2024-2025學(xué)年新教材高中物理第5章初識(shí)電磁場(chǎng)與電磁波3初識(shí)電磁波及其應(yīng)用課時(shí)練習(xí)含解析魯科版必修3

PAGE4-初識(shí)電磁波及其應(yīng)用(15分鐘·30分)一、選擇題(本題共4小題,每題5分,共20分)1.下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中正確的是 ()A.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論預(yù)言了電磁波的存在B.電磁波可以由勻稱改變的磁場(chǎng)產(chǎn)生C.雷達(dá)可以利用自身放射的電磁波的衍射波來(lái)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位D.隨身攜帶的移動(dòng)電話(手機(jī))內(nèi),只有無(wú)線電接收裝置,沒(méi)有無(wú)線電放射裝置【解析】選A。選項(xiàng)A符合物理史實(shí),電磁波由周期性改變的磁場(chǎng)產(chǎn)生,B錯(cuò)誤;雷達(dá)利用電磁波的反射確定目標(biāo)位置,C錯(cuò)誤;手機(jī)內(nèi)有放射電磁波的裝置,D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】有關(guān)電磁場(chǎng)和電磁波,下列說(shuō)法中正確的是 ()A.赫茲通過(guò)試驗(yàn)證明了電磁波的存在B.改變的電場(chǎng)肯定產(chǎn)生改變的磁場(chǎng)C.運(yùn)用空間波來(lái)傳播信息時(shí)主要是應(yīng)用無(wú)線電波可以繞過(guò)地面上的障礙物D.電磁波不能在真空中傳播【解析】選A。赫茲通過(guò)試驗(yàn)證明了電磁波的存在,A正確;勻稱改變的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),B錯(cuò);空間波沿直線傳播,C錯(cuò);電磁波可以在真空中傳播,D錯(cuò)誤。2.無(wú)線電技術(shù)中通常依據(jù)波長(zhǎng)把無(wú)線電波分成表中的幾個(gè)波段:波段長(zhǎng)波中波短波微波波長(zhǎng)/m30000～30003000～200200～1010～0.001大家知道,地球被厚厚的大氣層包圍著,在距地面50千米到幾百千米的范圍內(nèi)的大氣層叫電離層,電離層對(duì)于不同波長(zhǎng)的電磁波表現(xiàn)出不同的特性。試驗(yàn)表明,對(duì)于波長(zhǎng)小于10m的微波,電離層能讓它通過(guò);對(duì)于波長(zhǎng)超過(guò)3000m的長(zhǎng)波,電離層基本上把它汲取掉;對(duì)于中波和短波,電離層對(duì)它有反射作用。地球同步通信衛(wèi)星靜止在赤道上空36000km高的地方,所以利用同步衛(wèi)星進(jìn)行無(wú)線電信號(hào)通信只能通過(guò) ()A.長(zhǎng)波B.中波C.短波D.微波【解析】選D。地球同步通信衛(wèi)星傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘?hào)必須能夠穿透電離層,而只有波長(zhǎng)小于10m的微波才能通過(guò),所以選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。【加固訓(xùn)練】新冠肺炎疫情已被我國(guó)有效限制。為了戰(zhàn)勝疫情,我們的志愿者在社區(qū)、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所不顧個(gè)人安危,為行人量體溫、查信息,嚴(yán)防死守,確保一方平安。志愿者運(yùn)用的體溫探檢器通過(guò)非接觸的方法感應(yīng)人體的體溫以此來(lái)排查新型冠狀病毒肺炎的疑似感染病例。請(qǐng)問(wèn)這種體溫探檢器是利用了哪種電磁波的特性 ()A.紅外線B.紫外線C.X射線D.γ射線【解析】選A。