上海市龙柏高中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．下列说法中正确的是　　
A．雨后天空出现彩虹是光的衍射现象
B．变化的电场一定可以激发电磁波
C．一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的
D．太阳光中的可见光和医院“B?超”中的超声波传播速度相同
2．在物理学发展中，许多科学家作出了重要的贡献，下列关于科学家及其成就的说法中正确的是（　　）
A．托勒密发现了万有引力定律
B．卡文迪许测出了引力常量G
C．爱因斯坦指出了“力是改变物体状态的原因”
D．麦克斯韦验证了电磁波的存在
3．无线电通信所用的电磁波分几个波段这是按　　 （ ）
A．无线电波的波长分的
B．无线电波的频率分的
C．无线电波的波速分的
D．无线电波的波长、波速和频率分的
4．手机A的号码为12345670002，手机B的号码为12345670008，用手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示手机A的号码为12345670002．若将手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨打手机A，则手机A(　　)
A．发出响声，并显示B的号码为12345670008
B．不发出响声，但显示B的号码为12345670008
C．不发出响声，但显示B的号码为12345670002
D．既不发出响声，也不显示号码
5．首次利用电磁波成功实现无线电通信是（　　）
A．是意大利的马可尼在1895年
B．是意大利的马可尼在1945年
C．是英国的法拉笫在1840年
D．是法国的奥斯特在1820年
6．目前金属探测器已经广泛应用于各种安检、高考及一些重要场所，关于金属探测器的下列有关论述正确的是(　　)
A．金属探测器可用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中
B．金属探测器能帮助医生探测儿童吞食或扎到手脚中的金属物，是因为探测器的线圈中能产生涡流
C．使用金属探测器的时候，应该让探测器静止不动，探测效果会更好
D．能利用金属探测器检测考生是否携带手机等违禁物品，是因为探测器的线圈中通有直流电
7．卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用，定位时，接收器需要获得卫星发送的信号．卫星发送的是（　　）
A．声波????????? B．电磁波????????? C．次声波????????? D．机械波
8．电磁波的波速c与波长λ、频率f之间的关系是（　　 ）
A．c= B．c= C．c=λf D．c=
9．下列关于光和电磁波的说法正确的是　　
A．电子表的液晶显示应用了光的偏振原理
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象
10．电磁波包括的范围很广，产生的机理有所不同，下列说法正确的是（　　）
A．红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发而产生的
B．伦琴射线是原子核受激发而产生的
C．γ射线是原子核受激发而产生的
D．无线电波是振荡电路中的电子周期性运动而产生的
11．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种．如图K51－3甲所示有A、B两幅图．在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如图乙所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器．以下关于电磁波的发射和接收的说法中，正确的是(　　)
A．在电磁波的发射技术中，甲图中A是调幅波
B．在电磁波的发射技术中，甲图中B是调幅波
C．乙图中a是电容器，用来通高频阻低频，b是电感器，用来阻高频通低频
D．乙图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来阻高频通低频
12．如图所表示的是伦琴射线管的装置示意图，关于该装置，下列说法正确的是（　　）
A．E1是低压交流电源，E2是高压直流电源，且E2的右端为电源的正极
B．射线D、F均是电子流
C．射线D是电子流、射线F是X射线
D．射线D是X射线、射线F是电子流
13．电磁波在真空中传播的速度是_____________m/s，有一个广播电台的频率为100.0MHz，这个电台发射的电磁波的波长为______________m（选填“3”或“3×106”）。
14．电磁波有：A．可见光　B．红外线　C．紫外线　D．无线电波　E．γ射线　F．伦琴射线
①按频率由小到大的顺序是：________.
②可对物体进行加热的是________，激发物质发光的是________，可用来检查人体病变或骨折的是________，能使种子发生变异培育新品种的是________．
15．（1）麦克斯韦提出的电磁波理论认为______（选填“变化”或“不变化”）的磁场能产生电场．现代通信离不开电磁波，在真空中频率越小的电磁波，它的波长______（选填“越长”或“越短”）
（2）电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量______（选填“相等”或“不相等”）．保持电热丝两端的电压不变，增大电热丝的电阻，电热丝消耗的电功率将______（选填“增大”或“减小”）．
16．某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行，已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4s，某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图甲所示，t＝173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示，雷达监视器上相邻刻度间表示的时间间隔为10－4s，电磁波的传播速度为c＝3×108m/s，则该战斗机的飞行速度大约为多少？
17．某居住地位于某山脉的一侧，山脉的另一侧处建有无线电波发射站，如图所示。该发射站可发送频率为的中波和的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为，求：
（1）该中波和微波的波长各是多少？
（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地处的？
（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好。为什么？
18．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．
(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？
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
A、雨后天空出现的彩虹是光的折射现象，故A错误；
B、根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生磁场，但不一定能产生电磁波，只有周期性变化的电场周围才一定可以产生电磁波，故B错误；
C、根据相对性原理，在所有惯性系中，物理定律有相同的表达形式，即一切物理规律都是相同的，故C正确；
D、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D错误；
故选C。
【点睛】
明确彩虹是由于折射形成的；根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生磁场，但不一定能产生电磁波。一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的；见光是电磁波的一种，电磁波的速度等于光速，医院“B超”中的超声波是声波。
