高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第3节 初识电磁波及其应用达标测试

初识电磁波及其应用

(15分钟　30分)

一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)

1.某电路中电场强度随时间变化的图像如图所示，能发射电磁波的电场

是 (　　)

【解析】选D。由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于其不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场(如B图、C图)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如D图)，才会激发出周期性变化的磁场，其又激发出周期性变化的电场……如此不断激发，便会形成电磁波，D正确。

2.目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz到1 000 MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法不正确的是              (　　)

A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m到1.5 m之间

B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的

C.测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离

D.波长越短的电磁波，反射性能越强

【解析】选B。电磁波是由变化的电磁场在空中传播而形成的，B错误。

3.随着无线电技术、微波技术的发展和普及，电磁辐射已成为威胁人们健康的无形污染，下列说法错误的是              (　　)

A.波长越长，电磁辐射对人体危害越突出

B.电磁污染可以干扰通信系统、导航

C.电磁辐射会影响地面站对人造卫星的控制

D.电磁污染可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人三个方面进行防护

【解析】选A。电磁波波长越短，频率越高，能量越强，电磁辐射对人体危害越突出，A错误；电磁辐射会干扰通信系统、导航，影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制，有效防治电磁污染可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人三个方面进行防护，B、C、D描述正确。只有A描述错误。

4.下列说法正确的是 (　　)

A.电磁波的频率越高，越易沿地面传播

B.发射出去的电磁波可以传播到无限远处

C.电磁波在各种介质中传播的波长恒定

D.为了实现全球的电视转播，需要利用卫星传播无线电波，它传播的是超短波或微波

【解析】选D。沿地面传播的电磁波应该为波长较长，频率较低的电磁波，所以A错；发射出去的电磁波随着距离的增大，能量不断损失，所以B错；电磁波在不同介质中传播速度不同，但频率不变，导致波长也发生相应变化，所以C错；由于电视信号属微波段，实现全球的电视转播，需要利用卫星传播无线电波，卫星传播的是超短波或微波，故D正确。

二、非选择题(本题共1小题，共10分)

5.“为了您和他人的安全，请您不要在飞机上使用手机和手提电脑”，这句提醒警示语是乘坐过飞机的游客都听到过的语言。因为有些空难事故就是由于某位乘客在飞行的飞机中使用手机造成的。请问为什么在飞机上不能使用手机和手提电脑呢(包括游戏机)？

【解析】由于手机在使用或手提电脑在无线上网时要发射电磁波，对飞机产生电磁干扰，而飞机上导航系统是非常复杂的，抗干扰能力不是很强。因此为了飞行安全，飞机上不能使用手机和手提电脑。

答案：见解析

(10分钟　20分)

6.(6分)各地接收卫星电视讯号的抛物面天线如图所示，天线顶点和焦点连线(OO′)与水平面间的夹角为仰角α，OO′在水平面上的射影与当地正南方向的夹角为偏角β，接收定位于东经105.5°的卫星电视讯号(如CCTV-5)时，OO′连接应指向卫星，我国各地接收天线的取向情况是              (　　)

A.有β=0°，α=90°的

B.与卫星经度相同的各地，α随纬度的增高而减小

C.经度大于105.5°的各地，天线是朝南偏东的

D.在几十甚至几百平方千米的范围内，天线取向几乎是相同的(我国自西向东的经度约为73°～135°)

【解析】选B。我国领土的最南端在北纬4°附近，所以不会出现α=90°的情况，A错；天线所在位置处的纬度越高，距卫星越远，所以α越小，B正确；经度大于105.5°的各地，天线应是朝南偏西方向，故C错；位置不同，天线的取向不同，故D错。

7.(14分)如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙。

问：(1)雷达在何方发现了目标？

(2)目标与雷达相距多远？

【解析】(1)当天线朝东方时，显示屏上只有发射信号而无反射信号；天线朝西方时，显示屏上既有发射信号也有反射信号，因此目标在西方。

(2)由题图可知t=2×10-3 s，

而2x=ct，

x=ct=×3×108×2×10-3 m=300 km。

答案：(1)西方　(2)300 km