2019-2020学年高中物理第14章电磁波单元测试含解析新人教版选修3-

2019-2020学年高中物理第14章电磁波单元测试含解析新人教版选修3-

第十四章　单元测试 ‎(时间60分钟　满分100分)‎ 一、选择题(本题共16小题，每小题5分，共80分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，漏选的得2分，错选的得0分)‎ ‎1．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是(　　)‎ A．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场 B．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直 C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播 D．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波 解析　根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场，故选项A是错误的．因电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的．且与波的传播方向垂直，所以电磁波是横波，故选项B是正确的．电磁波可以在真空中传播，故选项C是错误的．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就在周期性变化的电场周围产生同周期变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生同周期变化的电场，这样由近及远传播，形成了电磁波，故选项D是正确的．‎ 答案　BD ‎2．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只有选项C正确．‎ 答案　C ‎3．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 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项．‎ 答案　D ‎4．当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是(　　)‎ 7‎ A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波 B．电磁波在传播过程中，其波速始终保持不变 C．电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波 D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波 解析　变化的磁场、电场才能产生电磁波，A项错；电磁波的传播速度与介质有关，B项错；电磁波能够携带信号，用于通讯，C项正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D项错，故选C项．‎ 答案　C ‎5．根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且频率顺序由大到小排列的是(　　)‎ A．微波、红外线、紫外线 B．γ射线、X射线、紫外线 C．紫外线、可见光、红外线 D．紫外线、X射线、γ射线 解析　红外线与紫外线在电磁波谱中不相邻，更不会频率重叠，A项错误；紫外线、可见光、红外线虽相邻，但它们三者间有明确的界线，频率也不相重叠，C项错误；在电磁波谱中紫外线、X射线、γ射线有重叠，γ射线频率最大，紫外线频率最小，故B项正确，D项错误．‎ 答案　B ‎6．世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是(　　)‎ A．因为收听到的电台离收音机最近 B．因为收听到的电台频率最高 C．因为接收到的电台电磁波能量最强 D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振 解析　选台就是调谐过程，使f固＝f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强．‎ 答案　D ‎7．电磁波与声波比较不正确的是(　　)‎ A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大 C．由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长 D．电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与频率无关 7‎ 解析　选项A、B均与事实相符，所以A、B项正确；根据λ＝，电磁波速度变小，频率不变，波长变短，声波速度变大，频率不变，波长变长，所以选项C正确；电磁波在介质中的传播速度与介质有关，也与频率有关，所以选项D错误．‎ 答案　D ‎8．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　雷达是根据超声波测定物体位置的，A项错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，B项错；用紫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，这是利用紫外线的荧光效应，C项错；根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场可以产生磁场、变化的磁场产生电场，D项对．‎ 答案　D ‎9．关于紫外线的作用和特性，下列说法正确的是(　　)‎ A．一切物体都在不停地辐射紫外线 B．紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高能量，可以穿透细胞膜 C．紫外线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官 D．紫外线具有荧光作用 解析　一切物体都在不停地辐射红外线，而不是紫外线，A项错误；γ射线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官，故C项错误．‎ 答案　BD ‎10．关于γ射线，以下说法中正确的是(　　)‎ A．比伦琴射线频率更高，穿透能力更强 B．用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等 C．利用γ射线穿透力强制成金属测厚计来检测金属板的厚度 D．“γ刀”是利用了γ射线的强穿透能力 解析　由于γ射线是一种比X射线波长更短的电磁波，γ射线的能量极高，穿透能力比X射线更强，也可用于金属探伤等，所以选项A、B、C正确．‎ 答案　ABC ‎11．我国进行第三次大熊猫普查时，首次使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等，红外遥感利用了红外线的(　　)‎ 7‎ A．平行性好　　　　　　 B．相干性 C．反射性能好 D．波长大，易衍射 解析　红外线的波长较长，衍射现象明显，易透过云雾、烟尘，因此被广泛应用于红外遥感和红外高空摄影，故只有D选项正确．‎ 答案　D ‎12．要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是(　　)‎ A．增大电容器两极板的间距 B．升高电容器的充电电压 C．增加线圈的匝数 D．在线圈中插入铁芯 解析　振荡电流的频率由LC回路本身的特性决定，f＝增大电容器两极板间距，电容减小，振荡频率升高，选项A正确；升高电容器的充电电压只能改变振荡电流的强弱，对振荡电流的周期和频率没有影响，选项B错误；增加线圈的匝数和在线圈中插入铁芯，都会使电感L增大，致使频率降低，选项C、D错误．‎ 答案　A ‎13．如图所示，LC回路中振荡周期为2 s，通过P点的电流按正弦规律变化，且把通过P点向右流动的电流方向规定为正方向，从电容器上极板带正电，且电荷量最大开始计时，那么(　　)‎ A．0.5～1 s内，电容器C在放电 B．0.5～1 s内，C上极板带正电 C．1～1.5 s内，Q点比P点电势高 D．1～1.5 s内，磁场能正转化为电场能 解析　当电容器上极板带正电，而且最大开始，电容器开始放电，经过周期放电完毕，即0～0.5 s放电，0.5～1.0 s电容器充电，1.0～1.5 s电容器反向放电，1.5～2.0 s电容器充电，1.0～1.5 s电容器下极板带正电，Q点比P点电势高，C选项正确．‎ 答案　C 7‎ ‎14．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→b B．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 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项错误．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项正确．‎ 答案　AC ‎15.‎ 某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是(　　)‎ A．沿AB方向磁场在迅速减弱 B．沿AB方向磁场在迅速增加 C．沿BA方向磁场在迅速增加 D．沿BA方向磁场在迅速减弱 解析　‎ 7‎ 根据电磁感应，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断．根据麦克斯韦电磁场理论，闭合回路中产生感应电流，是因为闭合回路中受到了电场力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间内磁场变化产生的电场方向，仍然可用楞次定律判断，四指环绕方向即为感应电场的方向，由此可知A、C项正确．‎ 答案　AC ‎16．如图所示，‎ 圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，场外有一带正电的粒子(重力不计)静止在某点处，当磁场均匀增强时，该粒子的运动情况是(　　)‎ A．仍静止在某点处 B．将做匀速运动 C．将做加速运动 D．以上说法均不对 解析　当磁场增强，将在周围空间产生电场，带正电的粒子在电场力作用下做加速运动，故C选项正确．‎ 答案　C 二、非选择题(有2个题，共20分)‎ ‎17.‎ ‎(10分)一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，刻度ab＝bc，求障碍物与雷达之间的距离是多大？‎ 解析　由ab＝bc可知，无线电波从发射到返回所用时间Δt＝50 μs；‎ 7‎ 设雷达离障碍物的距离为s，波速为c 由2s＝cΔt得 s＝＝ m＝7.5×103 m.‎ 答案　7.5×103 m ‎18．(10分)在电视节目中，我们经常看到主持人与记者通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话，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6.0×1024 kg，地球半径为6.4×106 m，万有引力常量为6.67×10－11 N·m2·kg－2)‎ 解析　设同步卫星高度为H，由万有引力定律及卫星做圆周运动的规律可得 ＝m(R＋H)‎ H＝－R＝3.6×107 m 则一方讲话，另一方听到对方讲话的最短时间 t＝＝0.24 s.‎ 答案　0.24 s 7‎