高中物理选修21电磁波通信技术含解析

1、高中物理选修2-1第五章电磁波通信技术（含解析）一、单选题1.在下列电磁波中，有明显热效应的是（） A. 射线                                 B. 可见光     &

2、#160;                           C. 红外线                    &#

3、160;            D. 紫外线2.下列说法中，正确的是（） A. 电磁波不能在真空中传播                            B. 无线电

4、通信是利用电磁波传输信号的C. 电磁波在真空中的传播速度与频率有关       D. 无线电广播与无线电视传播信号的原理毫无相似之处3.下列说法错误的是（） A. 若做圆周运动的物体所受合力不足以提供其做圆周运动需要的向心力时则物体做离心运动B. 通常使用的测速仪具有发射和接收电磁波的能力，它是根据多普勒效应来测速的C. 一切物体带电的本质都是由于电子的得失或转移D. 回旋加速器之所以能够使带电粒子加速是因为洛伦兹力对带电粒子做了正功4.关于生活中遇到的各种波，下列

5、说法正确的是（   ） 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”中的超声波传递速度相同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5.在LC振荡电路中，由容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间() A.                   

6、60;        B.                            C.             

7、0;               D. 2 6.根据麦克斯韦电磁场理论可知    (    ) A. 在电场的周围一定产生磁场，在磁场的周围一定产生电场B. 变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场C. 稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场D. 均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场7.主要用于测距和定

8、位的电磁波技术是（    ） A. 无线电广播                               B. 移动电话         

9、                      C. 电视                          &#

10、160;    D. 雷达8.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.海豚的定位是利用了自身发射的（    ） A. 电磁波                           &

11、#160;    B. 红外线                                C. 次声波         

12、60;                      D. 超声波二、多选题9.对红外线的作用 及来源正确的叙述有(    ) A. 一切物体都在不停地辐射红外线              &#

13、160;          B. 红外线有很强的荧光效应C. 红外线最显著的作用是热作用                             D. 红外线容易穿过云雾、烟尘10

14、.电视机在室内接收电视台向空中发射的电磁信号，下列判断正确的是（    ） A. 当电视机所在处离电视发射塔较近时，用室内天线也可以接收信号，这是电磁波的衍射现象B. 用室内天线接收时，电视机安放在室内不同位置接收效果不同，这是电磁波在室内反射后产生的干涉现象C. 离电视发射塔远处要用架设室外天线的方法接收信号，这是由于发送电视信号用的是微波，波长短，基本上是直线传播D. 有线电视的信号也是通过电磁波传送的11.用一平行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

15、两极板间的距离                                B. 减小电容器两极板间的距离C. 减小电容器两极板的正对面积          

16、                   D. 在电容器两极板间加入电介质12.有以下说法,其中正确的有(      ).A. X射线有较强的穿透本领，在机场等地用其探测箱内物品进行安全检查B. 太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域C. 全息照片的拍摄利用了光的衍射原理D. 潜水员在水底看岸边的树是变矮了E. 泊松

17、亮斑说明了光具有波动性F. 机械波和电磁波一样从空气进入水中波长变短13.关于电磁波谱，下列说法中正确的是（） A. 红外线比红光波长长，它的热作用很强    B. X射线就是伦琴射线C. 阴极射线是一种频率极高的电磁波           D. 紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用14.如图所示，一个闭合导线圈静置于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电流下列说法正确的是

18、（   ）A. 磁场变化时，会在空间激发一种电场                  B. 使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C. 使电荷定向移动形成电流的力是电场力               D. 以上说法都

19、不对15.下列能说明电磁波具有能量的依据是(    ) A. 可见光射入人的眼睛，人看到物体                      B. 放在红外线区域的温度计升温很快C. 收音机调到某个台时，调谐电路发生电谐振        D.&#

20、160;射线具有很强的贯穿能力16.如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时（   ）A. a点电势比b点低                                   

21、60;             B. 电容器两极板间场强正在减小C. 电路中电场能正在增大                              

22、         D. 线圈中感应电动势正在增大三、填空题17.电磁波在某种均匀介质中以2×108m/s的速度传播，如果它的频率f=1MHz，则电磁波在这种介质中的波长是_ 18.太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X射线、射线、无线电波太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内在这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为_、可见光和_有一种生命探测仪可以探测生命的存在我国四川汶川特大地震发生后，为了尽快营救废墟中的伤员，救援人员就广泛应用了这种仪器，该

