高中物理第十四章电磁波电磁波与信息化社会成长训练新人教选修

4 电磁波与信息化社会
主动成长
夯基达标
1.关于电视信号的发射,下列说法中正确的是（ ）
A.摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
B.摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上,才能向外发射
C.伴音信号和图像信号是同步向外发射的
D.电视台发射的是带有信号的高频电磁波
思路解析：图像信号和伴音信号经调制后才能发射，调制后的图像信号和声音信号被高频电磁波“携带”同步发射.
答案：BCD
2.雷达采用微波的原因是( )
A.微波具有很高的频率
B.微波具有直线传播的特性
C.微波的反射性强
D.微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远 答案：ABC
3.雷达向一定方向发射一微波,经时间t 接收到障碍物反射回来的微波,由此可知雷达到障碍物的距离为
( ) A.2
ct B.ct C.2ct D.4ct 答案：A
4.眼睛的视觉暂留时间为0.1 s,为了使电视图像是连续活动的,电视台每秒内发送的图像信号( )
A.应该多于10张
B.应该少于10张
C.通常每秒发射10张
D.通常每秒发射25张
答案：AD
5.关于移动电话,下列说法中正确的是( )
A.随身携带的移动电话(手机)内,只有无线电接收装置,没有无线电发射装置
B.随身携带的移动电话(手机)内,既有无线电接收装置,又有无线电发射装置
C.两个携带手机的人,必须通过固定的基地台转接,才能相互通话
D.无线寻呼机(BP 机)内只有无线电接收装置,没有无线电发射装置
答案：BCD
6.雷达是用来对目标进行定位的现代化定位系统,海豚也具有完善的声呐系统,它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物,避开敌害,性能远远优于现代化的无线电系统.
(1)海豚生活在( )
A.沙漠
B.陆地
C.树上
D.海中
(2)海豚的定位是利用了自身发射的( )
A.电磁波
B.红外线
C.次声波
D.超声波
(3)雷达的定位是利用自身发射的( )
A.电磁波
B.红外线
C.次声波
D.光线
思路解析：（1）海豚生活在海中，选D.
（2）海豚能发射超声波，那是一种频率高于2×104 Hz 的声波，它的波长非常短，因而能定向发射，而
且在水中传播时因能量损失小，要比无线电波和光波传得远，海豚就是靠自身发出的超声波的回声在混浊的水里准确确定远处的小鱼位置而猛冲过去吞食，选D.
（3）雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因而是靠发射电磁波来定位的，选A.
答案：（1）D （2）D （3）A
7.某收音机调谐电路是由LC 振荡电路来实现的,如果可变电容器的电容C=240 pF 时接收的是波长为400 m
的电磁波,那么它要接收波长为200 m 的电磁波时,可变电容器应调到多少? 思路解析：因为f c =λ,所以11f c =λ，22f c =λ，1121LC f π=,2
221LC f π= 所以C 2=C 1（21λλ）2=240×（400
200）2 pF=60 pF,可变电容器应调到60 pF. 答案：60 pF.
走近高考
8.在电视发射端,由摄像管摄取景物并将景物发射的光转换为电信号,这一过程完成了( )
A.电、光转化
B.光、电转化
C.光、电、光转化
D.以上均不对
答案：B
9.(2006广东高考,9)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz 至1 000 MHz 的范围内,下列关于雷达和电磁波说法正确的是( )
A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m 至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
思路解析：由λ=c/f 可求得200 MHz 和1 000 MHz 的电磁波波长分别为1.5 m 和0.3 m ，所以A 项正确.电磁波的传播是由周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替垂直产生由近及远地传播而形成电磁波，所以B 项错误.通过电磁波的传播L=vt=ct 可确定雷达和目标的距离，所以C 项正确.波长越短的电磁波，其频率越大，反射性越强，所以D 项正确.
答案：ACD
10.某雷达工作时,发射电磁波的波长λ=20 cm,每秒脉冲数n=5 000,每个脉冲持续时间t=0.02 μs,问电磁波的振荡频率为多少?最大的侦察距离是多少?
解：电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c ，由波速、波长和频率三者间的关系可求得频率，根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一个发射波发出前到达雷达接收器.可见，雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半.
由c=λf,可得电磁波的振荡频率
Hz c
f 28
1020103-⨯⨯==λ=1.5×109 Hz 电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离 s=cΔt=c(
n 1-t)=3×108×(5000
1-0.02×10-6) m≈6×104 m 所以雷达的最大侦察距离s′=2s =3×104 m=30 km. 答案：1.5×109
Hz 30 km
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．蹦极是一项考验体力、智力和心理承受能力的空中极限运动。

