分解成七种颜色光的物理学家是________；其中，三原色光中波长最短的是________光。(2)广播和电视利用电磁波谱中的________来传递声音和图像；飞机黑匣子发出的电磁波信号，在海水中迅速衰减，无法传播，所以黑匣子必须装有能发出声波信号的装置与其同时工作，以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置。(3)请观察电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出初步结论：____________；请进一步观察和计算电磁波谱中各种波的波长与频率的关系，可以得出结论：____________________。解析(1)最早发现白光(即可见光)可以发生色散现象的物理学家是牛顿；色光的三原色是红、绿、蓝，三原色光中波长最短的是蓝光。(2)广播和电视利用电磁波谱中的无线电波来传递声音和图像；声呐浮标的探测装置接收黑匣子发出的脉冲信号，这种信号属于超声波；飞机黑匣子发出的电磁波信号，在海水中迅速衰减，无法传播，所以黑匣子必须装有能发出声波信号的装置与其同时工作，以便利用声呐系统寻找海水中的黑匣子位置。(3)根据电磁波谱中的各种波的波长与频率的关系，可以得出：波的频率越高，波长越短；由fλ＝c可得：各种波的频率与波长成反比(或各种波的频率与波长乘积相等，且等于光速)。答案(1)牛顿蓝(2)无线电波(3)波的频率越高，波长越短各种波的频率与波长成反比(或各种波的频率与波长乘积相等，且等于光速)15.(14分)某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站。该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为400MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3.0×108m/s，则：(1)该中波和微波的波长各是多少？(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的？(3)哪种波接收效果好？解析(1)由λ＝eq\f(c,f)知，λ1＝750m，λ2＝0.75m。(2)无线电波绕过山脉到达A处，发生了衍射现象。(3)频率为400kHz的中波接收效果更好，因为它的波长较长，衍射现象更明显。答案(1)750m0.75m(2)衍射(3)中波

模块检测卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题Ⅰ(本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的选项中。只有一项是符合题目要求的。)1.关于下列图1四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是()图1A.甲图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射现象引起的B.乙图中，演示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图象测得简谐运动的周期较大C.丙图中，可利用薄膜干涉检查样品的平整度D.丁图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相差越大时，振幅越大答案C2.电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是()A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.光在真空中的传播速度在不同惯性系中测得的数值可能不同解析衍射现象是波特有的现象，故电磁波能发生衍射现象，A错误；遥控器是通过发出红外线脉冲信号遥控电视机的，B错误；根据多普勒效应，当天体相对地球运动时，我们接收到来自天体的电磁波频率发生变化，根据其变化可判断遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中的速度是定值，在任何惯性系中测出的数值应相同，D错误。答案C3.在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不久，机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题，在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是()A.加大飞机的惯性 B.使机体更加平衡C.使机翼更加牢固 D.改变机翼的固有频率解析飞机飞上天后，在气流周期性驱动力作用下做受迫振动，机翼越抖越厉害说明气流驱动力周期与机翼的固有周期非常接近或相等。在机翼前缘处装置配重杆，目的是通过改变机翼的质量来改变其固有频率，使驱动力频率与固有频率相差较大，从而实现减振的目的，故选项D正确。答案D4.某振子做简谐运动的表达式为x＝2sin(2πt)cm，则该振子振动的振幅和周期为()A.2cm1s B.2cm2πsC.1cmeq\f(π,6)s D.以上三项全错解析由简谐运动的表达式x＝2sin(2πt)cm可知振幅A＝2cm，角速度ω＝eq\f(2π,T)＝2πrad/s，所以T＝1s。答案A5.一条光线从空气射入折射率为eq\r(2)的介质中，入射角为45°，在界面上入射光的一部分发生反射，另一部分发生折射，则反射光线和折射光线的夹角是()A.75°B.90°C.105°D.120°解析画出反射光线与折射光线如图所示，由折射定律可知eq\f(sin45°,sinr)＝eq\r(2)可知r＝30°，又β＝45°所以α＝180°－β－r＝105°答案C

6.如图2所示，下列说法中不正确的是()图2A.此列波的振幅是0.1mB.x＝15m处质点的位移是0.1mC.若A的速度沿y轴正方向，则B的速度亦沿y轴正方向D.A的加速度沿y轴负方向，而B、C的加速度沿y轴正方向答案B7.图3甲为一列简谐横波在t＝0时的波形图，图乙为波上质点A的振动图象，则()图3A.该列波的波速为25cm/sB.该列波沿x轴正方向传播C.在0.2～0.3s内，质点A振动的能量逐渐增大D.从该时刻起，经0.1s质点A运动到x＝0.4m处解析由题图知：T＝0.4s，λ＝0.4m，则波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(0.4,0.4)m/s＝1m/s，故A错误；t＝0时刻质点A正通过平衡位置向下振动，根据波形的平移法可知该列波沿x轴正方向传播，故B正确；简谐波传播过程中，质点A振动的能量不变，故C错误；简谐波传播过程中，质点A只在其平衡位置附近上下振动，不随波移动，故D错误。答案B二、选择题Ⅱ(本大题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，错选得0分)8.下列说法正确的是()A.光的双缝干涉实验中，在光屏上某一位置会时而出现亮条纹，时而出现暗条纹B.水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故C.