2022-2022学年高中物理第14章电磁波单元测试含解析新人教版选修3-4.doc

第十四章　单元测试
(时间60分钟　总分值100分)
一、选择题(此题共16小题，每题5分，共80分，每题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，漏选的得2分，错选的得0分)
1．关于电磁场和电磁波，以下说法中正确的选项是(　　)
A．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场
B．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直
C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
D．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波
解析　根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场，应选项A是错误的．因电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的．且与波的传播方向垂直，所以电磁波是横波，应选项B是正确的．电磁波可以在真空中传播，应选项C是错误的．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就在周期性变化的电场周围产生同周期变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生同周期变化的电场，这样由近及远传播，形成了电磁波，应选项D是正确的．
答案　BD
2．无线电技术的开展给人类带来了极大的便利，以下有关电磁波的说法，正确的选项是(　　)
A．电磁波不能在真空中传播
B．通信中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的
C． 使用过程中发射的无线电波都是经过调制的
D．电磁波具有反射、折射、干预、衍射和偏振等现象，但不会发生多普勒效应
解析　根据电磁波的特性可判只有选项C正确．
答案　C
3．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比拟，有助于掌握新知识，提高学习效率．在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出以下内容，其中不正确的选项是(　　)
A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用
B．机械波和电磁波都能产生干预和衍射现象
C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
解析　电磁波是电磁场传播形成的．在传播过程中电场的电场强度E和磁场的磁感应强度B的方向都与波的传播方向垂直，所以电磁波应为横波．应选D项．
答案　D
4．当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，以下说法正确的选项是(　　)
A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波
B．电磁波在传播过程中，其波速始终保持不变
C．电视机、收音机和 所接收的信号都属于电磁波
D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波
解析　变化的磁场、电场才能产生电磁波，A项错；电磁波的传播速度与介质有关，B项错；电磁波能够携带信号，用于通讯，C项正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D项错，应选C项．
答案　C
5．根据电磁波谱选出以下各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且频率顺序由大到小排列的是(　　)
A．微波、红外线、紫外线
B．γ射线、X射线、紫外线
C．紫外线、可见光、红外线
D．紫外线、X射线、γ射线
解析　红外线与紫外线在电磁波谱中不相邻，更不会频率重叠，A项错误；紫外线、可见光、红外线虽相邻，但它们三者间有明确的界线，频率也不相重叠，C项错误；在电磁波谱中紫外线、X射线、γ射线有重叠，γ射线频率最大，紫外线频率最小，故B项正确，D项错误．
答案　B
6．世界各地有许多无线电台同时播送，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是(　　)
A．因为收听到的电台离收音机最近
B．因为收听到的电台频率最高
C．因为接收到的电台电磁波能量最强
D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振
解析　选台就是调谐过程，使f固＝f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强．
答案　D
7．电磁波与声波比拟不正确的选项是(　　)
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大
C．由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长
D．电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与频率无关
解析　选项A、B均与事实相符，所以A、B项正确；根据λ＝，电磁波速度变小，频率不变，波长变短，声波速度变大，频率不变，波长变长，所以选项C正确；电磁波在介质中的传播速度与介质有关，也与频率有关，所以选项D错误．
答案　D
8．关于电磁波，以下说法正确的选项是(　　)
A．雷达是用X光来测定物体位置的设备
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．变化的电场可以产生磁场
解析　雷达是根据超声波测定物体位置的，A项错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，B项错；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，这是利用紫外线的荧光效应，C项错；根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场可以产生磁场、变化的磁场产生电场，D项对．
