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章末总结单元回眸构建网络真题链接体验高考AD1.(2018·江苏卷,12B)(多选)梳子在梳头后带上电荷,摇动这把梳子在空中产生电磁波.该电磁波()A.是横波B.不能在真空中传播C.只能沿着梳子摇动的方向传播D.在空气中的传播速度约为3×108m/s解析:电磁波传播方向与电磁场方向垂直,是横波,选项A正确;电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播,选项B错误;电磁波可以朝任意方向传播,选项C错误;电磁波在空气中的传播速度接近光速,选项D正确.2.(2016·全国Ⅱ卷,34)(多选)关于电磁波,下列说法正确的是()A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输E.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失ABC解析:任何电磁波在真空中传播速度均相同;周期性变化的电场和磁场相互激发,形成电磁波;电磁波为横波,即传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直;电磁波可通过电缆、光缆传输;电磁波由电场和磁场的相互激发产生,即使电磁振荡停止,空间的电磁波仍可以继续传播,选项A,B,C正确.C3.(2017·北京卷,20)物理学原理在现代科技中有许多重要应用.例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航.如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝.两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波.飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道.下列说法正确的是()A.天线发出的两种无线电波必须一样强B.导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合解析:两个天线发出的波长为λ1的两列波发生干涉,两个天线发出的波长为λ2的两列波也发生干涉,中垂线位置(跑道位置)均是两列干涉波的加强区,故当飞机接收到两列干涉波的信号都最强时表明飞机已经对准跑道,不需要必须让天线发出的两种无线电波一样强,选项A错误;发生干涉的是两列波长为λ1的波和两列波长为λ2的波,不是波长为λ1和λ2的波(频率不同,不能发生干涉现象),选项B错误;两列波长为λ1的波干涉后形成干涉波,两列波长为λ2的波干涉后也形成干涉波,干涉波在空间的强弱分布是稳定的,但由于波长为λ1的波和波长为λ2的波波长不等,故两种干涉波各自在空间的强弱分布是不重合的,选项C正确,D错误.4.(2016·天津卷,1)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑,米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内,则对该无线电波的判断正确的是()A.米波的频率比厘米波频率高B.和机械波一样须靠介质传播C.同光波一样会发生反射现象D.不可能产生干涉和衍射现象C解析:根据f=v可知,波长越长的波频率越低,故米波的频率比厘米波的频率低,选项A错误;无线电波不需要介质传播,选项B错误;无线电波同光波一样会发生反射现象,选项C正确;干涉和衍射是波特有的现象,故选项D错误.5.(2013·四川卷,1)下列关于电磁波的说法,正确的是()A.电磁波只能在真空中传播B.电场随时间变化时一定产生电磁波C.做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在C解析:电磁波的传播并不需要介质,既可以在真空中传播,同时也可以在玻璃、水等介质中传播,故选项A错误;当电场随时间均匀变化时,则仅产生稳定磁场,而稳定磁场不再继续激发电场,也就难以产生电磁波,故选项B错误;做变速运动的电荷周围会产生变化的磁场,进而再产生变化的电场,形成电磁波,选项C正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,选项D错误.6.(2015·北京卷,20)利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题.IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路.公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波.刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输.下列说法正确的是()A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则线圈L中不会产生感应电流D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息B解析:读卡机发射的电磁波,被IC卡内部的LC振荡电路接收,使IC卡充电,因此IC卡的能量来源于读卡机发射的电磁波,故A项错误;仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时,才发生共振,IC卡才能有效工作,故B项正确;若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,根据法拉第电磁感应定律,线圈L中仍会产生感应电流,故C项错误;由题意,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输,故D项错误.7.(2018·北京卷,24)观测宇宙中辐射电磁波的天体,距离越远单位面积接收的电磁波功率越小,观测越困难.为了收集足够强的来自天体的电磁波,增大望远镜口径是提高天文观测能力的一条重要途径.2016年9月25日,世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST在我国贵州落成启用,被誉为“中国天眼”.FAST直径为500m,有效提高了人类观测宇宙的精度和范围.(1)设直径为100m的望远镜能够接收到的来自某天体的电磁波功率为P1,计算FAST能够接收到的来自该天体的电磁波功率P2;解析:(1)地球上不同望远镜观测同一天体,单位面积上接收的功率应该相同,故望远镜接收的功率P∝πr2,r为望远镜半径,因此P2=22500100P1=25P1.答案:(1)25P1(2)在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的.仅以辐射功率为P的同类天体为观测对象,设直径为100m望远镜能够观测到的此类天体数目是N0,计算FAST能够观测到的此类天体数目N.解析:(2)设地面上的望远镜能观测到此类天体需收集到的电磁波的总功率的最小值为P0,直径为100m的望远镜和FAST能观测到的最远距离分别为L0和L,则P0=π(5002)224πPL=π(1002)2204πPL,可得L=5L0,在宇宙大尺度上,天体的空间分布是均匀的.因此,一个望远镜能观测到的此类天体数目N正比于以望远镜为球心、以最远观测距离L为半径的球体体积V.即N∝V,又考虑到V=43πL3,则N=330LLN0=125N0.答案:(2)125N0