高中物理人教版选修3-4 习题 第十四章 第1节 电磁波的发现 Word版含解析
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| 名称 | 高中物理人教版选修3-4 习题 第十四章 第1节 电磁波的发现 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 57.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-12-26 09:58:57 | ||
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文档简介
1．(物理学史)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
答案 C
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C正确。
2．(电磁波)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
答案 C
解析 电磁波在真空中的传播速度相同，而电磁波的频率、波长、能量不一定相同，故C正确。
3．(电磁波)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
答案 B
解析 电磁波在真空中也能传播，A错误；衍射是一切波所特有的现象，B正确；电磁波是横波，横波能发生偏振现象，C错误；所有波都能传递信息，D错误。
4．(综合)电磁波与机械波具有的共同性质是 ( )
A．都是横波 B．都能传输能量
C．都能在真空中传播 D．都具有恒定的波速
答案 B
解析 电磁波是横波，但机械波有横波也有纵波，A错误；电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，B正确；机械波的传播需要介质，两者波速均随介质的变化而不同，C、D错误。
5．(电磁场理论)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
答案 C
解析 首先应知道闭合的电场线是由变化的磁场产生的，闭合的电场线类似于环形电流，根据楞次定律环形电流产生的磁场由B→A，阻碍原磁场的变化，所以BA方向的磁场在减弱，选C。
6．(综合)手机A的号码是133××××0002，手机B的号码是133××××0008。手机A呼叫手机B时，手机B发出响声且屏上显示手机A的号码“133××××0002”，若将手机A置于一透明真空玻璃罩中，用手机B呼叫手机A，则玻璃罩外面的人发现手机A( )
A．发出响声，并显示手机B的号码“133××××0008”
B．不发出响声，但显示手机B的号码“133××××0008”
C．不发出响声，但显示手机A的号码“133××××0002”
D．既不发出响声，也不显示号码
答案 B
解析 声波为机械波，传播需要介质，在真空中不能传播，光波、手机发射的信号均为电磁波，传播不需要介质，可以在真空中传播，故用手机B呼叫手机A时，玻璃罩外的人能看到手机A显示手机B的号码，但听不到声音，故B正确，A、C、D错误。
7．(综合)甲坐在人民大会堂台前60 m处听报告，乙坐在家里离电视机5 m处听电视转播，已知乙所在处与人民大会堂相距1000 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
答案 B
解析 声音传到甲所需时间为t1＝ s＝0.176 s；传到乙所需时间为t2＝ s＋ s＝0.018 s，故B正确。
B组：等级性水平训练
8．(电磁场理论)(多选)按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是( )
A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场
B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场
C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场
E．周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场
答案 BDE
解析 麦克斯韦电磁场理论的核心内容是：变化的电场产生磁场；变化的磁场产生电场。对此理论全面正确理解为：不变化的电场周围不产生磁场；变化的电场可以产生变化的磁场，也可产生不变化的磁场；均匀变化的电场产生稳定的磁场；周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。由变化的磁场产生电场的规律与上相似。由此可知，B、D、E正确。
9．(电磁场和电磁波)(多选)关于电磁场、电磁波的认识，下列说法正确的是( )
A．电磁波的传播需要介质
B．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变
C．电磁波传播的过程中也传递了能量
D．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
答案 BC
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，A错误；只有变化的电场(磁场)才能产生磁场(电场)，D错误。
10．(综合) 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
答案 B
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，向心力的大小随之增大，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D错误。因洛伦兹力对运动电荷不做功，故C错误。
11．(综合)我国“嫦娥三号”探测器在进行首次软着陆和自动巡视勘察时，地面工作人员通过电磁波实现对月球车的控制。已知由地面发射器发射的电磁波的波长为λ＝30 km，地面上的工作人员通过测量发现该电磁波由发射到被月球车接收所用的时间为t＝1.3 s，电磁波的速度为c＝3×108 m/s。则在发射器与月球车之间的距离相当于多少个波长？
答案 1.3×104个
解析 发射器与月球车之间的距离x＝ct＝3.9×108 m
相当于电磁波波长的个数n＝＝个＝1.3×104个。
