粤教版高中物理选修21 第四章 电磁波与通信技术 单元测试.docx

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粤教版高中物理选修21第四章电磁波与通信技术单元测试

2019-2019学年粤教版高中物理选修2-1第四章电磁波与通信技术单元测试

一、n加油单选题

1.为实现全球的电视转播，下列方案中，正确的一种是（ n加油  ）

A. 只需运用一n加油颗同步卫星，在赤道平面上空运行

B. 至少需要三颗同步卫星，在赤n加油道平面上空运行

C. 只需运用一颗同步卫星，绕着通过南北极的上空n加油运行

D. 至少需要三颗同步卫星，绕着通过n加油南北极的上空运行

2.关于电磁波，下列说法正确的n加油是（　　）

A. 所有n加油电磁波的频率相同                 n加油                      

B. 电磁波只能在n加油真空中传播

C. 电磁波在任何介质中的传播速度相同          n加油        

D. 电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s

3n加油.电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为n加油（　　）

A. 天线处于变化的电磁场中，天线中n加油产生感应电流，相当于电源，通过馈线输送给LC回路

Bn加油. 天线处于变化的电场中，天线中产生感应电流，相当于电源，通过馈线n加油输送给

回路

C. 天线只是有选择地接收某电台的信号，而其他电n加油视台信号则不接收

D. 天线将电磁波传输到电视机内

4.在信n加油息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘n加油上的信息通常是通过激光束来读取的．若激光束不是垂直投射到盘面上，则n加油光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行n加油进方向，如图所示．下列相关说法正确的是（ ）

A. 图中n加油①光是红光，②光是蓝光

B. 在光盘的透明介质层中，①光n加油比②光传播更快

C. 若①光、②光先后通过同一双缝n加油干涉装置，前者得到的条纹比后者的宽

D. 若①光、②光先后通过n加油同一单缝衍射装置，前者得到的中央亮纹比后者的中央亮纹窄

5.当电磁波的频率增加n加油时，它在真空中的速度将（   ）n加油

A. 减小                          n加油       

B. 增大                          n加油       

C. 不变                         n加油        

D. 以上都不对

6.雷达是运用电磁波来工作的，它发射n加油的电磁波频率多在300MHz至1000MHz的范围内，已知真空中光n加油速c=3×108m/s．下列说法不正确的是（　　）n加油

A. 电磁波可由恒定不变的电场和磁场产生

n加油B. 电磁波可由周期性变化的电场或磁场产生

C. 雷达发射n加油的电磁波在真空中的波长范围多在O.3m至1m之间

D. 雷n加油达与目标之间的距离可由电磁波从发射到接收的时间间隔确定

7.真n加油空中所有电磁波都具有相同的（　　）n加油

A. 频率            n加油                         n加油B. 波长                            n加油         C. 波速                n加油                     D. 能量

二、多选题

8.对于光谱，n加油下列说法正确的是（  ）n加油

A. 大量原子发生的光谱是连续谱，少量原子发光的光谱是线状谱

B. n加油线状谱是由不连续的若干波长的光所组成

C. 太阳n加油光谱是连续谱

D. 太阳光谱是吸收光谱

9.关于移动n加油电话，下列说法中正确的是（　　）n加油

A. 随身携带的移动电话（手机）内，只有无线电接收装置，没n加油有无线电发射装置

B. 随身携带的移动电话（n加油手机）内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置

C. n加油两个携带手机的人，必须通过固定的基地台转接，才能相互n加油通话

D. 无线寻呼机（BP机）内只有无线电接收装置，没有无线电n加油发射装置

10.关于电磁波的接收，下列说法正确的是（　n加油　）

A. 当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接n加油收电路中产生感应电流

B. 当处于电谐振时，只有被接收的电磁波n加油才能在接收电路中产生感应电流

C. 由调谐电路接收的感应n加油电流，再经过耳机就可以听到声音了

D. 由调谐电路接收的感应电流，再经过检波n加油、放大，通过耳机才可以听到声音

三、填空题

11.有些动物在夜n加油间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力，这是因为它能对某个波段的光线n加油产生视觉．根据热辐射理论，物体发出光的最大波长λm与物n加油体的绝对温度T满足关系式T•λm=2.9×103m•K，n加油若猫头鹰的猎物﹣﹣蛇在夜间体温是27℃，n加油则它发出光的最大波长为________mn加油，属于________波段．

