高中物理1 电磁振荡课时训练

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第四章  电磁振荡 电磁波能力提升卷班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________（考试时间：60分钟  试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。第Ⅰ卷（选择题 共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1.（2020·全国高三专题练习）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1~10 m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【答案】C【解析】 由电磁波的公式v=λf可知，波长越长的波的频率越低，而米波的波长比厘米波的波长长，故米波的频率较低，选项A错误；电磁波的传播不需要介质，在真空中就可以传播，选项B错误；电磁波是一种波，波的一些反射、干涉和衍射的现象它也具有，故它也可以发生反射现象，选项C正确，D错误。2.(2020·上海高三一模)手机A的号码为13811111111，手机B的号码为13022222222当手机A拨打手机B时，能听见B发出响声并且看见B上来电显示A的号码为13811111111若将手机A置于透明真空罩中，再用手机B拨打手机A，则A．能听见A发出响声，但看不到A上显示B的号码B．能听见A发出响声，也能看到A上显示B的号码13022222222C．既不能听见A发出响声，也看不到A上显示B的号码D．不能听见A发出响声，但能看到A上显示B的号码13022222222【答案】D【解析】声音不能在真空中传播，拨打真空罩中手机不能听到手机铃声，手机接收的是电磁波信号，电磁波能在真空中传播，真空罩中的手机能接收到呼叫信号，故能爬墙 到A上显消失B的号码，所以选项D正确，ABC错误。3.下列关于手机的说法正确的是(　　)A. 手机只能发射电磁波B. 手机只能接收电磁波C. 手机既可发射也可接收电磁波D. 手机既不能发射也不能接收电磁波【答案】C【解析】手机在使用过程中，将要传递的信息用电磁波发射出去，另一方面又可以通过接受电磁波来获取他人传递给自己的信息．故选C．4.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。地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收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。下图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，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．2.5～3.5 μm　　　　　 B．4～4.5 μmC．5～7 μm  D．8～13 μm【答案】D【解析】：由图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是8～13 μm；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5～13 μm。综上可知，选D。5.一台无线电接收机，当接收频率为535 kHz的信号时，调谐电路里电容器的电容是360 pF.如果调谐电路里的电感线圈保持不变，要接收频率为1 605 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容应改变为(　　)A．40 pF   B．120 pFC．1 080 pF   D．3 240 pF【答案】　A【解析】　由f＝得f1＝535×103 Hz＝①      f2＝1 605×103 Hz＝②得，＝   又C1＝360 pF，得C2≈40 pF.6.(2020·北京高三二模)当前，新型冠状病毒（COVID-19）在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作；方便防交又感染（不用接触被测物体）的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是（　　）A．红外测温枪工作原理和水银体温计测量原埋一样都是利用热胀冷缩原理B．红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温C．红外测温枪利用了一切物体都在不停的发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高发射红外线强度就越大D．红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长【答案】C【解析】红外就是红外线，自然界所有的物质，无时无刻不在向外发出辐射的能量，这些能量以电磁波的形式存在，红外测温枪接收到人体辐射的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用液体的热胀冷缩原理工作有，故选项AB错误，C正确；红外线就是比红光的波长还大的电磁波，所以它的波长要大于紫外线的波长，选项D错误。7.(2020·北京昌平二模)5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图7），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是        A．在真空中的传播速度更快         B．在真空中的波长更长C．衍射的本领更强                 D．频率更高，相同时间传递的信息量更大【答案】D【解析】5G网络使用的无线电波就是电磁波，而电磁波在真空中的传播速度都是相等的，故选项A错误；由于5G的频率较高，由c=λf可知，它在真空中的波长更小，选项B错误；因为它的波长小，所以它的衍射本领减弱，选项C错误；频率更高，相同时间传递的信息量更大，选项D正确。8.（2020·北京西城二模）2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。所谓5G是指第五代通信技术，采用3300~5000MHZ频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是1880~2635MHZ。5G相比4G技术而言，其数据传输速度提升了数十倍，容量更大，时延大幅度缩短到1毫秒以内，为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识，判断下列说法正确的是A. 4G信号是纵波，5G信号是横波 B. 4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象C. 4G信号比5G信号更容易发生衍射现象D. 4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小【答案】B【解析】4G信号和5G信号都是电磁波，而电磁波是横波，故这些4G和5G信号都是横波，选项A错误；由于干涉的条件是频率相等，而4G信号和5G信号的频率不相等，故它们相遇不能产生干涉现象，选项B错误；4G信号的频率小，故它的波长大，所以它5G信号更容易发生衍射现象，选项C正确；4G信号和5G信号都是电磁波，它们在真空中的传播速度相等，选项D错误。9.(2020·山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市高三上学期期末)下列说法正确的是(　　)A．