1、第十四章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15小题只有一个选项正确,第68小题有多个选项正确)1.第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是()A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦解析:麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在。答案:C2.下列关于电磁波的说法正确的是()A.电磁波必须依赖介质传播B.电磁波可以发生衍射现象C.电磁波不会发生偏振现象D.电磁波无法携带信息传播解析:电磁波的传播不需要介质,在真空中也可传播,选项A错误;电磁波可以发生衍射和偏振现象,选项B正确、C错误;电磁波的重要应用之一就是传递
2、信息,选项D错误。答案:B3.对于机械波和电磁波的比较,下面说法中正确的是()A.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象B.它们在本质上是相同的,只是频率不同而已C.它们都可能是横波,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;而电磁波的传播速度与介质无关,只跟频率有关解析:机械波和电磁波本质是不同的,但都能发生反射、折射、干涉和衍射现象,电磁波是横波,电磁波的传播速度不仅与介质有关,也跟频率有关。答案:A4.“歼-20”隐形战斗机的横空出世,极大地增强了我国的国防力量。其隐形的基本原理是机身通过结构或者涂料的技术,使得侦测雷达发出的电磁波出现漫反射,或被特殊涂料吸收,从而避过雷
3、达的侦测。已知目前雷达发射的电磁波频率在200 MHz至1 000 MHz 的范围内。下列说法正确的是()A.隐形战斗机具有“隐身”的功能,是巧妙地利用了雷达波的衍射能力B.雷达发射的电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3 m至1.5 m之间D.雷达发射的电磁波可能是纵波,也可能是横波解析:隐形战斗机具有“隐身”的功能,是巧妙地利用了雷达发出的电磁波出现漫反射,或被特殊涂料吸收,选项A错误;雷达发射的电磁波是由变化的电场或磁场产生的,选项B错误;根据=cf可得雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3m至1.5m之间,选项C正确;雷达发射的电磁波是横
4、波,选项D错误。答案:C5.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。地球大气中的水气(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。如图所示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.2.53.5 mB.44.5 mC.57 mD.813 m解析:由题图可知,813m的波段被水和二氧化碳吸收得较少,能够接收到,选项D正确。答案:D6.关于电磁波谱,下列说法中正确的是()A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电
5、波B.红外线、紫外线、可见光是原子的外层电子受激发后产生的C.伦琴射线和射线是原子的内层电子受激发后产生的D.红外线的显著作用是热作用,温度较低的物体不能辐射红外线解析:波长越长的无线电波波动性越显著,干涉、衍射现象易发生;从电磁波产生的机理可知射线是原子核受激发后产生的;不论物体温度高低如何都能辐射红外线,物体的温度越高,它辐射的红外线越强。答案:AB7.下列关于红外线的说法中正确的是()A.红外烤箱中的红光就是红外线B.红外线比可见光更容易发生衍射C.高温物体辐射红外线,低温物体不辐射红外线D.红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振解析:红外线是看不见的,红外线的波长比可见光的长,更容易
6、发生衍射;一切物体,包括高温物体和低温物体都在辐射红外线,只是物体温度越高,它辐射的红外线就越强;红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的频率,也就更容易使分子发生共振,因而红外线热作用显著。答案:BD8.如图所示,将开关S由b扳到a开始计时,在电流振荡了半个周期时,电路中()A.电容器C里的电场强度最强,电场强度方向向上B.线圈L周围磁场最强C.线圈中的磁感应强度为零D.电场能开始向磁场能转化解析:开关S与b接通给电容器充电,再与a接通,电容器通过线圈放电,经过T2时,正是电容器反向充电完毕时刻,此时电容器下极板带正电,A项正确;线圈中电流为零,故B错,C对;此后电容器又要放电,即由电场能转
7、化为磁场能,D正确。答案:ACD二、填空题(每小题10分,共20分。把答案填在相应的横线上)9.在LC振荡电路中,如已知电容C,并测得电路的固有振荡周期为T,即可求得电感L。为了提高测量精度,需多次改变C值并测得相应的T值。现将测得的六组数据标示在以C为横坐标,以T2为纵坐标的坐标纸上,即图中用“”表示的点,如图所示。(1)T、L、C的关系为。(2)根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线。解析:本题主要考查两点:一是考查能否根据正确的作图规则画出T2-C图象(图线应尽量通过或靠近比较多的数据点,不通过图线的数据点应尽量较均匀地分布在图线的两侧);二是考查数形结合能力。需将LC回路的固有周期
8、公式T=2LC变换成T2=42LC,从而认识到T2-C图象为一过坐标原点的直线(在本题中,横、纵坐标的起点不为零,图线在纵轴上有一正截距值),图象的斜率为42L,L=T242C。答案:(1)T=2LC(2)如图所示。10.某电台发射频率为500 kHz的无线电波,某发射功率为10 kW,在距电台20 km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。解析:由c=f知,=cf=31085001000m=600m。设每秒钟每平方米上获得能量为E,则:E4R2=Pt,所以E=Pt4R2=10103143.14(201000)2J=210-6J。答案:600
9、 m210-6 J三、计算题(每小题16分,共32分)11.在电视节目中,我们经常看到主持人与被派到海外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?(已知地球的质量为6.01024 kg,地球半径为6.4106 m,万有引力常量为6.6710-11 Nm2kg-2)解析:主持人与记者之间通话的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,由万有引力定律及卫星圆周运动规律可得GMm(R+H)2=m42T2(R+H)H
10、=3GMT242-R3.6107m则一方讲话,另一方听到对方讲话的最少时间t=2Hc=0.24s。答案:原因见解析0.24 s12.自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,故称为热辐射。热辐射具有如下特点:辐射的能量中包含各种波长的电磁波;物体温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大;在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同。太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为210-7110-5 m,求出相应的频率范围。解析:由f=c知f1=3.00108210-7Hz=1.51015Hzf2=3.00108110-5Hz=31013Hz所以辐射的频率范围为310131.51015Hz。答案:310131.51015 Hz