12.红n加油外线、紫外线、X射线都有着广泛的应用，如图所示．下面的判断n加油中正确的写“对”，错误的写“错”．

①医院透视n加油用到的是X射线________

②电视遥控器用到的是紫外线_n加油_______

③非接触式体温计用到的是红外线________n加油

④夜间作战使用的夜视仪用到的是红外线______n加油__．

13.电磁波用于超远程通信的波段名称是n加油________，用于无线电广播和电报的波段名称是________，用于n加油电视和宇航通讯的波段名称是________

四、n加油解答题

14.电磁波遇到平滑的金属表面会像光遇到平面镜一样发生反n加油射，反射过程遵循光的反射定律．小明与叔叔一起去参观救生艇时，发现救生艇的上方n加油悬挂着一个由三块相互垂直的正方形薄金属平板组成的“角反射n加油器”，如图所示．请你简述角反射器的工作原理以及该救生艇悬挂角n加油反射器的原因．

五、综合题

15.微波炉，顾n加油名思义，就是用微波来煮饭烧菜的，微波是一种电磁波，这种电磁波很有“n加油个性”，微波一碰到金属就发生反射，金属没办n加油法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘n加油材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波n加油不但能透过，而且能量也会被吸收，为了不干扰n加油雷达和其他通信系统，微波炉的工作频率多选用915MHz或245n加油0MHz．

微波炉的工作原理是：

磁控管将电能变成微n加油波，由可旋转的搅拌器（风扇状的金属）旋转起来后对微波向各个方向反射，让微波能n加油量均匀地分布在烹调腔内，当微波辐射到食品上时，食品中的水分子（极性分n加油子，正负电荷的中心不重合）极性的取向将随微波场而变动，使得水分子与相邻分n加油子相互作用，产生了类似摩擦的现象，使水温升高，因此，食n加油品的温度也就上升了，用微波加热的食品，因其内部也n加油同时被加热，使整个物体受热均匀，升温速度也快，且能深入食物n加油5cm进行加热，回答下列问题：

（1）微n加油波是频率为300MHz到30000MHz的无线电波，微波炉的工作频率n加油多选用915MHz或2450MHz，为什么选n加油用这样的频率？

（2）微波炉门上要安装“安n加油全联锁开关”，它能确保炉门打开时，微波炉不能工作，炉n加油门关上时，微波炉才能工作，并且微波炉的玻璃门也要安装网状金n加油属片，请分析这样做的道理．

（3）下列关于n加油微波炉使用的做法，正确的是　　　　　　．

A.n加油 可用金属器皿装上食物放入微波炉中加热

B. 可用瓷制碗蝶装n加油上食物放入微波炉中加热，但瓷制碗蝶不能镶有“金”n加油、“银”花边

C. 可将生鸡蛋直接放入微波炉中加热

D. 可n加油将袋装牛奶直接放入微波炉中加热

（4）昨天早晨妈妈告n加油诉小明，中午回来后用微波炉将馒头加热2min，小明n加油误将时间调到了4min，取出后发现馒头发硬、发黑，失去香味n加油，根本无法食用，试分析其原因．

16.有波长分别为290m、3n加油97m、566m的无线电波同时传向收音机的接收天n加油线，当把收音机的调谐电路的频率调到756kHz时．n加油

（1）哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最n加油强？

（2）如果想接收到波长为290m的无线电波n加油，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？

n加油

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】B

【n加油解析】【解答】同步卫星只能在赤道上空，通过南、北极上空运行的卫星不可能是同n加油步卫星，C、D错．由于电视信号属微波段，只能够直线传播n加油，为覆盖全球，至少需发射三颗同步卫星，使它们位于正三角形的三个顶点n加油，地球内切于这个正三角形，A错误，故选答案B

