14.1 电磁波的发现
新提升·课时作业
基础达标
1．真空中所有的电磁波都具有相同的( )
A．频率 B．波长
C．波速 D．能量
【答案】 C
2．(多选)在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是( )
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
【解析】 由物理学史可知，奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，A正确；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，B错误；库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，C正确；洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，D错误．【出处：21教育名师】
【答案】 AC
3．关于电磁场理论，下列叙述不正确的是( )
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场
D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关，A正确；周期性变化的磁场产生同频率变化的电场，B正确；由电磁场的定义可知C也正确；只有变化的电场周围存在磁场，变化的磁场周围存在电场，故D错误．
【答案】 D
4．关于电磁波的传播速度，以下说法正确的是( )
A．电磁波的频率越高，传播速度越大
B．电磁波的波长越长，传播速度越大
C．电磁波的能量越大，传播速度越大
D．所有电磁波在真空中传播速度都相等
【解析】 电磁波的传播速度由频率和介质共同决定，A、B描述比较片面，错误；电磁波的速度与能量无关，C错；所有电磁波在真空中传播速度都等于光速，D对．
【答案】 D
5．关于机械波和电磁波，下列说法中错误的是( )
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．机械波和电磁波都可以传递能量
C．波长、频率和波速间的关系，即v＝λf，对机械波和电磁波都适用
D．机械波和电磁波都能发生衍射和干涉现象
【解析】 本题考查机械波与电磁波的区别，机械波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质，所以A不正确；干涉、衍射是波特有的现象，D正确；公式v＝λf，对一切波都适用，故B、C都正确．www.21-cn-jy.com
【答案】 A
6．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，判断下列说法正确的是( )
A．电场周围一定产生磁场，磁场周围也一定产生电场
B．变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围也一定产生电场
C．变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．电磁波在真空中的传播速度为3.0×108 m/s
【解析】 根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场周围才能产生磁场，变化的磁场周围方能产生电场，但变化的电场周围不一定产生变化的磁场，如均匀变化的电场产生的是稳定的磁场．21cnjy.com
【答案】 BD
7．声呐(水声测位仪)向水中发出的超声波遇到障碍物(如鱼群、潜水艇、礁石等)后被反射，测出从发出超声波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位；雷达则向空中发射电磁波，遇到障碍物后被反射，同样根据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位．超声波与电磁波相比较，下列说法正确的有( )
A．超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量
B．这两种波都既可以在介质中传播，也可以在真空中传播
C．在空气中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比较，这两种波在空气中传播时均具有较大的传播速度
D．这两种波传播时，在一个周期内均向前传播了两个波长
【解析】 声呐发出的超声波是机械波，不可以在真空中传播，机械波在空气中传播时速度小，在其他介质中传播时速度大，而电磁波正好相反，故只有A项正确．
【答案】 A
8．下列说法中正确的是( )
A．任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场，振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场
B．任何电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场
C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场
D．电场和磁场总是相互联系形成一个不可分离的统一体
【解析】 变化的电场(或磁场)在周围空间产生磁场(或电场)；均匀变化的电场(或磁场)在周围空间产生恒定的磁场(或电场)；振荡电场(或磁场)在周围空间产生同频率的振荡磁场(或电场)．2·1·c·n·j·y
【答案】 C
9．(多选)电磁波与机械波相比较( )
A．电磁波传播不需介质，机械波需要介质
B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一介质中传播速度相同
C．电磁波和机械波都不能产生干涉
D．电磁波和机械波都能产生衍射
【解析】 电磁波的传播不需要介质，而机械波的传播需要介质，在同种介质中，不同频率的电磁波传播速度不同．电磁波和机械波有波的特性，故能发生干涉和衍射现象，故A、D项正确．【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】 AD
10．一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图象如下图，A是发射时的雷达探索波的脉冲波形，B是敌机反射回来的脉冲波形，则敌机距雷达站的距离是( )
A．9×105 m B．4.5×105 m
C．3×105 m D．无法确定
【解析】 由题图知两波形相差3×10－3 s，即敌机与雷达站距离为s＝vt＝3×108××3×10－3 m＝4.5×105 m，故B正确．21世纪教育网版权所有
【答案】 B
能力提升
1.
