2020高中物理 第五章 光的波动性 电磁波习题 教科版选修3-4

2020高中物理 第五章 光的波动性 电磁波习题 教科版选修3-4

电磁波 一、选择题 ‎1．一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波．打开收音机后盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是细线密绕匝数多的线圈，另一组是粗线疏绕匝数少的线圈，收音机中的调谐电路为LC电路，由此可以判断（ ）．‎ ‎ A．匝数多的电感较大，使调谐回路的固有频率较小，故用于接收中波 ‎ B．匝数少的电感较小，使调谐回路的固有频率较小，故用于接收短波 ‎ C．匝数少的电感较小，使调谐回路的固有频率较大，故用于接收短波 ‎ D．匝数多的电感较大，使调谐回路的固有频率较大，故用于接收中波 ‎2．电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30 s，造成这一现象的原因可能是（ ）．‎ ‎ A．电池用久了 B．振荡电路中电容器的电容大了 ‎ C．振荡电路中线圈的电感大了 D．振荡电路中电容器的电容小了 ‎3．如图所示的加振荡电路，此时线圈中电流是减小的，则（ ）．‎ ‎ ‎ ‎ A．此时电容器两极板的电压是增大的 ‎ B．此时电流的方向由线圈的下端流向上端 ‎ C．此时线圈L中的自感电动势是减小的 ‎ D．此时电容器所带电量是减小的 ‎4．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是（ ）．‎ ‎ A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路 ‎ B．为了使振荡电路有效地向外辐射能量，必须是开放电路 ‎ C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强 ‎ D．要使电视机的屏上有图像，必须要有检波过程 ‎5．关于电磁波的特性，下列说法正确的是（ ）．‎ ‎ A．红外线遥感是利用了红外线波长较长的特点 ‎ B．一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强 ‎ C．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用 ‎ D．X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞 ‎6．如图14-8所示为调幅振荡电流图像，此电流存在于电磁波发射和接收的哪些阶段（ ）．‎ ‎ ‎ 5‎ ‎ A．经调制后 B．经调谐后 C．经检波后 D．耳机中 ‎ ‎ ‎7．某空间出现如图所示的一组闭合的电场线，这可能是（ ）．‎ ‎ ‎ ‎ A．在中心点O处有一个点电荷 B．沿轴线方向有稳定的电流 ‎ C．沿轴线方向的磁场在迅速减弱 D．沿轴线方向的磁场在迅速增强 ‎8．眼睛的视觉暂留时间为0.1 s，为了使电视图像是连续活动的，电视台每秒内发送的图像信号（ ）．‎ ‎ A．应该多于10张 B．应该少于10张 ‎ C．通常每秒发射10张 D．通常每秒发射25张 ‎9．微波炉中放一个鸡蛋，先被加热的是（ ）．‎ ‎ A．炉内空气 B．蛋壳 C．蛋黄 D．同时被加热 二、填空题 ‎10．现在，移动电话（手机）已经十分普遍，随身携带一部手机就可以在城市的任何一个角落进行通话．我国现有1.2亿以上部手机，那么每一部手机接收到的电磁波频率________（填“相同”或“不相同”）．现在建了很多地面转播塔，但还是有很多“盲区”，我们不用同步卫星直接转播的原因是________．‎ ‎11．电磁波谱中，按频率从高到低排列是________，频率越高的电磁波，________能力越强，波长越________的电磁波，绕过障碍物的能力越强．‎ ‎12．某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW，在距电台‎20 km的地方接收到该电波，该电波的波长为________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为________．‎ 三、解答题 ‎13．波长50～‎10 m的无线电波适宜通过电离层的反射向远处传播，这些无线电波的频率范围是多大？若传到相隔‎1500 km的远处最少需要多长时间？‎ ‎14．某雷达工作时，发射电磁波的波长=‎20 cm，每秒脉冲数n=5000，每个脉冲持续时间t=0.02μs，问电磁波进入海水中的振荡频率为多少？在空气中最大的侦察距离是多少？‎ ‎15．如图所示，线圈L的自感系数为25 mH，电阻为零，电容器C的电容为40 μF，灯泡D的规格是“4 V 2 W”．开关S闭合后，灯泡正常发光，S断开后，LC中产生振荡电流．若从S断开开始计时，求：‎ 5‎ ‎ ‎ ‎ （1）当s时，电容器的右极板带何种电荷；‎ ‎ （2）当t=π×10－3 s时，LC回路中的电流．‎ ‎【答案与解析】‎ 一、选择题 ‎1．【答案】A、C ‎ ‎【解析】线圈的自感系数L与匝数有关，匝数越多，L越大．由，知L越大，A越大，A、C两项正确．‎ ‎2．【答案】B、C ‎ ‎【解析】根据可以判断．‎ ‎3．【答案】A、B ‎ ‎【解析】充电电流是减小的，充电电流是由负极板流入正极板，电容器上电量增大，线圈中的电流由下向上，电容器两端电压和线圈中自感电动势增大．‎ ‎4．【答案】B、C、D ‎ ‎【解析】由电磁波的发射和接收的知识便可判断．‎ ‎5．【答案】A、B、C ‎ ‎【解析】在人体内杀死病变细胞是利用了射线的放射作用．‎ ‎6．【答案】A、B ‎ ‎【解析】为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制，调制的方法之一是使高频振荡电流的振幅随信号而变化，成为调幅振荡电流，这就是调幅；在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将被“切”去一半，得到单向脉冲电流，而在耳机中只有随信号变化的音频电流．‎ ‎7．【答案】C、D ‎ ‎【解析】电荷的周围产生静电场而不是涡旋电场，稳定电流的周围产生磁场。A、B两项错误．变化的磁场周围产生涡旋电场，由于磁场的方向未知，因此C、D两项都有可能．‎ ‎8．【答案】A、D ‎ ‎【解析】，通常情况下每秒发射25张．‎ ‎9．【答案】C ‎ ‎【解析】微波炉就是用电子元件激发出频率相当高的交替电磁场，相当于微波，处于电磁场中的导体（蛋黄）产生涡流，电磁能转化成内能，所以蛋黄先热．‎ 5‎ 二、填空题 ‎10．【答案】不相同 同步卫星离地面太远，而手机的辐射功率小，从而使信号非常弱而无法接收 ‎11．【答案】射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 贯穿 长 ‎12．【答案】‎600 m 2×10－6 J ‎【解析】由知，。‎ 设每秒种每平方米上获得能量为E，则：E·4πR2=Pt，‎ 所以。‎ 三、解答题 ‎13．【答案】‎ ‎【解析】根据公式，得：‎ ‎，‎ ‎。‎ 所以，这些无线电波的频率范围是0.6×107～3×107 Hz。‎ 传到相隔‎1500 km的远处需要的最少时间：‎ ‎。‎ ‎14．【答案】‎ ‎【解析】电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c，由波速、波长和频率三者间的关系可求得频率．根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一个发射波发出前到达雷达接收器．可见，雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半．‎ ‎ 由c=，可得电磁渡的振荡频率 ‎。‎ 进入海水中，频率不变。‎ 电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离 ‎。‎ 所以雷达在空气中的最大侦察距离 ‎ 5‎ ‎ 。‎ ‎15．【答案】‎ ‎【解析】（1）由，知 ‎。‎ ‎，断开开关S时，电流最大，经，电流最小，电容器两极板间电压最大。在此过程中电容器充电，右极板带正电。‎ ‎（2），此时电流变为最大，与没有断开开关时的电流大小时等，则 ‎。‎ 5‎