高中物理人教版选修3-4能力提升测试卷 ：第十四章电磁波 章末检测+Word版含答案

高中物理人教版选修3-4能力提升测试卷
第十四章电磁波 章末检测
(时间：60分钟；满分：100分)
一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)
1．(2018·合肥高二检测)下列关于电磁波的说法中不正确的是(　　)
A．麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在
B．电磁波从真空传入水中，波长将变短
C．医院中用于检查病情的“B超”利用了电磁波的反射原理
D．雷达可以利用自身发射电磁波的反射波来对目标进行定位
2．下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
3．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关灯行驶的汽车，即使车队离开，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
4．如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口直径的带正电的小球，以速率v0沿逆时针方向(从上往下看)匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上，磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场，设运动过程中小球带电量不变，那么(　　)
A．小球对玻璃圆环的压力一定不断增大
B．小球受到的磁场力一定不断增大
C．小球先沿逆时针方向减速运动，一段时间后再沿顺时针方向加速运动
D．磁场力对小球一直做功
5．据《飞行国际》报道称，中国制造的首款具有“隐身能力”和强大攻击力的第四代作战飞机“歼20”(如图所示)，使中国成为世界上第三个进入到第四代战机的研发序列中的国家。隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是(　　)
A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，你也不能看到它
B．使用吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分)
6．关于电磁波谱，下列说法中正确的是(　　)
A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
7．要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是(　　)
A．增大电容器两极板间的距离
B．使电感线圈匝数增多
C．尽可能使电场和磁场分散开
D．增大回路中的电容和电感
8．(2018·长沙高二检测)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至 1 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法正确的是(　　)
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在1.5 m至0.3 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
三、非选择题(本题共4小题，共52分)
9．(12分)如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4 s，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙，问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？
10．(12分)如图所示，S先接通a触点，让电容器充电后再接触b触点，设这时可变电容器的电容为C＝556 pF，电感L＝1 mH。
(1)经过多长时间电容C上的电荷第一次释放完？
(2)这段时间内电流如何变化？线圈两端电压如何变化？
11．(14分)飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5 kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若接收电路是由LC电路组成的，其中该接收装置里的电感线圈感应系数L＝4.0 mH，此时产生电谐振的电容为多大？
12．(14分)有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时(光速c＝3×108 m/s)，问：
(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强？
(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些？
答 案
1．解析：选C　麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故A正确；根据n＝可知，电磁波从真空传入水中，波长变短，故B正确；医院中用于检查病情的“B超”利用了超声波的反射原理，故C错误；雷达的工作原理是：发射电磁波对目标进行照射并接收其反射波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息，故D正确。
2．解析：选A　根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场能够在空间产生恒定电场，选项A正确；电磁波在真空和介质中传播的速度不相同，选项B错误；只要有电场和磁场，不一定就能产生电磁波，选项C错误；若介质密度不均匀，电磁波在同种介质中也会发生偏折，选项D错误。
3．解析：选B　一切物体都在不停地辐射红外线，B正确。
4．解析：选C　玻璃圆环处在均匀变化的磁场空间，所以感应出的稳定电场对带正电的小球做功，使小球先逆时针减速运动再顺时针加速运动，但磁场力方向时刻与小球圆周运动线速度方向垂直，所以对小球不做功；小球在水平面内沿轨道半径方向受两个力作用：环的挤压力FN和磁场的洛伦兹力F洛＝Bqv0，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以及磁感应强度的变化，挤压力FN和磁场的洛伦兹力F洛不一定始终在增大。综上所述，C正确。
5．解析：选B　雷达向外发射电磁波，当电磁波遇到飞机时就要发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，所以要想降低飞机的可探测性，可以使用吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，选项B正确。
6．解析：选AB　X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，故A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高 ，故B正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C、D错误。
7．解析：选AC　要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应从两个方面考虑，一是提高振荡频率，二是使电场和磁场尽可能地开放，所以选项C正确；由f＝可知，当增大电容器两极板间的距离时，C变小，f增大，选项A正确；使电感线圈匝数增多，L变大，f变小，选项B错误；增大回路中的L、C，f变小，选项D错误。
8．解析：选ACD　据λ＝，电磁波频率在200 MHz 至 1 000 MHz 的范围内，则电磁波的波长范围在0.3 m至 1.5 m 之间， 故A正确；雷达是利用电磁波的反射原理，波长越短，其反射性能越强；雷达和目标的距离s＝c·Δt，故C、D正确；电磁波的产生是依据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故B错误。
9．解析：雷达向东方发射电磁波时，没有反射回来的信号，向西方发射时，有反射回来的信号，所以目标在西方。
目标到雷达的距离
d＝＝ m
＝300 km。
答案：西方　300 km
10．解析：(1)根据T＝2π，该电路的振荡周期为T＝2π
＝2×3.14×s
≈4.68×10－6 s;
电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的时间t＝＝1.17×10－6 s。
(2)电流逐渐增大，线圈两端的电压逐渐减小。
答案：(1)1.17×10－6 s　(2)增大　减小
11．解析：由公式c＝λf得
λ＝＝ m＝8 000 m
再由公式f＝得
C＝
＝ F
≈4.5×10－9 F
答案：8 000 m　4.5×10－9 F
12．解析：(1)根据公式f＝，设波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波的频率分别为f1、f2、f3，则有
f1＝＝ Hz≈1 034 kHz
f2＝＝ Hz≈756 kHz
f3＝＝ Hz≈530 kHz
所以波长为397 m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强。
(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，由f＝知，应减小可变电容器的电容，由C＝知，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
答案：(1)波长为397 m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强　(2)旋出一些