人教版(新教材)高中物理選擇性必修2第四章 電磁振蕩與電磁波章末檢測(cè)試卷(四)

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE1章末檢測(cè)試卷(四)(時(shí)間：60分鐘滿(mǎn)分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．關(guān)于電磁波在真空中的傳播速度，下列說(shuō)法正確的是()A．電磁波的頻率越高，傳播速度越大B．電磁波的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，傳播速度越大C．電磁波的能量越大，傳播速度越大D．所有電磁波在真空中的傳播速度都相等〖答案〗D〖解析〗所有電磁波在真空中的傳播速度都等于光速，故選D.2．如圖所示的四種電場(chǎng)中，哪一種能產(chǎn)生電磁波()〖答案〗D〖解析〗根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，題圖A中是一恒定的電場(chǎng)，不會(huì)在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng)，題圖B和C中，都是均勻變化的電場(chǎng)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)都是恒定的，所以不會(huì)產(chǎn)生電磁波，只有題圖D中的周期性變化的電場(chǎng)才會(huì)在周?chē)臻g產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，進(jìn)而形成電磁波，故選D.3．(2020·陜西高二期末)關(guān)于電磁波及電磁振蕩，下列說(shuō)法中不正確的是()A．無(wú)線電波中，微波比長(zhǎng)波更容易發(fā)生衍射B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波C．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D．LC振蕩電路放電過(guò)程中，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能〖答案〗A〖解析〗波長(zhǎng)越長(zhǎng)衍射現(xiàn)象越明顯，無(wú)線電波中，長(zhǎng)波比微波更容易發(fā)生衍射，故A錯(cuò)誤，符合題意；周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波，故B正確，不符合題意；電磁波是橫波，電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直，故C正確，不符合題意；LC振蕩電路放電過(guò)程中，電容器里的電場(chǎng)逐漸減弱，線圈的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，故D正確，不符合題意。4．(2020·山東月考)我們的生活已經(jīng)離不開(kāi)電磁波，如：GPS定位系統(tǒng)使用頻率為10.23MHz(1MHz＝106Hz)的電磁波，手機(jī)工作時(shí)使用頻率為800～1900MHz的電磁波，家用5GWi－Fi使用頻率約為5725MHz的電磁波，地鐵行李安檢時(shí)使用頻率為1018Hz的電磁波．關(guān)于這四種電磁波的說(shuō)法正確的是()A．家用5GWi－Fi電磁波的衍射現(xiàn)象最明顯B．GPS定位系統(tǒng)使用的電磁波的能量最強(qiáng)C．地鐵行李安檢時(shí)使用的電磁波利用了其穿透本領(lǐng)強(qiáng)的特點(diǎn)D．手機(jī)工作時(shí)使用的電磁波是縱波且不能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象〖答案〗C〖解析〗電磁波波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低，則衍射現(xiàn)象越明顯，GPS定位系統(tǒng)使用的電磁波衍射現(xiàn)象最明顯，故A錯(cuò)誤；根據(jù)E＝hν可知，頻率越高，能量越強(qiáng)，則地鐵行李安檢時(shí)使用的電磁波能量最強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；地鐵行李安檢時(shí)使用高頻電磁波是利用了其具有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，故C正確；電磁波是橫波，能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤．5.如圖1為L(zhǎng)C振蕩電路在某時(shí)刻的示意圖，則()圖1A．若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器上極板帶正電B．若磁場(chǎng)正在增強(qiáng)，則電容器上極板帶正電C．若電容器上極板帶負(fù)電，則電容器正在充電D．若電容器上極板帶負(fù)電，則自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流的減小〖答案〗A〖解析〗若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器正在充電，根據(jù)安培定則知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，所以電容器上極板帶正電，選項(xiàng)A正確；反之若磁場(chǎng)正在增強(qiáng)，則電容器正在放電，電容器上極板帶負(fù)電，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若電容器上極板帶負(fù)電，則電容器正在放電，磁場(chǎng)能增大，電流增大，自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流的增大，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．