2024-2025學(xué)年高中物理第三章電磁振蕩電磁波3-4電磁波譜電磁波的應(yīng)用無線電波的發(fā)射傳播和接收課時(shí)評(píng)價(jià)含解析教科版選修3-4

PAGE6-電磁波譜電磁波的應(yīng)用無線電波的放射、傳播和接收(40分鐘100分)一、選擇題(本題共7小題,每題6分,共42分)1.(2024·雅安高二檢測(cè))太陽風(fēng)暴攻擊地球時(shí),不僅會(huì)影響通信、威逼衛(wèi)星,而且會(huì)破壞臭氧層。臭氧層作為地球的愛護(hù)傘,是因?yàn)槌粞跄芗橙√栞椛渲?()A.波長較短的可見光B.波長較長的可見光C.波長較短的紫外線D.波長較長的紅外線【解析】選C。臭氧層可以攔住紫外線,從而削減其對(duì)人體的損害。2.(多選)(2024·江蘇高考)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有 ()A.殺菌用的紫外燈B.拍胸片的X光機(jī)C.治療咽喉炎的超聲波霧化器D.檢查血流狀況的“彩超”機(jī)【解析】選A、B。紫外燈的頻率高,能量強(qiáng),所以用于殺菌,屬于電磁波的應(yīng)用,A正確;X光的穿透實(shí)力較強(qiáng),所以用于拍胸片,屬于電磁波的應(yīng)用,B正確;超聲波霧化器是超聲波的應(yīng)用,與電磁波無關(guān),C錯(cuò)誤;“彩超”機(jī)屬于超聲波的應(yīng)用,與電磁波無關(guān),D錯(cuò)誤。3.(多選)要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本事,應(yīng)當(dāng)實(shí)行的措施是 ()A.增大電容器極板間距B.使振蕩電容器的正對(duì)面積足夠大C.盡可能使電場(chǎng)和磁場(chǎng)分布到較大的空間D.增加回路中的電容和電感【解析】選A、C。要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本事,應(yīng)從兩個(gè)方面考慮:一是提高振蕩頻率,二是使電磁場(chǎng)盡可能地分散開,C正確;由f=可知,當(dāng)增大電容器極板間的距離時(shí),電容C變小,振蕩頻率f增大,A正確;使電容器正對(duì)面積變大,電容C變大,振蕩頻率f變小,B錯(cuò)誤;增大回路中的電感L和電容C,振蕩頻率f變小,D錯(cuò)誤。4.一臺(tái)簡潔收音機(jī)的收音過程至少要經(jīng)過的過程是 ()A.調(diào)諧和解調(diào)B.調(diào)制和檢波C.調(diào)諧和調(diào)幅D.調(diào)幅和檢波【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)理解以下兩點(diǎn):(1)收音機(jī)是電磁波的接收裝置。(2)接收電磁波時(shí)先通過調(diào)諧發(fā)生電諧振而接收到電磁波,然后將聲音信號(hào)從高頻電流中還原出來?！窘馕觥窟xA。收音機(jī)是電磁波的接收裝置,因此至少須要有調(diào)諧電路和檢波(解調(diào))電路。5.(多選)調(diào)諧電路的可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺(tái)發(fā)出的電信號(hào),要收到電信號(hào),應(yīng) ()A.增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)B.加大電源電壓C.減小調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)D.將線圈中的鐵芯取走【解析】選C、D。當(dāng)調(diào)諧電路的固有頻率等于電臺(tái)發(fā)出信號(hào)的頻率時(shí),發(fā)生電諧振才能收聽到電臺(tái)信號(hào)。由題意可知收不到電信號(hào)的緣由是調(diào)諧電路固有頻率低,由f=可知在C無法再調(diào)整前提下,可減小電感L,即可通過減小調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)或?qū)⒕€圈中的鐵芯取走來減小電感L,從而提高調(diào)諧電路固有頻率,A、B均錯(cuò)誤,C、D正確。故選C、D。6.2024年新冠疫情席卷全國,給國家的生產(chǎn),人們的生活都帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),在中國人民的團(tuán)結(jié)下,我們最終限制住了疫情,人們也復(fù)原了正常的生活。但是在疫情面前,依舊不能掉以輕心,商場(chǎng)門口利用紅外線熱像儀來對(duì)顧客進(jìn)行體溫的測(cè)量,紅外線熱像儀通過紅外線遙感,可檢測(cè)出經(jīng)過它時(shí)的發(fā)熱人群,從而可以有效限制疫情的傳播。關(guān)于紅外線熱像儀,下列說法中正確的是 ()A.選擇紅外線進(jìn)行檢測(cè),主要是因?yàn)榧t外線光子能量小,可以節(jié)約能量B.紅外線熱像儀通過放射紅外線照耀人體來檢測(cè)C.紅外線熱像儀同時(shí)還具有殺菌作用D.依據(jù)物體在不同溫度下放射的紅外線的頻率和強(qiáng)度不同的原理來檢測(cè)體溫【解析】選D。一切物體均能發(fā)出紅外線,因此運(yùn)用紅外線進(jìn)行檢測(cè),這里與能量小沒有關(guān)系,故A錯(cuò)誤。紅外線熱像儀通過接收到人體發(fā)出的紅外線照耀從而來檢測(cè),故B錯(cuò)誤。紫外線熱像儀具有殺菌作用,紅外線能量小得多,沒有殺菌作用,故C錯(cuò)誤。一切物體都能放射紅外線,且物體在不同溫度下放射的紅外線的頻率和強(qiáng)度不同,依據(jù)此原理來檢測(cè)體溫,選項(xiàng)D正確。7.(多選)以下關(guān)于機(jī)械波和電磁波的說法中正確的是 ()A.機(jī)械波能發(fā)生多普勒效應(yīng),電磁波沒有多普勒效應(yīng)B.