2019高中物理 階段質(zhì)量檢測四 電磁波（含解析）新人教版選修3-4.doc

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電磁波 (時間：60分鐘；滿分：100分) 一、單項選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分) 1．(2016合肥高二檢測)下列關(guān)于電磁波的說法中不正確的是(　　) A．麥克斯韋電磁場理論預(yù)言了電磁波的存在 B．電磁波從真空傳入水中，波長將變短 C．醫(yī)院中用于檢查病情的“B超”利用了電磁波的反射原理 D．雷達可以利用自身發(fā)射電磁波的反射波來對目標進行定位 2．下列關(guān)于電磁波的說法正確的是(　　) A．均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場 B．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同 C．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波 D．電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播 3．間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機，可用來探測軍用和民用目標。這種照相機能拍到晚上關(guān)燈行駛的汽車，即使車隊離開，也瞞不過它。這種遙感照相機敏感的電磁波屬于(　　) A．可見光波段　　　　　　　B．紅外波段 C．紫外波段 D．X射線波段 4．如圖所示，內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口直徑的帶正電的小球，以速率v0沿逆時針方向(從上往下看)勻速轉(zhuǎn)動。若在此空間突然加上方向豎直向上，磁感應(yīng)強度B隨時間成正比增加的變化磁場，設(shè)運動過程中小球帶電量不變，那么(　　) A．小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力一定不斷增大 B．小球受到的磁場力一定不斷增大 C．小球先沿逆時針方向減速運動，一段時間后再沿順時針方向加速運動 D．磁場力對小球一直做功 5．據(jù)《飛行國際》報道稱，中國制造的首款具有“隱身能力”和強大攻擊力的第四代作戰(zhàn)飛機“殲20”(如圖所示)，使中國成為世界上第三個進入到第四代戰(zhàn)機的研發(fā)序列中的國家。隱形飛機的原理是在飛機研制過程中設(shè)法降低其可探測性，使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊。根據(jù)你所學的物理知識，判斷下列說法中正確的是(　　) A．運用隱蔽色涂層，無論距你多近的距離，你也不能看到它 B．使用吸收雷達電磁波的材料，在雷達屏幕上顯示的反射信息很小、很弱，很難被發(fā)現(xiàn) C．使用吸收雷達電磁波涂層后，傳播到復(fù)合金屬機翼上的電磁波在機翼上不會產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．主要是對發(fā)動機、噴氣尾管等因為高溫容易產(chǎn)生紫外線輻射的部位采取隔熱、降溫等措施，使其不易被對方發(fā)現(xiàn)和攻擊 二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分) 6．關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是(　　) A．X射線對生命物質(zhì)有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變 B．γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高 C．紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射 D．在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線 7．要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施是(　　) A．增大電容器兩極板間的距離 B．使電感線圈匝數(shù)增多 C．盡可能使電場和磁場分散開 D．增大回路中的電容和電感 8．(2016長沙高二檢測)目前雷達發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至 1 000 MHz的范圍內(nèi)。下列關(guān)于雷達和電磁波的說法正確的是(　　) A．真空中上述雷達發(fā)射的電磁波的波長范圍在1.5 m至0.3 m 之間 B．電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的 C．測出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時間間隔可以確定雷達和目標的距離 D．波長越短的電磁波，反射性能越強 三、非選擇題(本題共4小題，共52分) 9．(12分)如圖所示為某雷達的熒光屏，屏上標尺的最小刻度對應(yīng)的時間為210－4 s，雷達天線朝東方時，屏上的波形如圖甲；雷達天線朝西方時，屏上的波形如圖乙，問：雷達在何方發(fā)現(xiàn)了目標？目標與雷達相距多遠？ 10．(12分)如圖所示，S先接通a觸點，讓電容器充電后再接觸b觸點，設(shè)這時可變電容器的電容為C＝556 pF，電感L＝1 mH。 (1)經(jīng)過多長時間電容C上的電荷第一次釋放完？ (2)這段時間內(nèi)電流如何變化？線圈兩端電壓如何變化？ 11．