2024-2025学年新教材高中物理第四章电磁振荡与电磁波单元素养检测四含解析新人教版选择性2

PAGE10-单元素养检测(四)电磁振荡与电磁波时间：90分钟满分：100分一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1．关于电磁波的放射与接收，下列说法正确的是()A．调频与调幅都是用载波发送信号，原理相同，无本质区分B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行放射传送的过程C．调谐就是将接收电路的振幅调至与载波的振幅相同D．由调谐电路接收的感应电流，再经过解调、放大，通过耳机才可以听到声音2.LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则()A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由a向bB．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电C．若磁场正在增加，则电场能正在减小，电容器上极板带负电D．若磁场正在增加，则电容器正在充电，电流方向由a向b3．无线电广播的中波段波长范围为187～560m，为了避开邻近电台的干扰，两个电台的频率范围至少要相差104Hz，则此波段中最多能容纳的电台数约为()A．500个B．187个C．100个D．20个4．下列说法中正确的是()A．遥控器发出的红外线波长和医院给病人做的脑部CT中的X射线波长相同B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C．麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用试验证明了电磁波的存在D．红外线最显著的作用是荧光效应，紫外线最显著的作用是热效应5．如图所示为手机信号屏蔽器．手机信号屏蔽器主要针对各类考场、加油站、军事重地等禁止运用手机的场所．手机工作时，是在肯定频率范围内，手机和基站通过无线电波联系起来，完成数据的传输．针对这种通信原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以肯定的速度从手机通信所运用的频率的底端向高端扫描，在扫描过程中向手机发送肯定频率的电磁波信号，使手机不能与基站建立正常的联系，从而对手机形成干扰．对于手机信号屏蔽器的工作过程，下列说法中正确的是()A．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的B．手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的C．手机信号屏蔽器工作时能阻挡基站发出的电磁波传播到限制场所内D．手机信号屏蔽器是通过放射电磁波干扰手机工作来达到目的6．如图画出了一个LC振荡电路中的电流变更图线，依据图线可推断()A．t1时刻电感线圈两端电压最大B．t2时刻电容器两极板间电压为零C．t1时刻电路中只有电场能D．t1时刻电容器带电荷量为零7.如图所示，我国胜利研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标记着我国雷达探讨又创新的里程碑．米波雷达放射无线电波的波长在1～10m范围内，则对该无线电波的推断正确的是()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．不行能产生干涉和衍射现象8．利用所学物理学问，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和电容器C构成的LC振荡电路，公交卡上的读卡机向外放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，给电容器C充电，达到肯定的电压后，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卡工作所须要的能量来源于卡内的电池B．仅当读卡机放射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C．若读卡机放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卡只能接收读卡机放射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)9．在运行的火车车厢里，你若打开收音机是不能听清声音的，你若打移动电话，是丝毫不受影响的，收音机、手机都是靠无线电传递信号的，所不同的是，收音机利用的无线电信号频率低，手机利用的无线电信号频率高，下列说法正确的是()A．低频无线电信号传播的速度小，追不上火车B．低频无线电信号传播的速度大，已经超过了火车C．高频无线电信号衍射实力差，穿透实力强，可以进入火车车厢D．低频无线电信号衍射实力强，穿透实力弱，不能进入火车车厢10．为了便利交通出行出现了一种新型共享单车，如图甲所示，这种单车外观结构简洁，没有链条，但单车质量比一般自行车大，达到了25kg.如图乙所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的详细位置，实现防盗．同时手机app上有定位系统，也能随时了解单车的实时位置；手机还可以通过扫描二维码自动开锁，关锁后app就显示计时、计价等信息．此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满意定位和自动开锁等过程中的用电．依据以上信息可知下列说法正确的是()A．该单车比一般自行车运动状态更简洁变更B．该单车某个时刻的精确位置信息是借助通信卫星定位的C．