答案　D
9．关于紫外线的作用和特性，以下说法正确的选项是(　　)
A．一切物体都在不停地辐射紫外线
B．紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高能量，可以穿透细胞膜
C．紫外线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官
D．紫外线具有荧光作用
解析　一切物体都在不停地辐射红外线，而不是紫外线，A项错误；γ射线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官，故C项错误．
答案　BD
10．关于γ射线，以下说法中正确的选项是(　　)
A．比伦琴射线频率更高，穿透能力更强
B．用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等
C．利用γ射线穿透力强制成金属测厚计来检测金属板的厚度
D．“γ刀〞是利用了γ射线的强穿透能力
解析　由于γ射线是一种比X射线波长更短的电磁波，γ射线的能量极高，穿透能力比X射线更强，也可用于金属探伤等，所以选项A、B、C正确．
答案　ABC
11．我国进行第三次大熊猫普查时，首次使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等，红外遥感利用了红外线的(　　)
A．平行性好　　　　　　 B．相干性
C．反射性能好 D．波长大，易衍射
解析　红外线的波长较长，衍射现象明显，易透过云雾、烟尘，因此被广泛应用于红外遥感和红外高空摄影，故只有D选项正确．
答案　D
12．要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是(　　)
A．增大电容器两极板的间距
B．升高电容器的充电电压
C．增加线圈的匝数
D．在线圈中插入铁芯
解析　振荡电流的频率由LC回路本身的特性决定，f＝增大电容器两极板间距，电容减小，振荡频率升高，选项A正确；升高电容器的充电电压只能改变振荡电流的强弱，对振荡电流的周期和频率没有影响，选项B错误；增加线圈的匝数和在线圈中插入铁芯，都会使电感L增大，致使频率降低，选项C、D错误．
答案　A
13．如下图，LC回路中振荡周期为2 s，通过P点的电流按正弦规律变化，且把通过P点向右流动的电流方向规定为正方向，从电容器上极板带正电，且电荷量最大开始计时，那么(　　)
A．0.5～1 s内，电容器C在放电
B．0.5～1 s内，C上极板带正电
C．1～1.5 s内，Q点比P点电势高
D．1～1.5 s内，磁场能正转化为电场能
解析　当电容器上极板带正电，而且最大开始，电容器开始放电，经过周期放电完毕，即0～0.5 s放电，0.5～1.0 s电容器充电，1.0～1.5 s电容器反向放电，1.5～2.0 s电容器充电，1.0～1.5 s电容器下极板带正电，Q点比P点电势高，C选项正确．
答案　C
14．如下图
的LC振荡电路，在某时刻的磁场方向如下图，那么以下判断正确的选项是(　　)
A．假设磁场正在增强，那么电容器处于放电状态，电流由a→b
B．假设磁场正在增强，那么电场能正在减少，电容器上极板带正电
C．假设磁场正在减弱，那么电场能正在增强，电容器上极板带正电
D．假设磁场正在减弱，那么电场能正在增强，电流由b→a
解析　由图中磁场方向可以判断出电流的方向是由a→b的．假设磁场是增强的，说明此过程对应的是电场能向磁场能转化，电流是增大的，电容器正在放电，电流是由电容器的正极板流向负极板，上极板是带负电，选项A正确，B、D项错误．假设磁场是减弱的，说明此过程对应的是磁场能向电场能转化，电流是减小的，电容器在充电，电场能增强，电容器上极板带正电，C项正确．
答案　AC
15.
某空间出现了如下图的一组闭合的电场线，这可能是(　　)
A．沿AB方向磁场在迅速减弱
B．沿AB方向磁场在迅速增加
C．沿BA方向磁场在迅速增加
D．沿BA方向磁场在迅速减弱
解析　根据电磁感应，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断．根据麦克斯韦电磁场理论，闭合回路中产生感应电流，是因为闭合回路中受到了电场力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间内磁场变化产生的电场方向，仍然可用楞次定律判断，四指环绕方向即为感应电场的方向，由此可知A、C项正确．
答案　AC
16．如下图，
圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，场外有一带正电的粒子(重力不计)静止在某点处，当磁场均匀增强时，该粒子的运动情况是(　　)
A．仍静止在某点处 B．将做匀速运动
C．将做加速运动 D．以上说法均不对
解析　当磁场增强，将在周围空间产生电场，带正电的粒子在电场力作用下做加速运动，故C选项正确．
答案　C
二、非选择题(有2个题，共20分)
17.
(10分)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下图，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，刻度ab＝bc，求障碍物与雷达之间的距离是多大？
解析　由ab＝bc可知，无线电波从发射到返回所用时间Δt＝50 μs；
设雷达离障碍物的距离为s，波速为c
由2s＝cΔt得
s＝＝ m＝7.5×103 m.
答案　7.5×103 m
18．(10分)在电视节目中，我们经常看到主持人与记者通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍〞，如果有两个手持卫星 的人通过同步通信卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？(地球的质量为6.0×1024 kg，地球半径为6.4×106 m，万有引力常量为6.67×10－11 N·m2·kg－2)
解析　设同步卫星高度为H，由万有引力定律及卫星做圆周运动的规律可得
＝m(R＋H)
H＝－R＝3.6×107 m
那么一方讲话，另一方听到对方讲话的最短时间
t＝＝0.24 s.
答案　0.24 s