高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电磁波的发现及应用达标测试
展开一、单选题
1.在电视发射端,由摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号,这一过程完成了( )
A.光、电转化B.电、光转化C.光、电、光转化D.电、光、电转 化
2.下列说法中正确的是( )
A.在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物,利用衍射现象使外面的人在白天看不到幕墙里面的情况
B.紫外线的频率与固体物质分子的固有频率接近,容易引起分子共振,产生内能
C.来回抖动带电的梳子,在空间就会形成变化的电磁场,产生电磁波
D.地面上两北斗卫星导航终端同时发出定位申请信号,在高速运行的卫星上看两信号也一定是同时发出的
3.根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )
A.稳定的电场周围产生稳定的磁场
B.均匀变化的电场周围产生的均匀变化的磁场
C.均匀变化的磁场周围产生的均匀变化的电场
D.不均匀变化的电场周围产生变化的磁场
4.在电磁学的发展过程中,许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电流磁效应,法拉第发现了电磁感应现象
B.库仑发现了点电荷的作用规律,并通过油滴实验测定了元电荷的数值
C.欧姆提出了电场线和磁感线的概念
D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律,洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
5.下列说法正确的是( )
A.均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
B.变化的电场一定产生变化的磁场
C.电磁波在所有介质中的传播速度相同
D.电磁波是横波
6.下列说法正确的是( )
A.频率相同的两列波叠加会发生干涉现象
B.产生多普勒效应的原因是声源的频率发生了变化
C.康普顿效应表明光具有波动性
D.德布罗意认为实物粒子只有粒子性,没有波动性
7.下列说法不正确的是( )
A.医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理
B.地面上的人观察在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变快
C.照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰
D.鸣笛汽车驶近路人的过程中,路人听到的声波频率与波源相比增大
8.以下说法正确的是( ).
A.声波在空气中传播时是纵波,在水中传播时一定是横波
B.波不但能传播能量,还能传递信息
C.发生地震时,由震源传出的地震波一定是横波
D.在固体介质中只能传播纵波
9.“歼-20”隐形战斗机的横空出世,极大地增强了我国的国防力量.其隐形的基本原理是机身通过结构或者涂料的技术,使得侦测雷达发出的电磁波出现漫反射,或被特殊涂料吸收,从而避过雷达的侦测.已知目前雷达发射的电磁波频率在200 MHz至1 000 MHz 的范围内.下列说法正确的是( )
A.隐形战斗机具有“隐身”的功能,是巧妙地利用了雷达波的衍射能力
B.雷达发射的电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C.雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
D.雷达发射的电磁波可能是纵波,也可能是横波
10.听广播时,我们经常听到这样一句话:北京音乐广播FM97.4兆赫。这里的“97.4兆赫”指的是电磁波的
A.频率B.周期C.波长D.波速
11.下述那种情况,单摆的周期会增大( )
A.增大摆球的质量B.减小单摆的振幅
C.缩短摆长D.将单摆由山下移到山顶
12.中国的网络建设开始迈向5G时代,5G即第五代移动通信技术,采用3300-5000MHz频段,相比于现有的4G(即第四代移动通信技术,采用1880-2635MHz频段)技术而言,具有更大的优势,5G信号与4G信号相比,下列说法正确的是( )
A.5G信号比4G信号在真空中的传播速度快
B.4G信号波动性更显著
C.4G和5G信号都是纵波
D.5G信号更容易发生明显衍射
二、多选题
13.下列有关现象说法正确的是( )
A.海市蜃楼现象与彩虹现象产生的原因相同
B.无线电波的波长比可见光波长要大
C.当波源不动,而观察者运动时一定能观察到多普勒效应
D.驱动力的频率增大时,做受迫振动的物体振幅不一定增大
14.则下列说法正确的是( )
A.在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色条纹是由于光的折射而产生的色散现象
B.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变宽
C.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失
D.医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
E.火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁
15.下列说法正确的是( )
A.北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
B.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
C.常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D.天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究
三、解答题
16.振荡电路中电容器电容为C, 振荡电流.
(1)求此电路中线圈的自感系数L;
(2)设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ, 求此电磁波在此介质中传播速度v.
参考答案
1.A
【详解】
摄像管将景物反射的光信号转化为电信号,这一过程完成了光、电转化,故选A.
2.C
【详解】
A.在玻璃幕墙表面镀一定厚度的金属氧化物,利用镜面反射使外面的人看不到幕墙里面的情况,A错误;
B.红外线的频率与固体物质分子的固有频率接近,容易引起分子共振,产生内能,B错误;
C.来回抖动带电的梳子,产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场,变化的电场和变化的磁场交替产生,形成电磁波,C正确;
D.地面上两北斗卫星导航终端同时发出定位申请信号,在高速运行的卫星上看两信号不是同时的,D错误。
故选C。
3.D
【解析】
【详解】
A、根据麦克斯韦的电磁场理论可知,恒定的电场其周围不产生磁场,恒定的磁场其周围也不产生电场.变化的电场周围才能产生磁场,变化的磁场周围才能产生电场,故A错误;
BCD、均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,均匀变化的磁场周围产生稳定的电场,只有非均匀变化的电场产生变化的磁场,故BC错误,D正确;
故选D.
