鲁科版 (2019)必修 第三册第3节 初识电磁波及其应用测试题

第5章　初识电磁场与电磁波

第3节　初识电磁波及其应用　

第4节　初识光量子与量子世界

基础过关练

题组一　电磁波的产生

1.(多选)下列说法中,正确的有 (　　)

A.最早发现电和磁有密切联系的科学家是奥斯特

B.电磁感应现象是法拉第发现的

C.建立完整的电磁场理论的科学家是麦克斯韦

D.最早预言电磁波存在的科学家是赫兹

2.关于电磁场理论,下列叙述不正确的是 (　　)

A.变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合电路无关

B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场

C.变化的电场和变化的磁场相互关联,形成一个统一的场,即电磁场

D.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场

3.(多选)关于电磁波,下列说法正确的是 (　　)

A.麦克斯韦用实验成功地证明了电磁波的存在

B.电磁波的传播不需要借助任何介质

C.电磁波的传播过程是电磁场能的传播过程

D.均匀变化的电场一定能形成电磁波

4.(多选)某电场中电场强度随时间变化的图像如图所示,能产生磁场的电场是              (　　)

5.(多选)(2020江苏震泽中学高三月考)用一把梳子在气球上摩擦带上电荷,摇动这把梳子在空中产生电磁波,该电磁波              (　　)

A.是由于电荷运动产生的

B.不能在火星表面传播

C.只能沿着梳子摇动的方向传播

D.在空气中的传播速度约为3×108 m/s

题组二　电磁波的应用

6.关于雷达的特点,下列说法正确的是 (　　)

A.雷达所用无线电波的波长比短波更长

B.雷达只有连续发射无线电波,才能发现目标

C.雷达的荧光屏上可以直接读出障碍物的距离

D.雷达在能见度低的黑夜中将无法使用

7.(多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内(λ=,且c=3×108 m/s)。下列关于雷达和电磁波的说法正确的是              (　　)

A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间

B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的

C.测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离

D.波长越短的电磁波,反射性能越强

8.一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ab=bc,光在真空中的传播速度c=3.0×108 m/s,则障碍物与雷达之间的距离是多大?

题组三　光量子与量子世界

9.(多选)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的 (　　)

A.物体的带电荷量

B.物体的质量

C.物体的动量

D.学生的个数

10.已知某单色光的波长为λ,真空中光速为c,普朗克常量为h,且c=λν,则电磁波辐射的能量子ε的值为              (　　)

A.h B.

C. D.以上均不正确

11.“神光Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率固体激光系统,利用它可获得能量为2 400 J、波长λ=0.35 μm的紫外激光。已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,c=λν,则该紫外激光所含光子数为多少?(计算结果保留三位有效数字)

答案全解全析

第3节　初识电磁波及其应用

第4节　初识光量子与量子世界

基础过关练

1.ABC　最早预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦,赫兹用实验证明了电磁波的存在,D项错误;由物理学史的知识可知,A、B、C都是正确的。

2.D　变化的磁场周围产生电场,当电场中有闭合回路时,回路中有电流,若无闭合回路,电场仍然存在,A正确;周期性变化的磁场,会产生同频率变化的电场,B正确;变化的电场和变化的磁场相互联系着,形成一个统一个体,即电磁场,C正确;只有变化的电场才能形成磁场,若电场或磁场是恒定的,不会产生磁场或电场,D错误。

3.BC　麦克斯韦提出电磁理论,赫兹用实验证明了电磁波的存在,A错误;电磁波可以在真空中传播,B正确;电磁波是将电磁场能传播出去,C正确;均匀变化的电场形成的磁场是稳定的,无法形成电磁波,D错误。

4.ABC　根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场可以产生磁场,选项A、B、C正确。

5.AD　梳子带电后,摇动梳子,电荷发生移动形成电流,电流产生磁场,从而形成电磁波,A项正确;电磁波传播不需要介质,可以在火星表面传播,B项错误;电磁波可以朝任意方向传播,C项错误;电磁波在空气中的传播速度接近光速,D项正确。

6.C　雷达一般采用直线性好,反射性强的微波,微波的波长比短波更短,A错误;雷达每次发射无线电波的时间及两次发射的时间间隔都有一定要求,不是连续发射无线电波,B错误;障碍物的距离等数据都由荧光屏显示出来,C正确;雷达在能见度低的黑夜中也可以使用,D错误。

7.ACD　根据λ=可知,电磁波频率在200 MHz至1 000 MHz的范围内,则电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间,故A正确;雷达是利用电磁波的反射原理,波长越短,其反射性能越强,雷达和目标的距离s=c·Δt,故C、D正确;依据麦克斯韦的电磁场理论,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,故B错。

8.答案　7.5×103 m

解析　图中a处和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,由ab=bc,可知无线电波从发射到返回所用时间为50 μs。

设雷达与障碍物间的距离为s,无线电波来回时间为t,波速为c,则s== m=7.5×103 m。

9.AD　所谓“量子化”应该是不连续的、一份一份的,故选A、D。

10.A　由光速、波长的关系可得出光的频率ν=,从而ε=hν=h,故A选项正确。

11.答案　4.23×1021 个

解析　紫外激光能量子的值为

ε== J≈5.68×10-19 J。

则该紫外激光所含光子数

n== 个≈4.23×1021 个。