高中物理選修21電磁波通信技術(shù)含解析

1、高中物理選修2-1第五章電磁波通信技術(shù)（含解析）一、單選題1.在下列電磁波中，有明顯熱效應(yīng)的是（） A. 射線                                 B. 可見光     &

2、#160;                           C. 紅外線                    &#

3、160;            D. 紫外線2.下列說法中，正確的是（） A. 電磁波不能在真空中傳播                            B. 無線電

4、通信是利用電磁波傳輸信號的C. 電磁波在真空中的傳播速度與頻率有關(guān)       D. 無線電廣播與無線電視傳播信號的原理毫無相似之處3.下列說法錯誤的是（） A. 若做圓周運動的物體所受合力不足以提供其做圓周運動需要的向心力時則物體做離心運動B. 通常使用的測速儀具有發(fā)射和接收電磁波的能力，它是根據(jù)多普勒效應(yīng)來測速的C. 一切物體帶電的本質(zhì)都是由于電子的得失或轉(zhuǎn)移D. 回旋加速器之所以能夠使帶電粒子加速是因為洛倫茲力對帶電粒子做了正功4.關(guān)于生活中遇到的各種波，下列

5、說法正確的是（   ） A. 電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B. 手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波C. 太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳遞速度相同D. 遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院CT中的X射線波長相同5.在LC振蕩電路中，由容器極板上的電荷量從最大值變化到零所需的最短時間() A.                   

6、60;        B.                            C.             

7、0;               D. 2 6.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知    (    ) A. 在電場的周圍一定產(chǎn)生磁場，在磁場的周圍一定產(chǎn)生電場B. 變化的電場一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生電場C. 穩(wěn)定的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場D. 均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場7.主要用于測距和定

8、位的電磁波技術(shù)是（    ） A. 無線電廣播                               B. 移動電話         

9、                      C. 電視                          &#

10、160;    D. 雷達8.海豚也具有完善的聲吶系統(tǒng)，它能在黑暗中準確而快速地捕捉食物，避 開敵害，遠遠優(yōu)于現(xiàn)代化的無線電系統(tǒng).海豚的定位是利用了自身發(fā)射的（    ） A. 電磁波                           &

11、#160;    B. 紅外線                                C. 次聲波         

12、60;                      D. 超聲波二、多選題9.對紅外線的作用 及來源正確的敘述有(    ) A. 一切物體都在不停地輻射紅外線              &#

13、160;          B. 紅外線有很強的熒光效應(yīng)C. 紅外線最顯著的作用是熱作用                             D. 紅外線容易穿過云霧、煙塵10

14、.電視機在室內(nèi)接收電視臺向空中發(fā)射的電磁信號，下列判斷正確的是（    ） A. 當電視機所在處離電視發(fā)射塔較近時，用室內(nèi)天線也可以接收信號，這是電磁波的衍射現(xiàn)象B. 用室內(nèi)天線接收時，電視機安放在室內(nèi)不同位置接收效果不同，這是電磁波在室內(nèi)反射后產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象C. 離電視發(fā)射塔遠處要用架設(shè)室外天線的方法接收信號，這是由于發(fā)送電視信號用的是微波，波長短，基本上是直線傳播D. 有線電視的信號也是通過電磁波傳送的11.用一平行板電容器和一個線圈組成LC振蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長，可采用的做法是() A. 增大電容器

15、兩極板間的距離                                B. 減小電容器兩極板間的距離C. 減小電容器兩極板的正對面積          

16、                   D. 在電容器兩極板間加入電介質(zhì)12.有以下說法,其中正確的有(      ).A. X射線有較強的穿透本領(lǐng)，在機場等地用其探測箱內(nèi)物品進行安全檢查B. 太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域C. 全息照片的拍攝利用了光的衍射原理D. 潛水員在水底看岸邊的樹是變矮了E. 泊松

17、亮斑說明了光具有波動性F. 機械波和電磁波一樣從空氣進入水中波長變短13.關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是（） A. 紅外線比紅光波長長，它的熱作用很強    B. X射線就是倫琴射線C. 陰極射線是一種頻率極高的電磁波           D. 紫外線的波長比倫琴射線長，它的顯著作用是熒光作用14.如圖所示，一個閉合導線圈靜置于磁場中，由于磁場強弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流下列說法正確的是

18、（   ）A. 磁場變化時，會在空間激發(fā)一種電場                  B. 使電荷定向移動形成電流的力是磁場力C. 使電荷定向移動形成電流的力是電場力               D. 以上說法都