機(jī)械波能發(fā)生干涉、衍射,電磁波沒有干涉、衍射現(xiàn)象C.機(jī)械波的傳播離不開介質(zhì),電磁波的傳播可以不依靠介質(zhì)D.機(jī)械波在介質(zhì)中的波速與波的頻率無關(guān),電磁波在介質(zhì)中的波速與波的頻率有關(guān)【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)理解以下兩點(diǎn):(1)一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)和干涉、衍射現(xiàn)象。(2)機(jī)械波的波速由介質(zhì)確定,與波的頻率無關(guān);電磁波在介質(zhì)中的波速既與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),還與波的頻率有關(guān)?！窘馕觥窟xC、D。只要是波,都能發(fā)生多普勒效應(yīng),A錯(cuò)誤;干涉和衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象,一切波都能發(fā)生干涉和衍射,B錯(cuò)誤;機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過程,機(jī)械波傳播時(shí)須要介質(zhì),而電磁波傳播的是電磁場(chǎng),電磁場(chǎng)本身就是物質(zhì),故電磁波的傳播可以不依靠介質(zhì),C正確;機(jī)械波在介質(zhì)中的波速與波的頻率無關(guān),由介質(zhì)的性質(zhì)確定,而電磁波在介質(zhì)中的波速既與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān),還與波的頻率有關(guān),D正確。二、非選擇題(18分,要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位。)8.(2024·江蘇高考)國際宇航聯(lián)合會(huì)將2024年度“世界航天獎(jiǎng)”授予我國“嫦娥四號(hào)”任務(wù)團(tuán)隊(duì)?！版隙鹚奶?hào)”任務(wù)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了多項(xiàng)世界第一。在探月任務(wù)中,“玉兔二號(hào)”月球車朝正下方放射一束頻率為f的電磁波,該電磁波分別在月壤層的上、下表面被反射回來,反射波回到“玉兔二號(hào)”的時(shí)間差為Δt。已知電磁波在月壤層中傳播的波長為λ,求該月壤層的厚度d?！窘馕觥侩姶挪ㄔ谠氯缹又械膫鞑ニ俣葷M意v=λf依據(jù)題意可知2d=v·Δt解得月壤層厚度為d=Δt答案:Δt9.(7分)(多選)(2024·資陽高二檢測(cè))目前雷達(dá)放射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi),下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說法正確的是 ()A.真空中上述雷達(dá)放射的電磁波的波長范圍在0.3m至B.電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的C.測(cè)出從放射電磁波到接收到反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D.波長越短的電磁波,反射性能越強(qiáng)【解析】選A、C、D。由λ=可求得200MHz和1000MHz的電磁波波長分別為1.5m和0.3m,所以A項(xiàng)正確。周期性改變的電場(chǎng)和周期性改變的磁場(chǎng)交替垂直產(chǎn)生由近及遠(yuǎn)地傳播而形成電磁波,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤。通過電磁波的傳播距離s=vt=ct可確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離,所以C項(xiàng)正確。波長越短的電磁波,其頻率越高,反射性能越強(qiáng),所以D項(xiàng)正確。故正確選項(xiàng)為A、C10.(7分)(多選)用一平行板電容器和一個(gè)線圈組成LC振蕩電路,要減小電磁波的放射頻率,可采納的做法是 ()A.增大電容器兩極板間的距離B.減小電容器兩極板間的距離C.增大電容器兩極板的正對(duì)面積D.在電容器兩極板間加入電介質(zhì)【解析】選B、C、D。由f=可知,要減小f,就必需增大平行板電容器的電容C或電感L;由C=可知,要增大C,就必需減小電容器兩極板間的距離或增大電容器兩極板的正對(duì)面積或在電容器兩極板間加入電介質(zhì),故選項(xiàng)B、C、D正確。11.(13分)有波長分別為290m、397m、566m的無線電波同時(shí)傳向收音機(jī)的接收天線,(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)假如想接收到波長為290m的無線電波,【解析】(1)依據(jù)公式f=,設(shè)波長分別為290m、397m、566m的無線電波的頻率分別為f1、f2f1==Hz≈1034kHzf2==Hz≈756kHzf3==Hz≈530kHz所以波長為397(2)要接收波長為290m的無線電波,應(yīng)增大調(diào)諧電路的固有頻率,因此答案:(1)波長為397(2)旋出一些【加固訓(xùn)練】(多選)下列說法中正確的是 ()A.無線電技術(shù)中運(yùn)用的電磁波叫作無線電波B.無線電波在真空中的波長范圍可從幾毫米到幾十千米C.無線電波的頻率越低越簡潔放射D.放射無線電波是為了向遠(yuǎn)處傳遞電能【解析】選A、B。無線電波在電磁波中波長最長,其波長范圍可從幾毫米到幾十千米,所以A、B項(xiàng)正確;放射無線電波的條件是頻率