【金版教程】2015年高中物理选修3-4教学课件+课时精练:第十四章 电磁波

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名称 【金版教程】2015年高中物理选修3-4教学课件+课时精练:第十四章 电磁波
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资源类型 教案
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科目 物理
更新时间 2015-04-01 19:59:50

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05课后课时精练
1. 关于电磁场、电磁波的认识,下列说法正确的是(  )
A.恒定的电场能够产生电磁波
B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波从一种介质进入另一种介质,频率不变
D.电磁波传播的过程中也传递了能量
E.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场
F.均匀变化的电场周围一定产生恒定的磁场
解析:周期性变化的电场与磁场相互感应产生,并向外传播,从而形成电磁波,电磁波的传播不需要介质,AB错,只有变化的电场磁场,才能产生磁场(电场),E错。
答案:CDF
2. 电磁场理论是谁提出的(  )
A.法拉第 B.赫兹
C.麦克斯韦 D.安培
解析:电磁场理论是由麦克斯韦提出的,并由赫兹首先验证。故选项C正确。
答案:C
3. 真空中所有电磁波都具有相同的(  )
A.频率 B.波长
C.波速 D.能量
解析:电磁波在真空中的传播速度相同,与电磁波的频率、波长、能量无关,选项C正确。
答案:C
4. 下列关于电磁波的说法正确的是(  )
A.电磁波必须依赖介质传播
B.电磁波可以发生衍射现象
C.电磁波不会发生偏振现象
D.电磁波无法携带信息传播
解析:电磁波在真空中也能传播,A项错;衍射是一切波所特有的现象,B项对;电磁波是横波,横波能发生偏振现象,C项错;所有波都能传递信息,D项错。
答案:B
5. 当电磁波的频率减小时,它在真空中的波长将(  )
A.不变 B.增大
C.减小 D.无法确定
解析:电磁波的波长为:λ=,频率减小,波长增大,选项B正确。
答案:B
6. 关于电磁波,下列说法中正确的是(  )
A.在真空中,频率越高的电磁波传播速度越大
B.在真空中,电磁波的能量越大,传播速度越大
C.电磁波由真空进入介质,速度变小,频率不变
D.只要发射电路的电磁振荡一停止,产生的电磁波立即消失
解析:由于真空中所有电磁波的传播速度都是光速c,故A、B项错误。电磁波由真空进入介质,频率与介质无关,保持不变,而传播速度与介质有关,在任何介质中的传播速度都小于在真空中的传播速度,C项正确。电磁振荡停止后,电磁波继续存在,直到其能量损耗尽为止。D项错误。
答案:C
7. 某空间中出现了如图中虚线所示的一组闭合的电场线,这可能是(  )
A.在中心点O有一静止的点电荷
B.沿AB方向有一段通有恒定电流的直导线
C.沿BA方向的磁场在减弱
D.沿AB方向的磁场在减弱
解析:应知道闭合的电场线是由变化的磁场产生的。
答案:C
8. 关于机械波和电磁波的比较,下列说法正确的是(  )
A.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
B.它们在本质上是相同的,只是频率不同而已
C.它们都可能是横波,也可能是纵波
D.机械波的传播速度只取决于介质,跟频率无关;而电磁波的传播速度与介质无关,只跟频率有关
解析:电磁波与机械波是两种本质不同的波,在电磁波传播过程中,电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化,且电场和磁场的振动方向均跟电磁波的传播方向垂直,故电磁波是横波;机械波传播过程中,振动方向和传播方向可能垂直,也可能平行,故机械波可以是横波,如绳波;也可以是纵波,如声波;B、C项错误。机械波的传播速度只取决于介质,如女高音和男中音虽然频率不同,但是他们的声音在空气中的传播速度相同,与频率无关;电磁波传播虽然不需要介质,但是其传播速度与介质、频率都有关系,如光波由空气入水,其传播速度变小,且不同频率的光在水中的传播速度不同。此处容易与机械波混淆,应引起重视。
答案:A
9. 某电路中电场随时间变化的图象如图所示,能发射电磁波的电场是(  )
解析:图A中电场不随时间变化,不会产生磁场。图B和C中电场都随时间做均匀的变化,只能在周围产生稳定的磁场,也不会产生和发射电磁波。图D中电场随时间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场,而这磁场的变化也是不均匀的,又能产生变化的电场,从而交织成一个不可分割的统一体,即形成电磁场,能发射电磁波。
答案:D
10. 应用麦克斯韦的电磁场理论判断下列各图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中正确的是(每个选项中的上图是表示变化的场,下图是表示变化的场产生的另外的场)(  )
解析:A图中的上图磁场是稳定的,由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场,A图中的下图是错
误的;B图中的上图是均匀变化的电场,应该产生稳定的磁场,下图的磁场是稳定的,所以B图正确;C图中的上图是振荡的磁场,它能产生同频率的振荡电场,且相位相差π/2,C图是正确的;D图的上图是振荡的电场,在其周围空间产生振荡的磁场,但是下图中的图象与上图相比较,相位相差π,故不正确。所以只有B、C两图正确。
答案:BC
11.
