20182019學(xué)年粵教版高中物理選修21 第四章 電磁波與通信技術(shù) 單元測試

2019-2019學(xué)年粵教版高中物理選修2-1 第四章 電磁波與通信技術(shù) 單元測試一、單選題1.為實(shí)現(xiàn)全球的電視轉(zhuǎn)播，下列方案中，正確的一種是（ ） A.只需運(yùn)用一顆同步衛(wèi)星，在赤道平面上空運(yùn)行B.至少需要三顆同步衛(wèi)星，在赤道平面上空運(yùn)行C.只需運(yùn)用一顆同步衛(wèi)星，繞著通過南北極的上空運(yùn)行D.至少需要三顆同步衛(wèi)星，繞著通過南北極的上空運(yùn)行2.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（） A.所有電磁波的頻率相同B.電磁波只能在真空中傳播C.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度相同D.電磁波在真空中的傳播速度是3108m/s3.電視機(jī)的室外天線能把電信號(hào)接收下來，是因?yàn)?) A.天線處于變化的電磁場中，天線中產(chǎn)生感應(yīng)電流，相當(dāng)于電源，通過饋線輸送給LC回路B.天線處于變化的電場中，天線中產(chǎn)生感應(yīng)電流，相當(dāng)于電源，通過饋線輸送給 回路C.天線只是有選擇地接收某電臺(tái)的信號(hào)，而其他電視臺(tái)信號(hào)則不接收D.天線將電磁波傳輸?shù)诫娨暀C(jī)內(nèi)4.在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光盤是存儲(chǔ)信息的一種重要媒介光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的若激光束不是垂直投射到盤面上，則光線在通過透明介質(zhì) 層時(shí)會(huì)發(fā)生偏折而改變行進(jìn)方向，如圖所示下列相關(guān)說法正確的是（ ）A.圖中光是紅光，光是藍(lán)光B.在光盤的透明介質(zhì)層中，光比光傳播更快C.若光、光先后通過同一雙縫干涉裝置，前者得到的條紋比后者的寬D.若光、光先后通過同一單縫衍射裝置，前者得到的中央亮紋比后者的中央亮紋窄5.當(dāng)電磁波的頻率增加時(shí)，它在真空中的速度將 （ ） A.減小B.增大C.不變D.以上都不對(duì)6.雷達(dá)是運(yùn)用電磁波來工作的，它發(fā)射的電磁波頻率多在300MHz至1000MHz的范圍內(nèi)，已知真空中光速c=3108m/s 下列說法不正確的是（） A.電磁波可由恒定不變的電場和磁場產(chǎn)生B.電磁波可由周期性變化的電場或磁場產(chǎn)生C.雷達(dá)發(fā)射的電磁波在真空中的波長范圍多在O.3m至1m之間D.雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離可由電磁波從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔確定7.真空中所有電磁波都具有相同的() A.頻率B.波長C.波速D.能量二、多選題8.對(duì)于光譜，下列說法正確的是（ ） A.大量原子發(fā)生的光譜是連續(xù)譜，少量原子發(fā)光的光譜是線狀譜B.線狀譜是由不連續(xù)的若干波長的光所組成C.太陽光譜是連續(xù)譜D.太陽光譜是吸收光譜9.關(guān)于移動(dòng)電話，下列說法中正確的是() A.隨身攜帶的移動(dòng)電話(手機(jī))內(nèi)，只有無線電接收裝置，沒有無線電發(fā)射裝置B.隨身攜帶的移動(dòng)電話(手機(jī))內(nèi)，既有無線電接收裝置，又有無線電發(fā)射裝置C.兩個(gè)攜帶手機(jī)的人，必須通過固定的基地臺(tái)轉(zhuǎn)接，才能相互通話D.無線尋呼機(jī)(BP機(jī))內(nèi)只有無線電接收裝置，沒有無線電發(fā)射裝置10.關(guān)于電磁波的接收，下列說法正確的是() A.當(dāng)處于電諧振時(shí)，所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流B.