6．(2020·浙江月考)近場(chǎng)通信(NFC)是一種短距高頻的無(wú)線電技術(shù)，其主要結(jié)構(gòu)就是線圈和電容組成的類(lèi)似LC振蕩電路的并聯(lián)諧振電路，其終端有主動(dòng)、被動(dòng)和雙向三種模式，最常見(jiàn)的被動(dòng)模式廣泛應(yīng)用于公交卡、門(mén)禁卡、校園一卡通等，刷卡時(shí)，電路發(fā)生電諧振，給電容器充電，達(dá)到一定電壓后，在讀卡設(shè)備發(fā)出的射頻場(chǎng)中響應(yīng)，被讀或?qū)懭胄畔ⅲ铝姓f(shuō)法正確的是()A．LC電路的電容器在充電時(shí)，電流增大B．如果增大LC電路中電容器兩極板間距離，振蕩周期將增大C．LC電路中，電容器充電時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)增大D．電磁波發(fā)射時(shí)，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫電諧振〖答案〗C〖解析〗LC電路的電容器在充電時(shí)，電流減小，故A錯(cuò)誤；增大LC電路中電容器兩極板間距離，電容器的電容會(huì)變小，根據(jù)T＝2πeq\r(LC)可知，LC電路的振蕩周期將減小，故B錯(cuò)誤；LC電路中，電容器充電時(shí)，電流減小得越來(lái)越快，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)增大，故C正確；電磁波發(fā)射時(shí)，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制，故D錯(cuò)誤．7．要使LC振蕩電路的周期增大一倍，可采用的辦法是()A．電感L和電容C都增大一倍B．電感L和電容C都減小一半C．電感L增大一倍，而電容C減小一半D．電感L減小一半，而電容C增大一倍〖答案〗A〖解析〗由LC振蕩電路的周期公式T＝2πeq\r(LC)得，要使LC振蕩電路的周期增大一倍，選項(xiàng)A符合要求，選項(xiàng)B、C、D不符合要求．8．第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)將無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來(lái)，能為客戶(hù)提供各種通信及信息服務(wù)．關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列敘述正確的是()A．客戶(hù)通話時(shí)，手機(jī)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)調(diào)諧后，把信號(hào)發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)B．如果空間某區(qū)域有振蕩的電場(chǎng)和振蕩的磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波C．電磁波是縱波，不能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象D．電磁波和機(jī)械波都不能在真空中傳播〖答案〗B〖解析〗手機(jī)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)調(diào)制后，把信號(hào)發(fā)送到基站，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；振蕩的電場(chǎng)或振蕩的磁場(chǎng)會(huì)在周?chē)臻g產(chǎn)生振蕩的電磁場(chǎng)，產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)B正確；電磁波是橫波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波可以在真空中傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的得0分)9．關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收，下列說(shuō)法中正確的是()A．為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，必須是閉合電路B．為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，必須是開(kāi)放電路C．當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)D．要使電視機(jī)的屏上有圖像，必須要有檢波過(guò)程〖答案〗BCD〖解析〗為了有效地向空間輻射能量，必須是開(kāi)放電路，故A錯(cuò)誤，B正確．當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時(shí)，發(fā)生電諧振，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，故C正確．將信號(hào)從電磁波上下載下來(lái)的過(guò)程稱(chēng)為解調(diào)，又稱(chēng)為檢波，故D正確．10．(2020·棗莊市第三中學(xué)高二月考)關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法中正確的是()A．紅外線比紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)，它的熱作用很強(qiáng)B．