134电磁波的发现及应用新教材人教版高中物理必修第三册练习.docx
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134电磁波的发现及应用新教材人教版高中物理必修第三册练习
13.4电磁波的发现及应用
题号
一
二
三
四
总分
得分
一、单选题(本大题共11小题,共44.0分)
1.电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列,就是电磁波谱,电磁波的波长和频率不同,表现出来的特性也不同。
关于电磁波,下列说法正确的是
A.不同波长的电磁波在真空的传播速度相等
B.只有高温物体才辐射红外线
C.紫外线具有较强的穿透能力,医学上可以用来透视人体
D.电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波
【答案】A
【解析】
【分析】
对于电磁波谱中各种电磁波将产生的机理、波动性和粒子性的强弱顺序要理解并掌握,并依据各自的用途用来解答本题。
【解答】
A.同波长的电磁波在真空中传播速度大小都相同,都是
,等于光速。
故A正确;
B.所有的物体都辐射红外线,故B错误;
C.X射线具有较强的穿透能力,医学上可以用来透视人体,紫外线主要用于杀菌和防伪,故C错误;
D.电磁波谱中无线电波的波长最长,所以最容易发生衍射的是无线电波,故D错误;
故选:
A。
2.太阳表面温度约为
,主要发出可见光
人体温度约为
,主要发出红外线
宇宙间的温度约为
,所发出的辐射称为“
背景辐射”,它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热,若要进行“
背景辐射”的观测,应该选择下列哪一个波段
A.无线电波B.紫外线C.X射线D.
射线
【答案】A
【解析】略
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
【答案】B
【解析】
【分析】
接通电源后微波炉内的磁控管能产生频率很高波长很短的电磁波,故称为微波。
微波有以下重要特性:
微波的传播速度等于光速,微波遇到金属物体,会像光遇到镜子一样地发生反射;微波遇到绝缘材料,如玻璃、塑料等,会像光透过玻璃一样顺利通过;微波遇到含水的食品,能够被其大量吸收,引起食品内部分子发生剧烈的振动,达到加热食品的目的。
明确电磁炉的原理,从而明确应如何正确使用电磁炉加热食物,知道如何防止电器带来的辐射。
【解答】
A、加热食物时不可以通过微波炉的玻璃窗仔细观察食物的生熟,因为可能存在一定量的辐射,对人眼造成伤害,故A错误;
B、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。
故B正确;
C、电子设备在不使用时,不会辐射电磁波,故C错误;
D、任何事物均有两面性,所以我们不能因为存在辐射就不使用微波炉、电磁炉等家用电器,应该合理地进行使用,但要注意防止辐射,故D错误。
故选:
B。
4.根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是
A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
【答案】D
【解析】略
5.电磁场理论的两大支柱是
A.变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场
B.变化的磁场产生变化电场;变化的电场产生变化磁场
C.变化的磁场产生磁场;变化的电场产生电场
D.变化的磁场产生变化磁场;变化的电场产生变化电场
【答案】A
【解析】
【分析】
考查麦克斯韦的电磁场理论中变化的分类:
均匀变化与非均匀
或周期性
变化。
注意电磁波与机械波区别开来,电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质。
麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场,当中的变化有均匀变化与周期性变化之分,电磁波自身是一种物质,传播不需要介质,麦克斯韦提出电磁理论并预言了电磁波的存在,1884年,由赫兹用实验证实了电磁波的存在。
【解答】
根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,故A正确,C错误。
根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场产生恒定电场,均匀变化的电场产生恒定磁场,故BD错误。
故选:
A。
6.下列关于电磁波的说法,不正确的是
A.麦克斯韦预言了电磁波的存在B.光是一种电磁波
C.电磁波不能在真空中传播D.赫兹证实了电磁波的存在
【答案】C
【解析】
【分析】
解决本题的关键了解对电磁波认识过程,知道电磁波和机械波的区别,知道电磁波的传播不需要介质,机械波的传播需要介质。
【解答】
麦克斯韦预言了电磁波的存在,并提出光是一种电磁波,故AB正确;
C.电磁波是种物质,可以在真空中传播,故C错误;
D.赫兹证实了电磁波的存在,故D正确。
故选C。
7.以下说法正确的是
A.机械波能发生多普勒效应,电磁波则不能
B.赫兹从理论上预言了电磁波的存在,麦克斯韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象,麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度
C.麦克斯韦的电磁场理论说明有电场就会产生磁场,有磁场就会产生电场
D.考虑相对论效应,沿杆方向高速运动的杆长度比静止时短
【答案】D
【解析】
【分析】
一切波都能产生多普勒效应,只要符合多普勒效应条件即可;麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在;麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场,当中的变化有均匀变化与周期性变化之分;根据爱因斯坦的相对论效应,沿杆方向高速运动的杆长度比静止时短.