如图所示，带电的平行板电容器C，当用绝缘工具缓缓拉大板间距离的过程中，在电容器周围空间( )
A．会产生变化的磁场
B．会产生稳定的磁场
C．不产生磁场
D．会产生周期性变化的磁场
【解析】 由于电容器始终跟电源相连，两极板间电压不变，根据E＝可知在d缓慢增大时，E是非均匀变化的，因此在其周围产生变化的磁场．21教育网
【答案】 A
2．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场．当产生的电场的电场线如图所示时，可能是( )21·世纪*教育网
A．向上方向的磁场在增强
B．向上方向的磁场在减弱
C．向上方向的磁场先增强，然后反向减弱
D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强
【解析】 在电磁感应现象的规律中，当一个闭合回路中由于通过它的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化造成的．麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场．判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律，只不过是用电场线方向代替了电流方向．向上方向的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则感应电流方向如图中E的方向所示，选项A正确、B错误．同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，也会得到图中E的方向，选项C正确、D错误．www-2-1-cnjy-com
【答案】 AC
3．手机A的号码为12345670002，手机B的号码为12345670008，用手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示手机A的号码为12345670002.若将手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨打手机A，则手机A( )2-1-c-n-j-y
A．发出响声，并显示B的号码为12345670008
B．不发出响声，但显示B的号码为12345670008
C．不发出响声，但显示B的号码为12345670002
D．既不发出响声，也不显示号码
【解析】 电磁波可以在真空中传播，而声波的传播则需要介质，当手机B拨打手机A时(A置于一透明真空罩中)，A能显示B的号码，不能发出响声，即选项B正确．
【答案】 B
4．(多选)各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是( )
【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论，可以作如下判断：A图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；C图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生向外扩展的电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生持续的电磁波．21*cnjy*com
【答案】 BD
5．(多选)如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆管内，有一直径略小于管内径的带正电的小球，正以速度v0沿逆时针方向匀速运动(俯视)．若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球的带电荷量不变，那么( )21·cn·jy·com
A．小球对玻璃管的压力不断增大
B．小球受到的磁场力不断增大
C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动
D．磁场力对小球一直不做功
【解析】 因为玻璃圆管所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功．由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向(俯视)．在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动．小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作用；管内壁的弹力FN和磁场的洛伦兹力F＝Bqv，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力．考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力FN和洛伦兹力F不一定始终在增大．磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功．【来源：21cnj*y.co*m】
【答案】 CD
14.2 电磁振荡
新提升·课时作业
基础达标
1．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．麦克斯韦用实验成功地证明了电磁波的存在
B．电磁波为横波，且它的传播不需要借助任何介质
C．恒定的磁场有时也能产生电场
D．均匀变化的电场一定能形成电磁波
【解析】 赫兹用实验证明了电磁波的存在，A错；电磁波为横波，传播不需要介质，B对；只有变化的磁场，才能产生电场，C错；均匀变化的电场产生稳定的磁场；不能产生电磁波，D错．2-1-c-n-j-y
【答案】 B
2．两个相同的LC振荡电路中，充电完毕时两极板电压分别为U1和U2，且U1＝2U2，则它们的振荡周期T1和T2关系为( )21*cnjy*com
A．T1＝T2 B．T1＝T2/2
C．T1＝2T2 D．T1＝T2/
【解析】 由T＝2π知，振荡周期与电压大小无关，则选项A正确．
【答案】 A
3．如图所示的LC振荡电路中，先把开关S掷到1处给电容器C充电，充好电后开关S再掷到2处(组成LC振荡电路)，这时电容器开始放电，但电流不能立刻达到最大值，而一直到放电完毕时电流才达到最大值，这与我们平常用盆子向外泼水的例子不相符，这是因为( )【来源：21cnj*y.co*m】
A．线圈的自感作用
B．电容器本身特点
C．电子做定向移动需要一定的时间
D．以上答案都错误
【解析】 电容器放电，通过线圈的电流增大，由于线圈的自感作用，自感电动势与原电流反向，延缓了电流的增大，选项A正确．21教育名师原创作品
【答案】 A
4．(多选)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( )21*cnjy*com
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．www-2-1-cnjy-com
【答案】 CD
5．在LC振荡电路中，电容器上的带电量从最大值变化到零所需的最短时间是( )
A. B.
C．π D．2π
【解析】 LC振荡电路的周期T＝2π，其电容器上的带电荷量从最大值变化到零的最短时间t＝T/4，故t＝.www.21-cn-jy.com
【答案】 B
6.
