人教版高中物理选修3-4　第十四章 电磁波 寒假复习题word版含答案

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人教版 高中物理 选修3-4 十四章 电磁波 寒假复习题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.下列说法正确的是(　　)
A． 医院里常用红外线杀菌消毒
B． 门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象
C． 光导纤维传输信号是利用光的干涉现象
D． 医生用彩超检查器官的病变是利用多普勒效应
2.下列电器中，工作时既需要接收电磁波，又需要发射电磁波的是(　　)
A． 手机
B． 收音机
C． 电视机
D． 手电筒
3.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
4.在LC振荡电路中，电容器C的带电量随时间变化图象如图所示，在1×10－6s到2×10－6s内，关于电容器充放电的判定及由此LC振荡电路产生的电磁波在真空中的波长，正确的结论是(　　)

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
5.某收音机的调谐范围是从f1＝550 kHz至f2＝1 650 kHz，在它的调谐电路里，若自感系数不变，则可变电容器的对应电容之比C1∶C2是(　　)
A． 9
B．
C． 3
D．
6.关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是(　　)
A． 发射长波、中波、短波的天线使用的是LC闭合电路
B． 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C． 使接收电路产生电谐振的过程叫做调制
D． 把声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫解调
7.LC振荡电路中电容器极板上电荷量q随时间t变化的图线如图，由图可知(　　)

A． 在t1时刻电路中的磁场能最大
B． 从t1到t2，电路中的电流值不断变小
C． 从t2到t3，电容器正在充电
D． 在t4时刻电容器的电场能最大
8.关于磁场，下列说法正确的是(　　)
A． 电荷周围一定存在磁场
B． 电流周围一定存在磁场
C． 电荷在磁场中一定要受到磁场力
D． 电流在磁场中一定要受到磁场力
9.我国成功将第十六颗“北斗”导航卫星送入太空，它在与地面通信时利用的是(　　)
A． 超声波
B． 电磁波
C． 紫外线
D． 可见光
10.微波是(　　)
A． 一种机械波，只能在介质中传播
B． 一种电磁波，只能在介质中传播
C． 一种机械波，其在真空中传播速度等于光速
D． 一种电磁波，比可见光更容易产生衍射现象
二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)
11.(多选)关于无线电波的传播，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
12.(多选)在日常生活中，摄像机、电视机是常见的电子产品，对它们的认识，下列说法正确的是(　　)
A． 摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置
B． 电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置
C． 摄像机在1秒内传送25帧图象
D． 电视机接收的画面是连续的
13.(多选)关于波，下列说法正确的是(　　)
A． 电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
B． 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C． 太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D． 电磁波频率越高，相同时间内传递的信息量越大
14.下列说法正确的是(　　)
A． 麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
B． 不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同
C． 做简谐运动的物体，每次经过同一位置时的位移和加速度均相同
D． 单色光的单缝衍射图样为：平行、等宽、等间距的亮暗相同的条纹E．自然光射到两种介质的界面时，调整入射角的大小，可以使反射光和折射光都成为偏振光
第Ⅱ卷
三、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
15.目前电能都是通过电网采用有线方式传输，人们一直梦想能无线传输电能，梦想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池．现在，一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展，也许人类的这一梦想不久就能实现．
(1)实现无线传输能量，涉及能量的__________、传播和接收．
(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波__________
A．在传输中很多能量被吸收
B．在传播中易受山脉阻隔
C．向各个方向传输能量
D．传输能量易造成电磁污染
(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关，实验测得P和R的部分数据如下表：

①上表中的x＝________，y＝________.
②根据表中的数据可归纳出P和R之间的关系为_____________________________________．
(4)为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图实验测得，接在乙线圈上的电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.
①若用该装置给充电功率为10 W的电池充电，则损失的功率为__________ W.
②若给甲线圈接入电压为220 V的电源，测得该线圈中的电流为0.195 A．这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为________ W.
(5)由于在传输过程中能量利用率过低，无线传播电能还处于实验室阶段．为早日告别电线，实现无线传输电能的工业化，还需解决一系列问题，请提出至少两个问题：______________.

16.在LC振荡电路中，如果C＝100 pF，要发出波长为30 m的无线电波，应用多大电感的电感线圈？
17.车载MP3可以把MP3中储存的音乐，以无线发射方式发射到车载调频立体声收音设备中，车主只需将汽车收音机的频率设定为车载MP3的频率，或让收音机搜索到该频率即可进行播放．如图为某种型号的车载MP3，若其设置频率为87.5 MHz，试求：

(1)所发射的无线电波的波速是多少？
(2)所发射的无线电波的波长是多少？
18.一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中刻度ab＝bc，则障碍物与雷达之间的距离是多大？

