高中物理 第14章电磁波限时检测试题 新人教版选修3-4

【成才之路】-学年高中物理第14章电磁波限时检测试题新人教版选修3-4本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(银川一中～学年高二下学期期末)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答案：C解析：根据电磁波的特性可判只有选项C正确。2．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是()A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波答案：D解析：电磁波是电磁场传播形成的。在传播过程中电场的电场强度E和磁场的磁感应强度B的方向都与波的传播方向垂直，所以电磁波应为横波。故选D。3．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，即使车队离开也瞒不过它。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射线波段答案：B解析：任何物体都在向外辐射红外线，温度越高辐射越强，导弹发射、汽车行驶时发动机温度很高，会辐射出强烈的红外线。车队离开后，空气中的热还没有马上散发掉，遥感照相机还能探测到车队刚刚走过的轨迹。4．下列关于X射线的叙述，正确的是()①X射线可用来将食用水消毒②X射线由高速移动的中子组成③X射线可使照相胶卷感光④电视广播⑤消灭害虫⑥探测隐藏在行李中的武器⑦探索在山泥倾泻中被埋的生还者A．只有①和③ D．只有③、⑥和⑦C．只有①和④ D．只有②和③答案：B解析：X射线有很强的穿透力，主要应用于医学检查、工业探伤等领域，本题着重考查X射线的应用。5．实际发射无线电波的过程如图所示。高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图乙所示。根据以上图象，发射出去的电磁波图象应是选项中哪一个()答案：B解析：发射出去的电磁波应是调幅波。6．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。下图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()A．2.5～3.5μm D．4～4.5μmC．5～7μm D．8～13μm答案：D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，选D。7．(绵阳市～学年高二下学期期末)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．红外线的频率与固体物质分子的固有频率很接近B．医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒C．利用紫外线的荧光效应来做防伪标识D．γ射线波长比X射线波长长答案：AC解析：红外线是原子外层电子受到激发而产生，A对；医院里常用紫外线进行消毒，B错误；由紫外线的荧光效应可知C对；X射线的波长比γ射线的波长长，D错。8．近年来高速发展的PDP(PlasmaDisplayPanel)等离子显示屏，可以制造出大屏幕悬挂式彩色电视机，使电视机屏幕尺寸更大，图象更清晰，色彩更鲜艳，而本身的厚度只有8cm左右。等离子显示屏PDP是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕。每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化的组合，便形成了各种灰度和色彩的图象，则()A．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的外层电子受到激发而发光B．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的内层电子受到激发而发光C．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的荧光效应D．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的化学作用答案：AC解析：看不见的射线应是紫外线，使荧光粉发光，这是紫外线的荧光效应。紫外线作为电磁波家族中的一员，它的产生机理与可见光和红外线的产生机理是相同的，都是原子的外层电子受到激发后产生的，所以正确的选项是AC。9．声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征。下列说法错误的是()A．声波的传播速度小于电磁波的传播速度B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动C．电磁波都能被人看见，声波都能被人听见D．二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波答案：BCD解析：声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度；鼓膜的振动是空气的振动带动的，人耳听不到电磁波；电磁波的传播不需要介质，人耳听不到电磁波；二胡和电子琴发出的都是声波。10．如图所示的LC振荡电路，在某时刻的磁场方向如图所示，则下列判断正确的是()A．若磁场正在增强，则电容器处于放电状态，电流由a→bB．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电C．若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电容器上极板带正电D．若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电流由b→a答案：AC解析：由图中磁场方向可以判断出电流的方向是由a→b的。若磁场是增强的，说明此过程对应的是电场能向磁场能转化，电流是增大的，电容器正在放电，电流是由电容器的正极板流向负极板，上极板是带负电，选项A正确，B、D错误。若磁场是减弱的，说明此过程对应的是磁场能向电场能转化，电流是减小的，电容器在充电，电场能增强，电容器上极板带正电，C正确。第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)11．(1)红外线望远镜能在晚上看到物体，是因为__________________，红外线制导导弹是利用__________________来射向目标的。(2)利用红外线摄影和紫外线摄影各有其特点：红外线高空摄影由于__________________，而不受天气影响；而紫外线由于________，可以分辨出细微的差别。(3)大额钞票上有荧光物质印刷的文字，在可见光下肉眼看不见，但用________照射则会产生可见光，这也是一种防伪措施。答案：(1)一切物体都在不停地辐射红外线探测敌方目标辐射的红外线(2)红外线波长长，衍射显著，容易穿过云雾烟尘紫外线波长短，方向性好，成像精细(3)紫外线12．在电视信号发送和接收的过程中，要用到许多电学部件，将元件名称和它们在电路中的作用连接起来。摄像机将声信号还原后放出话筒向空中发射电磁波发射天线接收空中的电磁波显像管将光信号转变为电信号扬声器将声信号转变为电信号接收天线将电信号转变为光信号答案：只要根据课本上有关电视方面知识的介绍即可作出正确解答，相应的连线如下：13．如图所示的电路中，线圈的自感系数之比L1L2＝21，C1、L1组成振荡电路，当可变电容器C2调到某数值时，小电灯A最亮。这个现象叫做________，此时两电容器电容之比C1C2＝________。答案：电谐振12解析：要想使小电灯A最亮，则L1C1、L2C2两回路中的振荡频率应相同，即eq\f(1,2π\r(L1C1))＝eq\f(1,2π\r(L2C2))，因L1L2＝21，则C1C2＝12，因此激起的电流最强，这种现象叫电谐振。三、论述·计算题(共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14．(10分)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：西方300km解析：当天线朝东方时，没有反射波，而天线朝西方时，有反射波，所以目标在西方。s＝eq\f(1,2)cΔt＝eq\f(1,2)×3×108×20×10－4m＝300km15．(10分)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？答案：8000m4.5×10－9解析：由公式：v＝λf得：λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(3×108,37.5×103)m＝8000m，再由公式f＝eq\f(1,2π\r(LC))得：C＝eq\f(1,4π2f2L)＝eq\f(1,4×π2×37.5×1032×4×10－3)F＝4.5×10－9F16．(11分)如果中央人民广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6×103(1)此电磁波的波长多大？(2)从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处？(3)其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间是否发生变化？答案：(1)600m(2)0.02s(3)不变解析：(1)根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c＝λf和电磁波在真空中的传播速度c＝3×108m/s，所以λ＝eq\f(c,f)＝600m。(2)从电台发出的信号经过t＝eq\f(s,c)＝eq\f(6×106,3×108)s＝0.02s。(3)其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间不发生变化。17．(11分)某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20cm，每秒钟发射的脉冲数为n＝5000，每个脉冲持续时间t＝0