上海市大境中学2019-2020学年高中物理沪科版选修3-4：电磁场与电磁波 章末综合复习测评（含解析）

电磁场与电磁波
1．关于电磁波的下列说法，正确的是 （ ）
A．电磁波可以在真空中传播
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．赫兹首次预言并且第一次通过实验验证了电磁波的存在
2．下列有关电磁波的说法正确的是（　 ）
A．麦克斯韦发现了电磁波的存在
B．电磁波可以在真空中传播
C．红光不是电磁波
D．X射线可用于通信和广播
3．以下说法中正确的是( )
A．加热食物时可通过微波炉的玻璃窗仔细观察食物的生熟
B．使用微波炉时不能使用金属容器盛放食物放入炉内加热
C．电子设备不论是否使用，都向外辐射电磁波
D．由于电磁辐射会影响人的健康，因此人们不应使用微波炉、电磁炉等家用电器．
4．下列有关科学家的贡献说法正确的是（ ）
A．.法拉第发现了电流周围存在着磁场
B．奥斯特揭开了磁生电的序幕
C．.麦克斯韦提出了电磁场理论
D．楞次在实验室里检验了电磁波的存在
5．电磁波与机械波具有的共同性质是（ ）
A．都能在真空中传播 B．都能传输能量
C．都有横波和纵波 D．都需要介质传播
6．热反射玻璃一般是在玻璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其化合物组成的薄膜，使产品呈丰富的色彩，对于可见光有适当的透射率，对红外线有较高的反射率，对紫外线有较高吸收率，因此，也称为阳光控制玻璃，主要用于建筑和玻璃幕墙，其透视方向是由光的强度决定。当室外比室内明亮时，单向透视玻璃与普通镜子相似，室外看不到室内的景物，但室内可以看清室外的景物。而当室外比室内昏暗时，室外可看到室内的景物，且室内也能看到室外的景物，其清晰程度取决于室外照度的强弱。根据以上信息和你所学过的物理知识判断，下列说法中不正确的是
A．热反射玻璃可以有效的阻止过强紫外线对人体的伤害
B．热反射玻璃应该具有保温隔热作用
C．热反射玻璃和普通玻璃一样，能有效的减弱噪声
D．热反射玻璃的单向透视性不遵从光路可逆性
7．以下列出的电磁波中，频率最高的是（ ）
A．无线电波 B．红外线 C．X射线 D．射线
8．下列说法不正确的是（ ）
A．发射电磁波时，振荡频率越低越好
B．电磁波是一种信息运载工具
C．电磁波是假想的，实际上并不存在
D．我们从来没有看到过电磁波，所以生活的空间几乎没有电磁波
9．下列关于机械波和电磁波的说法正确的是(　　)
A．机械波和电磁波必须依赖介质传播 B．机械波和电磁波均可以发生衍射现象
C．机械波和电磁波都能发生干涉现象 D．电磁波无法携带信息传播
10．下列过程中，利用电磁波的是(　　)
A．电视机接收卫星电视信号
B．移动电话通话
C．雷达发现飞机
D．电风扇通电后正常运转
11．关于机械波与电磁波，下列说法正确的是_________．
A．电磁波传递信号可以实现无线通信，但不能通过电缆、光缆传输
B．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象
C．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大
D．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
E.机械波不但能传递能量，而且能传递信息
12．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究创新的里程碑．米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则对该无线电波的判断正确的有________．
A．必须依靠介质传播
B．频率比厘米波的频率低
C．比可见光更容易产生衍射现象
D．遇到厘米波有可能产生干涉现象
13．“嫦娥三号”依靠________（选填“电磁”或“声”）波将拍到的月貌图片传回地球，此波由真空进入大气的传播过程中，保持不变的是________（选填“速度”或“频率”）．
14．现代通信主要有卫星通讯、网络通信、________通信和________通信四种方式 ，用________颗同步卫星可以实现全球通信．发射频率为AM1000kHz的电磁波长为________m
15．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场可以产生电场；变化的电场可以产生______ 从而预言了空间可能存在电磁波电磁波按照波长由长到短排列依次是：无线电波、红外线、______ 、紫外线、x射线和射线已知电磁波在空气中的传播速度近似等于，南通人民广播电台的“经济、生活”节目的频率是，该电磁波在空气中的波长为______ 结果保留2位有效数字
16．一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？
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，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．某高速公路自动测速仪装置如图2甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波，每次发射时间约为10－6 s，相邻两次发射时间间隔为t，当雷达向汽车发射无线电波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在荧光屏上呈现出第二个尖形波，根据两个波的距离，可以计算出汽车距雷达的距离，根据自动打下的纸带如图2所示，求出该汽车的车速，请根据给出的t1、t、t2、c求出汽车车速的表达式．
参考答案
1．A
【解析】电磁波本身就是物质，能在真空中传播，机械波依赖于媒质传播，故A正确，B错误；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CD正确。所以A正确，BCD错误。
2．B
【解析】
麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在；故A错误．电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播，故B正确；红光是电磁波，故C错误；无线电波可用于通信和广播，X射线穿透能力较强，用于医疗透视，探伤，故D错误．
3．B
【解析】
由于微波炉在开关时辐射很大，所以其视屏窗有金属屏蔽层，不能是玻璃，A错误；微波炉中不能使用金属容器，如果使用金属容器，微波的不能穿透金属容器，能量不能被食品吸收，会越积越多，损害微波炉，B正确；电子设备不使用，不会有变化电磁场，也不会产生电磁波，C错误；电磁辐射会影响人的健康，但人们使用微波炉、电磁炉等家用电器，有屏蔽结构，有很少量的漏出，D错误．
4．C
【解析】
奥斯特发现了电流周围存在磁场，A错误；法拉第发现了电磁感应现象，解开了磁生电的序幕，B错误；麦克斯韦提出了电磁场理论，C正确；赫兹验证了电磁波的存在，D错误．
5．B
【解析】
电磁波能在真空中传播，不需要介质，而机械波不能在真空中传播，故AD错误; 两种波都能传输能量，故B正确；电磁波是横波，机械波有横波，也有纵波，故C错误．所以B正确，ACD错误，
6．D
【解析】热反射玻璃对紫外线有较高吸收率，可以有效的阻止过强紫外线对人体的伤害，选项A正确；热反射玻璃对红外线有较高的反射率，应该具有保温隔热作用，选项B正确；热反射玻璃和普通玻璃一样，能有效的减弱噪声，选项C正确；热反射玻璃的单向透视性仍遵从光路可逆性，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.