當(dāng)處于電諧振時(shí)，只有被接收的電磁波才能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流C.由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，再經(jīng)過耳機(jī)就可以聽到聲音了D.由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，再經(jīng)過檢波、放大，通過耳機(jī)才可以聽到聲音三、填空題11.有些動(dòng)物在夜間幾乎什么都看不到，而貓頭鷹在夜間卻有很好的視力，這是因?yàn)樗軐?duì)某個(gè)波段的光線產(chǎn)生視覺根據(jù)熱輻射理論，物體發(fā)出光的最大波長m與物體的絕對(duì)溫度T滿足關(guān)系式Tm=2.9103mK ， 若貓頭鷹的獵物蛇在夜間體溫是27 ， 則它發(fā)出光的最大波長為_m ， 屬于_波段 12.紅外線、紫外線、X射線都有著廣泛的應(yīng)用，如圖所示下面的判斷中正確的寫“對(duì)”，錯(cuò)誤的寫“錯(cuò)”醫(yī)院透視用到的是X射線_電視遙控器用到的是紫外線_非接觸式體溫計(jì)用到的是紅外線_夜間作戰(zhàn)使用的夜視儀用到的是紅外線_ 13.電磁波用于超遠(yuǎn)程通信的波段名稱是_，用于無線電廣播和電報(bào)的波段名稱是_， 用于電視和宇航通訊的波段名稱是_ 四、解答題14.電磁波遇到平滑的金屬表面會(huì)像光遇到平面鏡一樣發(fā)生反射，反射過程遵循光的反射定律小明與叔叔一起去參觀救生艇時(shí)，發(fā)現(xiàn)救生艇的上方懸掛著一個(gè)由三塊相互垂直的正方形薄金屬平板組成的“角反射器”，如圖所示請(qǐng)你簡述角反射器的工作原理以及該救生艇懸掛角反射器的原因五、綜合題15.微波爐，顧名思義，就是用微波來煮飯燒菜的，微波是一種電磁波，這種電磁波很有“個(gè)性”，微波一碰到金屬就發(fā)生反射，金屬?zèng)]辦法吸收或傳導(dǎo)它；微波可以穿過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料，但不會(huì)消耗能量；而含有水分的食物，微波不但能透過，而且能量也會(huì)被吸收，為了不干擾雷達(dá)和其他通信系統(tǒng)，微波爐的工作頻率多選用915MHz或2450MHz微波爐的工作原理是：磁控管將電能變成微波，由可旋轉(zhuǎn)的攪拌器（風(fēng)扇狀的金屬）旋轉(zhuǎn)起來后對(duì)微波向各個(gè)方向反射，讓微波能量均勻地分布在烹調(diào)腔內(nèi)，當(dāng)微波輻射到食品上時(shí)，食品中的水分子（極性分子，正負(fù)電荷的中心不重合）極性的取向?qū)㈦S微波場而變動(dòng)，使得水分子與相鄰分子相互作用，產(chǎn)生了類似摩擦的現(xiàn)象，使水溫升高，因此，食品的溫度也就上升了，用微波加熱的食品，因其內(nèi)部也同時(shí)被加熱，使整個(gè)物體受熱均勻，升溫速度也快，且能深入食物5cm進(jìn)行加熱，回答下列問題： （1）微波是頻率為300MHz到30000MHz的無線電波，微波爐的工作頻率多選用915MHz或2450MHz，為什么選用這樣的頻率？ （2）微波爐門上要安裝“安全聯(lián)鎖開關(guān)”，它能確保爐門打開時(shí)，微波爐不能工作，爐門關(guān)上時(shí)，微波爐才能工作，并且微波爐的玻璃門也要安裝網(wǎng)狀金屬片，請(qǐng)分析這樣做的道理 （3）下列關(guān)于微波爐使用的做法，正確的是 A.可用金屬器皿裝上食物放入微波爐中加熱B.可用瓷制碗蝶裝上食物放入微波爐中加熱，但瓷制碗蝶不能鑲有“金”、“銀”花邊C.可將生雞蛋直接放入微波爐中加熱D.可將袋裝牛奶直接放入微波爐中加熱（4）昨天早晨媽媽告訴小明，中午回來后用微波爐將饅頭加熱2min，小明誤將時(shí)間調(diào)到了4min，取出后發(fā)現(xiàn)饅頭發(fā)硬、發(fā)黑，失去香味，根本無法食用，試分析其原因 16.有波長分別為290 m、397 m、566 m的無線電波同時(shí)傳向收音機(jī)的接收天線，當(dāng)把收音機(jī)的調(diào)諧電路的頻率調(diào)到756 kHz時(shí) （1）哪種波長的無線電波在收音機(jī)中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)？ （2）如果想接收到波長為290 m的無線電波，應(yīng)該把調(diào)諧電路中可變電容器的動(dòng)片旋進(jìn)一些還是旋出一些？ 答案解析部分一、單選題1.【答案】B 【解析】【解答】同步衛(wèi)星只能在赤道上空，通過南、北極上空運(yùn)行的衛(wèi)星不可能是同步衛(wèi)星，C、D錯(cuò)由于電視信號(hào)屬微波段，只能夠直線傳播，為覆蓋全球，至少需發(fā)射三顆同步衛(wèi)星，使它們位于正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，地球內(nèi)切于這個(gè)正三角形，A錯(cuò)誤，故選答案B【分析】同步衛(wèi)星只能在赤道上空,實(shí)現(xiàn)全球通信覆蓋全球，至少需發(fā)射三顆同步衛(wèi)星，使它們位于正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，地球內(nèi)切于這個(gè)正三角形。2.【答案】D 【解析】【解答】A、電磁波包括：射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、短波、中波和長波，其波長不同，即頻率不同，故A 錯(cuò)誤；BCD、電磁波可以在真空中傳播，速度為光速，在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)決定，即在不同介質(zhì)中傳播速度不一樣，故BC錯(cuò)誤，D正確故選：D【分析】電磁波包括：射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、短波、中波和長波在真空和空氣中，電磁波的傳播速度等于3108m/s是一個(gè)定值，根據(jù)公式c=f電磁波的波長和頻率成反比3.【答案】A 【解析】【解答】室外天線處于空間變化的電磁場中，天線中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，此電流通過饋線輸送給LC電路，此電流中空間各電臺(tái)信號(hào)激起的電流均存在，但只有頻率與調(diào)諧電路頻率相等的電信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流最強(qiáng)，然后再通過解調(diào)處理輸入后面電路，故A正確，B、C、D均錯(cuò)誤。【分析】理解電磁波的接收過程根據(jù)電磁波的接收過程進(jìn)行解答。4.【答案】D 【解析】【解答】A、光的偏折程度較大，則折射率較大，藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，所以光是藍(lán)光，是紅光故A錯(cuò)誤B、根據(jù)v=c/n知，藍(lán)光的折射率大，在介質(zhì)中的速度小，則光束比光束傳播速度更慢故B錯(cuò)誤C、藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，而藍(lán)光的波長小于紅光的折射率波長，干涉條紋的間距與波長成正比，則若光、光先后通過同一雙縫干涉裝置，前者得到的條紋比后者的窄故C錯(cuò)誤D、藍(lán)光的折射率大，頻率大，知藍(lán)光的波長小，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，所以得到的中央亮紋比的中央亮紋窄故D正確故選D【分析】根據(jù)光的偏折程度比較出兩束光的折射率，從而根據(jù)v=c/n比較出在介質(zhì)中傳播的是的，根據(jù)波長的長短，判斷誰的衍射現(xiàn)象更明顯5.【答案】C 【解析】【分析】同種介質(zhì)中各種頻率的電磁波速度不相等，而在真空中和空氣中各種頻率的電磁波傳播速度相同，根據(jù)c=f知，f越低，越長由c=f知：電磁波頻率越高，波長越小。故答案選C?！军c(diǎn)評(píng)】電磁波會(huì)由于產(chǎn)生機(jī)理不同具有不同的頻率，所以的電磁波在沒有介質(zhì)的情況下傳播速度是相同的即電磁波在真空中的傳播速度是3108 m/s；屬于基礎(chǔ)題，應(yīng)熟練掌握。6.