13.4电磁波的发现及应用 课时提升练（word 含答案）

13.4电磁波的发现及应用 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．有关波的干涉和衍射现象，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象
B．无论什么波，只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象
C．只要两列波叠加，都能产生稳定的干涉
D．只要是波都能发生衍射，波长比障碍物或孔的宽度大得多时衍射不明显
2．若在开放电路中感应线圈的电流产生的磁场的磁感应强度按如图所示的规律变化，则根据麦克斯韦的电磁场理论，此变化的磁场产生的电场随时间变化的规律是图中的（　　）
A． B．
C． D．
3．根据电磁波谱，从下列选项中选出电磁波的频率顺序由高到低排列且中间没有间断的是（　　）
A．X射线、紫外线、可见光
B．X射线、紫外线、红外线
C．紫外线、红外线、可见光
D．无线电波、红外线、紫外线
4．一般雷达发出的电磁波频率多在200MHz-1000MHz的范围内，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
B．上述频率范围的电磁波的波长约在0.3m~1.5m之间
C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播
D．若测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，就可以确定障碍物的体积
5．如图所示是中国天眼FAST-500m口径球面射电望远镜，其主要工作波长在分米到米的范围，则天眼接收的电磁波的频率区间为（　　）
A．106Hz~107Hz B．108Hz~109Hz
C．1010Hz~1011Hz D．1012Hz~1013Hz
6．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波脉冲，当电磁波遇到障碍物时会发生反射。雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时，在监视屏上将对应呈现出一个尖形波。某防空雷达发现一架飞机正沿飞机与雷达的连线朝雷达匀速飞来．某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图甲所示，经过201ns后雷达向飞机发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，电磁波的速度为，则该飞机的飞行速度大小约为（　　）
A．400m/s B．75m/s C．200m/s D．150m/s
7．北京时间2003年10月29日14时13分，太阳风暴袭击地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴，当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光，美国北部一些电网出现了电流急冲现象，太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中（　　）
A．波长较短的可见光 B．波长较长的可见光
C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线
8．下列说法正确的是（　　）
A．在电场周围一定存在着磁场
B．任何变化的电场周围一定存在着变化的磁场
C．均匀变化的磁场周围一定存在着变化的电场
D．电磁波是一种物质
9．下列说法不符合物理学史的是（　　）
A．法拉第发现了电磁感应现象，使人类迈进了使用电的时代
B．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论
C．欧姆用实验研究了电流的热效应，总结出欧姆定律
D．牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性
10．中国4G牌照发放是在2014年，比发达国家晚了整整三年；但在5G时代，中国已经赢在了起跑线。已知5G信号使用频率更高的电磁波，每秒传送的数据量是4G的50~100倍，则相比4G信号（　　）
A．5G信号的光子能量更小 B．5G信号的波长更短
C．5G信号的传播速度更大 D．5G信号的波动性更明显
11．在飞机上不允许使用手机的原因是（　　）
A．使用手机可能引起火灾
B．飞机的电子设备会受到手机电磁信号的干扰
C．会伤害人的眼睛
D．这些场所需要安静
12．在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是
A．红外线的频率最大，可见光的频率最小
B．紫外线的频率最大，红外线的频率最小
C．可见光的频率最大，红外线的频率最小
D．紫外线的频率最大，可见光的频率最小
13．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波和机械波都可以在真空中传播
B．电磁波和机械波都能产生多普勒效应
C．电磁波能够发生偏振现象，说明是纵波
D．以下三种电磁波按波长由长到短排序为：无线电波、紫外线、γ射线
14．根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是( )
A．教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场
B．工作时打点计时器必有磁场和电场
C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场
D．电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直
15．关于波长为的红光，下列说法中正确的是（　　）
A．其在真空中的传播速度为
B．其频率是
C．传播的距离需要的时间是
D．在的距离中有个波长
二、解答题
16．早期电视机接收的频道为频道，全频道电视机所接收的频道除频道外，还包括频道，试求早期电视机和全频道电视机所接收的无线电波的波长范围．
17．卫星电视传播是指电视台把无线电信号传送到高空的通信卫星上，卫星再把信号传送至地面上的其他地区.因此，我们看到卫星电视信号显示的整点时间要比本地有线电视的要晚一些
（1）解释产生这种延迟的原因.