12．(综合)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，计算结果保留两位有效数字)
答案 0.24 s
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得
＝m(R＋h)
h＝－R＝3.59×107 m
则一方讲话另一方听到所需的最少时间是
t＝＝0.24 s。
A．法拉第 B．赫兹 C．麦克斯韦 D．安培
答案 C
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C正确。
2．(电磁波)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
答案 C
解析 电磁波在真空中的传播速度相同，而电磁波的频率、波长、能量不一定相同，故C正确。
3．(电磁波)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
答案 B
解析 电磁波在真空中也能传播，A错误；衍射是一切波所特有的现象，B正确；电磁波是横波，横波能发生偏振现象，C错误；所有波都能传递信息，D错误。
4．(综合)电磁波与机械波具有的共同性质是 ( )
A．都是横波 B．都能传输能量
C．都能在真空中传播 D．都具有恒定的波速
答案 B
解析 电磁波是横波，但机械波有横波也有纵波，A错误；电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，B正确；机械波的传播需要介质，两者波速均随介质的变化而不同，C、D错误。
5．(电磁场理论)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
答案 C
解析 首先应知道闭合的电场线是由变化的磁场产生的，闭合的电场线类似于环形电流，根据楞次定律环形电流产生的磁场由B→A，阻碍原磁场的变化，所以BA方向的磁场在减弱，选C。
6．(综合)手机A的号码是133××××0002，手机B的号码是133××××0008。手机A呼叫手机B时，手机B发出响声且屏上显示手机A的号码“133××××0002”，若将手机A置于一透明真空玻璃罩中，用手机B呼叫手机A，则玻璃罩外面的人发现手机A( )
A．发出响声，并显示手机B的号码“133××××0008”
B．不发出响声，但显示手机B的号码“133××××0008”
C．不发出响声，但显示手机A的号码“133××××0002”
D．既不发出响声，也不显示号码
答案 B
解析 声波为机械波，传播需要介质，在真空中不能传播，光波、手机发射的信号均为电磁波，传播不需要介质，可以在真空中传播，故用手机B呼叫手机A时，玻璃罩外的人能看到手机A显示手机B的号码，但听不到声音，故B正确，A、C、D错误。
7．(综合)甲坐在人民大会堂台前60 m处听报告，乙坐在家里离电视机5 m处听电视转播，已知乙所在处与人民大会堂相距1000 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
答案 B
解析 声音传到甲所需时间为t1＝ s＝0.176 s；传到乙所需时间为t2＝ s＋ s＝0.018 s，故B正确。
B组：等级性水平训练
8．(电磁场理论)(多选)按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是( )
A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场
B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场
C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场
E．周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场
答案 BDE
解析 麦克斯韦电磁场理论的核心内容是：变化的电场产生磁场；变化的磁场产生电场。对此理论全面正确理解为：不变化的电场周围不产生磁场；变化的电场可以产生变化的磁场，也可产生不变化的磁场；均匀变化的电场产生稳定的磁场；周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。由变化的磁场产生电场的规律与上相似。由此可知，B、D、E正确。
9．(电磁场和电磁波)(多选)关于电磁场、电磁波的认识，下列说法正确的是( )
A．电磁波的传播需要介质
B．电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变
C．电磁波传播的过程中也传递了能量
D．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
答案 BC
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，A错误；只有变化的电场(磁场)才能产生磁场(电场)，D错误。
10．(综合) 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
答案 B
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，向心力的大小随之增大，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D错误。因洛伦兹力对运动电荷不做功，故C错误。
11．(综合)我国“嫦娥三号”探测器在进行首次软着陆和自动巡视勘察时，地面工作人员通过电磁波实现对月球车的控制。已知由地面发射器发射的电磁波的波长为λ＝30 km，地面上的工作人员通过测量发现该电磁波由发射到被月球车接收所用的时间为t＝1.3 s，电磁波的速度为c＝3×108 m/s。则在发射器与月球车之间的距离相当于多少个波长？
答案 1.3×104个
解析 发射器与月球车之间的距离x＝ct＝3.9×108 m
相当于电磁波波长的个数n＝＝个＝1.3×104个。
12．(综合)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，计算结果保留两位有效数字)
答案 0.24 s
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得
＝m(R＋h)
h＝－R＝3.59×107 m
则一方讲话另一方听到所需的最少时间是
t＝＝0.24 s。