LC回路中电容器两极板间的电压U随时间t变化的关系如右图所示，则得( )
A．在t1时刻，电路中的电流最大
B．在t2时刻，电路中的磁场能最小
C．在t2～t3时间内，电路中的电场能不断增大
D．在t3～t4时间内，电容器的带电荷量不断增大
【解析】 在t1时刻，LC回路中电容器两板间的电压最大，电场能最大，磁场能为零，对应电流为零，A错误．在t2时刻，电压为零，电场能最小，磁场能最大，B错误．在t2～t3时间内，电容器电压增大，电场能不断增大，C正确．在t3～t4时间内，电压变小，电容器的带电量不断减小，D错误．【出处：21教育名师】
【答案】 C
7．在LC振荡电路中，已知电容器的电容为C，振荡电流i＝Imsinωt，则此电路中线圈的自感系数为多大？【版权所有：21教育】
【解析】 LC振荡电路的振荡周期T＝2π，而T＝.故＝，解得电路中线圈的自感系数为L＝.
【答案】
能力提升
1．如图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所示，则电路中振荡电流随时间变化的图象是图中的(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．而图乙可以看出，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
2．在LC振荡电路中，电容器C的带电荷量q随时间t变化的图象如下图所示．在1×10－6s到2×10－6s内，关于电容器的充(放)电过程及由此产生的电磁波的波长，正确的是( )
A．充电过程，波长为1 200 m
B．充电过程，波长为1 500 m
C．放电过程，波长为1 200 m
D．放电过程，波长为1 500 m
【解析】 由题图可知，在1×10－6s到2×10－6s内，电容器C的带电荷量由0增加到最多，因此是充电过程．电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期，那么电磁波的波长为λ＝cT＝3×108×4×10－6m＝1 200 m.21cnjy.com
【答案】 A
3．如右图所示是LC振荡电路某时刻的情况，则( )
A．电容器正在充电
B．电感线圈中的磁场能正在减少
C．电感线圈中的电流正在减少
D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
【解析】 由安培定则判断电流方向如右图所示．可知电容器在放电，电容器极板上的电荷量正在减少，电路中电流正在增大，电感线圈中的磁场能正在增加，故选项A、B、C错误．感应电动势总是阻碍引起感应电动势的磁通量的变化，而磁通量变化是因电流变化而引起的，故选项D正确．21·cn·jy·com
【答案】 D
4．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值并相应测得T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点．2·1·c·n·j·y
(1)T、L、C的关系为________；
(2)根据图中所给出的数据点作出T2与C的关系图线；
(3)求得的L值是________．
【解析】 (1)由振荡电路的周期公式T＝2π可得T2＝4π2LC.
(2)如图所示．
(3)在如图所示的直线上任取两点，为减小误差，所取的两点间隔应尽可能大，
由T＝2π得
L＝，
L＝.
代入数据得L≈36.8 mH.
【答案】 (1)T2＝4π2LC (2)见解析图
(3)36.8 mH
5．在LC振荡电路中，线圈的自感系数L＝2.5 mH，电容C＝4 μF.
(1)该回路的周期是多大？(π取3.14)
(2)设t＝0时，电容器上电压最大，在t＝9.0×10－3 s时，通过线圈的电流是增大还是减小？这时电容器是处在充电过程还是放电过程？21世纪教育网版权所有
【解析】 (1)由电磁振荡的周期公式可得T＝2π＝2×3.14× s＝6.28×10－4 s.