(14分)飛機失事后，為了分析事故的原因，必須尋找黑匣子，而黑匣子在30天內(nèi)能以37.5 kHz的頻率自動發(fā)出信號，人們就可利用探測儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號來確定黑匣子的位置。那么黑匣子發(fā)出的電磁波波長是多少？若接收電路是由LC電路組成的，其中該接收裝置里的電感線圈感應(yīng)系數(shù)L＝4.0 mH，此時產(chǎn)生電諧振的電容為多大？ 12．(14分)有波長分別為290 m、397 m、566 m的無線電波同時傳向收音機的接收天線，當把收音機的調(diào)諧電路的頻率調(diào)到756 kHz時(光速c＝3108 m/s)，問： (1)哪種波長的無線電波在收音機中產(chǎn)生的振蕩電流最強？ (2)如果想接收到波長為290 m的無線電波，應(yīng)該把調(diào)諧電路中可變電容器的動片旋進一些還是旋出一些？ 答 案 1．解析：選C　麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲證實了電磁波的存在，故A正確；根據(jù)n＝可知，電磁波從真空傳入水中，波長變短，故B正確；醫(yī)院中用于檢查病情的“B超”利用了超聲波的反射原理，故C錯誤；雷達的工作原理是：發(fā)射電磁波對目標進行照射并接收其反射波，由此獲得目標至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等信息，故D正確。 2．解析：選A　根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生恒定電場，選項A正確；電磁波在真空和介質(zhì)中傳播的速度不相同，選項B錯誤；只要有電場和磁場，不一定就能產(chǎn)生電磁波，選項C錯誤；若介質(zhì)密度不均勻，電磁波在同種介質(zhì)中也會發(fā)生偏折，選項D錯誤。 3．解析：選B　一切物體都在不停地輻射紅外線，B正確。 4．解析：選C　玻璃圓環(huán)處在均勻變化的磁場空間，所以感應(yīng)出的穩(wěn)定電場對帶正電的小球做功，使小球先逆時針減速運動再順時針加速運動，但磁場力方向時刻與小球圓周運動線速度方向垂直，所以對小球不做功；小球在水平面內(nèi)沿軌道半徑方向受兩個力作用：環(huán)的擠壓力FN和磁場的洛倫茲力F洛＝Bqv0，而且兩個力的矢量和時刻等于小球做圓周運動的向心力；考慮到小球速度大小的變化以及磁感應(yīng)強度的變化，擠壓力FN和磁場的洛倫茲力F洛不一定始終在增大。綜上所述，C正確。 5．解析：選B　雷達向外發(fā)射電磁波，當電磁波遇到飛機時就要發(fā)生反射，雷達通過接收反射回來的電磁波，就可以測定飛機的位置，所以要想降低飛機的可探測性，可以使用吸收雷達電磁波的材料，在雷達屏幕上顯示的反射信息很小、很弱，很難被發(fā)現(xiàn)，選項B正確。 6．解析：選AB　X射線對生命物質(zhì)有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變，故A正確；γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高 ，故B正確；在電磁波譜中從無線電波到γ射線，波長逐漸減小，頻率逐漸增大，而波長越大，越容易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，因此紫光比紫外線更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，無線電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C、D錯誤。 7．解析：選AC　要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)從兩個方面考慮，一是提高振蕩頻率，二是使電場和磁場盡可能地開放，所以選項C正確；由f＝可知，當增大電容器兩極板間的距離時，C變小，f增大，選項A正確；使電感線圈匝數(shù)增多，L變大，f變小，選項B錯誤；增大回路中的L、C，f變小，選項D錯誤。 8．解析：選ACD　據(jù)λ＝，電磁波頻率在200 MHz 至 1 000 MHz 的范圍內(nèi)，則電磁波的波長范圍在0.3 m至 1.5 m 之間， 故A正確；雷達是利用電磁波的反射原理，波長越短，其反射性能越強；雷達和目標的距離s＝cΔt，故C、D正確；電磁波的產(chǎn)生是依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，故B錯誤。 9．解析：雷達向東方發(fā)射電磁波時，沒有反射回來的信號，向西方發(fā)射時，有反射回來的信號，所以目標在西方。 目標到雷達的距離 d＝＝ m ＝300 km。 答案：西方　300 km 10．解析：(1)根據(jù)T＝2π，該電路的振蕩周期為T＝2π ＝23.14s ≈4.6810－6 s; 電容器極板上所帶電荷量由最大變?yōu)榱悖?jīng)過的時間t＝＝1.1710－6 s。 (2)電流逐漸增大，線圈兩端的電壓逐漸減小。 答案：(1)1.1710－6 s　(2)增大　減小 11．解析：由公式c＝λf得 λ＝＝ m＝8 000 m 再由公式f＝得 C＝ ＝ F ≈4.510－9 F 答案：8 000 m　4.510－9 F 12．解析：(1)根據(jù)公式f＝，設(shè)波長分別為290 m、397 m、566 m的無線電波的頻率分別為f1、f2、f3，則有 f1＝＝ Hz≈1 034 kHz f2＝＝ Hz≈756 kHz f3＝＝ Hz≈530 kHz 所以波長為397 m的無線電波在收音機中產(chǎn)生的振蕩電流最強。 (2)要接收波長為290 m的無線電波，應(yīng)增大調(diào)諧電路的固有頻率，由f＝知，應(yīng)減小可變電容器的電容，由C＝知，應(yīng)把調(diào)諧電路中可變電容器的動片旋出一些。 答案：(1)波長為397 m的無線電波在收音機中產(chǎn)生的振蕩電流最強　(2)旋出一些