高中物理人教版 (2019)必修 第三册电磁波的发现及应用综合训练题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册电磁波的发现及应用综合训练题，共5页。试卷主要包含了3 m至1等内容，欢迎下载使用。
考点一 麦克斯韦的电磁场理论
1.关于电磁场理论，下列说法中正确的是（ ）
A.在电场的周围一定存在着由该电场产生的磁场
B.非均匀变化的电场产生的磁场一定是均匀变化的
C.均匀变化的磁场一定产生变化的电场
D.均匀变化的电场一定产生恒定的磁场
2.下列选项图中所示的四种磁场变化情况，能产生如图所示的电场的是（ ）
考点二 电磁波
3.（多选）电磁波和声波相比较，下列说法正确的是（ ）
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，电磁波的速度变小，声波的速度变大
C.由空气进入水中时，电磁波的波长变小，声波的波长变大
D.由空气进入水中时，电磁波的频率变小，声波的频率变大
4.（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。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到反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D.雷达使用无线电波的微波波段
考点三 电磁波谱
5.电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用，下列说法正确的是（ ）
A.机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线的穿透本领
B.银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C.微波炉能快速加热食物是因为红外线具有显著的热效应
D.手机通话使用的无线电波，其波长比可见光的波长短
6.间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于（ ）
A.可见光波段B.红外波段
C.紫外波段 D.X射线波段
考点四 热辐射
7.（多选）下列说法正确的是（ ）
A.只有温度高的物体才会有热辐射
B.黑体只是从外界吸收能量，从不向外界辐射能量
C.黑体可以看起来很明亮，是因为黑体可以有较强的辐射
D.一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关
考点五 能量量子化、能级
8.（多选）关于对普朗克能量子假说的认识， 下列说法正确的是（ ）
A.振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值ε
B.带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍
C.能量子与电磁波的频率成正比
D.这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的
9.太阳光含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，对这七种色光的认识正确的是（ ）
A.紫光的波长最长
B.红光的能量子最强
C.七种色光的能量均相同
D.紫光的能量子最强
10.氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上，下列说法正确的是（ ）
A.氢原子的能量减少B.氢原子的能量不变
C.核外电子受力变小D.氢原子要吸收一定频率的光子
11.某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器t时间内发射的光子数为（ ）
A.λPthcB.hPtλc
C.cPλhtD.λPhct
12.无线电波的中波波长范围为200～3 000 m。求该波段的频率范围。
13.若你用通过同步静止卫星转发的无线电话与朋友通话，则在你讲话后，至少要等多长时间才能听到对方的回话？（已知地球质量M＝6.0×1024 kg，地球半径R＝6.4×106 m，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2）
4.电磁波的发现及应用5.能量量子化
1.D 在稳定的电场的周围不会产生磁场，故A错误；非均匀变化的电场产生变化的磁场，但不一定是均匀变化的磁场，故B错误；均匀变化的磁场一定产生恒定的电场，均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，故C错误，D正确。
2.C 由题图可知，产生的电场为匀强电场，根据麦克斯韦的电磁场理论可知，只有磁场随着时间均匀变化，才会产生恒定的电场，故C正确，A、B、D错误。
3.ABC 电磁波本身是一种物质，传播时不需要介质，而声波的传播必须借助介质，声波的波速由介质决定，从空气进入水中时，电磁波的传播速度变小，声波的速度变大，A、B正确；不论是电磁波还是声波，传播过程中频率是不变的，D错误；由空气进入水中，电磁波的速度变小，声波的速度变大，由公式λ＝vf可知，C正确。
4.ACD 由公式c＝λf可得，λmin＝cfmax＝3×1081 000×106 m＝0.3 m，λmax＝cfmin＝3×108200×106 m＝1.5 m，A正确；电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，B错误；由雷达的工作原理可知，C正确；雷达使用无线电波的微波波段，D正确。
5.A 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪利用了X射线的穿透本领，故A正确；遥控器发出的光是红外线，不是紫外线，故B错误；微波炉是利用微波的频率与水分子的频率相接近，从而使水分子振动而加热食物的，故C错误；手机通话使用的无线电波，其波长要大于可见光的波长，故D错误。
6.B 所有的物体都能发出红外线，热的物体的红外线辐射比冷的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器，它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外线辐射，这是红外线摄影的基础。再者，红外线波长比其他波（如可见光、紫外线、X射线）的波长长，有较好的穿透云雾的能力，故B正确。
7.CD 任何物体在任何温度下都存在辐射，温度越高辐射的能量越多，A错误；能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫作黑体，黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波，有些黑体有较强的辐射，看起来也可以很明亮，B错误，C正确；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与构成黑体的材料、形状无关，而一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面情况有关，D正确。
8.BC 普朗克能量子假说认为，能量存在某一个最小值，带电微粒辐射或吸收的能量只能是这个最小能量值的整数倍，故A错误，B正确；能量子与电磁波的频率成正比，故C正确；能量子假说反映的是微观世界的特征，不同于宏观世界，并不是与现实世界相矛盾，故D错误。
9.D 由电磁波谱可知，紫光的波长最短，A错误；由ε＝hν可知，光的频率越大，光子的能量越强，七种色光中，紫光的频率最大，则紫光的能量子最强，B、C错误，D正确。
10.A 核外电子从距核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道的过程中，原子能级减小，总能量减少，故A正确，B错误；根据F＝ke2r2可知，轨道半径减小，则核外电子受力变大，故C错误；从距核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道的过程中，总能量减少，要放出一定频率的光子，故D错误。
11.A 每个光子的能量ε＝hν＝hcλ，t时间内发光的总能量为Pt，则n＝Ptε＝λPthc，故A正确。
12.1.0×105～1.5×106 Hz
解析：根据频率公式f＝cλ得f1＝cλ1＝3×108200 Hz＝1.5×106 Hz，f2＝cλ2＝3×1083 000 Hz＝1.0×105 Hz，即该波段的频率范围为1.0×105～1.5×106 Hz。
s
解析：同步静止卫星的周期T＝3 600×24 s＝8.64×104 s，设卫星离地面高h，由万有引力定律得
GmM（R＋h）2＝m（R＋h）2πT2，h＝ 3GMT24π2－R，
代入数据解得h≈3.59×107 m。
当说话人和听话人均在同步卫星的正下方时，此时距离最短，最短距离s＝2h，
所以最短时间
t＝2×2hc＝2×2×3.59×1073×108 s≈0.48 s。