(2)因为t＝9.0×10－3 s相当于14.33个周期，而<0.33T<，由电磁振荡的周期性，当t＝9.0×10－3 s时，LC回路中的电磁振荡正在第二个的变化过程中．【来源：21·世纪·教育·网】
t＝0时，电容器上电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，回路中电流随时间的变化规律如图所示：21·世纪*教育网
第一个内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个内，电容器被反向充电，电流由最大减小到零．
显然，在t＝9.0×10－3 s时，即在第二个内，线圈中的电流在减小，电容器正处在反向充电过程中．21教育网
【答案】 (1)6.28×10－4 s (2)减小 充电过程
14.3 电磁波的发射和接收
新提升·课时作业
基础达标
1．下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是( )
A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B．经过调制后的高频电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的高频电磁波在空间传播波长才能不变
D．经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号传递出去
【解析】 调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去，频率越高，传播信息能力越强，选项D正确，A错误；电磁波在空气中以接近光速传播，选项B错误；由v＝λf知，波长与波速和传播频率有关，选项C错误．2-1-c-n-j-y
【答案】 D
2．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为( )
A．天线处于变化的电磁场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路
B．天线只处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC电路
C．天线只是有选择地接收某台电信号，而其他电视台信号则不接收
D．天线将电磁波传输到电视机内
【解析】 处于变化的电磁场中的导体都会产生感应电动势．
【答案】 A
3．在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为电信号，这一过程完成了( )
A．电、光转化 B．光、电转化
C．光、电、光转化 D．电、光、电转化
【解析】 摄像管的摄像过程把光信号转化成了电信号，即把一幅图象按照各个部分的明暗情况，逐渐地变为强弱不同的信号电流，然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去，B正确，A、C、D错误．【出处：21教育名师】
【答案】 B
4．收音机正在收听700 kHz的电台播音，为了改收1400 kHz的电台，应调节收音机调谐电路的可变电容器，使其电容( )【版权所有：21教育】
A．减小到原来的 B．减小到原来的
C．增大到原来的2倍 D．增大到原来的4倍
【解析】 调谐电路(LC振荡电路)的频率公式为f＝，所以若要f增大为原来的2倍，必须使电容减小到原来的.21教育名师原创作品
【答案】 B
5．目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1000 MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法不正确的是( )21*cnjy*com
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反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，反射性能越强
【解析】 电磁波在真空中的传播速度等于光速，由c＝λf，可求得波长范围，A选项正确．恒定不变的电场或磁场不能产生变化的磁场与电场，从而形成电磁波，故B选项错误．依据2s＝c·t，我们测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离，C选项正确．波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，故D选项正确．
【答案】 B
6．图中(a)为一个调谐接收电路，图(b)、图(c)、图(d)为电路中的电流随时间变化的图象，则下列描述错误的是( )21教育网
A．i1是L1中的电流图象
B．i1是L2中的电流图象
C．i2是L2中的电流图象
D．i3是流过耳机的电流图象
【解析】 图(b)为接收电路接收到的高频调幅波，A对B错；图(c)为接收电路中经检波后的电流，C对，图(d)为通过耳机中的低频信号电流，D对．www-2-1-cnjy-com
【答案】 B
7．在LC振荡电路的电容器极板距离减小后与某一外来电磁波发生电谐振，那么振荡电路原来的周期T1与外来电磁波周期T2的关系是( )21世纪教育网版权所有
A．T1T2
C．T1＝T2 D．均有可能
【解析】 由题意知电容器极板间距减小后，即电容增大后发生电谐振，由T＝2π知，周期变大后才与电磁波的周期相同，故T1【答案】 A
8．收音机的调频电路由自感线圈和可变电容器组成，调节可变电容器的电容，可以改变调谐电路的频率．已知中波频率范围为535～1 605 kHz，那么，21cnjy.com
(1)收听中波段最低频率电台时的电容是收听最高频率电台电容的多少倍？
(2)收音机在中波段所接收的无线电波的波长范围是从多少米到多少米？
【解析】 (1)据公式f＝得＝
即＝2＝2＝9.
(2)据公式λ＝
得λ1＝＝m＝560.7 m
λ2＝＝m＝186.9 m.