答案
1.【答案】D
【解析】紫外线能杀菌，紫外线总是伴随着紫光出现．根据紫外线能杀菌制成了杀菌的紫光灯．紫光灯中起杀菌作用的是紫外线．故A错误；门镜可以扩大视野是利用光的折射现象，故B错误；光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，故C错误；医生用彩超检查器官的病变是利用多普勒效应，故D正确．
2.【答案】A
【解析】手机既能发射电磁波，又能接收电磁波，故A正确；收音机只能接收电磁波，故B错误；电视机只能接收电磁波，故C错误；手电筒能够产生光，只能发射电磁波，故D错误．
3.【答案】A
【解析】变化的磁场能产生电场，A正确；若只有电场和磁场而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变化都不能产生电磁波，C错；光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B错；D选项中没强调是“均匀”介质，若介质密度不均匀会发生折射，故D错．
4.【答案】A
【解析】由题意可知，电容器在1×10－6s到2×10－6s内，电荷量在不断增加，说明正在充电；由图可知，T＝4×10－6s，根据λ＝CT＝3×108×4×10－6m＝1 200 m，故A正确，B、C、D错误．
5.【答案】A
【解析】根据LC回路的固有频率公式：f＝，
得：C＝，
所以可变电容器电容的最大值与最小值之比为＝＝9.
6.【答案】D
【解析】发射长波、中波、短波的天线使用的是LC开放式电路；故A错误，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，故B错误；使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故C错误；把声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫解调．故D正确．
7.【答案】C
【解析】在t1时刻，电路中的q最大，电场能最大，则磁场能最小．故A错误；在t1到t2时刻电路中的q不断减小，电场能减小，磁场能增大，电路中的电流值不断变大，故B错误；在t2到t3时刻电路中的q不断增加，说明电容器正在充电，故C正确；在t4时刻电路中的q等于0，说明电容器放电完毕，则电场能最小，故D错误．
8.【答案】B
【解析】运动的电荷周围一定存在磁场，静止的电荷周围不会产生磁场，故A错误；电荷的定向移动形成电流，则电流周围一定存在磁场；故B正确；若是静止电荷在磁场中或电荷的运动方向与磁场平行，不受到磁场力，故C错误；电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力，故D错误．
9.【答案】B
10.【答案】D
【解析】微波属于电磁波，它可以在真空中传播，传播速度等于光速；它的波长大于可见光，故比可见光更容易发生衍射现象．
11.【答案】BCD
【解析】无线电波在传播过程中，遇到障碍物就会被吸收一部分，遇到导体，会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流)，故A错误，B正确．波长越短，衍射现象越不明显，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，故C、D正确．
12.【答案】ABC
【解析】由题意可知，摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置；摄像机在1秒内传送25帧图象；电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置，电视机接收的画面是不连续的，一帧一帧的，故D错误．
13.【答案】BD
【解析】电磁波和声波都可以传递信息、也可以传播能量．故A错误．讲话时，将声波的转化为电信号，经电路处理后，由高频电磁波发射出去，所以手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波，故B正确．太阳光中的可见光是电磁波，医院“B超”中的超声波是声波，这两种波的波速不同．故C错误．电磁波是频率越高，相同时间内可承载的信息量越大．故D正确．
14.【答案】BCE
【解析】英国物理学家麦克斯韦在1860年建立了完整的电磁场理论并预言了电磁波存在，而赫兹通过实验对此进行了证实，故A错误；所有电磁波在真空中的传播速度均相同，故B正确；根据简谐运动的特征：a＝－，物体每次通过同一位置时，位移一定相同，加速度也一定相同，故C正确；双缝干涉条纹等间距，而单缝衍射条纹一定不等间距，即中央宽、两边窄的明暗相间的条纹，故D错误．自然光斜射到玻璃表面时，反射光和折射光都是偏振光，故E正确．
15.【答案】(1)发射　(2)C　(3)①8　64　②PR2＝1 600　(4)①18.6　②15.0
(5)仪器体积过大、对人体有伤害，传输距离太短等
【解析】(1)像电磁波一样，无线传输能量也需要发射、传播和接收的过程．
(2)电磁波可以向各个方向传播，而电能的输送需要定向传播．
(3)由表中的前三组数据和最后一组数据可以看出PR2＝1 600.
将R＝5带入上式得P＝64，所以y＝64；将P＝25带入得R＝8，所以x＝8.
(4)①由题意知，输电效率为η＝35%，则P总＝＝28.6 W
所以损失的功率为P损＝P总－P＝(28.6－10) W＝18.6 W.
②甲线圈输入功率为P总′＝UI＝(220×0.195) W＝42.9 W，
所以，乙线圈得到的功率，即灯泡的功率为P′＝P总′η＝42.9 W×35%＝15.0 W.
(5)因为在无线传输过程中，电磁波向各个方向传播是均等的，无法有效地控制方向性，所以为了更多地接收到电磁波，就需要接收仪器和发射点之间有较短的距离及接收器需有很大的体积．同时，向空间辐射较多的电磁波，对人体有害．
16.【答案】2.5 μH
【解析】由公式T＝2π和v＝，
得L＝
式中v＝3.0×108m/s，C＝100×10－12F，
L＝H＝2.5 μH
17.【答案】(1)3.0×108m/s　(2)3.43 m
【解析】(1)电磁波在空气中的传播速度大约是c＝3.0×108m/s
(2)f＝87.5 MHz＝8.75×107Hz，
λ＝＝m≈3.43 m
18.【答案】7.5×103m
【解析】图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达接收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab＝bc，可知无线电波由发射到返回所用时间为50 μs.
设雷达离障碍物的距离为s，无线电波来回时间为t，波速为c，由2s＝ct得s＝＝m＝7.5×103m