内容正文:
第四章
电磁振荡与电磁波
考查范围:电磁波谱、无线电波的发射、传播与接收、无线电波与移动互联网
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选择题:本题共14小题,单选每小题6分,多选每小题10分,共100分。
1.我们周围的物体都在辐射电磁波,当温度升高时,辐射中波长较短的成分越来越强.已知光在真空中传播的速度等于c,下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.电磁波没有能量
B.电磁波的传播需要介质
C.电磁波在真空中传播的速度等于c
D.波长越短的电磁波在真空中传播的速度越快
2.可见光的波长范围为,电磁波在真空中的传播速度为,下列说法中不正确的是( )
A.与红外线相比,波长10 m的电磁波不易发生衍射
B.波长为270 nm的电磁波为紫外线
C.可见光频率大小的数量级可达到
D.X射线的波长短,可用来进行人体透视
3.微波炉、红外烤箱、电磁炉是厨房中常见的电器,下面关于这三者的分析正确的是( )
A.微波炉加热食物的方式与煤气灶相同,都是用明火加热
B.微波炉可以直接对放在陶瓷碗里的食物加热
C.电磁炉可以直接对放在陶瓷碗里的食物加热
D.这三者加热食物时都是通过电磁波直接作用到食物上进行加热
4.在抗击新冠病毒的过程中,广泛使用了红外体温计测量体温,如图所示.下列说法正确的是( )
A.当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线
B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D.红外体温计是依据人体温度越高辐射的红外线强度越大来测体温的
5.非接触式体温测量仪是通过人体辐射的红外线来测量体温,紫外线灯可以在无人的环境下消杀病毒,为人民健康保驾护航.下列关于红外线和紫外线的说法正确的是( )
A.红外线的波长比无线电波长
B.只有热的物体才能辐射红外线
C.紫外线的波长比红外线长
D.红外线和紫外线都是电磁波
6.关于红、绿、紫三种单色光,下列说法正确的是( )
A.频率关系
B.波长关系
C.光子的能量关系
D.在真空中的传播速度
7.使用蓝牙耳机接听手机来电,手机与基地台及耳机的信号传输如图所示.若基地台与手机、手机与蓝牙耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波,则( )
A.甲波的波长比乙波的短
B.真空中甲波的传播速度比乙波小
C.甲波与乙波有可能发生干涉现象
D.甲、乙波都是横波,都能在真空中传播
8.北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来运行稳定,持续为全球用户提供优质服务.下列说法正确的是( )
A.北斗卫星利用电磁波向地面传递信息
B.电磁波在空气中的传播速度为340 m/s
C.北斗卫星上的芯片采用超导材料制成
D.北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量
9.收音机的调谐电路如图所示,旋转收音机面板上的“调频”旋钮可以改变可变电容器C的电容,进而改变调谐电路的频率.某同学发现一个频率最高的中波电台收不到,但可以接收其他中波电台.下列说法或做法正确的是( )
A.为了收到这个电台,他应该增加线圈的匝数
B.将可变电容器的动片旋出一些后将接收到波长更大的电信号
C.调节“调频”旋钮的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
D.收音机经过调谐电路后就可以得到我们所需要的声音信号
10.实际发射电磁波的过程如图所示,高频振荡器产生高频等幅振荡如图甲所示,人对着话筒说话时产生低频信号如图乙所示,则发射出去的电磁波图像应是( )
A. B.
C. D.
11.(多选)关于电磁波的发射和接收,下列说法正确的是( )
A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是闭合电路
B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是开放电路
C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强
D.要使电视机的屏上有图像,必须要有检波过程
12.(多选)对下列现象解释正确的是( )
A.图甲手机中的卫星通信功能可以利用微波进行信号传输
B.图乙是利用紫外线杀菌、消毒
C.图丙中医院放射科给病人拍CT是利用γ射线照射人体进行透视
D.图丁可见光中红光的波长比紫光长
13.(多选)电焊作业时,会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在3000℃时,同时向外辐射出大量的电磁波,已知向外辐射的电磁波的频率为,普朗克常量,光在真空中的速度为。根据如图所示的电磁波谱下列说法正确的是( )
A.该电磁波属于紫外线
B.该电磁波的波长比X射线短
C.该电磁波能量子的能量为
D.该电磁波具有显著的热效应
14.(多选)关于物理知识在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.机场、车站所用的测量人体温度的测温仪应用的是紫外线
B.γ射线可以用来治疗某些癌症
C.雷达是利用红外线来测定物体位置的无线电设备
D.医院给病人做的脑部CT应用的是X射线的穿透本领较强
1.答案:C参考答案
解析:电磁波也有能量,选项A错误;电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,选项B错误;各种波长的电磁波在真空中传播的速度相同,都为c,选项C正确,D错误.