该单车是利用电磁感应原理实现充电的D．该单车和手机之间是利用电磁波传递信息的11．在电磁波的放射过程中，用一平行板电容器C和一个线圈L组成LC振荡电路，要增大放射电磁波的波长，下列调整正确的是()A．增大电容器两极板间的距离B．增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯C．把电容器的动片适当旋出一些D．把电容器的动片适当旋进一些12．高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质，探测内部微小隐藏物体并对物体成像，具有辨别率高、体积小、辐射少等特点，应用领域比超声波更广．关于电磁波和超声波，下列说法正确的是()A．电磁波和超声波均能发生偏振现象B．电磁波和超声波均能传递能量和信息C．电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象D．电磁波和超声波均需依靠于介质才能传播三、非选择题(本题共6小题，共60分)13．(6分)某电台放射频率为500kHz的无线电波，放射功率为10kW.在距电台20km的地方接收到该电波，该电波的波长为________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为________．14．(8分)目前电能都是通过电网采纳有线方式传输的，人们始终幻想能无线传输电能，幻想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池．现在，一个科学探讨小组在试验室中取得了可喜的进展，或许，人类的这一幻想不久就能实现．(1)实现无线传输能量，涉及能量的________、传播和接收．(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但始终没有在应用层面上获得胜利，其主要缘由是这类无线电波________．A．在传输中许多能量被汲取B．在传播中易受山脉阻隔C．向各个方向传输能量D．传输能量易造成电磁污染(3)假如像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关，试验测得P和R的部分数据如下表：R/m1245x10P/W1600400100y2516①上表中的x＝________，y＝________.②依据表中的数据可归纳出P和R之间的数值关系式为________________．(4)为探讨无线传输电能，某科研小组在试验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡．如图所示，试验测得，接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.①若用该装置给充电功率为10W的电池充电，则损失的功率为________W.②若把甲线圈接入电压为220V的电源，测得该线圈中的电流为0.195A．这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为______W.(5)由于在传输过程中能量利用率过低，无线传输电能还处于试验阶段，为早日告辞电线，实现无线传输电能的工业化，还须要解决一系列问题，请提出至少两个问题．15．(9分)电感线圈的电流在Δt＝0.2s内的变更为ΔI＝1A，线圈产生的感应电动势为E＝18mV，由该线圈和一电容器组成的振荡电路所辐射的无线电波的波长为36km，求电容器的电容．(感应电动势E与电感L的关系式为E＝eq\f(LΔI,Δt))16．(14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，灯光正常发光，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．17.(14分)试验室里有一水平放置的平行板电容器，其电容C＝1μF.在两极板带有肯定电荷时，发觉一带电粉尘恰好静止在两极板间．手头上还有一个自感系数L＝0.1mH的电感器，现连成如图所示电路，重力加速度为g，试分析以下两个问题．(1)从S闭合时起先计时，经过π×10－5s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？(2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？18．(9分)在电视节目中，我们常常看到主持人与派到热点地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？假如两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？(已知地球的质量M为6.0×1024kg，地球半径R为6.4×106m，引力常量G为6.67×10－11N·m单元素养检测(四)电磁振荡与电磁波1．解析：调频变更的是载波的频率，调幅变更的是载波的振幅，两者原理不同，选项A错误；解调是接收电磁波过程中的步骤，选项B错误；调谐是将接收电路的固有频率调至与载波的频率相同，选项C错误；由调谐电路接收的感应电流，要再经过解调(调制的逆过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，选项D正确．答案：D2．解析：由安培定则可知，电流方向由b到a；若磁场正在减弱，可知电容器处于充电状态，电场能正在增大，电流方向由b到a，所以电容器下极板带正电，上极板带负电，故A错误，B正确；若磁场正在增加，可知电容器处于放电状态，电场能正在减小，电流方向由b到a，所以电容器上极板带正电，故C、D错误．答案：B3．解析：由公式λ＝eq\f(c,f)，知f＝eq\f(c,λ)，其中c＝3×108m/s.