如图所示是一个水平放置的圆环形玻璃小槽,槽内光滑,槽宽度和深度处处相同。现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中,让它受绝缘棒打击后获得一初速度v0。与此同时,有一变化的磁场垂直穿过圆环形玻璃小槽外径所对应的圆面积,磁感应强度B的大小跟时间成正比,方向竖直向下。设小球在运动过程中所带电荷量不变,那么(  )
A.小球受到的向心力大小不变
B.小球受到的向心力大小不断增加
C.洛伦兹力对小球做了功
D.小球受到的洛伦兹力大小与时间成正比
解析:根据麦克斯韦电磁场理论可知,磁感应强度随时间线性增大时将产生稳定的感应电场,根据楞次定律可知感应电场的方向与小球初速度方向相同,因小球带正电,故电场力对小球做正功,其速率增大,向心力的大小(m)随之增大,选项A错误,B正确。带电小球所受的洛伦兹力F=qBv,因为速率v随时间逐渐增大,且B∝t,故选项D错误。因洛伦兹力对运动电荷不做功,故选项C错误。
答案:B
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1. 在LC电路产生电磁振荡的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电容器放电完毕时刻,电路中的磁场能最小
B.电路中的电流最大的时刻,电路中的磁场能最大
C.电容器极板上的电荷最多时,电场能最大
D.电容器放电完毕时刻,回路中电流为零
E.提高充电电压,能使振荡周期变大
F.电路中电流最小时,电场能最小
解析:电容器放电完毕时刻,电流最大,磁场能最大,A错;同理D错;振荡电路的周期T=2π,与充电电压无关,E错,电路中电流为零时,电场能增大,磁场能最小,F错。
答案:BC
2. 实际的LC电磁振荡电路中,如果没有外界能量的适时补充,振荡电流的振幅总是要逐渐减小,下述各种情况中,哪些是造成振幅减小的原因(  )
A.线圈的自感电动势对电流的阻碍作用
B.电路中的电阻对电流的阻碍作用
C.线圈铁芯上涡流产生的电热
D.向周围空间辐射电磁波
解析:线圈自感电流的阻碍作用,是把电流的能量转化为磁场能,不会造成振荡能量的损失,振幅不会减小,A错误;电路中电阻对电流的阻碍作用使部分电能转化为内能,从而造成振荡能量的损失,使振幅减小,B正确;线圈铁芯上涡流产生的电热,也是由振荡能量转化来的,也会引起振荡能量的损失,使振幅减小,C正确;向周围空间辐射电磁波,使振荡能量以电磁波的形式散发出去,引起振荡能量的损失,使振幅减小,故D正确。
答案:BCD
3. 如图所示是LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是(  )
A.电容器正在放电
B.电容器正在充电
C.电感线圈中的电流正在增大
D.电容器两极板间的电场能正在减小
解析:由题图中螺线管中的磁感线方向可以判定出此时LC电路正在逆时针充电,A错。电流正在减小,电感线圈中的磁场能正在减弱,两极板间的电场能正在增大,故B选项对。
答案:B
4.
如图所示的振荡电路中,电感电阻忽略不计,在振荡过程中的某一状态,此时电路中电流达到峰值,下列说法正确的是(  )
A.此时电容器极板间的场强最大
B.此时自感线圈L产生的感应电动势最大
C.此时穿过线圈L的磁通量的变化率为零
D.此时电容器和自感线圈两端的电压均为零
解析:由电流与电场、感应电动势为同步异变关系,可判断出A、B错误,D正确。电流最大时电流的变化率为零,C正确。
答案:CD
5.
