1、电磁波时间：90分钟分值：100分一、选择题(15题为单选，610题为多选，每小题4分，共40分)1下列说法正确的是(A)A电磁波在真空中以光速c传播B在空气中传播的声波是横波C声波只能在空气中传播D光需要介质才能传播解析：任何电磁波(包括光)在真空中均以光速c传播，声波在很多介质中能够传播，在空气中传播时为纵波，选项A正确2下列关于电磁波谱的说法，其中正确的是(C)A夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的B验钞机验钞票真伪体现了红外线的荧光效应C利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达与目标的距离D相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是X射线解析：
2、热效应最强的是红外线，A错误验钞机是利用了紫外线的荧光效应，B错误雷达测距是利用发射脉冲和接收脉冲的时间间隔来确定的，C正确电磁波谱中比X射线波长短的射线更难发生衍射，D错误3北京时间2003年10月29日14时13分，太阳风暴袭击地球，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴当时，不少地方出现了绚丽多彩的极光太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中(C)A波长较短的可见光B波长较长的可见光C波长较短的紫外线D波长较长的红外线解析：臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地保护地球上的动植物
3、，故正确选项是C.4对于机械波和电磁波的比较，下列说法中正确的是(A)A它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象B它们在本质上是相同的，只是频率不同而已C它们可能是横波，也可能是纵波D机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波在真空中的传播速度与频率有关解析：机械波和电磁波都属于波，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，故A正确；它们在本质上是不同的，机械波不能在真空中传播，而电磁波自身就是一种物质，能在真空中传播，故B错误；电磁波是横波，而机械波既有横波又有纵波，故C错误；机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波在真空中的传播速度与频率无关，故D错误5电台将播音员的声音转换成
4、如图甲所示的电信号，再加载到如图乙所示的高频载波上，使高频载波的振幅随电信号改变(如图丙所示)这种调制方式称为(A)A调幅B调谐C调频 D解调解析：使高频振荡电流的振幅随信号变化的调制方式叫调幅6关于电磁波，下列说法正确的是(ABC)A电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输E电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失解析：电磁波在真空中的传播速度为3108 m/s，与频率无关，选项A正
5、确；由麦克斯韦电磁场理论可知，选项B正确；变化的电场和磁场相互激发，且相互垂直，形成的电磁波的传播方向与电场和磁场均垂直，选项C正确；电磁波可以通过电缆、光缆传输，选项D错误；电磁振荡停止后，电磁波可以在空间继续传播，直到能量消耗完为止，选项E错误7如图所示，电路中线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，电源的电动势为E，现在把开关S从1拨到2，从这时起(CD)A至少历时，回路中的磁场能才能达到最大B至少历时，回路中的电场能才能达到最大C在个周期内，电容器放电的电荷量是CED在个周期内，回路中的平均电流是解析：起始，电容器所带电荷量最多，所具有的电场能最大，根据电磁振荡的变化规律，每经过个周期，
6、电场能与磁场能之间完成一次转化，由于一个周期T2，则，所以A、B项均错；从起始时刻起，经过的时间电容器把所有电荷量放完，其释放的总电荷量为QCUCE，C项正确；根据，可得，D项正确8各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是(BD)解析：根据麦克斯韦的电磁场理论，可知A图的磁场是恒定的，不能产生电场，更不能产生电磁波；B图的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；C图的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图的磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，故能产生持续的电磁波9如图
7、所示的是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，现将一直径略小于管内径的带负电的小球以某种方式置于管内，并使小球以初速度v0在管内开始运动，与此同时，有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的空间，磁感应强度随时间成正比增大，设小球在运动过程中带电荷量不变，则(AD)A小球受到的电场力大小不变B小球受到的电场力大小增加C磁场力对小球不做功D小球受到的磁场力不断增加解析：变化的磁场周围产生电场，由于磁场均匀变化，故在电荷所在空间形成稳定的电场，电场线环绕方向(俯视)为逆时针，故A选项正确；小球所受电场力方向与初速度方向同向，不断加速，由F洛Bqv知，所受洛伦兹力增加，D选项正确10下列说法正确的是(AC)
