人教版选修34第14章《电磁波》单元测试.docx

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人教版选修34第14章《电磁波》单元测试

第十四章限时检测

本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题　共40分）

一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1．如图所示表示四种变化的磁场图象，能产生稳定电场的是（　　）

答案：

C

解析：

只有均匀变化的磁场才能产生稳定的电场，故C正确。

2．（2018·潍坊模拟）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，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，总结出下列内容，其中不正确的是（　　）

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涉和衍射现象

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

答案：

D

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。

故选D。

3．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。

这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它。

这种遥感照相机敏感的电磁波属于（　　）

A．可见光波段　　　　　　B．红外波段

C．紫外波段D．X射线波段

答案：

B

解析：

任何物体都在向外辐射红外线，温度越高辐射越强，导弹发射、汽车行驶时发动机温度很高，会辐射出强烈的红外线。

车队离开后，空气中的热还没有马上散发掉，遥感照相机还能探测到车队刚刚走过的轨迹。

4．下面关于电视的说法中正确的是（　　）

A．电视信号的发射、接收过程：

景物→电信号→电磁波→电信号→图象

B．摄像机在一秒钟内要传递24张画面

C．显像管是将电信号还原成景物图象的关键部分

D．由于画面更换迅速和视觉暂留现象使人们看到的是活动的景象

答案：

ACD

解析：

电视信号的发射和接收过程中，信号在不断发生变化，在这个变化中关键是显像管的作用，视觉暂留使我们看到物体在动，摄像机1s内传送25张画面，故B错，ACD对。

5．下列关于X射线的叙述，正确的是（　　）

①X射线可用来将食用水消毒

②X射线由高速移动的中子组成

③X射线可使照相胶卷感光

④电视广播

⑤消灭害虫

⑥探测隐藏在行李中的武器

⑦探索在山泥倾泻中被埋的生还者

A．只有①和③　　　　　B．只有③、⑥和⑦

C．只有①和④D．只有②和③

答案：

B

解析：

X射线有很强的穿透力，主要应用于医学检查、工业探伤等领域，本题着重考查X射线的应用。

6．下列说法正确的是（　　）

A．用分光镜观测光谱是利用折射时的色散现象

B．用X光机透视人体是利用光电效应

C．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象

D．门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象

答案：

A

解析：

用X光机透视人体是利用X光的穿透性；光导纤维传输信号是利用光的全反射现象；门镜可以扩大视野是利用光的折射现象。

故正确答案为A。

7．实际发射无线电波的过程如图所示。

高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图乙所示。

根据以上图象，发射出去的电磁波图象应是选项中哪一个？

（　　）

答案：

B

解析：

发射出去的电磁波应是调幅波。

8．近年来高速发展的PDP（PlasmaDisplayPanel）等离子显示屏，可以制造出大屏幕悬挂式彩色电视机，使电视机屏幕尺寸更大，图像更清晰，色彩更鲜艳，而本身的厚度只有8cm左右。

等离子显示屏PDP是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕。

每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。

每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化的组合，便形成了各种灰度和色彩的图像，则（　　）

A．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的外层电子受到激发而发光

B．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的内层电子受到激发而发光

C．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的荧光效应

D．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的化学作用

答案：

AC

解析：

看不见的射线应是紫外线，使荧光粉发光，这是紫外线的荧光效应。

紫外线作为电磁波家族中的一员，它的产生机理与可见光和红外线的产生机理是相同的，都是原子的外层电子受到激发后产生的，所以正确的选项是AC。

9．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。

地球大气中的水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。

下图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为（　　）

A．2.5～3.5μmB．4～4.5μm

C．5～7μmD．8～13μm

答案：

D

解析：

由图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是8～13μm；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5～13μm。