X射線就是倫琴射線C．光波是橫波，無(wú)線電波既有橫波，又有縱波D．紫外線的波長(zhǎng)比倫琴射線長(zhǎng)，它的顯著作用是熒光作用〖答案〗ABD〖解析〗紅外線比紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)，它的熱作用很強(qiáng)，選項(xiàng)A正確；X射線就是倫琴射線，選項(xiàng)B正確；光波與無(wú)線電波都是電磁波，都是橫波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；紫外線的波長(zhǎng)比倫琴射線長(zhǎng)，它的顯著作用是熒光作用，選項(xiàng)D正確．11.如圖2所示的LC振蕩電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)S轉(zhuǎn)向右邊發(fā)生振蕩后，下列說(shuō)法中正確的是()圖2A．振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，電容器上的帶電荷量為零B．振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，磁場(chǎng)能最大C．振蕩電流為零時(shí)，電場(chǎng)能為零D．振蕩電流相鄰兩次為零的時(shí)間間隔等于振蕩周期的一半〖答案〗ABD〖解析〗由LC電路電磁振蕩的規(guī)律知，振蕩電流最大時(shí)，即是放電剛結(jié)束時(shí)，電容器上的帶電荷量為零，A正確．回路中電流最大時(shí)，線圈中磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最大，B正確；振蕩電流為零時(shí)，充電結(jié)束，此時(shí)磁場(chǎng)能為零，電場(chǎng)能最大，C錯(cuò)誤；振蕩電流相鄰兩次為零的時(shí)間間隔恰好等于振蕩周期的一半，D正確．12.如圖3所示，電感線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)，其電阻不計(jì)，電容器的電容為C，開(kāi)關(guān)S閉合．現(xiàn)將S突然斷開(kāi)，并開(kāi)始計(jì)時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是()圖3A．當(dāng)t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)時(shí)，由a到b流經(jīng)線圈的電流最大B．當(dāng)t＝πeq\r(LC)時(shí)，由a到b流經(jīng)線圈的電流最大C．當(dāng)t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)時(shí)，電路中電場(chǎng)能最大D．當(dāng)t＝eq\f(3π,2)eq\r(LC)時(shí)，電容器左極板帶有正電荷最多〖答案〗CD〖解析〗根據(jù)LC振蕩電路的周期公式T＝2πeq\r(LC)，當(dāng)t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)＝eq\f(T,4)時(shí)，電容器剛好充電完畢，則流經(jīng)線圈的電流最小，電路中電場(chǎng)能最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)t＝πeq\r(LC)＝eq\f(T,2)時(shí)，電容器剛好放電結(jié)束，流經(jīng)線圈的電流最大，方向由b到a，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)t＝eq\f(3π,2)eq\r(LC)＝eq\f(3,4)T時(shí)，電容器剛好反向充電結(jié)束，電容器兩極板間電壓最大，極板上所帶電荷量最多，且左極板帶有正電荷，選項(xiàng)D正確．三、非選擇題(本題2小題，共28分)13．(13分)飛機(jī)失事后，為了分析事故的原因，必須尋找黑匣子，而黑匣子在30天內(nèi)能以37.5kHz的頻率自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，人們就可利用探測(cè)儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號(hào)來(lái)確定黑匣子的位置．那么黑匣子發(fā)出的電磁波波長(zhǎng)是多少？若接收電路是由LC電路組成的，其中該接收裝置內(nèi)線圈的電感L＝4.0mH，此時(shí)產(chǎn)生電諧振的電容多大？〖答案〗8000m4.5×10－9F〖解析〗由公式v＝λf得：λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(3×108,37.5×103)m＝8000m(6分)由公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))得：C＝eq\f(1,4π2f2L)＝eq\f(1,4×3.142×37.5×1032×4.0×10－3)F≈4.5×10－9F．(7分)14．(15分)在LC振蕩電路中，線圈的電感L＝2.5mH，電容C＝4μF.(1)該電路的周期是多少？(2)設(shè)t＝0時(shí)，電容器上電壓最大，在t＝9.0×10－3s時(shí)，通過(guò)線圈的電流是增大還是減??？這時(shí)電容器是處在充電過(guò)程還是放電過(guò)程？〖答案〗(1)6.28×10－4s(2)減小充電過(guò)程〖解析〗(1)由電磁振蕩的周期公式可得T＝2πeq\r(LC)＝2×3.14×eq\r(2.5×10－3×4×10－6)s＝6.28×10－4s(5分)(2)因?yàn)閠＝9.0×10－3s≈14.33T，(3分)而eq\f(T,4)＜0.33T＜eq\f(T,2)，由電磁振蕩的周期性知