2018-2019学年教科版选修1-1 电磁场与电磁波 单元测试

第四章检测(A)
(时间:60分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分.在下列各小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确,全部选对得4分,选不全得2分,有错选或不答得0分)
1关于电磁波的下列说法中正确的是(　　)
A.法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在
B.电磁波不能在空气中传播
C.麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
D.电磁波可以在真空中传播
解析:麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验验证了电磁波的存在,故选项A、C错误;电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在真空中传播(传播速度等于光速),电磁波也可以在空气中传播(传播速度略小于光速),而声波、地震波等的传播需要介质,在真空中不能传播,故选项B错误,选项D正确.
答案:D
2甲坐在人民大会堂主席台前60 m处听报告,乙坐在家里离电视机5 m处看电视转播,已知乙所在处与人民大会堂相距1 km,不考虑其他因素,则(空气中声速为340 m/s)(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.甲先听到声音
B.乙先听到声音
C.甲、乙同时听到声音
D.不能确定
解析:声波由发言者传到主席台前60 m处需时间t1s=0.176 s,而乙听到声音需时间t2ss=0.014 7 s,t1>t2,所以选项B正确.
答案:B
3如图是某一固定线圈的磁通量的变化图像,在它周围空间产生的电场中的某一点电场强度E应是(　　)
A.逐渐增强
B.逐渐减弱
C.不变
D.无法确定
解析:磁通量均匀变化,说明磁场均匀变化,均变变化的磁场产生恒定的电场.选项C正确.
答案:C
4如图所示的四种磁场变化情况,能产生如图所示电场的是(　　)
解析:均匀变化的磁场才能产生稳定的电场,故选项A、C、D错误,选项B正确.
答案:B
5演示位移传感器的工作原理如图所示,物体M在导轨上平移时带动滑动变阻器的金属滑片P运动,通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小,假设电压表是理想的,则下述正确的是(　　)
A.物体移动时,电路中的电流会发生变化
B.物体不移动时,电压表的示数不会发生变化
C.物体不移动时,电路中没有电流
D.物体不移动时,电压表没有示数
解析:无论滑片怎么移动,接入电路中的电阻都不会发生变化,所以电路中的电流不会变化,电压表所测量的电压是滑动变阻器滑片左侧部分的电压,随物体的移动,电压表所测电压发生变化,物体不移动时电压表示数不变化,故选项B正确.
答案:B
6在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ随温度t的变化关系如图所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、保温双重功能.对此,以下判断正确的是(　　)
①通电后,其电功率先增大,后减小　②通电后,其电功率先减小,后增大　③当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1不变　④当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1和t2之间的某一值不变
A.①③ B.②③
C.②④ D.①④
解析:当电热灭蚊器温度由0 ℃升到t1的过程中,电阻器的电阻率ρ随温度升高而减小,其电阻R随之减小,由于加在灭蚊器上的电压U保持不变,灭蚊器的热功率P随之增大,当t=t1时,P=P1达到最大.当温度由t1升高到t2的过程中ρ增大,R增大,P减小;而温度越高,其与外界环境温度的差别也就越大,高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P'也就越大;因此在这之间的某一温度t3会有P=P3=P',即电热功率P减小到等于散热功率时,即达到保温;当tP',使温度自动升高到t3;当t>t3,P答案:D
7下列说法正确的是(　　)
A.电磁波是一种物质
B.所有电磁波都有共同的规律
C.频率不同的电磁波有不同的特性
D.低温物体不辐射红外线
解析:电磁波是一种物质,它们既有共性也有个性.所有的物体都能辐射红外线,选项D错误.
答案:ABC
8下列各种电磁波的波长范围由短到长排列的是(　　)
A.微波、红外线、紫外线
B.γ射线、X射线、紫外线
C.紫外线、红外线、无线电波
D.紫外线、X射线、γ射线
解析:电磁波谱按波长由短到长的排列顺序为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波.所以选项B、C正确,选项A、D错误.