23、仪器主要是接收人体发出电磁波中的_（选填“可见光”、“红外线”或“紫外线”） 19.图为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”)。20.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_pF ， 这个回路的自感系数为_H 21.某防空雷达发射的电磁波频率为f=3×103MHZ ， 屏幕上尖形波显示，从发射到接受经历时间 t=0

24、.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为_km，该雷达发出的电磁波的波长为_m 22.某电磁波相邻两波峰之间的距离为5m，则他的波长为_m，频率为_Hz，合_KHz=_MHz在电磁波谱中，它是_。 23.平常看见的白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光所组成在这七色可见光中波长最长的色光是_光，频率最低的色光是_光 24.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了这一预言电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、_、射线南京调频音乐电台的播放频率是105.8MHz ， 已知电磁波的传播速度为3.0×108m/s ， 则该电台信号的波长是_m 四、解答

25、题25.傍晚你在家中听收音机时，若用拉线开关打开家中的白炽灯，会听到收音机中有“吱啦”的声音，试分析原因 五、综合题26.如果中央广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6000km处有一台收音机，求： （1）此电磁波的波长是多大？ （2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机？ 27.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，如图所示该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为300MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m/s ， 求：（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

26、处； （3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？ 28.在真空中传播的波长为15m的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度变为2×108m/s，求： （1）该电磁波的频率是多少赫兹？ （2）该电磁波在此介质中的波长是多少？ 29.某LC振荡电路中，振荡电流变化规律i=0.14sin（1000t）A，已知电路中线圈的自感系数L=50mH，求： （1）该振荡电流的周期为多少； （2）电容器的电容C 答案解析部分一、单选题1.【答案】C 【考点】电磁场与电磁波 【解析】【解答】射线是波长极短的电磁波；可见光具有视觉感应；红外线热效应明显；紫外线有很强的荧光效应故

27、选C【分析】红外线是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，波长在760nm至1毫米之间，是波长比红光长的非可见光覆盖室温下物体所发出的热辐射的波段透过云雾能力比可见光强在通讯、探测、医疗、军事等方面有广泛的用途俗称红外光2.【答案】B 【考点】电磁波的发射 【解析】【解答】A、电磁波的传播不需要介质，在真空中可以传播故A错误B、无线电通信是利用电磁波传输信号故B正确C、电磁波在真空中的传播速度相同，与频率无关故C不正确D、无线电广播与无线电视传播信号的原理相似故D错误故选B【分析】电磁波的传播不需要介质，无线电广播与无线电视传播信号的原理相似3.【答案】D 【考点】电磁波，电磁振荡，电磁波的发射

28、【解析】【解答】A、当做圆周运动的物体受到的合外力不足以提供向心力时，物体将向外运动，即做离心运动；故A正确；B、通常使用的测速仪具有发射和接收电磁波的能力，它根据两物体相对运动时，接收到的频率不同这一特点，即是根据多普勒效应来测速的；故B正确；C、电荷是守恒的，一切物体带电的本质均是电子的转移和得失；故C正确；D、回旋加速器只有电场对电子做功，洛仑兹力是永不做功的；故D错误；本题选错误的；故选：D【分析】明确离心运动产生原因是合外力不足以提供向心力；多普勒效应广泛应用于电子测速中；根据电荷守恒可知物体带电的本质；根据回旋加速器的原理回答D项4.【答案】B 【考点】电磁场与电磁波 【解析】【解

29、答】解：A、电磁波可以传递信息，如电视信号；声波也可以传递信息，如人说话；故A错误；B、手机用电磁波传递信息，人用声波说话，故B正确；C、太阳光中的可见光是电磁波，真空中为3×108m/s；“B超”中的超声波是声波，常温下，空气中大约为340m/s；故C错误；D、遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线频率不同，波速相同，根据c=f，波长不同，故D错误；故选B【分析】电磁波是电磁场的一种运动形态，可以传递信息；声波是机械波，也可以传递信息5.【答案】B 【考点】电磁振荡 【解析】【解答】LC振荡电路的周期 ，其电容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间tT/4，所以t ,故