如图所示的电路中,L是自感系数很大的、用铜导线绕成的线圈,其电阻可以忽略不计,开关S原来是闭合的。当开关S断开瞬间,则(  )
A.L中的电流方向不变
B.灯泡D要过一会儿才熄灭
C.LC电路将产生电磁振荡,刚断开瞬间,磁场能最大
D.电容器将放电,电场能将变为磁场能
解析:S断开瞬间,灯泡立即熄灭,电容器所带电荷量为零,对电容器充电,电流由最大值减小;断开瞬间,i最大,磁场能最大。
答案:AC
6.
如图所示,L为电阻不计的自感线圈,已知LC电路振荡周期为T,开关S闭合一段时间。S断开时开始计时,当t=T/8时,L内部磁感应强度的方向和电容器极板间电场强度的方向分别为(  )
A.向下、向下 B.向上、向下
C.向上、向上 D.向下、向上
解析:开关S闭合时,由于自感线圈电阻不计,故电容器两端的电压为零,电容器不带电。当开关S断开时,由于线圈的自感作用,电流不能立即减小为零,对电容器开始充电,当t=T/8时,线圈中电流方向向上,由安培定则可知,此时L内部磁感应强度方向向下,电容器上极板此时带正电,电场方向向下。故选项A正确。
答案:A
7. 如图1甲所示的振荡电路中,电容器极板间电压随时间变化的规律如图1乙所示,则电路中振荡电流随时间变化的图象是图2中的(回路中振荡电流以逆时针方向为正)(  )
解析:电容器极板间电压U=,随电容器极板上电荷量的增大而增大,随电荷量的减小而减小。从图乙可以看出,在0~这段时间内是充电过程,且UAB>0,即φA>φB,A板应带正电,只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电,同时考虑到t=0时刻电压为零,电容器极板上的电荷量为零,电流最大,即t=0时刻,电流为负向最大,所以选项D正确。
答案:D
8.
如图所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10-2 s。自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时,当t=3.4×10-2 s时,电容器正处于________状态(填“充电”、“放电”、“充电完毕”或“放电完毕”),这时电容器的上极板________(填“带正电”、“带负电”或“不带电”)。
解析:
电磁振荡过程是电路中振荡电流、电容器带电量等物理量周期性变化的过程,为分析某时刻t(t>T)的振荡情况,可由下列变换式t=nT+t′(n为正整数,0<t′<T),转而分析t′时刻的振荡状态。由t=3.4×10-2 s=2×10-2 s+1.4×10-2 s=T+t′,则<t′<,t时刻与t′时刻电路振荡状态相同。作出振荡电流i随时间变化的图象如图所示,t轴上方图线表示振荡电流沿逆时针方向。在~时间内,振荡电流不断减小,磁场能不断减小,电场能不断增加,因此电容器处于充电状态。从图线处于t轴下方可知,电路中振荡电流沿顺时针方向,故电容器上极板应带正电。
答案:充电 带正电
9. LC振荡电路在t1和t2时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示,若t2-t1=,则(  )
A.在t1时刻电容器正充电
B.在t2时刻电容器两极间电场正在增强
C.在t1时刻电路中电流正在增大
D.在t2时刻自感线圈中磁场正在增强
解析:由t2-t1=知t2-t1=,从题图可看出t1、t2两个时刻螺线管处的电流都是从左向右穿过螺线管,由于电流方向是正电荷运动方向,对t1时刻正电荷从左极板流出然后穿过螺线管,正处于放电状态,只要是放电,振荡电流就是增大的,故A不对,C对。对t2时刻,电流从左向右通过螺线管,而右极板带正电,说明正电荷正往右极板上聚集,所以t2时刻电容器在充电,随着极板上电荷增多,两极间电场增强,故B对,又由于充电过程振荡电流总是减小的,故线圈中磁场也减弱,故D不对。
答案:BC
10. 在LC振荡电路中,如已知电容C,并测得电路的固有振荡周期为T,即可求得电感L。为了提高测量精度,需多次改变C值并测得相应的T值。现将测得的六组数据标示在以C为横坐标,以T2为纵坐标的坐标纸上,即图中用“×”表示的点,如图所示。
(1)T、L、C的关系为________。
(2)根据图中给出的数据点做出T2与C的关系图形,并求电感L的值。
解析:本题主要考查两点:一是考查考生能否根据正确的作图规则画出T2-C图象(图象应尽量通过或靠近比较多的数据点,不通过图象的数据点应尽量较均匀地分布在图线的两侧);二是考查考生的数形结合能力。考生需将LC回路的固有周期公式T=2π变换成T2=4π2LC,从而认识到T2-C图线为一过坐标原点的直线(在本题中,横、纵坐标的起点不为零,图线在纵轴上有一正截距值),图象的斜率为4π2L,L=,只有正确作出图线,并得到L=,才可能计算出L的测量平均值为0.0351~0.0389 H范围内的某一数值。
答案:(1)T=2π (2)如图所示 0.0351~0.0389 H均可
11.