【分析】同步卫n加油星只能在赤道上空,实现全球通信覆盖全球，至少需发射三颗同步卫星，n加油使它们位于正三角形的三个顶点，地球内切于这个正三角形。

2.【答n加油案】D

【解析】【解答】A、电磁波包括n加油：

γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、短波、中波和长波，其波长n加油不同，即频率不同，故A错误；

BCD、电磁波可以在真空中传播，速度n加油为光速，在介质中的传播速度由介质决定，即在不同介n加油质中传播速度不一样，故BC错误，D正确．

故选：

D．

【分析】电n加油磁波包括：

γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、n加油短波、中波和长波．在真空和空气中，电磁波的n加油传播速度等于3×108m/s是一个定值，根n加油据公式c=λf电磁波的波长和频率成反比．

3.【答案】A

【解n加油析】【解答】室外天线处于空间变化的电磁场中，n加油天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，n加油此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电n加油信号对应的电流最强，然后再通过解调处理输入后面电路，故A正确，B、C、n加油D均错误。

【分析】理解电磁波的接收过程根n加油据电磁波的接收过程进行解答。

4.【答案】Dn加油

【解析】【解答】A、①光的偏折程度较n加油大，则折射率较大，蓝光的折射率大于红光的折射率n加油，所以①光是蓝光，②是红光．故A错误．B、根据v=c/n知，蓝光n加油的折射率大，在介质中的速度小，则光束①比光束②n加油传播速度更慢．故B错误．

C、蓝光的折射率大于红光的折n加油射率，而蓝光的波长小于红光的折射率波长，干涉条纹的间距与波长成正比，则若①光n加油、②光先后通过同一双缝干涉装置，前者得到的条纹n加油比后者的窄．故C错误．

D、蓝光的折射率大，频率大，知蓝光的波n加油长小，波长越长，衍射现象越明显，所以①得到的中央n加油亮纹比②的中央亮纹窄．故D正确．

故选D．

【分析】根据光的偏折程度n加油比较出两束光的折射率，从而根据v=c/n

n加油比较出在介质中传播的是的，根据波长的长短，判断谁n加油的衍射现象更明显．

5.【答案】C

【解析】【分析n加油】同种介质中各种频率的电磁波速度不相等，而在真空中n加油和空气中各种频率的电磁波传播速度相同，根据c=λfn加油知，f越低，λ越长．由c=λf知：

电磁波频率越高，波长越小。

故答案选n加油C。

【点评】电磁波会由于产生机理不同具有不同的频率，所n加油以的电磁波在没有介质的情况下传播速度是相同的即电磁波在真空中的传播速度是3×1n加油08m/s；属于基础题，应熟练掌握。

6.【答案】n加油A

【解析】解答：

解：

A、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒n加油定不变的电场不会产生磁场，电磁波是变化磁场产生电场变化电场产生磁场不n加油断交替变化产生的，故A错误；B正确．C、根据λ=

电磁波n加油频率在300MHz至1000MHz的范围内，则电磁波的波长范围在0.n加油3m至1m之间，故C正确；

D、测出雷达和目标的间距，根据无线电波的传n加油播速度，就可以确定从发射无线电波到接收反射回n加油来的无线电波的时间，D正确；

故选：

A．

分析：

本n加油题考查了麦克斯韦的电磁场理论与雷达的原理，比较简单，根据麦克n加油斯韦的电磁场理论内容即可正确解答

7.【答案n加油】C

【解析】【解答】电磁波在真空中的传播速度相同，与电磁波的频率、波长n加油、能量无关，选项C正确。

【分析】根据．根据麦克斯韦电磁场理n加油论，了解电磁波的特性，即可判断。

二、多选题

8.n加油【答案】B,D

【解析】【解答】解：

A、原子的发射光谱都是线状n加油谱，故A错误；

B、爱因斯坦的“光子说”提出在空间传播的光是不连续的，而是一份n加油一份的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量为E=hv，故光n加油的能量是不连续的，线状谱是由不连续的若干波长的光所组成，故B正确；

Cn加油、太阳光谱是不连续谱，故C错误；

D、太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，是太阳光n加油经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸收后而产生的，说明太阳大气中存在与这n加油些暗线相对应的元素，故D正确；