跳跃者站在约50m高的塔台上，把一根原长为L的弹性绳的一端绑在双腿的踝关节处，另一端固定在塔台上，跳跃者头朝下跳下去。

若弹性绳的弹力遵守胡克定律，不计空气阻力，则在跳跃者从起跳到第一次下落到最低点的过程中，跳跃者的动能Ek(图线①)和弹性绳的弹性势能Ep(图线②)随下落高度的变化图象中，大致正确的是
A．B．C．D．
2．入冬以来，全国多地多次发生雾霾天气，能见度不足20m。

在这样的恶劣天气中，甲、乙两汽车在一条平直的公路上行驶，当两车同时行驶到同一位置时，两车司机听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，直到减速为0，两辆车刹车时的v-t图象如图，则
A．甲车减速的加速度为0.5m/s2
B．甲车减速的加速度比乙车减速的加速度大0.75m/s2
C．减速过程中甲乙两车间的最大距离为100m
D．减速过程中甲乙两车间的最大距离为87.5m
3．甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，速度随时间变化的关系如图所示，其中甲物体的速度时
间图线为两段倾斜直线,乙物体的速度时间图线为两段1/4圆弧。

图中t2 =，则在时间内,以下说法正确的是（）
A．甲物体在0-t2时间内的加速度与在时间内的加速度大小相等,方向相同
B．时间内甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度
C．两物体在t2时刻运动方向均改变
D．两物体在t1 、t3时刻两次相遇
4．如图，光滑的四分之一圆弧轨道A、B固定在竖直平面内，A端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力F的作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N。

在运动过程中
A．F增大，N减小
B．F减小，N减小
C．F增大，N增大
D．F减小，N增大
5．随着科幻电影《流浪地球》的热映，“引力弹弓效应”进入了公众的视野。

“引力弹弓效应”是指在太空运动的探测器，借助行星的引力来改变自己的速度。

为了分析这个过程，可以提出以下两种模式：探测器分别从行星运动的反方向或同方向接近行星，分别因相互作用改变了速度。

如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为，探测器的初速度大小为v0，在图示的两种情况下，探测器在远离行星后速度大小分别为v1和v2.探测器和行星虽然没有发生直接的碰撞，但是在行星的运动方向上，其运动规律可以与两个质量不同的钢球在同一条直线上发生的弹性碰撞规律作类比。

那么下列判断中正确的是
A．v1> v0B．v1= v0C．v2> v0D．v2=v0
6．可视为质点的a、b两个物体在同一位置沿同一方向同向开始运动，它们的位移——时间图像分别如图中图线甲、乙所示，其中图线甲是一条倾斜的直线，图线乙是一条的抛物线，两图线的交点坐标，则在内（）
A．a做的是直线运动，b做的是曲线运动
B．b运动的加速度大小为
C．时，a、b相距最远
D．a、b相距的最大距离为
二、多项选择题
7．以下说法中正确的是（____________）（填正确各案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错l个扣3分，最低得分为0分）
A．上午十时，教室内空气中的水蒸气分子和氧气分子的平均动能是相同的
B．太空中水滴呈现完美球形是由于液体表面张力作用的结果
C．当两个分子的间距为适当值时可使相互间的分子力为零，此时它们具有的分子势能也一定为零
D．压缩气体一定能使气体的温度升高
E.气体向真空膨胀的过程是不可逆的
8．暗物质是二十一世纪物理学之谜，对该问题的研究可能带来一场物理学的革命。

为了探测暗物质，我国曾成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星。

已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于其运动周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β(弧度)，引力常量为G，则下列说法中正确的是( )
A．“悟空”的线速度大于第一宇宙速度
B．“悟空”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度
C．“悟空”的环绕周期为
D．“悟空”的质量为
9．倾角为θ的斜面固定在水平面上，在斜面上放置一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ。

平行于斜面的力传感器上端连接木板，下端连接一光滑小球，如图所示。

当木板固定时，传感器的示数为F1。

现由静止释放木板，木板沿斜面下滑的过程中，传感器的示数为F2。

则下列说法正确的是
A．若μ＝0，则F1＝F2
B．若μ＝0，则F2＝0
C．若μ≠0，则μ＝tanθ
D．若μ≠0，则
10．如图所示，某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置。

当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。

小车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间，速度为时功率达到额定功率，并保持不变；小车又继续前进了距离，达到最大速度。