19、不對15.下列能說明電磁波具有能量的依據(jù)是(    ) A. 可見光射入人的眼睛，人看到物體                      B. 放在紅外線區(qū)域的溫度計升溫很快C. 收音機調(diào)到某個臺時，調(diào)諧電路發(fā)生電諧振        D.&#

20、160;射線具有很強的貫穿能力16.如圖所示的振蕩電路中，某時刻線圈中磁場方向向上，且電路的電流正在增強，則此時（   ）A. a點電勢比b點低                                   

21、60;             B. 電容器兩極板間場強正在減小C. 電路中電場能正在增大                              

22、         D. 線圈中感應(yīng)電動勢正在增大三、填空題17.電磁波在某種均勻介質(zhì)中以2×108m/s的速度傳播，如果它的頻率f=1MHz，則電磁波在這種介質(zhì)中的波長是_ 18.太陽輻射中含有可見光、紅外線、紫外線，同時還有X射線、射線、無線電波太陽輻射的能量主要集中在可見光、紅外線和紫外線三個區(qū)域內(nèi)在這三個區(qū)域內(nèi)的電磁波按照頻率由高到低的順序排列應(yīng)為_、可見光和_有一種生命探測儀可以探測生命的存在我國四川汶川特大地震發(fā)生后，為了盡快營救廢墟中的傷員，救援人員就廣泛應(yīng)用了這種儀器，該

23、儀器主要是接收人體發(fā)出電磁波中的_（選填“可見光”、“紅外線”或“紫外線”） 19.圖為LC振蕩電路中振蕩電流隨時間變化的圖象，由圖可知，在OA時間內(nèi)_能轉(zhuǎn)化為_能，在AB時間內(nèi)電容器處于_ (填“充電”或“放電”)過程，在時刻C ， 電容器帶電荷量_ (填“為零”或“最大”)。20.收音機調(diào)諧回路中可變電容器旋到電容為100 pF時能收到波長為300 m的電磁波，如果要收到波長為240 m的電磁波，可變電容器的電容要調(diào)為_pF ， 這個回路的自感系數(shù)為_H 21.某防空雷達發(fā)射的電磁波頻率為f=3×103MHZ ， 屏幕上尖形波顯示，從發(fā)射到接受經(jīng)歷時間 t=0

24、.4ms，那么被監(jiān)視的目標到雷達的距離為_km，該雷達發(fā)出的電磁波的波長為_m 22.某電磁波相鄰兩波峰之間的距離為5m，則他的波長為_m，頻率為_Hz，合_KHz=_MHz在電磁波譜中，它是_。 23.平常看見的白光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光所組成在這七色可見光中波長最長的色光是_光，頻率最低的色光是_光 24.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了這一預(yù)言電磁波按照波長由長到短排列依次是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、_、射線南京調(diào)頻音樂電臺的播放頻率是105.8MHz ， 已知電磁波的傳播速度為3.0×108m/s ， 則該電臺信號的波長是_m 四、解答

25、題25.傍晚你在家中聽收音機時，若用拉線開關(guān)打開家中的白熾燈，會聽到收音機中有“吱啦”的聲音，試分析原因 五、綜合題26.如果中央廣播電臺向外發(fā)射500kHz的電磁波，若距該臺6000km處有一臺收音機，求： （1）此電磁波的波長是多大？ （2）從電臺發(fā)出的信號經(jīng)過多長時間可以到達收音機？ 27.某居住地A位于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無線電波發(fā)射站，如圖所示該發(fā)射站可發(fā)送頻率為400kHz的中波和頻率為300MHz的微波，已知無線電波在空氣中的傳播速度都為3×108m/s ， 求：（1）該中波和微波的波長各是多少； （2）發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過干涉還是衍射后到達居住地A

26、處； （3）若兩種波的接收效果不同，請說明哪一種波的接收效果更好？為什么？ 28.在真空中傳播的波長為15m的電磁波，進入某一介質(zhì)中傳播時，若傳播速度變?yōu)?×108m/s，求： （1）該電磁波的頻率是多少赫茲？ （2）該電磁波在此介質(zhì)中的波長是多少？ 29.某LC振蕩電路中，振蕩電流變化規(guī)律i=0.14sin（1000t）A，已知電路中線圈的自感系數(shù)L=50mH，求： （1）該振蕩電流的周期為多少； （2）電容器的電容C 答案解析部分一、單選題1.【答案】C 【考點】電磁場與電磁波 【解析】【解答】射線是波長極短的電磁波；可見光具有視覺感應(yīng)；紅外線熱效應(yīng)明顯；紫外線有很強的熒光效應(yīng)故