日光灯是紫外线的荧光效应的应用B．单摆在做受迫振动时，它的周期等于单摆的固有周期C．机械波从一种介质进入另一种介质后，它的频率保持不变D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在【答案】AC【解析】：日光灯是紫外线的荧光效应的应用，故A正确；单摆在做受迫振动时，它的周期等于驱动力的周期，故B错误；机械波的频率由波源决定，和介质无关，故C正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故D错误。10.在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种．如图K51－3甲所示有A、B两幅图．在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如图乙所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器．以下关于电磁波的发射和接收的说法中，正确的是(　　)A. 在电磁波的发射技术中，甲图中A是调幅波B. 在电磁波的发射技术中，甲图中B是调幅波C. 乙图中a是电容器，用来通高频阻低频，b是电感器，用来阻高频通低频D. 乙图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来阻高频通低频【答案】AC【解析】（1）调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故A为调幅波，B为调频波，A正确，B错误；（2）在交流电路中，电容通高频阻低频，电感线圈通低频阻高频．元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈．故C正确，D错误；故本题选AC．11. 如图所示，一个闭合电路静止与磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（ ）A. 磁场变化时，会在空间中激发一种电场B. 使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C. 是电荷定向移动形成电流的力是电场力D. 以上说法都不对【答案】AC【解析】A.麦克斯韦建立了电磁场理论：变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场；由上可知，磁场变化时，会在空间激发一种电场，故选项A符合题意；BCD.因线圈处于激发的电场中，电场力使电荷定向移动，从而产生了感生电流，故选项BD不合题意；选项C合题意；12.(2020·江苏东海县第二中学高二学业考试)下列说法正确的是（　　）A．红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传播的速度均为3.0×108m/sB．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性C．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度D．日光灯是紫外线的荧光效应的应用【答案】ACD【解析】电磁波在真空中的传播速度等于光速，而红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线都是电磁波，故它们在真空中传播的速度均为3.0×108m/s，选项A正确；红外线应用在遥感技术中，是因为其波长很长，衍射能力强，不容易被云雾里小分子散射掉，穿过云雾的能力较好，故选项B错误；紫外线在水中的折射率大于红外线，由公式n=可知，紫外线在水中的传播速度小于红外线，选项C正确；日光灯是紫外线的荧光效应的应用，选项D正确。第II卷（非选择题 共52分）二、实验题（满分12分）13．（2020·河南信阳一中月考）如图所示，LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t＝3.4×10－2s时，电容器正处于________(填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态．这时电容器的上极板________(填“带正电”“带负电”或“不带电”)．【答案】充电；带正电。【解析】根据题意画出此LC回路的振荡电流的变化图像如下图所示．结合图像，t＝3.4×10－2s时刻设为图像中的P点，则该时刻正处于反向电流减小过程，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电．14．（2020·湖南长沙一中期中）某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW，在距电台20 km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____________。【答案】600 m；2×10-6 J。【解析】电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：；每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为三、解答题（满分40分，其中15题12分，16题14分，17题14分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）15．有一种家用取暖器，外形如图甲所示，它是由电热丝发热达到取暖的目的；如果从侧面剖开，它的主要结构如图乙所示，其中Q为电热丝，MN为一个内表面极为光滑的金属弧面．(1)电热丝通电后产生的是什么？它通过MN的内表面产生什么反射？(2)弧面金属板MN与下列哪种器材的作用相似？(3)电热丝安装在图示位置的目的是使热能怎么样射出？【答案】(1)产生热量, 镜面反射  (2) 凹面镜 (3)平行射出【解析】(1)一切物体都向外辐射红外线，当电热丝通电后，向外辐射红外线，产生热量．当红外线射到表面极为光滑的金属弧面发生镜面反射．(2)弧面金属板MN形状与凹面镜相似，平行光经凹面镜反射后，反射光线会会聚在焦点上．光路是可逆的，灯丝处于焦点处，故产生平行光向外辐射．(3)根据光路的可逆性，当把光源放在焦点时，则会得到平行光．16.某雷达工作时，发射电磁波的波长为λ＝20 cm，每秒钟发射的脉冲数为n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs，求电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？【答案】：1.5×109 Hz　30 km【解析】：由c＝λf，可得电磁波的振荡频率f＝＝ Hz＝1.5×109 Hz电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播的距离s＝cΔt＝c(－t)＝3×108×(－0.02×10－6)m＝6×104 m所以雷达的最大侦察距离s m＝＝3×104 m＝30 km17.飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5 kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置．那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若接收电路是由LC电路组成的，其中该接收装置里的电感线圈L＝4.0 mH，此时产生电谐振的电容多大？【答案】　8 000 m　4.5×10－9 F【解析】　由公式v＝λf得：λ＝＝ m＝8 000 m，再由公式f＝得：C＝＝ F≈4.5×10－9 F.