答案:BC
9下列关于电磁波的认识中,正确的是(　　)
A.在真空中电磁波的传播速度跟光速相等
B.电磁波中每处的电场强度和磁感应强度方向总是相互垂直的,并与电磁波的传播方向垂直
C.电磁波和机械波都是依靠介质来传播的
D.只要空间某个区域存在电场和磁场,就能产生电磁波
解析:在真空中电磁波传播的速度等于光速,选项A正确;电磁波是横波,指电场强度和磁感应强度方向总是相互垂直,并与电磁波的传播方向垂直,所以选项B正确;电磁波的传播不需要介质,故选项C错误;周期性变化的电场在周围空间产生周期性变化的磁场,这样电磁场向四面八方传播出去才形成电磁波,故选项D错误.
答案:AB
10电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个低电压交流电场.在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容),四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置.由以上信息可知(　　)
A.电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指
B.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越大
C.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越小
D.如果用戴了普通手套的手触摸屏幕,照样能引起触摸屏动作
解析:电容触摸屏在原理上把人体当作电容器元件的一个极板,把导体层当作另一个极板,故选项A正确;手指与屏的接触面积越大,即两个极板的正对面积越大,电容越大,选项B正确,选项C错误;如果带了普通手套或手持不导电的物体触摸则没有反应,这是因为手与导体层距离较大,不能引起导体层电场的变化,选项D错误.
答案:AB
二、填空题(本题共2小题,每小题6分,共12分)
11自动门、生命探测器、非接触式红外测温仪、家电遥控系统等都使用了　　　　　传感器;空调机、电冰箱、微波炉、消毒碗柜等与温度控制相关的家用电器几乎都要用　　　　　传感器.?
解析:这是两种常见的传感器:红外线传感器和温度传感器.
答案:红外线　温度
12雷达是利用仿生学原理制成的用来对目标进行定位的现代化定位系统.海豚和蝙蝠也具有完全的声呐系统,它们能在黑暗中准确而快速地捕捉食物,避开敌害,远远优于现代化的定位系统.
(1)海豚的定位是利用自身发射的(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.电磁波 B.红外线
C.次声波 D.超声波
(2)雷达的定位是利用自身发射的(　　)
A.电磁波 B.红外线
C.次声波 D.超声波
(3)雷达定位一般是利用微波,这是因为微波具有?
　的特征.?
解析:(1)海豚具有声呐系统,靠发射声波并从物体上返回而定位,利用的是超声波,超声波频率高,波长短,直线性好,定位准确,选项D正确;(2)雷达是靠本身的一个电磁波发射和接收的装置,靠电磁波定位,选项A正确;(3)微波具有波长短,直射性好,能定向发射的特征的特征.
答案:(1)D　(2)A　(3)波长短,直射性好,能定向发射
三、计算题(本题共4小题,共48分)
13(10分)雷达发射出电磁波后,经过1.8×10-4 s收到敌机反射后的回波,则敌机距雷达站的距离约为多少?
解析:利用光的传播速度的大小,由公式dm=2.7×104 m.
答案:2.7×104 m
14(12分)无线电广播的中波段波长的范围是187~560 m,为了避免邻近电台干扰,两个电台的频率范围至少应差104 Hz,则在此波段中最多能容纳的电台个数约为多少?
解析:根据c=λf有f1Hz=1.6×106 Hz
f2Hz=5.36×105 Hz
则可知中波段频率范围为5.36×105~1.6×106 Hz
由于两个电台间的频率相差Δf=104 Hz,所以最多可容纳的电台个数约为
N≈106.
答案:106
15(12分)某雷达向外断续发射波长为20 cm的电磁波,发射一次称一个脉冲,每个脉冲持续时间为0.02 ms.则每个脉冲包含的振动次数是多少?
解析:n
答案:3×104
16(14分)如图为大型电子地磅电路图,电源电动势为E,内阻不计.不称物体时,滑片P在A端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流最小;称物体时,在压力作用下使滑片P下滑,滑动变阻器的有效电阻变小,电流变大,这样把电流对应的重力值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重力值.若滑动变阻器上A、B间距离为L,最大阻值等于定值电阻的阻值R0,已知每根弹簧的弹力与形变量成正比,比例系数为k,求所称重物的重力G与电流大小I的关系.
解析:设被称重物的重力为G时,弹簧向下压缩x,有 G=2kx
此时连在电路中的电阻RPB=R0
设电路中电流为I,E=I(R0+RPB)
解以上三式得G=2kL(2
答案:G=2kL(2