【答案】A 【解析】解答：解：A、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，恒定不變的電場不會(huì)產(chǎn)生磁場，電磁波是變化磁場產(chǎn)生電場變化電場產(chǎn)生磁場不斷交替變化產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；B正確C、根據(jù)= 電磁波頻率在300MHz至1000MHz的范圍內(nèi)，則電磁波的波長范圍在0.3m至1m之間，故C正確；D、測出雷達(dá)和目標(biāo)的間距，根據(jù)無線電波的傳播速度，就可以確定從發(fā)射無線電波到接收反射回來的無線電波的時(shí)間，D正確；故選：A分析：本題考查了麥克斯韋的電磁場理論與雷達(dá)的原理，比較簡單，根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論內(nèi)容即可正確解答7.【答案】C 【解析】【解答】電磁波在真空中的傳播速度相同，與電磁波的頻率、波長、能量無關(guān)，選項(xiàng)C正確?！痉治觥扛鶕?jù)根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，了解電磁波的特性，即可判斷。二、多選題8.【答案】B,D 【解析】【解答】解：A、原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，故A錯(cuò)誤；B、愛因斯坦的“光子說”提出在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子，每個(gè)光子的能量為E=hv，故光的能量是不連續(xù)的，線狀譜是由不連續(xù)的若干波長的光所組成，故B正確；C、太陽光譜是不連續(xù)譜，故C錯(cuò)誤；D、太陽光譜是吸收光譜，其中的暗線，是太陽光經(jīng)過太陽大氣層時(shí)某些特定頻率的光被吸收后而產(chǎn)生的，說明太陽大氣中存在與這些暗線相對(duì)應(yīng)的元素，故D正確；故選：BD【分析】原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，也叫特征譜線，各種不同的原子的光譜各不相同，是因原子中電子結(jié)合不同因此可通過原子發(fā)光來確定物質(zhì)的組成光譜是復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長（或頻率）大小而依次排列的圖案，發(fā)射光譜物體發(fā)光直接產(chǎn)生的光譜叫做發(fā)射光譜發(fā)射光譜有兩種類型：連續(xù)光譜和明線光譜；連續(xù)分布的包含有從紅光到紫光各種色光的光譜叫做連續(xù)光譜；觀察固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的原子光譜，可以把它們放到煤氣燈的火焰或電弧中去燒，使它們氣化后發(fā)光，就可以從分光鏡中看到它們的明線光譜9.【答案】B,C,D 【解析】【解答】移動(dòng)電話內(nèi)既有無線電接收裝置又有無線電發(fā)射裝置由于移動(dòng)電話發(fā)射功率小，因此必須通過固定的基地臺(tái)轉(zhuǎn)接，兩個(gè)攜帶手機(jī)的人才能通話BP機(jī)只有接收裝置，而無發(fā)射裝置故選答案BCD【分析】對(duì)現(xiàn)代信息社會(huì)中的移動(dòng)設(shè)備原理的了解。10.【答案】A,D 【解析】【解答】當(dāng)處于電諧振時(shí)，所有的電磁波仍能在接收電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，只不過頻率跟諧振電路固有頻率相等的電磁波，在接收電路中激發(fā)的感應(yīng)電流最強(qiáng)由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，要再經(jīng)過檢波(也就是調(diào)制的逆過程)、放大，通過耳機(jī)才可以聽到聲音，故正確答案為A、D【分析】理解電磁波的接收過程根據(jù)電磁波的接收過程進(jìn)行解答。三、填空題11.【答案】9.67106；紅外線 【解析】【解答】（1）貓頭鷹的獵物蛇在夜間體溫是27 ， 故T=27+273=300K；根據(jù)Tm=2.9103mK ， 得到： =9.67106m=9670nm；可見光波長400到700納米，故是紅外線；故答案為：（1）9.67106；（2）紅外線【分析】本題根據(jù)題意給出的公式Tm=3.0103（Km），可以求出波長；再判斷光的性質(zhì)12.