【点睛】
本题应根据麦克斯韦的电磁场理论分析答题,麦克斯韦电磁场理论主要内容为:变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场;均匀变化的电场产生稳定的磁场,均匀变化的磁场产生稳定的电场;非均匀变化的电场产生变化的磁场,非均匀变化的磁场产生变化的电场;变化的电场与变化的磁场交替产生,形成一个统一体,称为电磁场.
4.A
【解析】A、奥斯特发现了电流磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A正确.B、密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,故B错误.C、法拉第提出了电场线和磁感线的概念,故C错误.D、荷兰物理学家洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,故D错误;故选A.
【点睛】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一
5.D
【详解】
AB.均匀变化的电场一定产生稳定的磁场,选项AB错误;
C.电磁波在不同介质中的传播速度不相同,选项C错误;
D.电磁波是横波,选项D正确;
故选D。
6.A
【详解】
A.发生干涉的条件为两列波有相同频率,故A正确;
B.发生多普勒效应时,声源频率不变,接收端接收的频率变化,故B错误;
C.康普顿效应证明了光具有粒子性,故C错误:
D.根据德布罗意的理论,实物粒子也具有波粒二象性,故D错误。
故选A。
7.B
【详解】
A.医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理,A正确,不符合题意;
B.地面上的人观察在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变慢。B错误,符合题意;
C.照相机镜头的偏振滤光片可过滤水面的反射光,使水下影像清晰,C正确,不符合题意;
D.鸣笛汽车驶近路人的过程中,路人听到的声波频率与波源相比增大,D正确,不符合题意。
故选B。
8.B
【详解】
A.声波是纵波,与传播的介质无关,故A错误;
B.波既可以传递能量,也可以传递信息,故B正确;
C.发生地震时,地震波中既包括横波也包括纵波,故C错误;
D.横波和纵波都可以在在气体、液体、固体中传播,故D错误。
9.C
【详解】
隐形战斗机具有“隐身”的功能,是巧妙地利用了雷达发出的电磁波出现漫反射,或被特殊涂料吸收,选项A错误;雷达发射的电磁波是由变化的电场或磁场产生的,选项B错误;根据可得雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3 m至1.5 m之间,选项C正确;雷达发射的电磁波是横波,选项D错误.
10.A
【解析】
“97.4兆赫”指的是电磁波的频率,故选A.
11.D
【详解】
根据单摆的周期公式,要增大单摆的周期,可以增加摆长或减小重力加速度;与摆球的质量和振幅无关;将单摆由山下移至山顶,重力加速度变小,故选项D正确,A、B、C错误.
12.B
【详解】
A.任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,故传播速度相同,故A错误;
B.4G信号频率较低,波动性更显著,选项B正确;
C.电磁波均为横波,故C错误;
D.因5G信号的频率更高,则波长小,故4G信号更容易发生明显的衍射现象,故D错误。
故选B。
【点睛】
本题考查波粒二象性以及电磁波的传播和接收规律,注意明确波长越长波动性越明显,而频率越高粒子性越明显。
13.BD
【详解】
A.海市蜃楼现象属于光的折射,彩虹现象是光的色散,故A错误;
B.由电磁波谱可知,无线电波的波长比可见光波长要大,故B正确;
C.当波源不动,若观察者围绕波源做圆周运动时,波源与观察者之间的距离不变,则观察不到多普勒效应,故C错误;
D.物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率,当系统的固有频率等于驱动力的频率时,振幅最大,如果驱动力的频率大于物体的固有频率,则驱动力的频率越大,受迫振动的振幅越小,故D正确。
故选BD。
14.BDE
【详解】
在太阳光照射下,水面上油膜出现彩色花纹是由油膜的上下表面两束反射光干涉而形成的,属于光的干涉现象.故A错误.在光的双缝干涉实验中,根据,应红光的波长大于绿光,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变宽,选项B正确;电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波不会随即消失,选项C错误;医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点,选项D正确;火车过桥要慢行,目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率,以免发生共振损坏桥梁,选项E正确;故选BDE.
15.AD
【详解】
A.电磁波可以在真空中传播,故“北斗”导航是利用电磁波进行定位和导航的,选项A正确;
B.微观炉是利用了微波的频率与水的频率相接近,从而使水振动而发热的,选项B错误;
C.常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机,选项C错误;
D.天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究,选项D正确。
故选AD。
16.(1) (2)
【解析】
【详解】
(1)根据瞬时电流的表达式:i=Imsinωt,又ω=2πf,可得:,代入公式.
(2)此电路发射的电磁波在介质中的波长为λ,此电磁波在此介质中传播速度:v=λf=
【点睛】
该题考查振荡电路的频率的公式 ,与电磁波在介质中传播速度v=λf.代入表达式结合即可.属于基础题目.
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