当λ1＝187m时，f1＝1.60×106Hz；λ2＝560m时，f2＝0.536×106Hz.n＝eq\f(f1－f2,Δf)＝eq\f(1.60×106－0.536×106,104)个＝106个，比较一下选项，应选C选项．答案：C4．解析：红外线波长肯定大于X射线波长，故A错误；电磁波是由周期性变更的电场或磁场产生的，故B错误；依据物理学史的内容可知，麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用试验证明了电磁波的存在，故C正确；紫外线最显著的作用是荧光效应，红外线最显著的作用是热效应，故D错误．答案：C5．解析：手机信号屏蔽器是利用屏蔽器发出的信号去干扰手机接收从基站传过来的信号，从而起到屏蔽作用．因此手机信号屏蔽器通过放射电磁波干扰手机工作来达到目的，故A、B、C错误，D正确．答案：D6．解析：由图像分析可知，计时起先时，电容器两极板带电荷量最大，电流为零，电容器起先放电，依据电流随时间的变更规律，可以画出q­t图像(在图中用虚线表示)．由图像分析可知，t1时刻，电容器带电荷量为零，电压为零，电场能为零，故D项正确，A、C两项错误；t2时刻电容器带电荷量q最大，两极板间电压最大，B项错误．答案：D7．解析：从名称上可推断，米波的波长大于厘米波的波长，由波长与频率、波速关系式λ＝eq\f(c,f)可知，米波的频率小于厘米波的频率，选项A错误．无线电波是电磁波，可以在真空中传播，选项B错误．无线电波同光波一样会发生反射现象，可以产生干涉和衍射现象，选项C正确，D错误．答案：C8．解析：读卡机放射的电磁波，被IC卡内部的LC振荡电路接收，使IC卡充电，因此IC卡的能量源于读卡机放射的电磁波，故A项错误；仅当读卡机放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，才发生电谐振，IC卡才能有效工作，故B项正确；若读卡机放射的电磁波偏离该特定频率，依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；由题意知，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容器C充电，达到肯定电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，故D项错误．答案：B9．解析：无线电信号在空气中的波速约等于光速，它的波长越长，穿透实力越弱，衍射实力越强．C、D两项正确．答案：CD10．解析：物体的质量越大运动状态越难变更，故A错误；单车某个时刻的精确位置信息是借助通信卫星定位的，故B正确；单车在运动过程中通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电，故C正确；单车和手机之间没有电路连接，是利用电磁波传递信息的，故D正确．答案：BCD11．解析：依据c＝λf和f＝eq\f(1,2π\r(LC))可知，要增大放射电磁波的波长，就要增大L与C的乘积．依据C＝eq\f(εS,4πkd)可知，若要增大电容，可以减小极板间的距离、增加极板正对面积、插入电介质．若要增大自感系数，可以增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯等，故A、C错误，BD正确．答案：BD12．解析：只有横波才能发生偏振现象，超声波的纵波部分不能发生偏振现象，故A错误；电磁波和超声波均能传递能量和信息，故B正确；电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象，故C正确；电磁波的传播不须要介质，可以在真空中传播，故D错误．答案：BC13．解析：由c＝λf知，λ＝eq\f(c,f)＝eq\f(3×108,500×1000)m＝600m．设每秒钟每平方米上获得能量为E，则E·4πR2＝Pt.所以E＝eq\f(Pt,4πR2)＝eq\f(10×103×1,4×3.14×20×10002)J＝2×10－6J.答案：600m(3分)2×10－6J(3分)14．解析：(1)无线传输能量主要涉及能量的放射、传播和接收．(2)电磁波在传播过程中向各个方向传输的能量是均等的，因此在实际应用中受到限制，故C正确．(3)由表格中所供应数据可以推断出P和R之间的数值关系为PR2＝1600，所以当R＝5时，求得P＝64，因此表中y＝64；当P＝25时，R＝eq\r(\f(1600,25))＝8，即表中x＝8.(4)①设输入甲线圈的功率为P甲，乙线圈中用电器获得的功率为P乙，由题意P乙＝P甲×35%，则损失的功率ΔP＝P甲－P乙＝P乙×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(100,35)－1))＝eq\f(130,7)W≈18.6W.②由P＝IU可知，甲线圈的电功率P甲＝IU，乙线圈中用电器获得的功率P乙＝P甲×35%.因此灯泡的功率P乙＝IU×35%＝0.195×220×0.35W≈15W.(5)因为在无线传输过程中，电磁波向各个方向的传播是均等的，无法有效地限制方向，为了更多地接收到电磁波，就须要接收仪器和放射点相距不能太远，且接收器要有很大的体积．同时，向空间辐射较多的电磁波对人体有损害．答案：(1)放射(1分)(2)C(1分)(3)①8(1分)64(1分)②PR2＝1600(1分)(4)①18.6(1分)②15(1分)(5)仪器体积过大、对人体有损害、传输距离太短等(1分)15．解析：由E＝eq\f(LΔI,Δt)(2分)可得L＝3.6×10－3H(2分)而λ＝cT＝2cπeq\r(LC)(2分)解得C＝eq\f(λ2,4c2π2L)＝10－7F＝0.1μF(3分)答案：0.1μF16．解析：(1)由T＝2πeq\r(LC)知，T＝2π×eq\r(25×1