如图所示,电源的电动势为E,电容器的电容为C,线圈的电感为L。将开关S从a拨向b,经过一段时间后电容器放电完毕。求电容器的放电时间,放电电流的平均值是多少。
解析:电容器放电时间为T,与电源电动势无关,
即t=×2π=π。在T内电流平均值为===。
答案:π 
12. 有一LC振荡电路,自感系数为30 μH。电容可调范围为1.2~270 pF。求:
(1)回路产生电磁波的频率范围。
(2)最大波长与最小波长的比值。
解析:(1)因为f=,所以fmax==× Hz=×109 Hz。
fmin==× Hz
=×108 Hz。其电磁波的频率范围是:×108~×109 Hz。
(2)因为λ==c·2π,
所以===15。
答案:见解析
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1. 下列说法正确的是(  )
A.电磁波的发射过程中,必须对信号进行调制
B.电磁波的发射过程中,必须使信号产生电谐振
C.电磁波的接收过程中,必须把传输信号加到高频电流上
D.雷达在能见度低的黑夜将无法使用
E.雷达采用的微波具有很高的频率
F.雷达采用微波的原因是微波具有直线传播的特性
解析:在接收过程中,必须使接收器频率与信号频率相同,即发生电谐振,B错;发射过程必须进行调制,接收过程必须进行解调,C错;雷达在黑夜中依然能够使用,D错。
答案:AEF
2. 下列关于无线电波的叙述中,正确的是(  )
A.无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波
B.无线电波在任何介质中传播速度均为3.00×108 m/s
C.无线电波不能产生干涉和衍射现象
D.无线电波由真空进入介质传播时,波长变短
解析:无线电波中长波波长有几十千米,微波中的毫米波只有几毫米,A项正确;无线电波在介质中的传播速度小于在真空中的传播速度3.00×108 m/s,B项错误;无线电波也能产生干涉和衍射现象,C项错误;由λ=无线电波由真空进入介质传播时,由于波速减小可知波长最短,D项正确。
答案:AD
3. 下列几种方式中,能提高振荡电路向外辐射能量本领的有(  )
A.减小振荡电路中的频率
B.增加振荡时的电压
C.增加电容器充电的电荷量
D.用开放电路,不用闭合电路
解析:提高电磁波发射本领的途径是提高振荡频率和用开放电路,与电压和电荷量无关。故正确答案为D。
答案:D
4. 下列说法正确的是(  )
A.发射出去的电磁波,可以传到无限远处
B.无线电波遇到导体,就可以在导体中激起同频率的振荡电流
C.波长越短的电磁波,越接近直线传播
D.移动电话是利用无线电波进行通信的
解析:无线电波在传播过程中,遇到障碍物就被吸收一部分,遇到导体,会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流),故B对,A错;波长越短,传播方式越接近光的直线传播,移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段,C、D正确。
答案:BCD
5. 一台最简单的收音机,除了接收天线和扬声器外,至少还必须具备下列哪几个单元电路(  )
A.调谐电路 B.调制电路
C.振荡电路 D.检波电路
解析:由接收电路可知,选项A、D正确。
答案:AD
6. 如图所示为调幅振荡电流图象,此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段(  )
A.经调制后 B.经调谐后
C.经检波后 D.耳机中
解析:为了把信号传递出去,需要将信号“加”到高频振荡电流上,这就是调制。而图象是将信号加上后使高频振荡电流的振幅随信号变化,这叫调幅。在接收电路中,经过调谐,回路中将出现调幅振荡电流,经检波后,低频信号从高频电流中还原出来,而在耳机中只有低频信号电流,A、B正确。
答案:AB
7. 调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到较低频率电台发出的信号,要收到该电台的信号,可采用下列何种办法(  )
A.增加调谐电路中线圈的匝数
B.加大电源电压
C.在线圈两端并联一个较小的电容器
D.减小电源电压
解析:无法接收较低频率电台发出的信号是由于调谐电路频率较高,根据f=,可采用的办法有增大线圈自感系数,或增大电容器的电容,选项A正确。
答案:A
8.