【答案】 (1)9 (2)560.7 m～186.9 m
能力提升
1．一台无线电接收机，当接收频率为535 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容是360 pF.如果调谐回路里的电感线圈保持不变，要接收频率为1 605 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容应改变为( )21·cn·jy·com
A．40 pF B．120 pF
C．1 080 pF D．3 240 pF
【解析】 由f＝得f1＝535×103 Hz＝①，f2＝1605×103 Hz＝②.比较①、②得C＝40×10－12F＝40 pF.www.21-cn-jy.com
【答案】 A
2．在收音机的调谐电路中，线圈的自感系数为L，想要接收波长为λ的电台信号，应把调谐电路中电容器的电容调到(c为光速)( )【来源：21·世纪·教育·网】
A. B.
C. D.
【解析】 由λ＝知，想接收波长为λ的电台信号的频率f＝，应将调谐电路的频率也调至f，又f＝，所以＝，C＝，只有D正确．
【答案】 D
3．(多选)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】 无线电波中的长波波长为30 km，微波的波长可达0.001 m，故A正确；无线电波在真空中的波速为3.00×108 m/s，在其他介质中的速度均小于3.00×108 m/s，B错误；无线电波能产生干涉和衍射现象，由真空进入介质传播时，速度变小，由λ＝的波长变短，C错误，D正确．21·世纪*教育网
【答案】 AD
4．如图所示为某收音机接收电路，其电感L＝10－3 mH，为了接收波长为500 m的电磁波，其电容C应调到________．2·1·c·n·j·y
【解析】 该电磁波的频率为f＝＝Hz＝6×105 Hz，那么该电路的固有频率也应调到f.由电磁振荡的频率公式得：C＝，代入数据得：C≈7.04×10－2μF.
【答案】 7.04×10－2μF
5．按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.5 W/m2.若某小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1 W，那么在距离该通讯装置________m以外是符合规定的安全区域(已知球面面积S＝4πR2)．
【解析】 以发射中心为圆心、R为半径作一球面，则该球面外为安全区，在球面上，单位面积上受到的电磁辐射强度≤0.50 W/m2.由题意知：≤0.50 21*cnjy*com
W/m2，解得：R≥0.40 m.
【答案】 0.40
6．某卫星地面站向地球同步通信卫星发送无线电波，经它立即转发到另一卫星地面站，测得从发送开始到地面站接收到电磁波的时间为0.24 s，取地球半径为6400 km.据此条件估算地球的质量为多少千克．(结果取1位有效数字，G＝6.67×10－11N·m2/kg2)
【解析】 由x＝ct可知同步卫星距地面的高度h＝ct＝×3×108×0.24 m＝3.6×107 m．由牛顿运动定律可知＝m2(R＋h)，【来源：21cnj*y.co*m】
故地球质量M＝(R＋h)3
＝kg
≈6×1024kg.
【答案】 6×1024kg
14.4 电磁波与信息化社会 14.5 电磁波谱
新提升·课时作业
基础达标
1．关于电视信号的发射，下列说法不正确的是( )
A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
B．摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上，才能向外发射
C．声音信号和图象信号是同步向外发射的
D．电视台发射的是带有信号的高频电磁波
【解析】 摄像管输出的电信号必须经过调制才向外发射，即加在高频等幅振荡电流上，电视台发射带有声音信号、图象信号的高频电磁波，故B、C、D正确，A错误．
【答案】 A
2．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，古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信息的鼓，关于声音与光，下列说法正确的是( )2-1-c-n-j-y
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】 波动过程既能传递能量，又能传递信息，光与声音虽然都是波动，但二者本质不同，即产生机理不同：光是电磁波，是物质，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．www.21-cn-jy.com
【答案】 C
3．关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是( )
A．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信
B．光纤通信具有传输信息量大、抗干扰能力强及光能损耗小等优点
C．电磁波可以在真空中传播
D．电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大
【解析】 这是一道关于电磁波和现代通信的问题，卫星通信就是以人造地球卫星作为中继站进行通信的；光纤通信的优点是容量大、不受电磁干扰、通信质量高、传输损耗小等；电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，它的传播速度为光速．不同频率的电磁波，在真空中传播的速度是一样的．21*cnjy*com
【答案】 D
4．关于电磁波的特征和应用，下列说法正确的是( )
A．红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体
B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C．电磁波谱中频率最大的为γ射线，最容易发生衍射现象
D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光
【解析】 X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，红外线没有，A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；电磁波谱中频率最大的为γ射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，C错误．【来源：21·世纪·教育·网】
【答案】 D
5．(多选)下列说法中正确的是( )
A．电磁波具有能量
B．电磁波是一种物质
C．太阳辐射的能量集中在X射线附近
D．在紫外线附近太阳辐射的能量最强
【解析】 电磁波是一种物质，具有能量，A、B正确，太阳辐射的能量主要集中在可见光部分，C、D错．
【答案】 AB
6．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
7．一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱的区域是( )
A．γ射线 B．可见光
C．无线电波 D．紫外线
【解析】 波发生明显衍射现象的条件是，障碍物或孔的尺寸和波长相差不多或者比波长更小，电磁波中无线电波的波长范围大约在10－2 m以上，而红外线的波长范围在10－2～10－6 m，可见光、紫外线的波长更短，故只有无线电波通过直径为1 m的孔才发生明显的衍射，C正确．
【答案】 C
8．某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞行的飞机．设某一时刻从雷达站发出电磁波后再接收到反射波历时200 μs，经4 s后又发出一个电磁波，雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时186 μs，则该飞机的飞行速度多大？【来源：21cnj*y.co*m】
【解析】 由电磁波发射到接收到反射波历时200 μs，可算出此时飞机距雷达站的距离为
L1＝m＝3.0×104 m.