2.答案:A
解析:波长10 m的电磁波的波长比红外线波长长,更容易发生衍射(此处的“越容易发生衍射”指“波的衍射效果越明显”),A错误,符合题意;波长为400 nm的可见光为紫光,故波长为270 nm的电磁波为紫外线,B正确,不符合题意;由可知,可见光的波长为500 nm时,可得其频率为,故可见光频率大小的数量级可达到,C正确,不符合题意;X射线的波长较短,频率较高,穿透能力较强,可用来进行人体透视,D正确,不符合题意.
3.答案:B
解析:微波炉加热食物的方式是利用微波使水分子发生共振加热,与煤气灶用明火加热不同,A错误;微波炉可以直接对放在陶瓷碗里的食物加热,B正确;电磁炉不可以直接对放在陶瓷碗里的食物加热,因为电磁炉的工作原理是电磁感应,陶瓷碗不能发生电磁感应现象,C错误;这三者加热食物的方式都不相同,D错误.
4.答案:D
解析:在自然界中,一切物体都在不停地向周围空间辐射红外线;物体辐射的红外线的强度与其表面的温度有关系,红外体温计是依据人体温度越高辐射的红外线强度越大来测体温的,故D正确.
5.答案:D
解析:根据电磁波谱知,真空中波长由大到小的顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,A、C错误;任何物体都能辐射红外线,温度越高,辐射越强,B错误;无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波,D正确.
6.答案:A
解析:红、绿、紫三种单色光中紫光的频率最大,红光的频率最小,即,根据可得,故A正确,C错误;根据可知,故B错误;三种光在真空中的传播速度相等,均为c,故D错误.
7.答案:D
解析:由题图可知甲波的频率小于乙波的频率,则甲波的波长比乙波的长,故A错误;所有频率的电磁波在真空中的传播速度都为,故B错误;甲波与乙波频率不同,不能发生稳定的干涉,故C错误;所有频率的电磁波都是横波,且都能在真空中传播,故D正确.
8.答案:A
解析:卫星导航是利用电磁波向地面传递信息的,故A正确;电磁波在真空中传播的速度为,在空气中的传播速度约为,故B错误;北斗卫星上的芯片采用半导体材料制成,故C错误;北斗卫星发射电磁波,需要消耗能量,故D错误.
9.答案:C
解析:要想收到高频电台的信号,需要增大调谐电路的固有频率,根据可知,增加线圈匝数会导致自感系数增大,从而使固有频率减小,故A错误;将可变电容器的动片旋出一些,电容器两极板间正对面积S减小,由可知电容减小,因此固有频率会增大,根据公式可知,波长减小,所以将电容器的动片旋出一些后将接收到波长更小的电信号,故B错误;调节“调频”旋钮的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同,达到电磁谐振,故C正确;收音机经过调谐电路后还需要通过解调才能得到我们需要的声音信号,故D错误.
10.答案:B
解析:使电磁波随各种信号而改变的技术,叫作调制。调制共有两种方式:一种是调幅,即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载;另一种是调频,通过改变频率来实现信号加载,由各选项的图形可知,该调制波为调幅波,即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化。故选B。
11.答案:BCD
解析:为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是开放电路,故A错误,B正确.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,发生电谐振,接收电路中产生的振荡电流最强,故C正确.将信号从高频电流中还原出来的过程称为解调,电视使用的是调幅技术,而调幅波的解调又称为检波,故D正确.
12.答案:ABD
解析:微波可以用于卫星通信、电视等的信号传输,故题图甲中手机的卫星通信功能可以利用微波进行信号传输,故A正确;题图乙中是利用紫外线进行杀菌、消毒,故B正确;X射线具有较强的穿透能力,可以对人体进行透视,题图丙中拍CT利用的是X射线,故C错误;题图丁中可见光中红光的波长比紫光长,故D正确.
13.答案:AC
解析:A.该电磁波波长
属于紫外线,选项A正确;
B.该电磁波的波长比X射线长,选项B错误;
C.该电磁波能量子的能量为
选项C正确;
D.该电磁波具有显著的荧光效应,选项D错误。
故选AC。
14.答案:BD
解析:A.测温仪通过检测人体发出的红外线来测量温度,而非紫外线。所有物体都会辐射红外线,其强度与温度相关,故A错误。B.γ射线能量高,能破坏癌细胞,在医学上用于放疗治疗癌症,故B正确。C.雷达利用微波(无线电波)反射来测定物体位置,而非红外线,故C错误。D.脑部CT利用X射线穿透能力强的特性,通过不同组织对X射线的吸收差异成像,故D正确。故选BD.
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