实际发射无线电波如图所示,高频振荡器产生高频等幅振荡电流如图甲所示,人对着话筒说话产生低频振荡如图乙所示,根据以下图象,发射出去的电磁波图象就是图中哪一个(  )
解析:振荡器产生高频等幅振荡,话筒结构是里边有碳膜电阻,它的阻值随压力变化而变化。当我们对着它说话时,空气对它的压力随着声音而变化,那么它的电阻也就随声音信号而变化,振荡电流的振幅也就随着声音信号而变化,这就是调制。它不但影响了正半周,也影响了负半周,故选B。
答案:B
9. 在收音机的调谐电路中,线圈的自感系数为L,要想接收波长为λ的电台信号,应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)(  )
A. B.
C. D.
解析:由c=λf得接收到的频率f==,解得C=,故选项D正确。
答案:D
10.
某居住地A位于某山脉的一边,山脉的另一边P处建有一无线电波发射站,如图所示。该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为400 MHz的微波,已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s,求:
(1)该中波和微波的波长各是多少?
(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的?
(3)若两种波的接收效果不同,请说明哪一种波的接收效果更好?为什么?
解析:(1)由λ=知,λ1=750 m,λ2=0.75 m。
(2)无线电波绕过山脉到达A处,发生了衍射现象。
(3)频率为400 kHz的中波接收效果更好,因为它的波长长,衍射现象更明显。
答案:(1)750 m 0.75 m (2)衍射 (3)400 kHz接收效果好,因为它的波长长,衍射效果更好。
11. 在电视节目中,我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话,他们之间每一问一答总是迟“半拍”,这是为什么?如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话,一方讲话,另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话?(已知地球的质量为6.0×1024 kg,地球半径为6.4×106 m,引力常量为6.67×10-11 N·m2·kg-2)
解析:主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的,利用电磁波传递信息是需要时间的,设同步卫星高度为H,由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,即=m(R+H),
H=-R=3.6×107 m,则一方讲话另一方听到所需的最少时间是t==0.24 s。
答案:电磁波传递信息也是需要时间的 0.24 s
12. 某高速公路自动测速仪装置如图所示,雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波,每次发射时间为10-6 s,相邻两次发射时间间隔为t,当雷达向汽车发射无线电波时,在显示屏上呈现一个尖形波;在收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离,可以计算出汽车距雷达的距离,根据自动打下的纸带(如图所示),可求出车速。
请根据t1、t2、t、c求出汽车车速表达式。
解析:第1次测量时汽车距雷达的距离s1=,第二次测量时汽车距雷达的距离s2=,
时间间隔Δt=(t+t2)-(+)=t-,
则汽车速度v==。
答案:
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1. 关于电磁波的下列说法,不正确的是(  )
A.可见光的实质也是一种电磁波,红光波长最短
B.不同波长的电磁波,波长越小其频率越高
C.红外遥感是利用了红外线波长较长的特点
D.一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高,辐射越强
E.验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用
F.X射线可深入人的骨骼,杀死病变细胞
解析:在可见光中,红光波长最长,A错;X射线虽然有一定的穿透能力,但不能深入骨骼,F错。
答案:AF
2. 下列各组电磁波,按频率由高到低的正确排列顺序是(  )
A.无线电波、红外线、可见光、X射线
B.X射线、红外线、可见光、无线电波
C.X射线、可见光、红外线、无线电波
D.无线电波、可见光、红外线、X射线
解析:由c=fλ,得波长越长,频率越低。根据电磁波按波长排列顺序,可得按频率由高到低排列的顺序是X射线、可见光、红外线、无线电波,C正确。
答案:C
3. 红外夜视镜在美国对伊拉克反美武装力量实施的夜间打击中起到重要作用,红外夜视镜是利用了(  )
A.红外线波长长,易绕过障碍物的特点
B.红外线的热效应强的特点
C.一切物体都在不停地辐射红外线的特点
D.红外线不可见的特点
解析:一切物体都在不停地辐射红外线,而且温度不同,辐射的红外线强度不同。
答案:C
4. 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行驶的汽车,即使汽车不开灯行驶,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
解析:所有的物体都能发出红外线,热的物体的红外辐射比冷的物体的强,间谍卫星上装的遥感照相机,实际上是红外探测器,它能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射,这是红外摄影的基础。再者,红外线波长比其他波(如可见光、紫外线、X射线)的长,有较好地穿透云雾的能力,故B正确。而其他选项的光不具备以上特点,故A、C、D错误。
