内容正文:
10.1神奇的电磁波
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.2021年1月底,小米首发自主研制的“隔空充电”技术,通过隔空充电桩将毫米波(频率为的电磁波称毫米波)定向发射给手机,能实现半径数米的隔空充电,如图所示。下列说法正确的是( )
A.毫米波的频率比可见光的频率高
B.在真空中,毫米波传播速度比红外线快
C.在隔空充电的过程中,手机电池是用电器
D.在真空环境下,手机无法接收到隔空充电桩发出的毫米波,故不能实现隔空充电
2.中央人民广播电台和湖北人民广播电台具有相同的( )
A.频率 B.波长 C.波速 D.无
3.如图所示,打开收音机的开关,旋至没有电台的位置,将音量开大。取一节干电池和一根导线,先将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦,使它们时断时续地接触,会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验,下列说法错误的是( )
A.迅速变化的电流能够产生电磁波 B.收音机可以接收到电磁波信号
C.电路中存在电流,故产生了电磁波 D.这个实验电池易发生短路
4.科技的飞速发展,人们已可以利用5G技术控制机器人骑摩托车,在恶劣环境下代替人类运输货物。如图所示,机器人在路上匀速行驶完成任务,机器人和摩托车总质量,车速,轮胎与地面总接触面积为(g取)。下列说法正确的是( )
A.摩托车所受的牵引力和阻力是一对相互作用力
B.5G通信比4G所使用的电磁波在空气中的传播速度更大
C.摩托车运行,行驶的路程是
D.该摩托车对地面的压强为
5.在真空中传播的电磁波具有相同的( )
A.波速 B.波长 C.频率 D.周期
6.某同学用收音机收听中央人民广播电台1008kHz频道播放的钢琴节目,某时刻他听到演员弹奏频率为440Hz的“6”音,则( )
A.收听到的信号是通过电磁波传播的 B.该时刻射频电流的频率是440Hz
C.该时刻音频电流的频率是1008kHz D.收音机接收到空中电磁波的频率为440Hz
7.关于在真空中传播的无线电波,下列说法中正确的是( )
A.频率较高的电磁波,传播的速度较大
B.波长较长的电磁波,传播的速度较大
C.频率较高的电磁波,波长较长
D.不同频率的电磁波,传播的速度相同
8.如图所示的是某电台发射的两种电磁波在相同情况下的波形图。两者相比较,下列说法正确的是( )
A.甲电磁波的波长较长,频率较高 B.甲电磁波的频率是乙的2倍
C.乙电磁波的频率是甲的2倍 D.甲电磁波的波长较短,频率较低
9.如图是一台收音机的屏板,将指针(图中白色块)向右调节后,下列说法正确的是( )
A.所接收的电磁波频率变小 B.所接收的电磁波波长变短
C.所接收的电磁波波速变大 D.收音机发出声音的频率变大
10.天问一号于2021年5月在火星着地,火星车次表层探测雷达使用电磁波可以探测火星土壤的地下分层和厚度。包含两个通道,低频通道(15×106Hz~95×106Hz)可以穿透10-100米的深度;高频通道(0.45×109Hz~2.15×109Hz)可以穿透3-10米的深度,图是电磁波家族,下列选项正确的是( )
A.低频通道的电磁波在真空中传播速度是340m/s
B.低频通道的电磁波波长比高频通道电磁波波长长
C.低频通道的电磁波在真空中的波速比高频通道电磁波慢
D.高频通道电磁波是X射线
二、填空题
11.如图是收音机的调台面板,“FM”和“AM”为两个波段, 波段的波长较长;图中“1000”字样代表接收电磁波的波长为 m。(电磁波的传播速度与光速相同)
FM 88 94 99 105 108MHz
AM 530 610 750 1000 1300 1600KHz
12.如图所示,华为p60手机的电池上标有电压4.0V,容量4815mA·h,将该手机充满电后,大约储存 的电能。手机使用5G信号比4G信号传输速度快,是指5G信号承载信息量更大,更通畅。5G电磁波和4G电磁波在空气中传播速度 (选填“相同”或“不相同”)