（2）若通信卫星高度约为36000km，无线电信号传播速度为，估算这一时间差。
参考答案
1．A
【详解】
A．衍射是一切波都具有的现象，电磁波是横波，只要是横波就能发生偏振现象，故A正确；
B．波能否产生衍射现象与波的振幅无关，故B错误；
C．两列波只有在频率相同的条件下，才可能产生稳定的干涉，故C错误；
D．当波长比障碍物或孔的宽度大得多时，将发生明显的衍射，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，产生的电场的电场强度与磁场的磁感应强度的变化率成正比，所以C正确；ABD错误；
故选C。
3．A
【详解】
电磁波谱按照波长从小到大的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X-射线和γ-射线。
故选A。
4．B
【详解】
A．由麦克斯韦电磁理论，周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，A错误；
B．由波长
知200MHz电磁波的波长为
1000MHz电磁波的波长为
B正确；
C．波长越短的电磁波波动性越小，越不易绕过障碍物，C错误；
D．测出雷达从发射电磁波到接收反射回来的电磁波的时间，可以测出障碍物与雷达间的距离，并不能确定障碍物的体积，D错误。
故选B。
5．B
【详解】
根据
因工作波长在分米到米的范围，即0.1m~1m范围，而c=3×108m/s，则接收电磁波的频率区间为108Hz~109Hz。
故选B。
6．D
【详解】
已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，从左图中可以看出两次时间间隔为4个刻度线，即
利用公式可得刚开始相距
同理201ns后相距
结合几何关系，故移动的距离为
移动速度
故选D。
7．C
【详解】
臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己。
故选C。
8．D
【详解】
ABC．在变化的电场周围才存在磁场，周期性变化的电场（非均匀变化的）会产生同频率周期性变化的磁场，均匀变化的磁场周围存在着稳定的电场，选项ABC错误；
D．电磁波在空间存在，具有能量，是一种物质，选项D正确。
故选D。
9．C
【详解】
A．法拉第发现了电磁感应现象，使人类迈进了使用电的时代。A正确，不符合题意；
B．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论。B正确，不符合题意；
C．焦耳用实验研究了电流的热效应，总结出焦耳定律。C错误，符合题意；
D．牛顿用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性。D正确，不符合题意。
故选C。
10．B
【详解】
A．因为5G信号使用的电磁波频率比4G高，根据
可知5G信号的光子能量更小，故A错误；
B．由
可知频率越高的电磁波，信号的波长更短，故B正确；
C．任何电磁波在真空中的传播速度都相同，在介质中要看折射率，故C错误；
D．因5G信号的电磁波频率更高，波长更短，波动性比4G的差，故D错误。
故选B。
11．B
【详解】
手机在使用时会发射电磁波，在飞机上不允许使用手机的原因是飞机的电子设备会受到手机电磁信号的干扰，故选B。
12．B
【详解】
在电磁波谱中，红外线、可见光和紫外线三种电磁波频率大小的关系是,紫外线的频率最大，红外线的频率最小。
故选B。
13．BD
【详解】
A．电磁波可以在真空中传播，而机械波不能，需要介质，故A错误；
B．多普勒效应是一切波均具有性质，故电磁波和机械波都能产生多普勒效应，故B正确；
C．电磁波能够发生偏振现象，说明是横波，故C错误；
D．无线电波波长最长，γ射线波长最小，其次为紫外线，故D正确。
故选BD。
14．ABD
【详解】
AB．教室中开亮的日光灯、工作时打点计时器用的交变电流，在其周围产生磁场和电场，故选项A、B正确；
C．稳定的电场不会产生磁场，故选项C错误；
D．电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D正确。
故选ABD。
15．ABD
【详解】
A．各种电磁波在真空中的传播速度等于光速，故A正确；
B．由题意知
根据公式
得
故B正确；
C．传播的时间
故C错误；
D．在的距离中的波长个数为
个
故D正确。
故选ABD。
16．早期电视机的波长范围为： m；全频道电视机接收的无线电波的波长范围为 m， m
【解析】
【详解】
不同频率的电磁波的传播速度都相同根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c和电磁波在真空中的传播速度，可得对应频道中最低频率和最高频率的波长分别是：
；
同理可得：；；；
则早期电视机的波长范围为： m；全频道电视机接收的无线电波的波长范围为 m， m
【点睛】
明确电磁波的波长，根据波长、频率和波速的关系即可求得各边缘频率处的对应波度．
本题考查波长、频率和波速之间的关系，要注意电磁波在真空中的传播速度．
17．（1）卫星电视信号传播距离长，所用时间长，所以晚一些（2）0.24s
【详解】
（1）电视台发出的无线电信号由电视台传到卫星，然后再由卫星传到电视台，需要一定的时间，所以卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些。
（2）无线电信号的路程s=2h，则画面延迟的时间