【解答】
A.一切波都能产生多普勒效应,只要符合多普勒效应条件即可,故A错误;
B.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹韦观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象,麦克斯韦还测得电磁波在真空中具有与光相同的传播速度。
故B错误;
C.根据麦克斯韦的多层次理论,均匀变化的磁场一定产生稳定的电场,而非均匀变化的磁场将产生非均匀变化的电场,恒定的磁场不会产生电场,故C错误;
D.根据爱因斯坦的相对论效应,沿杆方向高速运动的杆长度比静止时短。
故D正确。
故选:
D。
8.下列说法中正确的是
A.机械波的频率等于波源的振动频率,与介质无关
B.爱因斯坦狭义相对论指出,真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的
C.光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式,光波按波长长短,依次可分为红外线、可见光和紫外线,但红外线和紫外线属于不可见光,它们都不可用来传输信息
D.根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场互相平行,电磁波是纵波
【答案】
A
【解析】解析:
选A机械波的频率与波源振动的频率相同,与传播介质无关,A正确;在所有的惯性系中,光在真空中的传播速率具有相同的值c,这叫做光速不变原理,B错误;只要是光波,就能够在光导纤维中传播,不管是可见光还是不可见光,都可以用来传输信息,故C错误;根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波是横波,D错误。
9.以下电场中能产生电磁波的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查学生对电磁波的产生的了解和掌握,把握住变化的周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波。
根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场产生磁场。
周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,从而产生电磁波。
【解答】
A.
为恒定的电场,不能产生磁场,所以不能产生电磁波,故A错误;
B.
是周期性变化的电场,能产生周期性变化的磁场,所以能产生电磁波,故B正确;
C.
产生稳定的磁场,不会产生电磁波,故C错误。
D.
产生的磁场是均匀变化的,这个均匀变化的磁场再产生的电场是恒定的,此后不再产生磁场,即不能产生电磁波,故D错误。
故选:
B。
10.麦克斯韦电磁场理论告诉我们
A.任何电场周围都要产生磁场
B.任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场
C.任何变化的电场都要在周围空间产生恒定的磁场
D.周期性变化的电场要在周围空间产生周期性变化的磁场
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查麦克斯韦的电磁场理论中变化的分类:
均匀变化与非均匀
或周期性
变化,注意均匀变化的电场产生恒定的磁场,不能激发电磁波。
麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场,当中的变化有均匀变化与周期性变化之分。
【解答】
A、只有变化的电场才能产生磁场,同样,只有变化的磁场才能产生电场,故A错误;
B、根据麦克斯韦的电磁场理论,均匀变化的电场周围一定产生稳定的磁场,故B错误;
C、只有均匀变化的电场才能在周围空间产生恒定的磁场,故C错误;
D、根据麦克斯韦的电磁场理论,周期性变化的电场周围一定产生同频率的周期性变化的磁场,故D正确;
故选:
D。
11.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是
A.变化的磁场一定产生变化的电场
B.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
C.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短
D.产生电磁波的电磁振荡一旦停止,电磁波随之消失
【答案】C
【解析】
【分析】
解决本题的关键是知道麦克斯韦电磁场理论,知道变化的磁场不一定产生变化的电场,以及要知道电磁波传播的特点.