13.打开收音机收听广播电台节目,是利用电磁波来传递信息。在电磁波的波速一定时,频率越高,波长 (选填:越长、越短和保持不变);用收音机收听中央人民广播电台第一套节目,这套节目的发射频率为640kHz,则这套节目用来发射信号的电磁波的波长是 m。
14. 的变化会激起电磁波。
15.电磁波在真空中的传播速度为 。如图所示是部分电磁波谱,在如图的五种电磁波中,频率最高的电磁波是 。
三、实验题
16.如图所示,探究电磁波的产生和传播特性。
(1)用导线断续接触电池两端,听到收音机发出的“咔咔”声,说明 的存在。
(2)将手机放在真空罩中,用抽气机抽去罩中的空气,打电话呼叫罩内的手机,发现手机 (选填“能”或“不能”)收到呼叫信号,说明 。
(3)将手机放到金属容器中,打电话呼叫容器中的手机,手机 (选填“能”或“不能”)收到呼叫信号;再将手机放在纸盒中,打电话呼叫,手机能收到呼叫信号。这说明 。
四、综合题
17.电磁波是一个大家族,图甲是它们的家族谱,下面对应的是各种电磁波的主要应用。
(1)手骨折部位要照X射线,其波长比无线电波的 (选填“长”或“短”)。
(2)红外线与紫外线的频率分别用表示,则 ;它们在真空中的传播速度 。(均选填“>”“<”或“=”)
(3)铱发出的电磁波能穿透三十多毫米厚的钢板,这一性质可用于金属内部探伤。结合图乙可推知,铱发出的用于金属内部探伤的电磁波最有可能是________(填序号)。
A.可见光 B.射线 C.射线 D.射线
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《10.1神奇的电磁波》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
D
A
A
D
B
B
B
1.C
【详解】A.由图可知,毫米波的频率比可见光的频率低,故A错误;
BD.电磁波可以在真空中传播,并且传播速度都相同,故BD错误;
C.给手机电池充电,手机电池消耗电能是用电器,故C正确。
故选C。
2.C
【详解】中央人民广播电台和湖北人民广播电台发射的信息都是通过电磁波发出的,电磁波的传播速度不变,所以具有相同的波速,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】A.当导线与电池时断时续接触时,电路中的电流会迅速变化(时有时无),根据电磁波的产生原理,迅速变化的电流能够产生电磁波,故A正确,不符合题意;
B.收音机传出“喀喀”声,说明收音机接收到了电磁波信号并将其转化为声音,这表明收音机可以接收电磁波信号,故B正确,不符合题意。
C.电磁波的产生条件是电流的迅速变化,而电路中有恒定的电流是无法产生电磁波的,故C错误,符合题意;
D.该实验用导线直接连接电池的正、负极,属于电源短路,短路时电路中电流过大,容易损坏电池,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】A.摩托车匀速行驶时,牵引力和阻力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,是平衡力而不是相互作用力,故A错误;
B.不同频率的电磁波在同种介质中的传播速度相同,即5G通信比4G所使用的电磁波在空气中的传播速度一样,故B错误;
C.由速度公式v=可得
s=vt=36km/h×h=7.2km=7200m
故C错误;
D.摩托车对水平地面的压强为
p==== =7.5×105Pa
故D正确。
故选D。
5.A
【详解】各种电磁波在真空中的传播速度是相同的,等于光在真空中的速度c=3×108m/s,但不同的电磁波频率f、波长λ、周期T不同,它们的关系为:c=λf,,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.A
【详解】A.收音机听到的广播电台的信号是通过电磁波传播的,故A符合题意;
B.440Hz指的是声音振动的频率,而不是指射频电流的频率,故B不符合题意;
