2020年秋人教版高中物理选修3-4第十四章-电磁波测试含答案

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-4第十四章电磁波测试本试卷共100分，考试时间120分钟。一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.为了体现高考的公平、公正，高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象．由以上信息可知()A．由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了B．电磁波必须在介质中才能传播C．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的2.下列说法正确的是()A．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线B．红外线有显著的热作用，照射大额钞票上的荧光物质，可以使其发光C．紫外线能杀死多种细菌，还用于遥感技术中D．在医学上常利用伦琴射线穿透能力强，检查人体内的病变及骨骼情况3.自从1862年麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，1888年赫兹通过实验证实了电磁波的存在后，利用电磁波的技术雨后春笋般相继问世：无线电报、无线电广播、无线电导航、无线电话、电视、雷达，以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学…，它们使整个世界面貌发生了深刻的变化．下列有关的说法中正确的是()A．无线电波波速在任何情况下都等于真空中的光速cB．电磁波的频率越高，越容易沿直线传播C．手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更容易绕过障碍物D．在无线电通讯中，声音信号通常要通过调谐“加载”在高频信号上后，才向外发射4.下列说法正确的是()A．可见光是一种频率低于X射线的电磁波B．一束白光通过三棱镜后形成彩色光带，这是光的全反射现象C．用光导纤维传播信号，利用了光的衍射D．紫外线用于医院和食品消毒，是因为它有显著的热效应5.下列说法正确的是()A．紫外线具有热效应B．医院里的“B超”是用X射线C．电视遥控器是利用X射线D．任何物体都会发出红外线6.下列关于电磁波的说法中不正确的是()A．麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在B．电磁波从真空传入水中，波长将变短C．雷达可以利用自身发射电磁波的反射波来对目标进行定位D．医院中用于检查病情的“B超”利用了电磁波的反射原理7.下列与波有关的话题中，正确的说法是()A．照相机镜头因光波衍射呈现淡紫色B．机载雷达利用超声波搜索远方敌机C．家中的遥控器通过发射红外线遥控电视机D．微波炉发出微波使金属器皿产生涡流而加热食品8.用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器9.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是()A．麦克斯韦首先通过实验发现了电磁波B．电磁场是一种物质，不能在真空中传播C．电视机接收到高频信号后，依次经过调谐、解调，再将图象信号送到显像管D．电磁波由真空进入介质，传播速度变大，频率不变10.下列说法不正确的是()A．在电磁波谱中，红外线的热效应好B．天空是亮的原因是大气对阳光的色散C．天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射D．晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)下列关于电磁波的说法中，正确的是()A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108m/sC．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D．只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波12.(多选)关于电磁波的传播，下列叙述正确的是()A．电磁波频率越高，越易沿地面传播B．电磁波频率越高，越易直线传播C．电磁波在各种介质中传播时波长恒定D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界13.(多选)在LC回路中，电容器两端的电压随时间t变化的关系如图所示，则()A．在时刻t1，电路中的电流最大B．在时刻t2，电路中的磁场能最大C．从时刻t2至t3，电路中的电场能不断增大D．从时刻t3至t4，电容器的带电荷量不断增大14.(多选)下列哪些设备是电磁辐射污染源()A．高压变电站B．电视发射塔C．移动电话发射塔D．电灯三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.某高速公路自动测速仪装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，如图乙所示，根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，请根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式．16.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L＝4.0mH，此时产生电谐振的电容多大？17.车载MP3可以把MP3中储存的音乐，以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中，车主只需将汽车收音机的频率设定为车载MP3的频率，或让收音机搜索到该频率即可进行播放．如图为某种型号的车载MP3，若其设置频率为87.5MHz，试求：(1)所发射的无线电波的波速是多少？(2)所发射的无线电波的波长是多少？18.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2×10－4s，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？