體溫探檢器的測(cè)溫原理是黑體輻射定律,自然界中一切高于肯定零度的物體都在不停地向外輻射能量,物體向外輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布與它的表面溫度有著非常親密的聯(lián)系,物體的溫度越高,所發(fā)出的紅外輻射實(shí)力越強(qiáng),故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。3.各地接收衛(wèi)星電視訊號(hào)的拋物面天線如圖所示,天線頂點(diǎn)和焦點(diǎn)連線(OO′)與水平面間的夾角為仰角α,OO′在水平面上的射影與當(dāng)?shù)卣戏较虻膴A角為偏角β,接收定位于東經(jīng)105.5°的衛(wèi)星電視信號(hào)(如CCTV-5)時(shí),OO′連線應(yīng)指向衛(wèi)星,我國(guó)各地接收天線的取向狀況是 ()A.有β=0°,α=90°的B.與衛(wèi)星經(jīng)度相同的各地,α隨緯度的增高而減小C.經(jīng)度大于105.5°的各地,天線是朝南偏東的D.在幾十甚至幾百平方千米的范圍內(nèi),天線取向幾乎是相同的(我國(guó)自西向東的經(jīng)度約為73°～135°)【解析】選B。我國(guó)領(lǐng)土的最南端在北緯4°旁邊,所以不會(huì)出現(xiàn)α=90°的狀況,A錯(cuò);天線所在位置處的緯度越高,距衛(wèi)星越遠(yuǎn),所以α越小,B正確;經(jīng)度大于105.5°的各地,天線應(yīng)是朝南偏西方向,故C錯(cuò);位置不同,天線的取向不同,故D錯(cuò)。4.航天員在太空中離開航天飛機(jī)的密封艙從事修復(fù)衛(wèi)星等工作時(shí),必需通過(guò)無(wú)線電對(duì)講機(jī)交談傳遞信息,這是因?yàn)?()A.航天員穿著全封閉式增壓宇航服,他們之間無(wú)法干脆對(duì)話B.艙外航天員和航天飛機(jī)內(nèi)的航天員之間相隔距離較遠(yuǎn)C.在遠(yuǎn)離地面的太空中沒(méi)有空氣D.利用無(wú)線電波傳遞信息較快【解析】選C。電磁波能在真空中傳播,而聲波則須要介質(zhì)才能傳播。所以航天員在沒(méi)有空氣的太空中溝通必需利用電磁波來(lái)完成,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(10分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)5.上海電視臺(tái)演播廳正在現(xiàn)場(chǎng)直播文藝晚會(huì),某觀眾在離演員30m處觀看,而北京的一位同學(xué)在電視機(jī)前觀看同一節(jié)目。已知北京到上海的距離為1460km,問(wèn)聲音先傳到哪個(gè)人的耳朵里?為什么?【解析】依據(jù)聲速和電磁波波速來(lái)比較:該聲音從演員傳到觀眾的耳中所需時(shí)間為t1,則t1=s≈0.088s,無(wú)線電波傳播所用時(shí)間t2=s≈0.0049s,所以,先傳到北京那位同學(xué)耳中。答案:見(jiàn)解析(10分鐘·20分)6.(6分)某空間中出現(xiàn)了如圖中虛線所示的一組閉合的電場(chǎng)線,這可能是 ()A.在中心點(diǎn)O處有一靜止的點(diǎn)電荷B.沿AB方向有一段通有恒定電流的直導(dǎo)線C.沿BA方向的磁場(chǎng)在減弱D.沿AB方向的磁場(chǎng)在減弱【解析】選C。首先應(yīng)知道閉合的電場(chǎng)線是由改變的磁場(chǎng)產(chǎn)生的,閉合的電場(chǎng)線類似于環(huán)形電流,依據(jù)楞次定律環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)由B→A,阻礙原磁場(chǎng)的改變,所以BA方向的磁場(chǎng)在減弱,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。7.(14分)在電視節(jié)目中,我們常?？吹街鞒秩伺c派到熱帶地區(qū)的記者通過(guò)同步通信衛(wèi)星通話,他們之間每一問(wèn)一答總是遲“半拍”,這是為什么?假如有兩個(gè)手持衛(wèi)星電話的人通過(guò)同步衛(wèi)星通話,一方講話,另一方至少要等多長(zhǎng)時(shí)間才能聽(tīng)到對(duì)方的講話?(已知地球的質(zhì)量為6.0×1024kg,地球半徑為6.4×106m,引力常量為6.67×10-11N·m【解析】主持人與記者之間通話的不合拍是