C.1008kHz是指该时刻的射频电流的频率,而不是音频电流的频率,故C不符合题意;
D.收音机接收到空中电磁波的频率应为1008kHz,故D不符合题意。
故选A。
7.D
【详解】AB.电磁波在真空中的传播速度与光速相同,保持不变,与频率、波长的大小无关,故A B错误;
C.由公式可知,波速一定时,频率f和波长λ成反比,即频率较高的电磁波,波长较短,故C错误;
D.无论频率高低,波长长短,电磁波传播的速度都是相同的,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】ABCD.由题图可以看出,两个波峰间的距离甲短于乙,所以甲的波长比乙短,电磁波在真空中的传播速度是一定的,由公式可知,波长短的甲频率高,且由图可知,甲电磁波的频率是乙的2倍,故B正确,A、C、D错误。
故选B。
9.B
【详解】收音机屏板上的单位是 MHz,是频率的单位。当指针向右调节时,所接收的电磁波频率变大。根据公式,电磁波速一定,频率与波长成反比例关系。所以频率变大时,波长会变小。电磁波在空气中的传播速度约等于在真空中的传播速度,是定值,不会因指针调节而改变。而收音机发出声音的频率取决于所接收的电磁波信号以及收音机内部的电路等设置,仅指针向右调节,不能确定收音机发出声音的频率会变大。故B正确,ACD错误。
故选B。
10.B
【详解】AC.电磁波的传播速度与频率无关,它在真空中的传播速度为3×108m/s,故AC错误;
B.电磁波的频率越低,则波长越长,故低频通道的电磁波波长比高频通道电磁波波长长,故B正确;
D.高频通道电磁波的频率明显高于X射线,高频通道电磁波不是X射线,故D错误。
故选B。
11. AM 300
【详解】[1]无线电广播的电台是通过电磁波将信号发射出去的,其信号的接收是靠收音机接收电台传递的信号收听广播的。从图表上看,AM的单位是千赫,FM的单位是兆赫。由于电磁波的传播速度是不变的,由公式c=λf知道,波速一定时,波长与频率成反比,即频率越小则波长会越大。
[2]图中1000指
1000kHz=1×106Hz
则波长
12. 相同
【详解】[1]储存的电能
[2]不同频率的电磁波在真空中传播的速度是相同的,同理,在相同介质中,5G信号的传播速度等于4G信号的传播速度。
13. 越短 468.75
【详解】[1][2]由可知,在电磁波的波速一定时,频率越高,波长越短;电磁波速,该电台的波长
14.电流
【详解】根据电磁学知识,当电流迅速变化时,会在周围空间产生变化的电场和磁场,从而激起电磁波。即电流的变化会激起电磁波。
15. 射线
【详解】[1]电磁波在真空中的传播速度和光速相同,都为3×108m/s。
[2]根据公式c=λf,电磁波的传播速度不变,波长越短,传播频率越高,由图可知,γ射线波长最短,故其频率最高。
16.(1)电磁波
(2) 能 电磁波能在真空中传播
(3) 不能 金属容器能屏蔽电磁波
【详解】(1)实验中,用导线断续接触电池两端,电路中有时断时续的电流出现,迅速变化的电流产生了电磁波,产生的电磁波被收音机接收到,听到“咔咔”的声音,说明电磁波的存在。
(2)[1][2]用抽气机抽去罩中的空气,罩内是真空,打电话呼叫罩内的手机,手机也能收到呼叫信号,这说明电磁波能在真空中传播。
(3)[1][2]因为电磁波遇到金属会被反射。将手机放在金属容器中,打电话呼叫容器中的手机,这时手机不能收到呼叫信号。而将手机放在纸盒内能收到呼叫信号,说明金属容器能屏蔽电磁波。
17.(1)短
(2) < =
(3)D
【详解】(1)由图甲知X射线的频率高于无线电波的频率,由可知,电磁波的速度一定,电磁波的频率越高,波长越短,故X射线的波长短;
(2)[1][2]由图甲知红外线的频率低于紫外线的频率,即;红外线与紫外线都是电磁波,电磁波在真空中的传播速度约为,故;
(3)由图乙知射线的穿透能力最强,故发出的用于金属内部探伤的电磁波最有可能是射线,故D符合题意,A、B、C不符合题意,故选D。
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