答案解析1.【答案】D【解析】电磁波在空间的存在，不会因手机信号屏蔽器而消失，故A错．电磁波可以在真空中传播，B错．由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C错，D正确．2.【答案】D【解析】电磁波中最容易发生衍射现象的是无线电波，因其波长长，而干涉时，必须要频率单一且相同，故A错误；红外线有显著的热作用，还用于遥感技术中；而紫外线照射大额钞票上的荧光物质，可以使其发光，也能杀死多种细菌，故B、C错误；医学上常利用伦琴射线穿透能力强，检查人体内的病变及骨骼情况，故D正确．3.【答案】B【解析】电磁波只有在真空中速度才等于真空中的光速，在其他介质中传播时速度小于真空中光速．故A错误．电磁波的频率越高，波长越短，则越不容易发生衍射，则更容易沿直线传播．故B正确．波长越长，越容易产生衍射现象，微波的波长比中波短，在传播过程中中波更容易绕过障碍物，故C错误．声音信号通常要通过调制加载在高频信号上后，才向外发射，不是通过调谐．故D错误．4.【答案】A【解析】根据电磁波谱可知，可见光是一种频率低于X射线的电磁波，故A正确；一束白光通过三棱镜后形成彩色光带，这是光的色散现象，故B错误；用光导纤维传播信号，利用了光的全反射，故C错误；紫外线用于医院和食品消毒，但它不具有显著的热效应，红外线具有显著的热效应，故D错误．5.【答案】D【解析】紫外线具有显著的化学效应，而红外线有显著的热效应，故A错误；医院里的“B超”是用的超声波，而X片，是用的X射线，故B错误；电视遥控器是利用红外线，故C错误；一切物体都会发出红外线，故D正确．6.【答案】D【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故A正确；根据n＝可知，电磁波从真空传入水中，波长变短，故B正确；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，故C正确；医院中用于检查病情的“B超”利用了超声波的反射原理，超声波是机械波，不是电磁波，故D错误．7.【答案】C【解析】照相机镜头的淡紫色是由于增透膜对光的干涉引起的，故选项A错误；雷达利用无线电波搜索，利用反射回来的波来确定远方敌机，故B错误；遥控器通过发射红外线遥控电视机，故C正确；电磁炉使金属器皿产生涡流而加热食品，而微波炉发出微波加热食品，故D错误．8.【答案】A【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．红外线报警装置是感应红外线去转换成电学量，从而引起报警．而遥控器调换电视机的频道的过程，也发出红外线．故A正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．9.【答案】C【解析】麦克斯韦的预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在．故A错误；电磁波自身是一种物质，传播不需要介质，可以在真空中传播．故B错误；电视机接收到高频信号后，依次经过调谐、解调，再将图象信号送到显像管．故C正确；电磁波由真空进入介质，传播速度变小，频率不变．故D错误．10.【答案】D【解析】在电磁波谱中，红外线的热效应好，而紫外线的显著作用是消毒与荧光作用，故A正确；天空是亮的原因是大气对阳光的色散，故B正确；天空是蓝色的，这是因为大气对阳光中波长较短的蓝光散射得较多．故C正确；晚霞呈红色是因为红光波长最长，衍射性最好，故D不正确；本题选不正确的，故选D.11.【答案】AC【解析】电磁波在真空中的传播速度为光速c＝3.0×108m/s，且c＝λf，从一种介质进入另一种介质，频率不变，但速度、波长会变化．电磁波仍具有波的特征，电磁波只有在真空中的传播速度才为3.0×108m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×108m/s，波长变短，只有交变的电场和磁场才能产生电磁波．12.【答案】BD【解析】由c＝λf可判定，电磁波频率越高，波长越短，衍射性越差，越不宜沿地面传播，而跟光的传播相似，越易沿直线传播，故B对，A错；电磁波在各种介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由v＝λf，可判断波长改变，C错；由于同步卫星相对地面静止在赤道上空36000km高的地方，用它做微波中继站，只要有三颗同步卫星，就能覆盖全球，D正确．13.【答案】AD【解析】电磁振荡中的物理量可分为两组：①电容器带电荷量q、极板间电压u、电场强度E及电场能为一组；②自感线圈中的电流i、磁感应强度B及磁场能为一组．同组物理量的大小变化规律一致，同增、同减、同为最大或同为零．异组物理量的大小变化规律相反，若q、E、u等物理量按正弦规律变化，则i、B等物理量必按余弦规律变化．根据上述分析由题图可以看出，本题正确选项为A、D.14.【答案】BC【解析】电力设施在周围环境中产生的是工频电场与工频磁场，频率只有50赫兹或60赫兹，电压感应出电场，电流感应出磁场，是感应场，不是射线，是没有发射天线的；其特点是随着距离的增大而衰减，影响范围非常小，根本不形成辐射，无法向外界辐射能量，故A、D不属于电磁辐射污染源．电磁辐射是指电磁能量从辐射源发射到空间，在电场与磁场之间，以电磁波的形式传播的能量流现象，通常是通过天线向外进行发射的，故B、C属于电磁辐射．15.【答案】v＝【解析】第1次测量时汽车距雷达距离s1＝，第二次测量时汽车距雷达距离s2＝，两次发射时间间隔为t，则汽车车速v＝＝＝.这里有一个微小误差，即t不是两个位置的时间差，准确值应为t－＋，但和相差很小，对v计算结果的影响可略去不计．16.【答案】8000m4.5×10－9F【解析】由公式v＝λf得：λ＝＝m＝8000m，再由公式f＝得