27、選C【分析】紅外線是波長介乎微波與可見光之間的電磁波，波長在760nm至1毫米之間，是波長比紅光長的非可見光覆蓋室溫下物體所發(fā)出的熱輻射的波段透過云霧能力比可見光強在通訊、探測、醫(yī)療、軍事等方面有廣泛的用途俗稱紅外光2.【答案】B 【考點】電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】A、電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中可以傳播故A錯誤B、無線電通信是利用電磁波傳輸信號故B正確C、電磁波在真空中的傳播速度相同，與頻率無關(guān)故C不正確D、無線電廣播與無線電視傳播信號的原理相似故D錯誤故選B【分析】電磁波的傳播不需要介質(zhì)，無線電廣播與無線電視傳播信號的原理相似3.【答案】D 【考點】電磁波，電磁振蕩，電磁波的發(fā)射

28、【解析】【解答】A、當做圓周運動的物體受到的合外力不足以提供向心力時，物體將向外運動，即做離心運動；故A正確；B、通常使用的測速儀具有發(fā)射和接收電磁波的能力，它根據(jù)兩物體相對運動時，接收到的頻率不同這一特點，即是根據(jù)多普勒效應(yīng)來測速的；故B正確；C、電荷是守恒的，一切物體帶電的本質(zhì)均是電子的轉(zhuǎn)移和得失；故C正確；D、回旋加速器只有電場對電子做功，洛侖茲力是永不做功的；故D錯誤；本題選錯誤的；故選：D【分析】明確離心運動產(chǎn)生原因是合外力不足以提供向心力；多普勒效應(yīng)廣泛應(yīng)用于電子測速中；根據(jù)電荷守恒可知物體帶電的本質(zhì)；根據(jù)回旋加速器的原理回答D項4.【答案】B 【考點】電磁場與電磁波 【解析】【解

29、答】解：A、電磁波可以傳遞信息，如電視信號；聲波也可以傳遞信息，如人說話；故A錯誤；B、手機用電磁波傳遞信息，人用聲波說話，故B正確；C、太陽光中的可見光是電磁波，真空中為3×108m/s；“B超”中的超聲波是聲波，常溫下，空氣中大約為340m/s；故C錯誤；D、遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院CT中的X射線頻率不同，波速相同，根據(jù)c=f，波長不同，故D錯誤；故選B【分析】電磁波是電磁場的一種運動形態(tài)，可以傳遞信息；聲波是機械波，也可以傳遞信息5.【答案】B 【考點】電磁振蕩 【解析】【解答】LC振蕩電路的周期 ，其電容器極板上的電荷量從最大值變化到零所需的最短時間tT/4，所以t ,故

30、選答案B【分析】理解LC振蕩電路充放電的過程，根據(jù)相關(guān)內(nèi)容解答。6.【答案】B 【考點】電磁場與電磁波 【解析】【分析】在電場的周圍不一定存在著由該電場產(chǎn)生的磁場，原因是若變化的電場就一定產(chǎn)生磁場，若是穩(wěn)定的電場則不會產(chǎn)生磁場的故A錯誤；非均勻變化的電場產(chǎn)生非均勻變化的磁場，而均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場故B正確；均勻變化的磁場一定產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，而非均勻變化的電場產(chǎn)生非均勻變化的磁場故C錯誤；周期性變化的電場一定產(chǎn)生同周期變化的磁場，而均勻變化的電場不能產(chǎn)生均勻變化的磁場，故D錯誤；故選：B?！军c評】麥克斯韋的電磁場理論中變化的磁場一定產(chǎn)生電場，當中的變化有均勻變化與周期性變化之分。7.【答

31、案】D 【考點】電磁場與電磁波 【解析】【分析】A、無線電廣播是以無線電波為傳輸廣播節(jié)目載體的廣播方式；錯誤B、移動電話是便攜式電話終端，不能用于測距和定位；錯誤C、電視是傳送活動的圖像畫面和音頻信號，即電視接收機，也是重要的廣播和視頻通信工具；錯誤D、雷達的工作原理是：發(fā)射電磁波對目標進行照射并接收其回波，由此獲得目標至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息；正確故選D【點評】對于電磁波的基礎(chǔ)知識要加強理解和應(yīng)用，了解生活中電磁波的應(yīng)用實例。8.【答案】D 【考點】電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】海豚能發(fā)射超聲波，它是一種頻率高于2×104Hz的聲波，它的波長非