设小车的质量为，运动过程所受阻力恒为，则（）
A．小车的额定功率为
B．小车的额定功率为
C．小车做匀加速直线运动时的牵引力为
D．小车速度由零至的过程牵引力做功为
三、实验题
11．如图所示，一气缸竖直放置，内截面积S＝50cm2，质量m＝10kg的活塞将一定质量的气体封闭在缸内，气体柱长h0＝15cm，活塞用销子销住，缸内气体的压强p＝2.4×105Pa，温度177℃．现拔去活塞销s（不漏气），不计活塞与气缸壁的摩擦。

当活塞速度达到最大时，缸内气体的温度为57℃，外界大气压为
1.0×105Pa．求：此时气体柱的长度h。

12．如图所示，电源电动势E＝3 V，内阻r＝3 Ω，定值电阻R1＝1 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10 Ω，求：
（1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？电阻R1消耗的最大功率是多少？
（2）当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大？变阻器消耗的最大功率为多少？
（3）当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源最大输出功率为多少？
四、解答题
13．我国首次执行载人航天飞行的“神舟”六号飞船于2005年10月12日在中国酒泉卫星发射中心发射升空，由“长征—2F”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上.近地点A距地面高度为h1.实施变轨后，进入预定圆轨道，如图所示.在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，之后返回.已知引力常量为G，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：
（1）预定圆轨道距地面的高度为多大？
（2）飞船在近地点A的加速度为多大？
14．如图所示，完全相同的导热活塞A、B用轻杆连接，一定质量的理想气体被活塞A、B分成I、II两部分，封闭在导热性能良好的气缸内，活塞A与气缸底部的距离=10 cm。

初始时刻，气体II的压强与外界大气压强相同，温度T1=300 K。

已知活塞A、B的质量均为m=1 kg，横截面积均为S=10 cm2，外界大气压强p0=1×105 Pa，取重力加速度g=10 m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦且密封良好。

现将环境温度缓慢升高至T2=360 K，求此时：
①活塞A与气缸底部的距离；
②气体II的压强；
③轻杆对活塞B作用力的大小。

【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B C B A A C
二、多项选择题
7．ABE
8．BC
9．BD
10．ACD
三、实验题
11．H=22cm
12．（1）0；9/16W （2）4 Ω; 0.56 W（3）2 Ω；0.75 W.
四、解答题
13．（1）（2）
14．①12 cm ②1.2×105 Pa ③30 N
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示，光滑绝缘细管与水平面成30°角，在管的上方P点固定一个点电荷+Q，P点与细管在同一竖直平面内，管的顶端A与P点连线水平。

电荷量为-q的小球(小球直径略小于细管内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动。

图中PB⊥AC，B是AC的中点，不考虑小球电荷量对电场的影响。

则在Q形成的电场中( )
A．A点的电势高于B点的电势
B．B点的电场强度大小是A点的2倍
C．小球从A到C的过程中电势能先减小后增大
D．小球从A到C的过程中重力势能减少量大于动能增加量
2．如图所示，平直长木板倾斜放置，小木块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小。

先让物块从A端由静止释放滑到B端；然后，将木板A端着地，使木板的倾角与前一次相同，再让物块从B端由静止释放滑到A端。

上述两个过程相比较，下列说法正确的是（）
A．前一过程中，系统因摩擦产生的热能较少
B．前一过程中，物块滑到底端时的速度较小
C．后一过程中，物块从顶端滑到底端时，可能先做加速运动后减速运动
D．后一过程中，物块从顶端滑到底端的时间较短
3．飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外，还受到重力和机翼的升力，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋时机翼的内侧倾斜(如图所示)，以保证重力和机翼升力的合力提供向心力。

设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成θ角，飞行周期为T，则下列说法正确的是
A．若飞行速率v不变，θ增大，则半径R增大
B．若飞行速率v不变，θ增大，则周期T增大
C．若θ不变，飞行速率v增大，则半径R增大
D．若飞行速率v增大，θ增大，则周期T一定不变
4．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里．如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是（）
A．运动的时间都相同
B．速度的变化量都相同
C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍
D．若初速度为v0，则
5．如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、、。

一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则
A．直线a位于某一等势面内，
B．直线c位于某一等势面内，
C．若电子有M点运动到Q点，电场力做正功
D．若电子有P点运动到Q点，电场力做负功
6．如图所示，质量为m的小球A静止于光滑水平面上，在A球与墙之间用轻弹簧连接。