故选：

BD

【分析】原子的发射光谱都是n加油线状谱，也叫特征谱线，各种不同的原子的光谱各不相同，是n加油因原子中电子结合不同．因此可通过原子发光来确定物质的组n加油成．光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色n加油散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，发射光谱物n加油体发光直接产生的光谱叫做发射光谱．发射光谱有两种类n加油型：

连续光谱和明线光谱；连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连n加油续光谱；观察固态或液态物质的原子光谱，可以把它们放到煤气灯的火焰n加油或电弧中去烧，使它们气化后发光，就可以从分光镜中看到它们的明线光谱．

9.【n加油答案】B,C,D

【解析】【解答】移动电话内既有无线电接n加油收装置又有无线电发射装置．由于移动电话发射功率小，因此必须通过n加油固定的基地台转接，两个携带手机的人才能通话．BP机只有接收装置，而无发射装n加油置故选答案BCD

【分析】对现代信息社会中的移动设备n加油原理的了解。

10.【答案】A,D

【解析】【解答】当处于电谐振时n加油，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流，只不过频率跟谐振电路固n加油有频率相等的电磁波，在接收电路中激发的感应电流n加油最强．由调谐电路接收的感应电流，要再经过检n加油波（也就是调制的逆过程）、放大，通过耳机才可以n加油听到声音，故正确答案为A、D．

【分析】理解电磁波的接收过程根据电磁波的接n加油收过程进行解答。

三、填空题

11.【答案】9.67×10﹣6；红外线n加油

【解析】【解答】

（1）猫头鹰的猎物﹣﹣蛇在夜间体温n加油是27℃，故T=27+273=300K；

根据T•λm=2.9×1n加油03m•K，得到：

=9.67×10﹣6m=9670nm；

可见n加油光波长400到700纳米，故是红外线；

故答案为：

（n加油1）9.67×10﹣6；

（2）红外线．

【分析】本n加油题根据题意给出的公式T•λm=3.0×1n加油0﹣3（Km），可以求出波长；再判断光的性质．

12.【答案】对；错；对；n加油对

【解析】【解答】电视遥控是利用红外线来工作的，夜视仪n加油用到的是红外线，非接触式体温计也是用到红外线，因不同温度红外线程度n加油不同；

因为紫外线能使荧光物质发光，比如：

n加油验钞机是利用紫外线来工作的；

X射线具有较强的穿透能力，n加油因此可以用来医院透视；

故答案为：

对；错；对；对．

【分析】根据红外线和紫n加油外线的应用来作答：

红外线可用于红外线夜视仪和n加油电视机的遥控；

紫外线可用于医院灭菌、合成维生素D、识别n加油钞票和商标等．

X射线具有较强的穿透能力．

n加油13.【答案】长波；中波；微波

【解析】【解答】长波主要靠沿着地球表n加油面的地波传播，其传播损耗小，绕射能力强，用于超远程n加油通信．无线电广播和电报利用中波传播．中波传播的途径主要是靠地波，只n加油有一小部分以天波形式传播．以地波形式传播的中波传播不远（约二三n加油百公里）．于是白天难以收到远处的中波电台．到了夜间，中波可以通过天波n加油途径，传送到较远的地方．于是夜间收到的中波电台就多了．由于微波频率n加油很高，所以在不大的相对带宽下，其可用的频带n加油很宽，这意味着微波的信息容量大，所以电视和宇航通讯都是工作在微波波段．

n加油【分析】长波（包括超长波）是指频率为300kHz以下的无线n加油电波；中波是指频率为300kHz～3MHz的无线电n加油波；短波是指频率为3MHz～30MHz的无线电波．长波n加油用途：

超远程通信；中波用途：

无线电广播和电报；微波的用途：

微波炉n加油，电视、宇航通信等等．

四、解答题

14.【答案】无论雷达波从哪个角n加油度射向角反射器，反射波最终都会沿与入射方向平行的直线返回；救生艇悬挂n加油角反射器是为了让雷达能够尽快发现救生艇，开展营救

.