麦克斯韦电磁场理论的内容:
变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场.赫兹用实验证实了电磁波的存在;电磁波由真空进入介质传播时,频率不变,波速减小;
【解答】
A.变化的电场能产生磁场,变化的磁场能产生电场。
但均匀变化的电场产生稳定的磁场,均匀变化的磁场能够产生稳定的电场,故A错误;
B.麦克斯韦只是预言了电磁波的存在;是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在;故B错误;
C.电磁波由真空进入介质传播时,频率不变,波速减小,由
可知,电磁波的波长将变短。
故C正确;
D.只要发射电路的电磁振荡停止,产生的电磁波不会立即消失,会继续向前传播。
故D错误。
故选:
C。
二、多选题(本大题共1小题,共4.0分)
12.关于紫外线,下列说法不正确的是
A.一切物体都会发出紫外线
B.紫外线是可见光
C.紫外线可用于无线电通讯
D.紫外线有较高的能量,足以破坏细胞中的物质
【答案】ABC
【解析】
【分析】
本题主要考察了红外线与紫外线的区别、紫外线的波长以及紫外线的应用,如杀菌等,通过对紫外线波长和频率的理解,可正确作答,注意题目需要选出不正确的选项,较为基础。
一切温度高于绝对零度的物体都在发出红外线而非紫外线;紫外光属于不可见光;紫外光不能用于无线电通信,无限通信电通信通常使用波长较长的电磁波;紫外光频率较高,所以具有较高的能量,可破坏细胞中的物质,通常用于杀菌。
【解答】
A、一切温度高于绝对零度的物体都在辐射红外线而非紫外线,故A不正确;
B、紫外光属于不可见光,故B不正确;
C、紫外光不能用于无线电通信,无限通信电通信通常使用波长较长的电磁波,故C不正确;
D、紫外光频率较高,所以具有较高的能量,可破坏细胞中的物质,通常用于杀菌,故D正确。
本题选择不正确的,故选:
ABC。
三、填空题(本大题共2小题,共8.0分)
13.某电台发射频率为
的无线电波,其发射功率为
,在距电台
的地方接收到该电波,该电波的波长为________,在此处,每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为________。
【答案】
;
J
【解析】略
14.现在,移动电话
手机
已经十分普遍,随身携带一部手机就可以在城市的任何一个角落进行通话。
我国现有
亿部以上手机,那么每一部手机接收到的电磁波频率________
填“相同”或“不相同”
。
现在建了很多地面转播塔,但还是有很多“盲区”,不用同步卫星直接转播的原因是____________________。
【答案】不相同
每一部手机有一定频率
; 用卫星转播太远,信号太弱
【解析】略
四、计算题(本大题共2小题,共20.0分)
15.科学技术是一把双刃剑。
电磁波的应用也是这样。
它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在着副作用
电磁污染。
频率超过
的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。
按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度
单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量
不得超过
。
若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是
,试探究分析在距离该通讯装置多少米以外是符合规定的安全区域
已知球面面积
【答案】1解:
设以半径为R的球面以外是符合规定的安全区域,
则
,
。
【解析】略
16.某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞来的飞机。
设某一时刻从雷达站发出电磁波后到再接收到反射波历时
,经
后又发出一个电磁波,雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时
,则该飞机的飞行速度多大
【答案】
解:
由电磁波发射到接收到反射波历时
,可算出此时飞
机距雷达的距离为:
。
经4s后,飞机距雷达的距离为:
,
故飞机飞行的速度为:
。
【解析】略
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- 134 电磁波 发现 应用 新教材 人教版 高中物理 必修 第三 练习