现用完全相同的小球B以水平速度v0与A相碰后粘在一起压缩弹簧。

不计空气阻力，若弹簧被压缩过程中的最大弹性势能为E，从球A被碰后开始到回到原静止位置的过程中墙对弹簧的冲量大小为I，则下列表达式中正确的是（）
A．E= I=2B．E= I=2
C．E= I=D．E= I=
二、多项选择题
7．在温度不变的情况下，增大液面上饱和汽的体积并再次达到饱和时，饱和汽的质量_______，饱和汽的压强________（两空都选填“增大”、“减小”或“不变”）．
8．现有a、b两束光通过同一狭缝，分别产生了如图甲和乙所示的衍射图样，则下列说法正确的是_______（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．a光的波长小于b光
B．若用a光照射某金属板产生了光电效应，则用b光照射该板一定也会产生光电效应
C．两束光分别从同一光密介质射向同一光疏介质，入射角从90°逐渐减小到0°的过程中，最先看到折射光线的是b光
D．将分别能发出a光和b光的两个点光源安装在水下同一深度，水面上的人从光源的正上方看下去，感觉到a光的深度大
E．将a、b两束光分别通过同一杨氏双缝干涉仪，条纹间距较大的是a光
9．如图所示，平直光滑导轨a、b间距为，导轨间有一边长为的正六边形匀强磁场区域，磁感应强度为，导轨右侧接一定值电阻，左侧一导体棒长正好为d，与导轨接触良好且可在导轨上横向自由滑动，导体棒单位长度电阻为，导轨及导线电阻不计，现让导体棒以速度
匀速向右运动，从导体棒进入磁场区域开始计时，在通过磁场区域的过程中，定值电阻上流过的电流大小为I，导体棒受到的安培力大小为F，R两端的电压大小为U，R上的热功率为P，则I、F、U 和P分别随时间t变化的图象可能正确的是
A． B．
C．D．
10．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。

则以下说法正确的是（）
A．要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次B．由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度
C．卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9km/s D．卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度
三、实验题
11．近日，俄罗斯单板滑雪运动员尼基塔在格陵兰岛进行了一次独特的滑行。

他手握牵引绳的一端，通过快艇牵引在水面上匀速滑行时，滑板与水面呈37°，在2.5s 内前进了50m；随后以不变的速率滑上倾角为37°的雪面坡道，通过调节使得在雪坡上绳索的拉力恒定，从底端经1.5s ，以26m s的速度从雪坡顶端飞出。

已知整个过程中绳索一直水平，滑板与雪坡间的动摩擦因素为0.1，与水面间摩擦不计，尼基塔连同装备的总质量为80kg 。

取g ＝10m/s2，sin37°＝ 0.6，cos37°＝ 0.8，不考虑空气阻力，求：（1）尼基塔在水面匀速滑行时速度的大小；
（2）在水面滑行时，牵引尼基塔的绳索弹力的大小；
（3）尼基塔在雪坡上滑行时加速度的大小；
（4）在雪坡上滑行时，牵引尼基塔的绳索弹力的大小。

12．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。

(1)在实验过程中，某小组同学打出了一条纸带如图乙所示。

从比较清晰的点起，量出相邻计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，两计数点时间间隔为T。

则该小车的加速度的表达式a=____________。

(2)在探究a-F关系中，该小组同学在完成相关实验操作步骤后，得到如下五组数据
根据表格上的实验数据作出的a-F图线如图所示，你认为可能的原因是__________（填入相应的字母）。

A．实验中没有对小车平衡摩擦力
B．在对小车平衡摩擦力时，长木板倾角太大
C．计算重力时漏加砝码盘的重力
D．实验没有满足砝码及砝码盘质量远小于小车质量
四、解答题
13．小球离开轨道时的速度大小；
14．某游乐园的大型“跳楼机”游戏，以惊险刺激深受年轻人的欢迎。

某次游戏中，质量m=50kg的小明同学坐在载人平台上，并系好安全带、锁好安全杆。

游戏的过程简化为巨型升降机将平台拉升100m高度，然后由静止开始下落，在忽略空气和台架对平台阻力的情况下，该运动可近似看作自由落体运动。

下落
h1=80 m时，制动系统启动，使平台均匀减速，再下落h2=20m时刚好停止运动。

取g=10m/s2，求：
（1）下落的过程中小明运动速度的最大值vm；
（2）当平台落到离地面15m高的位置时，小明对跳楼机作用力F的大小；（3）在全部下落过程中，跳楼机对小明做的功W。

【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 C D C C B A
二、多项选择题
7．增大不变
8．BDE
9．ACD
10．ACD
三、实验题
11．（1）20m/s；（2）600N；（3）4m/s2；（4）1167.6N
12． B C
四、解答题
13．无
14．（1）（2） (3)。