13.4电磁波的发现及应用 同步课时作业-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word含答案）

13.4电磁波的发现及应用—2021-2022学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业
选择题（共12题）
1.以下关于电磁场理论和电磁波的说法正确的是( )
A.变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
B.电磁波由真空中进入某种介质传播时，波长会变短
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在，法拉第用实验验证了电磁波的存在
D.电磁波是纵波
2.根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是( )
A.周期性变化的电场周围一定产生同频率周期性变化的磁场
B.变化的电场一定产生变化的磁场
C.恒定的电场一定产生恒定的磁场
D.均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
3.如图所示为电视接收过程示意图,其工作过程顺序正确的是( )
A.解调—放大—调谐—显示 B.调谐—放大—解调—显示
C.调谐—解调—放大—显示 D.放大—调谐—解调—显示
4.防控新冠肺炎疫情期间，很多场所采用额温枪测体温，其优点之一是可以通过非接触的方法测量人体体温。这种额温枪主要是接收了人体辐射的哪种电磁波工作的（ ）
A．红外线 B．紫外线 C．X射线 D．无线电波
5.随着信息科技的发展，第五代移动通信技术5G尚未普及，各国已开始投入6G网络的研发。已知5G网络采用3 300 MHz~5 000 MHz频段的无线电波，6G采用100 GHz~10 THz频段的无线电波，该频率接近分子转动能级光谱，易被空气中水分子吸收，未来6G网络每秒传送的数据量是5G网络的10倍以上，下列说法正确的是( )
A.6G信号和5G信号都是横波
B.在空气中6G信号比5G信号波长长
C.在空气中6G信号比5G信号需要的移动通信基站少
D.在空气中6G信号和5G信号的波长均比可见光短
6.下列说法正确的是( )
A.各种电磁波中,最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B.红外线有显著的热效应,紫外线有显著的荧光效应
C.X射线的穿透本领比γ射线更强
D.在电磁波谱中,X射线与γ射线有很大一部分重叠区域,因此两者产生机理应该是一样的
7.电磁波在生活得到了广泛应用,关于电磁波的某些特性,下列说法正确的是(?? )
A.夜视仪是利用了红外线波长较长的特性
B.胸透是利用X射线具有穿透性的特性
C.伽马手术刀治疗癌症是利用γ射线穿透力强、能量高的特性
D.医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性
8.下列说法正确的是( )
A．在LC振荡电路中，将铁芯插入电感线圈，向外辐射电磁波的本领会增强
B．核反应释放的核能可以将原子核激发到很高的能级，向低能级跃迁时会辐射出γ射线
C．任何一种金属都存在一个极限波长，小于此波长的光可让金属中的电子逸出
D．物质波是一种概率波，在微观物理学中可以用“轨迹”来描述粒子的运动
9.某时刻LC振荡电路的状态如图所示，则此时( )
A.电流i在减小 B.电容器正在充电
C.电场能正在向磁场能转化 D.电感线圈所在空间的磁场变化率在变大
10.如图所示，2020年11月13日，万米深潜器“奋斗者号”再次深潜至地球的最深处——马里亚纳海沟。借助无线电波、激光等传输信号，实现深潜器舱内和海底作业的电视直播。下列选项正确的是（ ）
A．在海水中，无线电波无法传播，所以要借助激光传输信号
B．无线电波、激光都是横波
C．信号传输到电视台实现直播的过程中无时间延迟
D．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在，带来了通信技术的快速发展
11.下列关于无线电广播需要对电磁波进行调制的原因,正确的是( )
A.经过调制后的电磁波向外界辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波波长不变
C.经过调制后的电磁波在空间才能传播得快
D.经过调制后的电磁波才能把我们要告知对方的信息传递出去
12.电磁波和声波比较，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
非选择题（共2题）
13.如果中央人民广播电台向外发射500 kHz的电磁波,若距该台6×103 km处有一台收音机,问:
(1)此电磁波的波长多大?
(2)从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处?
14.某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行,已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10-4 s,某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图甲所示,t=173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示,雷达荧光屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为10-4 s,电磁波的传播速度为c=3×
108 m/s,则该战斗机的飞行速度大约为多少?
答案以及解析
1.答案：B
解析：均匀变化的电场产生恒定的磁场,只有周期性变化的电场才能形成周期性变化的磁场,故A错误;电磁波由真空进入介质传播时,波速变小,结合可知,波长将变短,故B正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在,故C错误;电磁波是横波,即电磁振动矢量与波速垂直,可以在真空中传播,故D错误.