【解析】【解答】答：

n加油无论雷达波从哪个角度射向角反射器，反射波最终都会沿与入射方向平行的直线返回；救生n加油艇悬挂角反射器是为了让雷达能够尽快发现救生艇，开展营救n加油．

【分析】电磁波的反应与光的反射相似，都遵守反射定律，据此分析答题．n加油

五、综合题

15.【答案】

（1）使用微波是因为微波能周围的物体发n加油热，雷达和其它通信系统使用的是微波这种无线电波，微波炉使用915MHz或245n加油0MHz这两种频率的微波主要是为了不干扰雷n加油达和其它通信系统．

（2）电磁波具有能量，对人体有伤害，n加油微波炉门上要安装“安全联锁开关”，它能确保炉门打开时n加油，微波炉不能工作，炉门关上时，微波炉才能工作，并且微波炉的玻璃门也要安装网状金属n加油片，目的防止电磁波从炉门处泄漏，对人体或其它物体造成伤害。

（n加油3）B

（4）从微波炉原理可知，微波辐射到n加油食品上时，食品表面和内部的水分子与相邻分子相n加油互作用，产生了类似摩擦的现象，水温升高，食物变热．加n加油热时间过长，食物内水分全蒸发，因此食品发硬、发黑，失去香味。

【解析】n加油【解答】

（1）使用微波是因为微波能周围的n加油物体发热，雷达和其它通信系统使用的是微波这种无线电波，微波炉使用915MHzn加油或2450MHz这两种频率的微波主要是为了不干扰雷达和其它通信系统n加油．

（2）电磁波具有能量，对人体有伤害，微波炉门上要安装“安全联锁开关”，它能确n加油保炉门打开时，微波炉不能工作，炉门关上时，n加油微波炉才能工作，并且微波炉的玻璃门也要安装网状金属片，目的防止电磁波从炉n加油门处泄漏，对人体或其它物体造成伤害．（3）AB、微波炉n加油是利用电磁波来加热食物的．微波炉中不能使用金属容器，因为微波能在金属中产生大n加油量的热量，会损坏微波炉和器皿．故A错误、B正确n加油．C、当鸡蛋放进微波炉里加热的时候，在这个封闭的空间里，很短的时间内就n加油会产生很多热量，这些热量一下子来不及从鸡蛋表面的小孔跑n加油出去，蛋壳里的空气也在膨胀，鸡蛋内部的压力变n加油得很大，就会引起爆炸了，故C错误．D、对于盒装牛奶，盒子的内壁n加油有铝箔，由于金属能屏蔽电磁波，所以电磁波无法达到盒内的牛奶中，n加油故D错误．故选：

B（4）从微波炉原理可知，微波辐射到食品上时，食品表n加油面和内部的水分子与相邻分子相互作用，产生了类似摩n加油擦的现象，水温升高，食物变热．加热时间过长，食物内水分全蒸发，因n加油此食品发硬、发黑，失去香味．

【分析】微波炉工作n加油时，其产生的电磁波，使食物的水分子随之振动，剧烈振动产生大量的热n加油能被食物吸收，内能增加了，所以能量转化过程是电能转化为n加油内能；

微波一碰到金属就发生反射，金属根本无法吸收或传导它，所以食物不能用金属n加油容器装入后放进炉内加热；

微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，n加油微波一碰到金属就发生反射，装食物的容器则用绝缘材料制成n加油，所以微波在金属外壳、食物容器上几乎不消耗能量；微波能直达食物n加油内部5cm深，食物的内部和外部几乎同时变熟，其能量大部分被食物吸收，n加油所以微波炉烹饪速度快且热效率高．

16.【答案】

（1）根据公式n加油

，设波长分别为290m、397m、566m的无线电波的频率分n加油别为f1、f2、f3则有

Hz≈1034kHz

Hz≈756n加油kHz

Hz≈530kHz

所以波长为397m的无线电波在收音机中n加油产生的振荡电流最强

（2）要接收波长为290m的无线电波n加油，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n加油片旋出一些．

【解析】【分析】电磁波在真空中的传播速度及相关简单运算。