【答案】對(duì)；錯(cuò)；對(duì)；對(duì) 【解析】【解答】電視遙控是利用紅外線來工作的，夜視儀用到的是紅外線，非接觸式體溫計(jì)也是用到紅外線，因不同溫度紅外線程度不同；因?yàn)樽贤饩€能使熒光物質(zhì)發(fā)光，比如：驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線來工作的；X射線具有較強(qiáng)的穿透能力，因此可以用來醫(yī)院透視；故答案為：對(duì)；錯(cuò)；對(duì)；對(duì)【分析】根據(jù)紅外線和紫外線的應(yīng)用來作答：紅外線可用于紅外線夜視儀和電視機(jī)的遙控；紫外線可用于醫(yī)院滅菌、合成維生素D、識(shí)別鈔票和商標(biāo)等X射線具有較強(qiáng)的穿透能力13.【答案】長波；中波；微波 【解析】【解答】長波主要靠沿著地球表面的地波傳播，其傳播損耗小，繞射能力強(qiáng)，用于超遠(yuǎn)程通信無線電廣播和電報(bào)利用中波傳播中波傳播的途徑主要是靠地波，只有一小部分以天波形式傳播以地波形式傳播的中波傳播不遠(yuǎn)（約二三百公里）于是白天難以收到遠(yuǎn)處的中波電臺(tái)到了夜間，中波可以通過天波途徑，傳送到較遠(yuǎn)的地方于是夜間收到的中波電臺(tái)就多了由于微波頻率很高，所以在不大的相對(duì)帶寬下，其可用的頻帶很寬，這意味著微波的信息容量大，所以電視和宇航通訊都是工作在微波波段【分析】長波（包括超長波）是指頻率為300kHz以下的無線電波；中波是指頻率為300kHz3MHz的無線電波；短波是指頻率為3MHz30MHz的無線電波長波用途：超遠(yuǎn)程通信；中波用途：無線電廣播和電報(bào)；微波的用途：微波爐，電視、宇航通信等等四、解答題14.【答案】無論雷達(dá)波從哪個(gè)角度射向角反射器，反射波最終都會(huì)沿與入射方向平行的直線返回；救生艇懸掛角反射器是為了讓雷達(dá)能夠盡快發(fā)現(xiàn)救生艇，開展?fàn)I救. 【解析】【解答】答：無論雷達(dá)波從哪個(gè)角度射向角反射器，反射波最終都會(huì)沿與入射方向平行的直線返回；救生艇懸掛角反射器是為了讓雷達(dá)能夠盡快發(fā)現(xiàn)救生艇，開展?fàn)I救【分析】電磁波的反應(yīng)與光的反射相似，都遵守反射定律，據(jù)此分析答題五、綜合題15.【答案】（1）使用微波是因?yàn)槲⒉苤車奈矬w發(fā)熱，雷達(dá)和其它通信系統(tǒng)使用的是微波這種無線電波，微波爐使用915MHz或2450MHz這兩種頻率的微波主要是為了不干擾雷達(dá)和其它通信系統(tǒng)（2）電磁波具有能量，對(duì)人體有傷害，微波爐門上要安裝“安全聯(lián)鎖開關(guān)”，它能確保爐門打開時(shí)，微波爐不能工作，爐門關(guān)上時(shí)，微波爐才能工作，并且微波爐的玻璃門也要安裝網(wǎng)狀金屬片，目的防止電磁波從爐門處泄漏，對(duì)人體或其它物體造成傷害。（3）B（4）從微波爐原理可知，微波輻射到食品上時(shí)，食品表面和內(nèi)部的水分子與相鄰分子相互作用，產(chǎn)生了類似摩擦的現(xiàn)象，水溫升高，食物變熱加熱時(shí)間過長，食物內(nèi)水分全蒸發(fā)，因此食品發(fā)硬、發(fā)黑，失去香味。 【解析】【解答】（1）使用微波是因?yàn)槲⒉苤車奈矬w發(fā)熱，雷達(dá)和其它通信系統(tǒng)使用的是微波這種無線電波，微波爐使用915MHz或2450MHz這兩種頻率的微波主要是為了不干擾雷達(dá)和其它通信系統(tǒng)（2）電磁波具有能量，對(duì)人體有傷害，微波爐門上要安裝“安全聯(lián)鎖開關(guān)”，它能確保爐門打開時(shí)，微波爐不能工作，爐門關(guān)上時(shí)，微波爐才能工作，并且微波爐的玻璃門也要安裝網(wǎng)狀金屬片，目的防止電磁波從爐門處泄漏，對(duì)人體或其它物體造成傷害（3）AB、微波爐是利用電磁波來加熱食物的微波爐中不能使用金屬容器，因?yàn)槲⒉茉诮饘僦挟a(chǎn)生大量的熱量，會(huì)損壞微波爐和器皿