高中物理第三节 电磁波的发射、传播和接收当堂检测题

这是一份高中物理第三节 电磁波的发射、传播和接收当堂检测题，共5页。试卷主要包含了下列关于紫外线的说法正确的是，电磁波广泛应用在现代医疗中等内容，欢迎下载使用。
A组—重基础·体现综合
1．通信的过程就是把信息尽快地从一处传递到另一处的过程，如利用烽火台火光传递信息、利用鼓声传递信息等。关于声音与光，下列说法正确的是( )
A．声音和光都是机械波
B．声音和光都是电磁波
C．声音是机械波，光是电磁波
D．声音是电磁波，光是机械波
解析：选C 波的传播过程既能传递能量，又能传递信息，光与声音虽然都是波，但二者本质不同，即产生机理不同，光是电磁波，传播过程不需要介质；而声音是机械波，由振动产生，通过介质传播，故C正确，A、B、D错误。
2．(多选)蓝牙设备使用无线电波连接手机和电脑。蓝牙产品包含一块小小的蓝牙模块以及支持连接的蓝牙无线电和软件。当两台蓝牙设备想要相互交流时，它们需要进行配对。并通过蓝牙耳机发出声音，在接收电路中必须经过下列过程中的( )
A．调幅 B．调频
C．调谐 D．解调
解析：选CD 接收电路中必须通过调谐接收到载有信号的电磁波，再通过解调得到声音信号，选项C、D正确。
3．关于电视信号接收的原理，下列说法正确的是( )
A．电视接收天线接收到的电磁波中包括图像信号和伴音信号
B．电视接收天线接收到电磁波，天线上并不产生感应电流
C．电视机接收到电磁波，通过电子枪的扫描显示电视节目的伴音信号
D．电视机接收到电磁波，直接经扬声器得到电视节目的伴音信号
解析：选A 电视信号中有图像信号和伴音信号，即电视接收天线接收到的电磁波中包括图像信号和伴音信号，A正确；电视接收天线接收到电磁波，引起电磁感应，天线上产生感应电流，B错误；电视机接收天线接收到电磁波，然后经过解调还原出图像信号，通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号，C错误；电视机接收天线接收到电磁波，通过电谐振得到需要的信号，然后经过解调还原出伴音信号，再经过功率放大器，最后通过扬声器得到电视节目的伴音信号，D错误。
4．山东新闻广播电台发射的一种电磁波频率是调频95 MHz，烟台新闻广播电台发射一种电磁波的频率是调幅1 341 Hz，两广播电台发射的电磁波相比，以下分析正确的是( )
A．两广播电台发射的电磁波，波速相同，但山东新闻广播电台的波长较长
B．山东新闻广播电台发射的电磁波的振幅随信号的强弱而改变
C．烟台新闻广播电台发射的电磁波的振幅保持不变
D．两广播电台发射的电磁波，波速相同，烟台新闻广播电台的波长较长
解析：选D 因为不同频率的电磁波在空气中的传播速度都相同，由于波速都相同，所以波长与频率是成反比的，烟台新闻广播电台的电磁波频率小于山东新闻广播电台电磁波的频率，则烟台新闻广播电台的波长比山东新闻广播电台的波长长，D正确，A错误；山东新闻广播电台发射的电磁波调制方式是调频，该电磁波的振幅不变，烟台新闻广播电台发射的电磁波调制方式是调幅，该电磁波的频率不变，则B、C错误。
5．下列关于紫外线的说法正确的是( )
A．照射紫外线可增进人体对钙的吸收，因此人们应尽可能多地接受紫外线的照射
B．一切高温物体发出的光都含有紫外线
C．紫外线有很强的荧光效应，常被用来防伪
D．紫外线有杀菌消毒的作用，是因为其有热效应
解析：选C 由于紫外线具有较高的能量，杀菌能力较强，常用于灭菌消毒，但是过多地接受紫外线的照射，对人体来说也是有害的，A、D错误；并不是所有的高温物体发出的光都含有紫外线，B错误；紫外线有很强的荧光效应，可用来防伪，C正确。
6．(多选)如图甲所示有A、B两幅图，在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如图乙所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器。以下关于电磁波的发射和接收的说法中，正确的是( )
A．在电磁波的发射技术中，甲图中A是调幅波
B．在电磁波的发射技术中，甲图中B是调幅波
C．乙图中a是电容器，用来通高频阻低频，b是电感器，用来阻高频通低频
D．乙图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来阻高频通低频
解析：选AC 调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故A为调幅波，A正确，B错误；在交流电路中，电容器通高频阻低频，电感线圈通低频阻高频，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是电感器，故C正确，D错误。
7．(2021·浙江6月选考)大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250 W/m2时会引起神经混乱，达到1 000 W/m2时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率P＝3×107 W。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为( )
A．100 m 25 m B．100 m 50 m
C．200 m 100 m D．200 m 50 m