2．B
【解析】
万有引力定律是牛顿发现的，A错误；卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量G，所以选项B正确；伽利略指出了力是改变物体运动状态的原因，C错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹利用电火花实验证实了电磁波的存在，D错误．
故本题选B．
3．A
【解析】
被用于通信的电磁波，是按波长划分的，按波长可以分为长波、中波、中短波、短波、米波和微波，所以A正确，BCD错误．
4．B
【解析】
电磁波可以在真空中传播，而声波的传播则需要介质，当用手机B拨打放在透明真空罩中的手机A时，A能显示B的号码，但不能发出声响．
故本题选B．
5．A
【解析】
麦克斯韦在理论上预言了电磁波的存在，赫兹首次通过实验捕捉到了电磁波的存在，1895年意大利物理学家马可尼成功地把无线电信号发送到1.5英里（2.4km）的距离，他成了世界上第一台无线电报系统的发明者．
【详解】
电磁波传输信号的速度块，是意大利的马可尼在1895年首次利用电磁波成功实现无线电通信的．
故本题选A．
6．A
【解析】
金属探测器能探测金属，故可以用于月饼生产中，用来防止细小的金属颗粒混入月饼馅中；故A正确；金属探测器探测金属时，是金属物产生了涡流，而被探测器探测到；故B错误；探测过程中工作时金属探测器应与被测物体相对运动；相对静止时无法得出探测效果；故C错误；探测器的原理是因为手机上产生涡流报警，不是因为通有直流电；故D错误；故选A．
7．B
【解析】
根据电磁波传播速度大，且在能真空中传播等特点，卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用，定位时，接收器需要获得卫星发送的信号（加载在电磁波上），故B正确，A、C、D错误；故选B．
【点睛】本题考查电磁波应用，掌握并理解电磁波的特点，掌握电磁波在生产和生活中的应用．
8．C
【解析】
波长、波速及频率的关系为：波速等于波长与频率的乘积，即．电磁波的波速为c,所以电磁波的波速c与波长λ、频率f之间的关系是.所以C正确．
9．AD
【解析】
A、液晶对光学的性质随电压的变化而变化，电子表的液晶显示应用了光的偏振原理，故A正确；
B、使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，故B错误；
C、用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，故C错误；
D、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故D正确；
故选AD。
【点睛】
电子表的液晶显示应用了光的偏振原理；了解电磁波的产生以及电磁波在现代生活中的应用；验钞机利用其发出的紫外线照射钞票上隐藏的荧光标记，识别钞票的真伪；薄膜干涉的原理，产生干涉的两列光是薄膜前后表面反射回来的光相遇产生的。
10．ACD
【解析】
（1）红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发而产生的，故A选项正确；
（2）伦琴射线是原子内层电子受激发而产生的，故B选项错误；
（3）射线是原子核受激发而产生，故C选项正确；
（4）无线电波是振荡电路中的电子周期性运动而产生，故D选项正确．
故本题选ACD
11．AC
【解析】
（1）调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故A为调幅波，B为调频波，A正确，B错误；
（2）在交流电路中，电容通高频阻低频，电感线圈通低频阻高频．元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈．故C正确，D错误；
故本题选AC．
【点睛】
调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；调频，是通过改变频率来实现信号加载的；电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较小；电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，所以它是一个高频扼流圈，其自感系数应该较小．
12．AC
【解析】
（1）电源的作用是使阴极发出电子，可用低压交流电源，也可用直流电源（蓄电池）；电源的作用是加速电子，让电子获得很高的能量去轰击对阴极，使阴极发出X射线，因而电源应为高压直流电源，且右端为电源的正极，A正确；
（2）射线D是高速电子流，而F是高速电子流打在对阴极上的金属原子中的内层电子受到激发跃迁而产生的x射线，B、D错误，C正确；
故本题选AC．
【点睛】
电源的作用是使阴极发出电子，可用低压交流电源，也可用直流电源（蓄电池），射线D是电子流．电源的作用为加速电子，应为高压直流电源；射线D是高速电子流，而射线F是高速电子流打在对阴极上的金属原子中的内层电子受到激发跃迁而产生的x射线．
13．3×108 3
【解析】
电磁波的传播速度是光速3×108m/s，频率波长速度的关系是c=λf，所以
14．DBACFE B　 C　 F　 E
【解析】
【详解】
①[1]．频率由小到大的顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线；故顺序是DBACFE；
②[2][3][4][5]．对物体进行加热的是红外线B，激发物质发光的是紫外线C，可用来检查人体病变或骨折的是伦琴射线F；能使种子发生变异培育新品种的是γ射线E．
【点睛】
本题关键是明确无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，同时要知道它们的波长的大小关系和频率大小关系，以及知道各自的应用．
15．变化越长相等减小
【解析】
【分析】
由电磁理论可知，变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场；纯电阻电路中电能全部转化为内能。
【详解】
(1)英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场；
由公式可知，，频率越小，波长越大；
(2)由于电热丝为纯电阻电路，即电流所做的功全部转化为内能，所以电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量相等，
由公式可知，电压不变，电阻增大，电功率减小。
【点睛】
本题考查电磁波的发现历程，要注意明确麦克斯韦提出了电磁场理论，但是赫兹证实了电磁波的存在。
16．335 m/s
【解析】
甲图中飞机到雷达的距离：
＝m＝6×104m
乙图中飞机到雷达的距离：
＝m＝1.5×104m.
v＝＝335 m/s.
思路分析：先算出甲飞机到雷达的距离,再算出乙飞机到雷达的距离,然后根据公式v＝计算出
试题点评：本题考查了电磁波的传播
17．（1）750m；0．75m（2）衍射（3）中波的接收效果好，因为它的波长长，衍射效果更好
【解析】
【详解】
（1）由知，中波的波长为
微波的波长为
．
（2）无线电波绕过山脉到达A处，发生了衍射现象．
（3）中波的接收效果更好，因为它的波长长，衍射现象更明显．
18．(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
【解析】
(1)根据公式，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
＝Hz≈1 034 kHz
＝Hz≈756 kHz
＝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，因此，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些．
思路分析：根据公式,分析要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些
试题点评：本题考查了无线电波的传播