新教材2025版高中物理单元素养评价四电磁振荡与电磁波新人教版选择性必修第二册

单元素养评价(四)电磁振荡与电磁波(时间：75分钟满分：100分)一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．依据如图所示的电磁波谱，可以推断下列波中不属于电磁波的是()A．消毒用的紫外线B．透视用的X射线C．教室里的读书声D．遥控器发出的红外线2．在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必需经验的过程，下列关于接收过程的依次，正确的是()A．调谐→高频放大→检波→音频放大B．检波→高频放大→调谐→音频放大C．调谐→音频放大→检波→高频放大D．检波→音频放大→调谐→高频放大3．我们身处信息时代，越来越离不开电磁波，以下说法中正确的是()A．变更的电场和变更的磁场交替产生电磁波B．电磁波既可以是横波也可以是纵波C．在外太空的真空环境下电磁波无法传播D．电磁波在不同介质中传播时，速度大小不变4．为了增大无线电台向空间放射无线电波的实力，对LC振荡电路的结构可采纳下列哪些措施()A．增大电容器极板的正对面积B．增大电容器极板的间距C．增大自感线圈的匝数D．提高供电电压5.如图所示，i­t图像表示LC振荡电路的电流随时间变更的图像．在t＝0时刻，回路中电容器的M板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中()A．Oa段B．ab段C．bc段D．cd段6．[2024·荆州高二检测]运用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示．蓝牙通信的电磁波()A．是蓝光B．波长比手机通信的电磁波短C．在真空中的传播速度大小为340m/sD．在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小7．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况．地球大气中的水(H2O)、二氧化碳(CO2)能剧烈汲取某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．如图甲、乙所示分别为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的汲取状况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为()A．2.5～3.5μmB．4～4.5μmC．5～7μmD．8～13μm二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．8．[2024·江苏苏州第一中学期中]关于物理学问在生活中的应用，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．雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的无线电设备C．γ射线可以用来治疗某些癌症D．医院给病人做的脑部CT应用的是X射线的穿透本事较强9.以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段.2024年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创建了10909米深潜记录．此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示．下列说法正确的是()A．“奋斗者”号与“探究一号”通信的信息载体属于横波B．“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波C．“探究一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现D．“探究一号”与“探究二号”的通信过程也是能量传播的过程10．第5代移动通信技术(简称5G)，是新一代蜂窝移动通信技术，数据传输速率比4GLTE蜂窝网络快100倍．下表为5G运用的无线电波的频率范围．已知光在真空中的传播速度c＝3×108m/s，1MHz＝1×106Hz，下列说法正确的有()频率范围名称对应的频率范围FR1450MHz～6000MHzFR224250MHz～52600MHzA.FR1比FR2中的无线电波的衍射实力更强B．在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的波长更长C．在真空中传播时，FR2中频率为28000MHz的无线电波波长约为10.7mmD．在真空中传播时，FR2比FR1中的无线电波的传播速度更大三、非选择题：本题共5个小题，共54分．11.(7分)[2024·邯郸高二检测]如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成放射天线，两球的间隙约0.5cm.将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球，其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置．让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动．据此回答下列问题．(1)人类历史上，首先捕获到电磁波的科学家是________________．(2)对于这一试验现象的说明如下，请完成其中的填空．①感应线圈本质上是一个变压器，它利用________________将低压沟通电变成数千伏的高电压．由于铜管a、b上两球间的电压很高，间隙中电场________________，空气分子被电离，从而形成一个导电通路．②当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个快速变更的电磁场．这种变更的电磁场以________________的形式在空间快速传播．当其经过导线环时，快速变更的电磁场在导线环中激发出________________，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花．③在此试验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的________________，导线环成了电磁波的________________．