8、A日光灯是紫外线的荧光效应的应用B单摆在做受迫振动时，它的周期等于单摆的固有周期C机械波从一种介质进入另一种介质后，它的频率保持不变D麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在解析：日光灯是紫外线的荧光效应的应用，故A正确；单摆在做受迫振动时，它的周期等于驱动力的周期，故B错误；机械波的频率由波源决定，和介质无关，故C正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故D错误二、填空题(共4小题，每小题5分，共20分)11图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市发射场正在进行某型号火箭的发射试验为了传播火箭发射的实况，在发射站建立了发射台用于发射广播与电视信号已知传输无线电广播
9、所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发电视信号(选填“无线电广播信号”或“电视信号”)这是因为电视信号频率高，波长短，沿直线传播，不易衍射解析：从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为550 m，根据发生明显衍射现象的条件，可知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过
10、建在山顶的转发站来转发12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2104 s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)，问雷达在西方发现了目标；目标与雷达相距300 km.解析：向东发射时，没有返回的信号，说明东方没有发现目标，向西发射时，有返回信号，说明目标在西方，目标到雷达的距离为d m300 km.13请你将正在放音的收音机，分别放入一个真空罩和一个金属网中，观察收音机的音量变化(1)当把收音机放入真空罩内(在收音机外壳撒一些泡沫小球)时，我们会看到泡沫小球会(选填“会”或“不会”)跳动，但是不会(选填“会”或“不会”)听到声音，此实
11、验说明电磁波可以在真空中传播到收音机，但是收音机发出的声波必须通过介质才能传播出来(2)当把收音机放入一个金属网中时，我们将不会(选填“会”或“不会”)听到声音，若将正在放音的录音机放入金属网中则会(选填“会”或“不会”)听到声音，原因是电磁波被金属网屏蔽，因此收音机无法收到信息但是录音机发出的声波可以顺利传播出来(提示：金属网有屏蔽电磁波的作用)14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0.50 W/m2 .若某小型无线通信装置的电磁辐射功率是1 W，那么在距离该通信装置0.4_m以外是符合规定的安全区域(已知球面面积为S4R2)解析：t
12、时间内辐射的能量WPt，这些能量分布在半径为R的整个球面上由0.5 W/m2，解得R0.4 m.三、计算题(共4小题，每小题10分，共40分)15在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通过同步卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？(已知地球的质量为6.01024 kg，地球半径为6.4106 m，引力常量为6.671011 Nm2kg2)答案：电磁波传递信息也是需要时间的0.24 s解析：主持人与记者之间的通话不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的，利用电磁
13、波传递信息是需要时间的，设同步卫星高度为H，由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，即m(RH)，HR3.6107 m，则一方讲话另一方听到所需的最少时间是t0.24 s.16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37.5 kHz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L4.0 mH，此时产生电谐振的电容多大？答案：8 000 m4.5109 F解析：由公式：vf得：m8 000 m，再由公式f得：C F4.5109 F.17.收音机
14、接收无线电波的频率范围比较宽，通常把频率分成几个波段，利用改变调谐电路中线圈自感的方法来选择波段，再利用调节可变电容器的方法，在同一波段内选择所需要的频率如图所示是某收音机的调谐电路，当转换开关S置于位置1时，电路中线圈的自感为L1，接收中波段的无线电波；当S置于位置2时，电路中线圈的自感为L2，接收短波段的无线电波，如果可变电容器C的调节范围为12 pF180 pF，L1为700 H，那么在中波段接收无线电波的频率范围是多大？如果这台收音机能接收的无线电波的频率最高为20 MHz，那么L2是多大？答案：449 kHz1 737 kHz5.28 H解析：据公式f得f1 Hz1 737 kHz，f2 Hz449 kHz.即在中波段接收无线电波的频率范围是449 kHz1 737 kHz.由fmax得L2 H5.28106 H5.28 H.18由可变电容器和线圈组成的LC振荡电路，电容器的电容可变范围是30 pF270 pF，该振荡电路辐射电磁波的最小波长为200 m，求：(1)线圈的自感系数；(2)该电路辐射电磁波的最大波长答案：(1)3.76104 H(2)600 m解析：(1)电磁波的频率f又振荡电路辐射电磁波的频率f即得L，而辐射的电磁波波长最短时，对应的频率最大，则可变电容值最小，代入上式，有L H3.76104 H.(2)由c02，可知mmin200 m600 m.8