7．D
【解析】电磁波频率是不同的，由电磁波波谱图可知知道射线的频率比X射线、可见光、无线电波高，故D正确，A、B、C错误；故选D。
【点睛】本题的解题关键是熟记电磁波的波谱图．知道射线的波长比可见光、无线电波短．
8．ACD
【解析】
A、理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与频率的四次方成正比．频率越高，发射电磁波的本领越大，即发射电磁波时，振荡频率越高越好，故A错误；
B、电磁波能传递信息，是一种信息运载工具，故选项B正确；
C、电磁波是真实存在的，在我们生活的空间里充满着各种频率的电磁波，我们的生活已经离不开电磁波，故CD错误．
点睛：本题需要明确电磁波的相关知识．
9．BC
【解析】
电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故A错误；机械波和电磁波都可以发生干涉和衍射现象，故BC正确；机械波和电磁波都能传递信息和能量，故D错误．所以BC正确，AD错误．
10．ABC
【解析】A、电视机用电磁波传递图象信号和声音信号，故A正确；B、移动电话是利用电磁波传递信息的，故B正确．C、雷达是利用电磁波进行工作的，故C正确；D、电风扇是利用电动机把电能转化成机械能来工作，所以没有利电磁波，故D错误；故选ABC．
【点睛】解决本题的关键知道生活中的电器哪些用的是电磁波，电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．
11．BDE
【解析】
A．光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，A错误；
B．衍射是一切波都具有的现象，电磁波是横波，只要是横波就能发生偏振现象，B正确；
C．简谐机械波的传播速度决定于介质与振动的频率无关，C错误；
D．对同一介质紫外线比红外线的折射率大，故紫外线比红外线在水中的传播速度小，D正确；
E．机械波能传递能量、信息等，E正确．
故选BDE.
12．BC
【解析】
A. 无线电波不需要介质传播，故A错误；
B. 根据可知，波长越大的波，波的频率越低，故米波的频率比厘米波的频率低，故B正确；
C. 米波的波长比可见光长，比可见光更容易产生衍射现象，故C正确；
D.两列波发生干涉的条件是频率相等，波长相等．所以米波遇到厘米波不可能产生干涉现象，故D错误．
故选BC．
13．电磁 频率
【解析】
“嫦娥三号”依靠电磁波将拍到的月貌图片传回地球，此波由真空进入大气的传播过程中，保持不变的是频率，随着折射率的增大，根据n=c/v,可知速度会减小．
14．微波 光纤 三 300
【解析】
(1)要解答本题需掌握：微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通讯组成了现代的通信网络．三颗同步卫星可以实现全球通信．
(2)根据公式波速=波长×频率（c=λf）可进行计算，注意波速c=3×108m/s.
【详解】
现在的通信方式很多，主要有微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通讯等，这些通信方式组成了现代的通信网络．
在卫星通讯中，用三颗同步卫星可以实现全球通信．
因为波速=波长×频率（c=λf），波速c=3×108m/s．则波长：.
【点睛】
本题主要考查学生对：现代网络通讯的了解和掌握，是一道基础题．对电磁波公式的熟练应用是本题的难点．
15．磁场； 可见光； 2.9
【解析】
【分析】
麦克斯韦建立了电磁场理论，预言了电磁波的存在．赫兹用实验证实电磁波存在．电磁波按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线．根据波速公式可求得波长．
【详解】
麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；并预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实电磁波存在．
电磁波中波长最长的是无线电波，波长最短的是γ射线，电磁波按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线．
由波速公式c=λf得波长为：
【点睛】
对于麦克斯韦的电磁场理论可在理解的基础上加强记忆．一切电磁波在真空中的速度都等于光速．公式v=λf对于电磁波同样适用．
16．7.5×103 m
【解析】
【详解】
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，无线电波从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＝7.5×103 m.
17．（1）（2）3.43m
【解析】
【详解】
(1)电磁波在空气中的传播速度大约是；
(2)由题意可知，由公式
18．
【解析】
【分析】
【详解】
电磁波在真空中传播的速度等于光速c
第一次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为
第二次发射电磁波，知汽车距离雷达的距离为
汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，即
则汽车的速度
联立解得：
【点睛】
解决本题的关键知道汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差，然后根据速度公式求出速度的表达式．