2.答案：A
解析：周期性变化的电场周围一定产生同频率周期性变化的磁场,A正确;均匀变化的电场产生恒定的磁场,B、D错误;恒定的电场不会产生磁场,C错误.
3.答案：C
解析：电视接收机首先利用电谐振通过调谐把空间高频电流选出来,然后解调,取下信号,最后经放大后再传给显像管显像,所以正确的顺序是C。
4.答案：A
解析：测温枪是根据接收到的红外线强弱来测定温度的,而不同温度的物体辐射红外线的强弱不同,温度越高辐射红外线就越强,故A正确,BCD错误。故选:A。
5.答案：A
解析：本题考查对电磁波的理解。6G信号和5G信号都是电磁波，都是横波，故A正确；在空气中6G信号比5G信号频率高，所以6G信号比5G信号波长短，故B错误；由于6G信号易被空气中水分子吸收，所以需要更多的基站实现信号的传递，故C错误；可见光的频率范围为，比6G信号和5G信号的频率都高，所以在空气中6G信号和5G信号的波长均比可见光长，故D错误。
6.答案：B
解析：在电磁波谱中最容易发生衍射的是无线电波,波长越长,波动性越明显,故A错误;红外线有显著的热效应,紫外线有显著的荧光效应,故B正确;X射线波长比γ射线长,穿透力不及γ射线,故C错误;在电磁波谱中,X射线与γ射线有很大一部分重叠区域，但二者产生机理不同,故D错误.
7.答案：BCD
解析：夜视仪是利用了红外线的热效应,故A错误;X射线具有穿透性、荧光性和摄影效应的特性,所以可以用来做胸透,故B正确;γ射线能量高、穿透力强,医院常用γ射线照射癌细胞治疗癌症,故C正确;医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性,故D正确.
8.答案：BC
解析：A.在LC振荡电路中，将铁芯插入电感线圈，则L变大，根据可知，振荡频率减小，则向外辐射电磁波的本领会减弱，选项A错误；B.核反应释放的核能可以将原子核激发到很高的能级，向低能级跃迁时会辐射岀γ射线，选项B正确C.任何一种金属都存在一个极限波长，小于此波长的光可让金属中的电子逸出，选项C正确；D.物质波是一种橛率波，没有确定的位置，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动，故D错误。
故选BC。
9.答案：ABD
解析：通过图示电流方向可知,电容器在充电,振荡电流减小,电容器上的电荷量正在增大,磁场能正在向电场能转化,磁通量减小,但磁通量的变化率正在增大,故A、B、D正确,C错误.
10.答案：AB
解析：A.奋斗者号上的舱内摄像头拍摄的数值画面编码后经激光中的蓝色激光产生闪烁的信号传送信息,沧海号上接收到闪烁信号后经调制转换成数字画面,再由光纤微缆传送绐海面的探索2号,再经卫星天线传送到通信卫星,再到电视台转播,A正确;B.无线电波和激光都是电磁波,电磁波是横波,B正确;C.信号传输是由经通信卫星传到电视台实现直播的,信号都有一定的传输速度,所以传输中有时间延迟,C错误;D.麦克斯韦预言电磁波的存在,而赫兹由电火花实验证实了电磁波的存在,D错误。故选AB。
11.答案：AD
解析：调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力,频率变大,即辐射本领更强;电磁波的波速接近光速,传播速度不变;调制后波的频率改变,波长改变,经过调制后的高频电磁波带有低频信号,能把我们要告知对方的信息传递出去,故A、D正确.
12.答案：ABC
解析：电磁波本身是一种物质，传播不需要介质，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，AB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，由公式可知C正确。
13.【解析】(1)根据波速公式c=λf和电磁波在真空中的传播速度c=3×108 m/s得
λ==600 m。
(2)从电台发出的信号到达收音机处经过t== s=0.02 s。
答案:(1)600 m　 (2)0.02 s
14.【解析】由题意知荧光屏相邻刻度线间表示的时间间隔t0=10-4 s,题图甲发射波和接收波的时间间隔t1=4×10-4 s,题图乙时间间隔t2=1×10-4 s,所以第一次战斗机距雷达的距离为s1=c·=6.0×104 m,第二次战斗机在雷达正上方,所以战斗机的高度h=c·=1.5×104 m,故173 s内战斗机飞行的水平距离为s= ≈5.8×104 m,所以v=≈335 m/s。
答案:335 m/s