答案:B
5. 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
解析: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。故正确的选项是C。
答案:C
6. 下列能说明电磁波具有能量的是(  )
A.微波炉可以加热食物
B.放在红外线区域的温度计升温很快
C.收音机调到某个台时,调谐电路发生电谐振
D.γ射线具有很强的穿透能力
解析:微波炉加热食物说明微波具有能量;红外线具有热作用,说明红外线具有能量;电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波;射线的贯穿能力说明射线具有很高的能量。故正确答案为A、B、C、D。
答案:ABCD
7. 下列说法中正确的是(  )
①夏天太阳光把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的
②医院里用X射线进行人体透视,是因为它是各种电磁波中穿透本领最大的
③科学家关注南极臭氧层空洞是因为它将使气候恶化
④在热学中所说的热辐射就是红外线辐射
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析:热效应最强的是红外线,热辐射即红外线辐射,①不正确,④正确;穿透本领最强的是γ射线,②不对;臭氧层能防止紫外线照射到地球上,使地球上的动植物免受过强紫外线的伤害,另外臭氧层空洞可引起气候恶化,③正确,故选D。
答案:D
8. 验钞机发出的光能使得钞票上的荧光物质发光;电视机、空调等家用电器的遥控器用它的光束来控制电视机、空调等家电。对于它们发出的光可判定:验钞机发出的光是________,遥控器发出的光是________。
解析:验钞机应用了紫外线的荧光效应,遥控器利用了红外线的遥感技术。
答案:紫外线 红外线
9. 关于电磁波,下列说法正确的是(  )
A.雷达是用X光来测定物体位置的设备
B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫解调
C.用红外线照射时,大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D.变化的电场可以产生变化的磁场
解析:雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备,A错;使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制,B错;用紫外线照射时,大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光,C错;均匀变化的电场产生恒定的磁场,而非均匀变化的电场产生变化的磁场,D正确。
答案:D
10. 一种电磁波射到半径为0.1 m的孔上,可以发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱中的(  )
A.红外线 B.可见光
C.无线电波 D.紫外线
解析:发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不大,无线电波波长大于1 mm,其他电磁波的波长都小于1 mm,故只有无线电波中大于0.1 m的波满足衍射条件。
答案:C
11. 日出和日落时太阳看起来特别红。这是由于(  )
A.光的色散 B.大气的全反射
C.大气的折射 D.红光的波长大
解析:太阳初升和西沉时,阳光通过较厚的空气层。紫光、蓝光的波长较短,被空气吸收得较多;而红光的波长较长,被吸收得最少,直射而来的红光也就最多。因此,这时候太阳呈现红色。
答案:D
12.
太阳光通过棱镜时,在竖直放置的屏幕上形成如图所示的光带(忽略棱镜对各色光的吸收)。若将灵敏温度计的球部放在屏幕上的MN、NP、PQ区域时,在哪个区域上升的示数最大(  )
A.MN B.NP
C.PQ D.无法确定
解析:由光的色散可知,从Q→M各频段的电磁波依次为红外线→可见光→紫外线,由于红外线的热作用最强,故选C。
答案:C
13. 家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的新型灶具,主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成,接通电源后,220 V的交流电经变压器,一方面在次级产生3.4 V交流电对磁控管加热,另一方面在次级产生2000 V高压,经整流加到磁控管的阴、阳两极之间,使磁控管产生频率为2450 MHz的微波,微波输送至金属制成的加热器(炉腔),被来回反射,微波的电磁作用使食物内分子高频地振动同时内外迅速变热,并能最大限度地保存食物中的维生素。
(1)试计算变压器的升压变压比。
(2)导体可反射微波,绝缘体可使微波透射,而食物通常含有的成份是________,较易吸收微波能且转换成热,故在使用微波炉时应注意(  )
A.用金属容器将食物放入炉内加热
B.用陶瓷容器将食物放入炉内加热
C.将微波炉置于磁性材料周围
D.将微波炉远离磁性材料周围
解析:(1)变压器输出电压U2=2000 V,
输入电压U1=220 V,则有===。
(2)食物内通常含有的成份是蛋白质、水、脂肪,易吸收微波而转换成热;由于导体能反射微波,绝缘体使微波透射,所以应用陶瓷容器盛食物,为避免对磁控管的影响,微波炉应远离磁性材料。
答案:(1)11∶100 (2)蛋白质,水,脂肪 BD
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