解析：选B 设微波有效攻击范围为r时单位面积接收微波的功率为P′，则P′＝eq \f(P,S)＝eq \f(P,4πr2)，解得r＝eq \r(\f(P,4πP′))，则引起神经混乱时有r1＝eq \r(\f(P,4πP1′))＝eq \r(\f(3×107,4×3.14×250)) m≈100 m，引起心肺功能衰竭时有r2＝eq \r(\f(P,4πP2′))＝eq \r(\f(3×107,4×3.14×1 000)) m≈50 m，所以B正确，A、C、D错误。
8．(2020·江苏高考)(1)电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有________。
A．杀菌用的紫外灯
B．拍胸片的X光机
C．治疗咽喉炎的超声波雾化器
D．检查血流情况的“彩超”机
(2)我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯(内层玻璃)的折射率比外套(外层玻璃)的________(选填“大”或“小”)。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为43°，则该内芯的折射率为________。(sin 43°＝0.68，cs 43°＝0.73，结果保留2位有效数字)
(3)国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。
解析：(1)紫外线和X光从本质上说是电磁波，A、B项正确；治疗咽喉炎的超声波雾化器和检查血流情况的“彩超”机用的都是超声波，超声波属于机械波，C、D项错误。
(2)当电磁波传播到光纤内芯与外套界面时发生全反射，所以内芯的折射率比外套的折射率大；由临界角与折射率的关系可知，内芯的折射率n＝eq \f(1,sin 43°)≈1.5。
(3)电磁波在月壤层中的传播速度v＝fλ，
根据题意传播距离与时间的关系2d＝vΔt
解得d＝eq \f(fλΔt,2)。
答案：(1)AB (2)大 1.5 (3)eq \f(fλΔt,2)
eq \a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新
9.中国科学家利用被誉为“天眼”的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)探测到数十个优质脉冲星候选体，其中两颗已通过国际认证。这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星。脉冲星是中子星的一种，为会发出周期性脉冲信号的星体。与地球相似，脉冲星也在自转着，并且有磁场，其周围的磁感线分布如图所示。脉冲是脉冲星的高速自转而形成的，只能沿着磁轴方向从两个磁极区辐射出来；脉冲星每自转一周，地球就接收到一次它辐射的脉冲。结合上述材料，下列说法正确的是( )
A．脉冲信号属于机械波
B．脉冲星的磁轴与自转轴重合
C．脉冲的周期等于脉冲星的自转周期
D．所有的中子星都可以发出脉冲信号
解析：选C 脉冲信号属于电磁波，若为机械波，则传播需要介质，无法传播到地球，故A错误；根据题图可知脉冲星的磁轴与自转轴并不重合，故B错误；根据题意，脉冲星每自转一周，地球就接收到一次它辐射的脉冲，则可得脉冲的周期等于脉冲星的自转周期，故C正确；根据题中信息，脉冲星是中子星的一种，为会发出周期性脉冲信号的星体，说明并不是所有的中子星都可以发出脉冲信号，故D错误。
10．某空警预警机上装备有多功能三坐标多普勒脉冲雷达，可进行全向探测，主要用于发现和跟踪空中与水面目标，工作频率为1.2×109～1.4×109 Hz。对空中目标的最远探测距离为470 km，该机的雷达系统可同时跟踪60～100个空中目标，并对战术空军的10架飞机实施引导。下列关于该脉冲雷达的说法正确的是( )
A．脉冲雷达采用的是X射线
B．脉冲雷达采用的是微波
C．预警机高速飞行时，发射的脉冲信号传播速率可能大于光在真空中的传播速率
D．增大它的振荡电路的电容，可增大雷达的工作频率
解析：选B 脉冲雷达是利用微波测速、测距的，其传播速率等于光速，故A、C选项错误，B选项正确；由T＝2πeq \r(LC) 可知，增大振荡电路的电容，其周期变大，工作频率减小，故D选项错误。
11．某收音机接收电磁波的波长范围在182～577 m之间，该收音机调谐电路的可变电容器的动片完全旋出时，回路的电容为39 pF。求：
(1)该收音机接收电磁波的频率范围；
(2)该收音机的可变电容器动片完全旋入定片间，回路中的电容是多大？
解析：(1)由λ＝eq \f(c,f)，得f＝eq \f(c,λ)，c为真空中的光速，代入数据可解得，其接收电磁波的频率范围为5.2×105～16.5×105 Hz。
(2)动片完全旋出时，电容最小C1＝39 pF，其振荡周期最小，对应接收的电磁波的波长最短为λ1＝182 m。
动片完全旋入时，电容最大，设其为C2，其振荡周期最大，对应接收的电磁波的波长最长为λ2＝577 m。
由f＝eq \f(c,λ)＝eq \f(1,2π\r(LC))，得 eq \r(\f(C2,C1))＝eq \f(λ2,λ1)。
故C2＝eq \f(λ22,λ12)C1＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(577,182)))2×39 pF≈392 pF。
答案：(1)5.2×105～16.5×105 Hz (2)392 pF