2024-2025学年新教材高中物理第5章初识电磁场与电磁波3初识电磁波及其应用课时练习含解析鲁科版必修3

PAGE4-初识电磁波及其应用(15分钟·30分)一、选择题(本题共4小题,每题5分,共20分)1.下列关于电磁波的说法中正确的是 ()A.麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在B.电磁波可以由匀称改变的磁场产生C.雷达可以利用自身放射的电磁波的衍射波来对目标进行定位D.随身携带的移动电话(手机)内,只有无线电接收装置,没有无线电放射装置【解析】选A。选项A符合物理史实,电磁波由周期性改变的磁场产生,B错误;雷达利用电磁波的反射确定目标位置,C错误;手机内有放射电磁波的装置,D错误。【加固训练】有关电磁场和电磁波,下列说法中正确的是 ()A.赫兹通过试验证明了电磁波的存在B.改变的电场肯定产生改变的磁场C.运用空间波来传播信息时主要是应用无线电波可以绕过地面上的障碍物D.电磁波不能在真空中传播【解析】选A。赫兹通过试验证明了电磁波的存在,A正确;匀称改变的电场产生恒定的磁场,B错;空间波沿直线传播,C错;电磁波可以在真空中传播,D错误。2.无线电技术中通常依据波长把无线电波分成表中的几个波段:波段长波中波短波微波波长/m30000～30003000～200200～1010～0.001大家知道,地球被厚厚的大气层包围着,在距地面50千米到几百千米的范围内的大气层叫电离层,电离层对于不同波长的电磁波表现出不同的特性。试验表明,对于波长小于10m的微波,电离层能让它通过;对于波长超过3000m的长波,电离层基本上把它汲取掉;对于中波和短波,电离层对它有反射作用。地球同步通信卫星静止在赤道上空36000km高的地方,所以利用同步卫星进行无线电信号通信只能通过 ()A.长波B.中波C.短波D.微波【解析】选D。地球同步通信卫星传输的电磁波信号必须能够穿透电离层,而只有波长小于10m的微波才能通过,所以选项D正确,A、B、C错误。【加固训练】新冠肺炎疫情已被我国有效限制。为了战胜疫情,我们的志愿者在社区、机场等公共场所不顾个人安危,为行人量体温、查信息,严防死守,确保一方平安。志愿者运用的体温探检器通过非接触的方法感应人体的体温以此来排查新型冠状病毒肺炎的疑似感染病例。请问这种体温探检器是利用了哪种电磁波的特性 ()A.红外线B.紫外线C.X射线D.γ射线【解析】选A。体温探检器的测温原理是黑体辐射定律,自然界中一切高于肯定零度的物体都在不停地向外辐射能量,物体向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着非常亲密的联系,物体的温度越高,所发出的红外辐射实力越强,故A正确,B、C、D错误。3.各地接收卫星电视讯号的抛物面天线如图所示,天线顶点和焦点连线(OO′)与水平面间的夹角为仰角α,OO′在水平面上的射影与当地正南方向的夹角为偏角β,接收定位于东经105.5°的卫星电视信号(如CCTV-5)时,OO′连线应指向卫星,我国各地接收天线的取向状况是 ()A.有β=0°,α=90°的B.与卫星经度相同的各地,α随纬度的增高而减小C.经度大于105.5°的各地,天线是朝南偏东的D.在几十甚至几百平方千米的范围内,天线取向几乎是相同的(我国自西向东的经度约为73°～135°)【解析】选B。我国领土的最南端在北纬4°旁边,所以不会出现α=90°的状况,A错;天线所在位置处的纬度越高,距卫星越远,所以α越小,B正确;经度大于105.5°的各地,天线应是朝南偏西方向,故C错;位置不同,天线的取向不同,故D错。4.航天员在太空中离开航天飞机的密封舱从事修复卫星等工作时,必需通过无线电对讲机交谈传递信息,这是因为 ()A.航天员穿着全封闭式增压宇航服,他们之间无法干脆对话B.舱外航天员和航天飞机内的航天员之间相隔距离较远C.在远离地面的太空中没有空气D.利用无线电波传递信息较快【解析】选C。电磁波能在真空中传播,而声波则须要介质才能传播。所以航天员在没有空气的太空中沟通必需利用电磁波来完成,故C正确,A、B、D错误。二、计算题(10分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)5.上海电视台演播厅正在现场直播文艺晚会,某观众在离演员30m处观看,而北京的一位同学在电视机前观看同一节目。已知北京到上海的距离为1460km,问声音先传到哪个人的耳朵里?为什么?【解析】依据声速和电磁波波速来比较:该声音从演员传到观众的耳中所需时间为t1,则t1=s≈0.088s,无线电波传播所用时间t2=s≈0.0049s,所以,先传到北京那位同学耳中。答案:见解析(10分钟·20分)6.(6分)某空间中出现了如图中虚线所示的一组闭合的电场线,这可能是 ()A.在中心点O处有一静止的点电荷B.沿AB方向有一段通有恒定电流的直导线C.沿BA方向的磁场在减弱D.沿AB方向的磁场在减弱【解析】选C。首先应知道闭合的电场线是由改变的磁场产生的,闭合的电场线类似于环形电流,依据楞次定律环形电流产生的磁场由B→A,阻碍原磁场的改变,所以BA方向的磁场在减弱,故C正确,A、B、D错误。7.(14分)在电视节目中,我们常常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话,他们之间每一问一答总是迟“半拍”,这是为什么?假如有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话?(已知地球的质量为6.0×1024kg,地球半径为6.4×106m,引力常量为6.67×10-11N·m【解析】主持人与记者之间通话的不合拍是