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片是为了减弱反射光的影响D.麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在答案BC9.下列说法正确的是()A.简谐运动的周期与振幅无关B.在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F＝－kx中，F为振子受到的合外力，k为弹簧的劲度系数C.在波传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度D.在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更宽答案AB10.如图4所示，简谐横波a沿x轴正方向传播，简谐横波b沿x轴负方向传播，波速都是10m/s，振动方向都平行于y轴。t＝0时刻，这两列波的波形如图所示。下列选项是平衡位置在x＝2m处的质点从t＝0开始在一个周期内的振动图象，其中正确的是()图4解析沿着波的传播方向，“上坡下，下坡上”，则两列波上平衡位置x＝2m处的质点在t＝0时刻都沿y轴正方向振动，由T＝eq\f(λ,v)可知两列波的周期相同，则两列波的波峰同时到达x＝2m处，此时x＝2m处的质点的位移为3cm，由图可知，选项B正确。答案B11.如图5所示，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点。相邻两点的间距依次为2m、4m和6m，一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正方向传播，在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是()图5A.在t＝6s时波恰好传到质点d处B.在t＝5s时质点c恰好到达最高点C.质点b开始振动后，其振动周期为4sD.在4s＜t＜6s的时间间隔内质点c向上运动解析当t＝6s时，x＝vt＝12m，波刚好传播到距a点12m的d点，所以A选项正确；由题意知eq\f(3,4)T＝3s，所以T＝4s，当波传到c质点所需时间为t1＝3s，当t＝5s时c质点振动eq\f(T,2)，回到平衡位置向上运动，所以选项B错误；各质点振动的周期相同均为4s，所以选项C正确；当t＝3s时，c质点刚开始向下振动，又经1s，c质点运动到负向最大位移处，再经2s，c质点运动到正向最大位移处，所以4s＜t＜6s时，c质点由负向最大位移处向正向最大位移处运动，所以选项D正确。答案ACD12.如图6所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则()图6A.该棱镜的折射率为eq\r(3)B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜，波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行解析在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，折射率为eq\r(3)，A正确；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错误；由公式λ介＝eq\f(λ空气,n)，可知C正确；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点的光束平行，故D错误。答案AC三、非选择题(本题共6小题，共47分。)13.(6分)如图7所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3。图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。图7(1)设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量__________，则玻璃砖的折射率可表示为__________。(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一个小角度，由此测得玻璃砖的折射率将__________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。解析(1)根据几何知识得，入射角的正弦sinθ1＝eq\f(AB,BO)，折射角的正弦sinθ2＝eq\f(CD,OC)，又BO＝OC，则折射率为n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(AB,CD)＝eq\f(l1,l3)。故需要测量的量有l1和l3；(2)将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一个小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时仍以MN为边界，AD为法线，则入射角不变，折射角减小，由折射率公式n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)可知，测得玻璃砖的折射率将偏大。答案(1)l1和l3n＝eq\f(l1,l3)(2)偏大14.(6分)在观察光的双缝干涉现象的实验中：(1)将激光束照在如图8所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是选项图中的()图8(2)保持双缝到光屏的距离不变，换用间隙更小的双缝，在光屏上观察到的条纹宽度将__________；保持双缝间隙不变，减小双缝到光屏的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将__________(均选填“变宽”、“变窄”或“不变”)。解析(1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A图正确。(2)根据Δx＝eq\f(l,d)λ知，双缝间的距离d减小时，条纹间距变宽；当双缝到光屏的距离l减小时，条纹间距变窄。答案(1)A(2)变宽变窄15.(6分)在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图9所示的干涉实验法。A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气膜。现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化。当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升高到t2时，亮度再一次回到最亮。(1)在B板上方观察到的亮暗变化是由哪两个表面的反射光叠加形成的？(2)温度由t1升高到t2时，A的高度升高多少？图9解析(1)A、B间为空气薄膜，在B板上方观察到的亮暗变化，是由B的下表面反射的光和A的上表面反射的光叠加产生的。(2)当温度为t1时，设空气薄膜厚度为d1，此时最亮说明，2d1＝kλ当