12.(9分)在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L.为了提高测量精度，需多次变更C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点．(1)T、L、C的关系为________；(2)依据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线；(3)求得的L值是________．13．(10分)某高速马路自动测速仪装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向放射不连续的电磁波，每次放射时间为10－6s，相邻两次放射时间间隔为t.当雷达向汽车放射无线电波时，在显示屏上呈现一个尖波形；在收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现其次个尖波形．依据两个波形的距离，可以计算出汽车与雷达的距离，依据自动打下的纸带(如图乙所示)，可求出车速(t远大于t1、t2).请依据t1、t2、t、c求出汽车车速的表达式．14．(12分)[2024·山东日照期中]中心人民广播电台是中国唯一覆盖全国的广播电台，现办有16套无线广播节目，16套节目对不同地区的频率不同，比如第一套节目“中国之声”，在北京地区的调频106.1MHz.已知真空中的光速c＝3×108m/s.(计算结果保留两位有效数字)(1)求在北京地区“中国之声”电台发出的电磁波波长；(2)假如收音机的接收装置由LC振荡电路组成，该接收装置里的线圈自感系数L＝4mH，此时产生电谐振的电容多大？15．(16分)如图所示，线圈L的自感系数为25mH，电阻为零，电容器C的电容为40μF，灯泡D的规格是“4V，2W”．开关S闭合后，灯泡正常发光，S断开后，LC振荡电路中产生振荡电流．若从S断开起先计时，求：(1)当t＝eq\f(π,2)×10－3s时，电容器的右极板带何种电荷；(2)当t＝π×10－3s时，LC振荡电路中的电流是多少．单元素养评价(四)电磁振荡与电磁波1．解析：教室里的读书声是声波，依据电磁波谱可知，声波是机械波，不属于电磁波，故C正确．答案：C2．解析：在接收的过程中先进行调谐，选出须要的调制好的高频电磁波，由于在传播过程中，电磁波的能量有肯定的衰减，对高频信号进行放大，用检波电路把音频信号从高频振荡电流上卸载下来，再对音频进行放大，故A正确．答案：A3．解析：依据麦克斯韦建立的电磁场理论可知，变更的电场和变更的磁场交替产生电磁波，故A正确；电磁波肯定是横波，故B错误；电磁波既可以在介质中传播，也可以在真空中传播，故C错误；电磁波在不同的介质中传播的速度不同，故D错误．答案：A4．解析：要增大无线电台向空间放射电磁波的实力，必需提高其振荡频率，由f＝eq\f(1,2π\r(LC))知，减小L和C可以提高f.要减小L可实行削减线圈匝数、向外抽铁芯或抽出铁芯的方法，要减小C可实行增大极板间距、减小极板正对面积、减小介电常数的方法．答案：B5．解析：某段时间里，回路的磁场能在减小，说明回路中的电流在减小，电容器充电，而此时M带正电，那么肯定是给M极板充电，电流方向顺时针．由题意知t＝0时，电容器起先放电，且M极板带正电，结合i­t图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此题干所述的这段时间内，电流为负，且正在减小，符合条件的只有图像中的cd段，故选D.答案：D6．答案：B7．解析：由题图甲、乙可知水对电磁波汲取的波长范围为0～8μm，二氧化碳对电磁波汲取的波长范围为3～5μm和大于13μm的部分，所以能够通过大气层被遥感卫星接收到的波长范围8～13μm，D正确，A、B、C错误．答案：D8．解析：一切物体均发出红外线，随着温度不同，辐射强度不同，测量人体温度的测温仪应用的是红外线，故A错误；雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的，故B正确；γ射线可以用来治疗某些癌症，故C正确；给病人做的脑部CT应用的是X射线的穿透本事较强，故D正确．答案：BCD9．答案：BD10．解析：FR1中的无线电波比FR2中的无线电波频率小，依据λ＝eq\f(c,f)可知，FR1中的无线电波波长较长，则FR1中的无线电波衍射实力更强，选项A正确，B错误；在真空中传播时，FR2中频率为28000MHz的无线电波波长λ＝eq\f(c,f)＝eq\f(3×108,28000×106)m≈1.07×10－2m＝10.7mm，选项C正确；在真空中传播时，FR2与FR1中的无线电波的传播速度相同，均为3×108m/s，选项D错误．答案：AC11．解析：(1)建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，而首先证明电磁波存在，并捕获到电磁波的科学家是赫兹．(2)感应线圈本质上是一个变压器，它利用电磁感应将低压沟通电变成数千伏的高电压．由于a、b管上两球间的电压很高，间隙中电场很强，空气分子被电离，从而形成一个导电通路．当火花在感应圈两个金属球间跳动时，必定建立一个快速变更的电磁场．这种变更的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播，当电磁波经过导线环时，快速变更的电磁场在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的两个小球间也产生了火花．在赫兹试验中，感应圈成了电磁波放射器，导线环成了电磁波的检测器．答案：(1)赫兹(2)①电磁感应很强②电磁波感应电动势③放射器检测器12．答案：(1)T2＝4π2LC(2)如图所示(3)38.5mH(35.1～41.9mH都算对)13．解析：第一次测量时汽车到雷达的距离s1＝eq\f(ct1,2)，其次次测量时汽车到雷达的距离s2＝eq\f(ct2,2)，两次放射时间间隔为t，则汽车车速v＝eq\f(s,t)＝eq\f(s1－s2,t)＝eq\f(c（t1－t2）,2t).答案：v＝eq\f(c（t1－t2）,2t)14．解析：(1)依题意，有f＝106.1MHz＝1.061×108Hz又λ＝eq\f(c,f)代入数据可得λ≈2.8m.(2)振荡电路的周期为T＝2πeq\r(LC)又f＝eq\f(1,T)代入数据可得C≈5.6×10－16F.答案：(1)2.8m(2)5.6×10－16F15．解析：(1)由T＝2πeq