30、选答案B【分析】理解LC振荡电路充放电的过程，根据相关内容解答。6.【答案】B 【考点】电磁场与电磁波 【解析】【分析】在电场的周围不一定存在着由该电场产生的磁场，原因是若变化的电场就一定产生磁场，若是稳定的电场则不会产生磁场的故A错误；非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场故B正确；均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场故C错误；周期性变化的电场一定产生同周期变化的磁场，而均匀变化的电场不能产生均匀变化的磁场，故D错误；故选：B。【点评】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。7.【答

31、案】D 【考点】电磁场与电磁波 【解析】【分析】A、无线电广播是以无线电波为传输广播节目载体的广播方式；错误B、移动电话是便携式电话终端，不能用于测距和定位；错误C、电视是传送活动的图像画面和音频信号，即电视接收机，也是重要的广播和视频通信工具；错误D、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；正确故选D【点评】对于电磁波的基础知识要加强理解和应用，了解生活中电磁波的应用实例。8.【答案】D 【考点】电磁波的发射 【解析】【解答】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

32、常短，因而能定向发射，而且在水中传播时因能量损失小，要比无线电波和光波传得远.海豚就是靠自身发出的超声波的回声来在混浊的水里准确确定远处的小鱼的位置而猛冲过去吞食.故选答案D【分析】海豚主要靠自身发出的超声波的回声来在混浊的水里准确确定远处的食物位置。二、多选题9.【答案】A,C,D 【考点】电磁波的发射 【解析】【解答】一切物体都在不停地辐射红外线，且热物体比冷物体的红外辐射本领大，A正确荧光效应是紫外线特性，红外线没有，红外线的显著的作用是热作用，B错误，C正确红外线波长较长，衍射能力比较强，D正确【分析】掌握电磁波谱中各种波的产生机理，根据相关知识回答问题。10.【答案】A,B,C 【考

33、点】电磁波的发射 【解析】【解答】电磁波绕过障碍物进入室内而被电视机天线接收，这是电磁波的衍射现象，故答案A正确；室内不同位置，由于电磁波在墙壁和其他器物表面反射，然后叠加，形成有的地方加强，有的地方减弱的现象，是波的干涉现象，故答案B正确；电视信号用的是微波，波长短，基本上是直线传播，在离发射塔较远处，由于微 波不能直接传送到室内天线，就要架设室外天线来接收微波，故答案C正确；有线电视通过传输线中的振荡电流来传送信号，不通过空中的电磁波传送，故答案D是错误的【分析】对电磁波的实际应用，对电磁波的干涉、衍射等现象和对无线电波发射和接收规律理解。11.【答案】B,D 【考点】电磁波的发射 【解析

34、】【解答】由可知，要增大发射电磁波的波长，必须减小振荡电路的振荡频率f；由 可知，要减小f ， 就必须增大平行板电容器的电容C或电感L；由 可知，要增大C，就必须减小电容器两极板间的距离或在电容器两极板间加入电介质，故选答案BD【分析】对振荡电路产生的电磁波的频率公式为： = 和电磁波波速与波长关系为：c= 的理解12.【答案】A,B,E 【考点】电磁场与电磁波 【解析】【解答】A、在车站和机场的安检入口，要用X射线对旅客行李进行安全检查，X射线有较强的穿透本领故A正确B、太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域故B正确C、全息照片的拍摄利用了光的干涉原理故C错误D、树反射的光斜射到水面上

35、，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，所以潜水员在水中看见岸上的树，实际是变高了的树虚像故D错误E、泊松亮斑是光的圆板衍射现象说明了光具有波动性，故E正确F、机械波从空气进入水中波速变大，波长变长，而电磁波从空气进入水中波长变短，故F错误故答案为：A、B、E【分析】在车站和机场的安检入口，要用X射线对旅客行李进行安全检查，X射线有较强的穿透本领太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域全息照片的拍摄利用了光的干涉原理光的折射光路是可逆的，一条光线从一种介质斜射入另一种介质时，发生折射

36、后，逆着折射光线方向射入一条光线，会逆着原来入射光线反向射出13.【答案】A,B,D 【考点】电磁波的发射 【解析】【解答】A、红外线比红光波长长，但红外线有显著的热作用故A正确 B、X射线，就是伦琴射线故B正确 C、阴极射线不属于电磁波，而射线是一种频率极高的电磁波故C错误 D、紫外线具有杀菌作用，可利用紫外线消毒与荧光作用，且紫外线的波长比伦琴射线长，故D正确故选：ABD【分析】红外线最显著的作用是热作用，所以可利用红外线来加热物体，烘干油漆和谷物，进行医疗等，由于波长长容易发生衍射现象紫外线有显著的化学作用，可利用紫外线消毒，也可以用来验钞，它和红外线的特点是不同的，所以使用范围也就不同