32、常短，因而能定向發(fā)射，而且在水中傳播時因能量損失小，要比無線電波和光波傳得遠.海豚就是靠自身發(fā)出的超聲波的回聲來在混濁的水里準確確定遠處的小魚的位置而猛沖過去吞食.故選答案D【分析】海豚主要靠自身發(fā)出的超聲波的回聲來在混濁的水里準確確定遠處的食物位置。二、多選題9.【答案】A,C,D 【考點】電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】一切物體都在不停地輻射紅外線，且熱物體比冷物體的紅外輻射本領(lǐng)大，A正確熒光效應(yīng)是紫外線特性，紅外線沒有，紅外線的顯著的作用是熱作用，B錯誤，C正確紅外線波長較長，衍射能力比較強，D正確【分析】掌握電磁波譜中各種波的產(chǎn)生機理，根據(jù)相關(guān)知識回答問題。10.【答案】A,B,C 【考

33、點】電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】電磁波繞過障礙物進入室內(nèi)而被電視機天線接收，這是電磁波的衍射現(xiàn)象，故答案A正確；室內(nèi)不同位置，由于電磁波在墻壁和其他器物表面反射，然后疊加，形成有的地方加強，有的地方減弱的現(xiàn)象，是波的干涉現(xiàn)象，故答案B正確；電視信號用的是微波，波長短，基本上是直線傳播，在離發(fā)射塔較遠處，由于微 波不能直接傳送到室內(nèi)天線，就要架設(shè)室外天線來接收微波，故答案C正確；有線電視通過傳輸線中的振蕩電流來傳送信號，不通過空中的電磁波傳送，故答案D是錯誤的【分析】對電磁波的實際應(yīng)用，對電磁波的干涉、衍射等現(xiàn)象和對無線電波發(fā)射和接收規(guī)律理解。11.【答案】B,D 【考點】電磁波的發(fā)射 【解析

34、】【解答】由可知，要增大發(fā)射電磁波的波長，必須減小振蕩電路的振蕩頻率f；由 可知，要減小f ， 就必須增大平行板電容器的電容C或電感L；由 可知，要增大C，就必須減小電容器兩極板間的距離或在電容器兩極板間加入電介質(zhì)，故選答案BD【分析】對振蕩電路產(chǎn)生的電磁波的頻率公式為： = 和電磁波波速與波長關(guān)系為：c= 的理解12.【答案】A,B,E 【考點】電磁場與電磁波 【解析】【解答】A、在車站和機場的安檢入口，要用X射線對旅客行李進行安全檢查，X射線有較強的穿透本領(lǐng)故A正確B、太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域故B正確C、全息照片的拍攝利用了光的干涉原理故C錯誤D、樹反射的光斜射到水面上

35、，會發(fā)生折射現(xiàn)象，當光進入水中后靠近法線，射入潛水員眼睛，而潛水員由于錯覺，認為光始終沿直線傳播，逆著光的方向看上去而形成的虛像，所以比實際位置高，所以潛水員在水中看見岸上的樹，實際是變高了的樹虛像故D錯誤E、泊松亮斑是光的圓板衍射現(xiàn)象說明了光具有波動性，故E正確F、機械波從空氣進入水中波速變大，波長變長，而電磁波從空氣進入水中波長變短，故F錯誤故答案為：A、B、E【分析】在車站和機場的安檢入口，要用X射線對旅客行李進行安全檢查，X射線有較強的穿透本領(lǐng)太陽輻射的能量大部分集中在可見光及附近的區(qū)域全息照片的拍攝利用了光的干涉原理光的折射光路是可逆的，一條光線從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，發(fā)生折射

36、后，逆著折射光線方向射入一條光線，會逆著原來入射光線反向射出13.【答案】A,B,D 【考點】電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】A、紅外線比紅光波長長，但紅外線有顯著的熱作用故A正確 B、X射線，就是倫琴射線故B正確 C、陰極射線不屬于電磁波，而射線是一種頻率極高的電磁波故C錯誤 D、紫外線具有殺菌作用，可利用紫外線消毒與熒光作用，且紫外線的波長比倫琴射線長，故D正確故選：ABD【分析】紅外線最顯著的作用是熱作用，所以可利用紅外線來加熱物體，烘干油漆和谷物，進行醫(yī)療等，由于波長長容易發(fā)生衍射現(xiàn)象紫外線有顯著的化學作用，可利用紫外線消毒，也可以用來驗鈔，它和紅外線的特點是不同的，所以使用范圍也就不同

37、 X射線就是倫琴射線，具有較強的穿透能力，但沒有射線強，陰極射線是高速電子流，不是電磁波14.【答案】A,C 【考點】電磁場與電磁波 【解析】【解答】解：麥克斯韋建立了電磁場理論：變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場；A、由上可知，磁場變化時，會在空間激發(fā)一種電場，故A正確；B、C、因線圈處于激發(fā)的電場中，電場力使電荷定向移動，從而產(chǎn)生了感生電流，故B錯誤C正確；D、由于AC正確，故D錯誤故選：AC【分析】根據(jù)麥克斯韋建立了電磁場理論：變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場，即可求解15.【答案】A,B,C,D 【考點】電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】A項，