经4 s后，飞机距雷达站的距离为
L2＝m＝2.79×104 m.
在这4 s时间内飞机飞过的路程为
x＝L1－L2＝0.21×104 m.
故飞机飞行的速度为v＝＝m/s＝525 m/s.
【答案】 525 m/s
能力提升
1．利用雷达测云层距我们观察点距离时，电磁波从发射到接收共经历时间10－3s，则该云层离观测点多远( )21教育网
A．100 km B．200 km
C．150 km D．250 km
【解析】 根据公式s＝vt可以得，s＝3.0×108××10－3m＝1.5×105 m＝150 km.
【答案】 C
2．下列关于紫外线的几种说法中，正确的是( )
A．紫外线是一种紫色的可见光
B．紫外线的频率比红外线的频率低
C．紫外线可使钞票上的荧光物质发光
D．利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控
【解析】 紫外线波长比可见光中紫光的波长还短，不能引起视觉，是不可见光，其频率比可见光及红外线都要高；紫外线有荧光作用，钞票上的荧光物质受到紫外线照射时，能发出荧光．故A、B选项错误，而C选项正确；电视机等电器都是利用红外线遥控的，故D选项错误．www-2-1-cnjy-com
【答案】 C
3．防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播，关于红外线热像仪，下列说法中正确的是( )2·1·c·n·j·y
A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线波长较大，容易发生明显衍射
B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测体温
C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用
D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同
【解析】 不同射线具有不同的特点，就会有不同的用途，对红外线来说，主要特点就是一切物体都不停地发射红外线，并且发射的能量跟温度有关．红外线热像仪就是应用了红外线的这一特点，选D.21·世纪*教育网
【答案】 D
4．我国进行的大熊猫普查使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等，红外遥感主要利用了红外线的( )
A．热效应 B．相干性
C．反射性能好 D．波长长，易衍射
【解析】 红外遥感主要是利用了红外线波长长，易衍射的特点，故只有D正确．
【答案】 D
5．广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的微光(可见光)、人体透视用的X光，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4则( )
A．f1>f2>f3>f4 B．f1C．f1f4 D．f1>f2【解析】 中波段电磁波的波长较长，频率低，微波的频率高些，激光属于可见部分，比微波频率高，但比X光的频率低，因此有f1【答案】 B
6．“为了您和他人的安全，请您不要在飞机上使用手机和手提电脑”，这句警示语是乘坐过飞机的游客都听到过的．有些空难事故就是由于某位乘客在飞行的飞机上使用手机造成的.2001年、2002年都出现过此类问题，2003年某机场飞机降落时，机上有四位旅客同时使用了手机，使飞机降落偏离了8度，险些造成事故．请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢(包括游戏机)?21·cn·jy·com
【解析】 由于手机在使用或手提电脑无线上网时要发射电磁波，对飞机产生电磁干扰，而飞机上导航系统是非常复杂的，抗干扰能力不是很强．因此为了飞行安全，飞机上乘客不能使用手机和手提电脑．21世纪教育网版权所有
【答案】 见解析
