PAGE4-初識電磁波及其應用(15分鐘·30分)一、選擇題(本題共4小題,每題5分,共20分)1.下列關于電磁波的說法中正確的是 ()A.麥克斯韋電磁場理論預言了電磁波的存在B.電磁波可以由勻稱改變的磁場產生C.雷達可以利用自身放射的電磁波的衍射波來對目標進行定位D.隨身攜帶的移動電話(手機)內,只有無線電接收裝置,沒有無線電放射裝置【解析】選A。選項A符合物理史實,電磁波由周期性改變的磁場產生,B錯誤;雷達利用電磁波的反射確定目標位置,C錯誤;手機內有放射電磁波的裝置,D錯誤。【加固訓練】有關電磁場和電磁波,下列說法中正確的是 ()A.赫茲通過試驗證明了電磁波的存在B.改變的電場肯定產生改變的磁場C.運用空間波來傳播信息時主要是應用無線電波可以繞過地面上的障礙物D.電磁波不能在真空中傳播【解析】選A。赫茲通過試驗證明了電磁波的存在,A正確;勻稱改變的電場產生恒定的磁場,B錯;空間波沿直線傳播,C錯;電磁波可以在真空中傳播,D錯誤。2.無線電技術中通常依據(jù)波長把無線電波分成表中的幾個波段:波段長波中波短波微波波長/m30000～30003000～200200～1010～0.001大家知道,地球被厚厚的大氣層包圍著,在距地面50千米到幾百千米的范圍內的大氣層叫電離層,電離層對于不同波長的電磁波表現(xiàn)出不同的特性。試驗表明,對于波長小于10m的微波,電離層能讓它通過;對于波長超過3000m的長波,電離層基本上把它汲取掉;對于中波和短波,電離層對它有反射作用。地球同步通信衛(wèi)星靜止在赤道上空36000km高的地方,所以利用同步衛(wèi)星進行無線電信號通信只能通過 ()A.長波B.中波C.短波D.微波【解析】選D。地球同步通信衛(wèi)星傳輸?shù)碾姶挪ㄐ盘柋仨毮軌虼┩鸽婋x層,而只有波長小于10m的微波才能通過,所以選項D正確,A、B、C錯誤?！炯庸逃柧殹啃鹿诜窝滓咔橐驯晃覈行拗啤榱藨?zhàn)勝疫情,我們的志愿者在社區(qū)、機場等公共場所不顧個人安危,為行人量體溫、查信息,嚴防死守,確保一方平安。志愿者運用的體溫探檢器通過非接觸的方法感應人體的體溫以此來排查新型冠狀病毒肺炎的疑似感染病例。請問這種體溫探檢器是利用了哪種電磁波的特性 ()A.紅外線B.紫外線C.X射線D.γ射線【解析】選A。體溫探檢器的測溫原理是黑體輻射定律,自然界中一切高于肯定零度的物體都在不停地向外輻射能量,物體向外輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著非常親密的聯(lián)系,物體的溫度越高,所發(fā)出的紅外輻射實力越強,故A正確,B、C、D錯誤。3.各地接收衛(wèi)星電視訊號的拋物面天線如圖所示,天線頂點和焦點連線(OO′)與水平面間的夾角為仰角α,OO′在水平面上的射影與當?shù)卣戏较虻膴A角為偏角β,接收定位于東經105.5°的衛(wèi)星電視信號(如CCTV-5)時,OO′連線應指向衛(wèi)星,我國各地接收天線的取向狀況是 ()A.有β=0°,α=90°的B.與衛(wèi)星經度相同的各地,α隨緯度的增高而減小C.經度大于105.5°的各地,天線是朝南偏東的D.在幾十甚至幾百平方千米的范圍內,天線取向幾乎是相同的(我國自西向東的經度約為73°～135°)【解析】選B。我國領土的最南端在北緯4°旁邊,所以不會出現(xiàn)α=90°的狀況,A錯;天線所在位置處的緯度越高,距衛(wèi)星越遠,所以α越小,B正確;經度大于105.5°的各地,天線應是朝南偏西方向,故C錯;位置不同,天線的取向不同,故D錯。4.航天員在太空中離開航天飛機的密封艙從事修復衛(wèi)星等工作時,必需通過無線電對講機交談傳遞信息,這是因為 ()A.航天員穿著全封閉式增壓宇航服,他們之間無法干脆對話B.艙外航天員和航天飛機內的航天員之間相隔距離較遠C.在遠離地面的太空中沒有空氣D.利用無線電波傳遞信息較快【解析】選C。電磁波能在真空中傳播,而聲波則須要介質才能傳播。所以航天員在沒有空氣的太空中溝通必需利用電磁波來完成,故C正確,A、B、D錯誤。二、計算題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要標明單位)5.上海電視臺演播廳正在現(xiàn)場直播文藝晚會,某觀眾在離演員30m處觀看,而北京的一位同學在電視機前觀看同一節(jié)目。已知北京到上海的距離為1460km,問聲音先傳到哪個人的耳朵里?為什么?【解析】依據(jù)聲速和電磁波波速來比較:該聲音從演員傳到觀眾的耳中所需時間為t1,則t1=s≈0.088s,無線電波傳播所用時間t2=s≈0.0049s,所以,先傳到北京那位同學耳中。答案:見解析(10分鐘·20分)6.(6分)某空間中出現(xiàn)了如圖中虛線所示的一組閉合的電場線,這可能是 ()A.在中心點O處有一靜止的點電荷B.沿AB方向有一段通有恒定電流的直導線C.沿BA方向的磁場在減弱D.沿AB方向的磁場在減弱【解析】選C。首先應知道閉合的電場線是由改變的磁場產生的,閉合的電場線類似于環(huán)形電流,依據(jù)楞次定律環(huán)形電流產生的磁場由B→A,阻礙原磁場的改變,所以BA方向的磁場在減弱,故C正確,A、B、D錯誤。7.(14分)在電視節(jié)目中,我們常?？吹街鞒秩伺c派到熱帶地區(qū)的記者通過同步通信衛(wèi)星通話,他們之間每一問一答總是遲“半拍”,這是為什么?假如有兩個手持衛(wèi)星電話的人通過同步衛(wèi)星通話,一方講話,另一方至少要等多長時間才能聽到對方的講話?(已知地球的質量為6.0×1024kg,地球半徑為6.4×106m,引力常量為6.67×10-11N·m【解析】主持人與記者之間通話的不合拍是