综上可知，选D。

10.如图所示的LC振荡电路，在某时刻的磁场方向如图所示，则下列判断正确的是（　　）

A．若磁场正在增强，则电容器处于充电状态，电流由a→b

B．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电

C．若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电容器上极板带正电

D．若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电流由b→a

答案：

C

解析：

由图中磁场方向可以判断出电流的方向是由a→b的。

若磁场是增强的，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、B、D错误。

若磁场是减弱的，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正确。

第Ⅱ卷（非选择题　共60分）

二、填空题（共3小题，共20分。

把答案直接填在横线上）

11．（4分）（应用题）

（1）红外线望远镜能在晚上看到物体，是因为__________________，红外线制导导弹是利用__________________来射向目标的。

（2）利用红外线摄影和紫外线摄影各有其特点：

红外线高空摄影由于__________________，而不受天气影响；而紫外线由于________，可以分辨出细微的差别。

（3）大额钞票上有荧光物质印刷的文字，在可见光下肉眼看不见，但用________照射则会产生可见光，这也是一种防伪措施。

答案：

（1）一切物体都在不停地辐射红外线　探测敌方目标辐射的红外线　

（2）红外线波长长，衍射显著，容易穿过云雾烟尘　紫外线波长短，方向性好，成像精细　（3）紫外线

12．（6分）在电视信号发送和接收的过程中，要用到许多电学部件，将元件名称和它们在电路中的作用连接起来。

摄像机　　　　　　将声信号还原后放出

话筒向空中发送电磁波

发送天线接收空中的电磁波

显像管将光信号转变为电信号

扬声器将声信号转变为电信号

接收天线将电信号转变为光信号

答案：

只要根据课本上有关电视方面知识的介绍即可作出正确解答，相应的连线如下：

13．（10分）目前电能都是通过电网采用有线方式传输的。

人们一直梦想能无线传输电能，梦想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池。

现在，一个科学研究小组在实验中取得了可喜的进展，也许，人类的这一梦想不久就能实现。

（1）实现无线传输能量，涉及能量的________、传播和接收。

（2）科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波（　　）

A．在传输中很多能量被吸收

B．在传播中易受山脉阻隔

C．向各个方向传输能量

D．传输能量易造成电磁污染

（3）如果像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关，实验测量P和R的部分数据如下表：

R（m）

1

2

4

5

x

10

P（W）

1600

400

100

y

25

16

①上表中的x＝________，y＝________。

②根据表中的数据可归纳出P和R之间的关系为________。

（4）为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图所示，接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%。

①若用该装置给充电功率为10W的电池充电，则损失的功率为________W。

②若把甲线圈接入电压为220V的电源，测得该线圈中的电流为0.195A。

这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯光的功率为________W。

（5）由于在传输过程中能量利用率过低，无线传播电能还处于实验室阶段。

为早日告别电线，实现无线传输电能的工业化，还需要解决一系列问题，请提出至少两个问题。

答案：

（1）发射　

（2）C　（3）①8　64　②PR2＝1600

（4）①18.6　②15

（5）仪器体积过大、对人体有伤害，传输距离太短等等

解析：

（1）像电磁波一样，无线传输能量也需要发射、传播和接收的过程。

（2）电磁波可以向各个方向传播，而电能的输送需要定向传播。

（3）由表中的前三组数据和最后一组数据可以看出PR2＝1600。

将R＝5代入上式得P＝64，所以y＝64；将P＝25代入得R＝8，所以x＝8。

（4）①由题意知，输电效率为η＝35%，则

P总＝P/η＝28.6W

所以损失的功率为P损＝P总－P＝28.6－10W＝18.6W

②甲线圈输入功率为P总＝UI＝220×0.195W＝42.9W

所以，乙线圈得到的功率，即灯光的功率为P＝P总η＝42.9×35%＝15.0W

（5）因为在无线传输过程中，电磁波向各个方向传播是均等的，无法有效地控制方向性，为了更多地接收到电磁波，就需要接收仪器和发射点之间有较短的距离及接收器，需有很大的体积。

同时，向空间辐射较多的电磁波，对人体有害。

三、论述·计算题（共4小题，共40分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

14．（8分）如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4s。

雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙。

问：

雷达在何方发现了目标？

目标与雷达相距多远？

答案：

西方　300km

解析：

当天线朝东方时，没有反射波，而天线朝西方时，有反射波，所以目标在西方。

S＝

cΔt＝

×3×108×20×10－4m＝300km

15．（9分）飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。

那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？

若接收电路是由LC电路组成的，其中该接收装置里的电感线圈L＝4.0mH，此时产生电谐振的电容多大？

答案：

8000m　4.5×10－9F

解析：

由公式：

v＝λf得：

λ＝

＝

m＝8000m，再由公式f＝

得：

C＝

＝

F

＝4.5×10－9F。

16．（11分）如果中央人民广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6×103km处有一台收音机，问：

（1）此电磁波的波长多大？

（2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处？

（3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第

（2）问中的时间是否发生变化？

答案：

（1）600m　

（2）0.02s　（3）不变

解析：

（1）根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c＝λf和电磁波在真空中的传播速度c＝3×108m/s，所以λ＝

＝600m。

（2）从电台发出的信号经过t＝

＝

s＝0.02s。

（3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第

（2）问中的时间不发生变化。

17．（12分）利用荧光灯的频闪效应可以测定转速，现有大功率振荡器的LC回路，其电容为1μF，电感为

H，将它的振荡电流加到荧光灯上使之正常发光，在荧光灯照射下让一互成120°角的三叶电风扇转速由零缓慢增加，当第一次发现三叶片好像静止不动时，电风扇转速是多大？

答案：

1000r/min

解析：

振荡电流在一个周期内有两次峰值，因此荧光灯在一个周期内闪光两次，闪光的时间间隔为

，而第一次看到三叶片不动就是在

时间内每一叶片均转120°和相邻叶片原位置重合。

据LC振荡电路的周期公式T＝2π

得闪光的时间间隔t＝

T＝π

＝π

s＝0.02s

由θ＝ωt＝2πnt得转速n＝

＝

r/s＝

r/s＝1000r/min。

点评：

只要满足在

时间内每一叶片均转120°＋k·120°（k＝0,1,2，…）的条件，都可以看到三叶片不动的现象，相应求得转速n＝1000（k＋1）。

由于本题有两个条件的限制，即风扇转速由零缓慢增加到第一次发现三叶片不动，所以求得的转速为一确定值。

注意：

本题在求解过程中，只要运算数字不是最后结果，都保留了分数或无理数，到最后结果时才化简，这样可避免不必要的运算和避免产生误差。