38、人眼看到物體，說明人眼感受到了可見光的能量；B項，紅外線具有熱作用，說明紅外線具有能量；C項，電諧振在調(diào)諧電路中的感應(yīng)電流的能量來源于空中的無線電波；D項，射線的貫穿能力強說明射線具有很高的能量【分析】各種波在傳播過程中，也伴隨著能量的傳播。16.【答案】A,B 【考點】電磁振蕩 【解析】【解答】解：結(jié)合圖中的磁場的方向，根據(jù)安培定則，線圈中的電流從b到a，此時電流正在增強，表明電容器正在放電，所以下板帶正電，上板帶負電a點電勢比b點低，電容器兩極板間場強正在減小，電場能在減小，電流放電變慢，線圈中感應(yīng)電動勢變小故AB正確，CD錯誤故選：AB【分析】根據(jù)磁場方向由安培定則判斷電流方向，電流方向

39、是正電荷移動方向，根據(jù)電流方向及電容器充放電情況判斷極板帶電情況振蕩電路中有兩種能：電場能和磁場能，根據(jù)能量守恒定律分析能量的變化三、填空題17.【答案】200m 【考點】電磁波，電磁振蕩，電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】電磁波在某種均勻介質(zhì)中以2×108m/s的速度傳播，如果它的頻率f=1MHz，根據(jù)波速公式v=f ， 有：故答案為：200m【分析】已知光在介質(zhì)中的傳播速度和頻率，根據(jù)波速公式v=f求解波長18.【答案】紫外線；紅外線；紅外線 【考點】電磁波，電磁振蕩，電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】（1）電磁波按照頻率由高到低的順序排列應(yīng)為：射線、x射線、紫外線、可見光、紅外線、無線

40、電波；太陽輻射的能量主要集中在可見光、紅外線和紫外線三個區(qū)域內(nèi)；這三個區(qū)域內(nèi)的電磁波按照頻率由高到低的順序排列應(yīng)為：紫外線、可見光、紅外線；（2）黑體輻射的輻射強度與波長關(guān)系與物體的溫度有關(guān)，人體會發(fā)射紅外線，而人體的溫度與周圍環(huán)境溫度不同，故通過探測紅外線來尋找生命；故答案為：（1）紫外線，紅外線；（2）紅外線【分析】（1）電磁波按照頻率由高到低的順序排列應(yīng)為：射線、x射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波；（2）人體會發(fā)射紅外線，黑體輻射的輻射強度與波長關(guān)系與物體的溫度有關(guān)；19.【答案】電場；磁場；充電；為零 【考點】電磁振蕩 【解析】【解答】由圖可知，振蕩電流隨時間做正弦規(guī)律變化。在O

41、A時間內(nèi)電流增大，電容器正在放電，電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能。在AB時間內(nèi)電流減小，電容器正在充電。在時刻C電流最大，為電容器放電完畢瞬間，帶電荷量為零?！痉治觥侩妶瞿芎痛艌瞿芎碗娏鞔笮≈g的關(guān)系。20.【答案】64；2.5×10-4 【考點】電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】根據(jù)v=f和 ，有=v，其中v=3×108m/s ， 則：300=3×108×2 ，               240=3×10

42、8×2 。                            比較、得C="64" pF，L=2.5×10-4H【分析】對波長、波速、電磁波周期公式的理解應(yīng)用。21.【答案】60；0.1 【考點】電磁波，電磁振蕩，電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】光速為3×108m/s由v=f得

43、：  由 得，s=vt=3×108m/s×0.4s=12×107m電磁波傳播距離是單向距離的2倍，故衛(wèi)星離地為： 答：60；0.1【分析】（1）由波速、波長和頻率的關(guān)系可求得頻率，（2）由電磁波的傳播速度由速度公式可求得距離22.【答案】5；6×107；6×104；60；無線電 【考點】電磁波的發(fā)射 【解析】【解答】已知相鄰兩波峰之間的距離為5m，可得波長為 =5m頻率：由 c=f得 f= =6×107Hz；則 f=6×107Hz=6×104kHz=60MHz 由圖可知，它屬于無線電波【分析】波長通常是指相鄰兩個波峰或波谷之間的距離，根據(jù)c=f，可求得頻率，1MHz=1000KHz=1000000Hz ， 依照波長的長短的不同，電磁波譜可大致分為：無線電波，微波，紅外線，可見光，紫外線，射線，射線2