37、 X射线就是伦琴射线，具有较强的穿透能力，但没有射线强，阴极射线是高速电子流，不是电磁波14.【答案】A,C 【考点】电磁场与电磁波 【解析】【解答】解：麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；A、由上可知，磁场变化时，会在空间激发一种电场，故A正确；B、C、因线圈处于激发的电场中，电场力使电荷定向移动，从而产生了感生电流，故B错误C正确；D、由于AC正确，故D错误故选：AC【分析】根据麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场，即可求解15.【答案】A,B,C,D 【考点】电磁波的发射 【解析】【解答】A项，

38、人眼看到物体，说明人眼感受到了可见光的能量；B项，红外线具有热作用，说明红外线具有能量；C项，电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波；D项，射线的贯穿能力强说明射线具有很高的能量【分析】各种波在传播过程中，也伴随着能量的传播。16.【答案】A,B 【考点】电磁振荡 【解析】【解答】解：结合图中的磁场的方向，根据安培定则，线圈中的电流从b到a，此时电流正在增强，表明电容器正在放电，所以下板带正电，上板带负电a点电势比b点低，电容器两极板间场强正在减小，电场能在减小，电流放电变慢，线圈中感应电动势变小故AB正确，CD错误故选：AB【分析】根据磁场方向由安培定则判断电流方向，电流方向

39、是正电荷移动方向，根据电流方向及电容器充放电情况判断极板带电情况振荡电路中有两种能：电场能和磁场能，根据能量守恒定律分析能量的变化三、填空题17.【答案】200m 【考点】电磁波，电磁振荡，电磁波的发射 【解析】【解答】电磁波在某种均匀介质中以2×108m/s的速度传播，如果它的频率f=1MHz，根据波速公式v=f ， 有：故答案为：200m【分析】已知光在介质中的传播速度和频率，根据波速公式v=f求解波长18.【答案】紫外线；红外线；红外线 【考点】电磁波，电磁振荡，电磁波的发射 【解析】【解答】（1）电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、无线

40、电波；太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内；这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：紫外线、可见光、红外线；（2）黑体辐射的辐射强度与波长关系与物体的温度有关，人体会发射红外线，而人体的温度与周围环境温度不同，故通过探测红外线来寻找生命；故答案为：（1）紫外线，红外线；（2）红外线【分析】（1）电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波；（2）人体会发射红外线，黑体辐射的辐射强度与波长关系与物体的温度有关；19.【答案】电场；磁场；充电；为零 【考点】电磁振荡 【解析】【解答】由图可知，振荡电流随时间做正弦规律变化。在O

41、A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。【分析】电场能和磁场能和电流大小之间的关系。20.【答案】64；2.5×10-4 【考点】电磁波的发射 【解析】【解答】根据v=f和 ，有=v，其中v=3×108m/s ， 则：300=3×108×2 ，               240=3×10

42、8×2 。                            比较、得C="64" pF，L=2.5×10-4H【分析】对波长、波速、电磁波周期公式的理解应用。21.【答案】60；0.1 【考点】电磁波，电磁振荡，电磁波的发射 【解析】【解答】光速为3×108m/s由v=f得

43、：  由 得，s=vt=3×108m/s×0.4s=12×107m电磁波传播距离是单向距离的2倍，故卫星离地为： 答：60；0.1【分析】（1）由波速、波长和频率的关系可求得频率，（2）由电磁波的传播速度由速度公式可求得距离22.【答案】5；6×107；6×104；60；无线电 【考点】电磁波的发射 【解析】【解答】已知相邻两波峰之间的距离为5m，可得波长为 =5m频率：由 c=f得 f= =6×107Hz；则 f=6×107Hz=6×104kHz=60MHz 由图可知，它属于无线电波【分析】波长通常是指相邻两个波峰或波谷之间的距离，根据c=f，可求得频率，1MHz=1000KHz=1000000Hz ， 依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，射线，射线2