第四章电磁振荡与电磁波单元综合练(word版含答案)

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名称 第四章电磁振荡与电磁波单元综合练(word版含答案)
格式 docx
文件大小 1.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-29 00:09:50

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人教版(2019)选择性必修二 第四章 电磁振荡与电磁波 单元综合练
一、单选题
1.现在很多耳机都加入了主动降噪技术,其原理是音频接收器采集周围环境噪音,传给芯片,再让扬声器发出一个与噪声频率、振幅相同,相位相反的声音与原噪音相互抵消,实现降噪,该技术处理用到的原理是(  )
A.衍射 B.干涉 C.调制 D.解调
2.LC振荡电路中电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线如图甲所示,某时刻线圈中的磁感应强度方向和极板间的电场强度方向如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.t1时刻线圈中自感电动势最小 B.t2时刻线圈中电流方向不发生变化
C.t1~t2中某时刻与图乙状态相对应 D.t3~t4时间内回路中的电流为逆时针方向
3.“4G改变生活,5G改变社会”。现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘,关于电磁波下列说法正确的是(  )
A.赫兹首先预言了电磁波的存在
B.5G信号比4G信号在真空中的传播速度更大
C.划亮一根火柴,就形成了电磁波
D.空间只要有变化的电场存在,就一定能形成电磁波
4.某人有两部手机A和B,当用手机A(或B)拨打B(或A)的号码时,既能听到手机B(或A)的响声,又能看到B(或A)的显示屏上显示出A(或B)的号码。现把手机A放到一个透明玻璃罩内,并抽成真空,再用手机B拨打手机A的号码,以下说法正确的是 (  )
A.既能听到A的响声,又能看到A的显示屏上显示出B的号码
B.能听到A的响声,但不能看到A的显示屏上显示出B的号码
C.不能听到A的响声,但能看到A的显示屏上显示出B的号码
D.既不能听到A的响声,也不能看到A的显示屏上显示出号码
5.收音机的调谐(选台)回路是一个LC振荡电路,一般是由固定的线圈和可变电容器组成的。所以收音机的“选台”往往采用只改变电容的方式选择收听不同播音频率的电台。某收音机在收听频率为f的电台时可变电容器的电容为C0,那么当收听频率为2f的电台时,该可变电容器的电容为(  )
A. B. C. D.
6.下列情景中关于电磁波特性和应用的描述,正确的是(  )
A.手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波
B. “CT”利用紫外线检查多种疾病
C. “B超” 中的超声波属于电磁波
D.遥控器发出的红外线有很高的穿透本领
7.关于电磁波,下列说法中正确的是(  )
A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C.只有随时间均匀变化的磁场才能产生的电场
D.电磁波和机械波一样能在各种环境下传播
8.如图所示,某振荡电路中,L是电阻不计的电感线图,C是电容器。该振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。不计电磁波的辐射损失,则下列说法正确的是(  )
A.该时刻电容器正在充电
B.该时刻电路中电流正在减小
C.该时刻电场能正在向磁场能转化
D.该振荡电路磁场能量变化的周期为
9.如图所示,家用微波炉中使用的微波频率为2450 MHz,则它的波长是(  )
A.1.2×10-1 m B.7.35×10-17 m
C.1.2×10-4 m D.7.35×10-11 m
10.下列说法不正确的是(  )
A.奥斯特发现了电流的磁效应
B.中国科学家赵忠贤研制的钇-钡-铜-氧系材料,超导转变温度提高到了
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在
D.库仑研究了电荷间的相互作用,并测出了元电荷的数值
11.“神舟五号”飞船飞行过程中,由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网,通过发射和接收某种波,对飞船进行跟踪、测量与控制。这种波是(  )
A.微波 B.X射线 C.紫外线 D.超声波
12.“神舟十三号”载人飞船于2021年10月16日凌晨成功发射,发射过程中,地面测控站对飞船进行跟踪测量与控制时,传输信号所使用的是电磁波谱中的(  )
A.红外线 B.微波 C.紫外线 D.X射线
13.电磁波与我们的日常生活和生产息息相关.下列说法正确的是(  )
A.麦克斯韦在实验室证实了电磁波的存在
B.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调谐
C.银行的验钞机和家用电器的遥控器及CT透视时发出的都是紫外线
D.射线的杀伤作用和穿透能力及能量都很强,可用于金属探伤及肿瘤治疗
14.关于汽车中的物理知识,下述说法正确的是(  )
A.打雷时,呆在汽车里要比呆在木屋里危险
B.后挡风玻璃上有一根根电热丝,通电后可快速清除霜雾
C.某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是用来避免雷击的
D.汽车上坡要换高速挡,其目的是增大速度,得到较小的牵引力
15.关于电磁波的发射,下列说法中正确的是(  )
A.各种频率的电磁振荡都能发射电磁波,只是发射的能量所占振荡总能量的比例不同罢了,振荡周期越大,越容易发射电磁波
B.为了有效向外发射电磁波,振荡电路必须采用开放电路,同时提高振荡频率
C.为了有效向外发射电磁波,振荡电路不必采用开放电路,但要提高振荡频率
D.提高振荡频率和电路开放是发射电磁波的必要手段,振荡电路开放的同时,其振荡频率也随之提高
二、填空题
16.甲、乙两图中电容器的电容都是C=4×10-6F,自感线圈的直流电阻不计,自感线圈的自感系数都是L=9×10-4H,甲图中开头S先接a端,充电结束后将开关S扳到b端;乙图中开关S先闭合,稳定后断开。甲、两图中LC回路开始电磁振荡后的t=3.14×10-4s时刻,电容器C1正在___________(选填“充电”或“放电”),电容器C1的上极板带___________(选填“正电”或“负电”);自感线圈L2中的电流方向为___________(选填“向左”或“向右”),自感线圈L2中的磁场能正在___________(选填“增大”或“减小”)。
17.热辐射的原因∶物体中存在着不停运动的带电微粒,带电微粒的____会产生变化的______,从而产生电磁____。
18.电磁波在空气中的传播速度_______(选填“等于”或“不等于”)真空中的光速。电磁波在生活中有着广泛的应用,在电磁波谱中,医院用于“透视”检查身体的是________( 选填“红外线”或“X射线”)。
19.电视:
(1)摄影机把图像变成_____。
(2)发射机把电信号加载到频率很高的_____上。
(3)发射天线将_____信号发射到空中。
(4)电视机的接收天线把_____信号接收下来。
(5)电视机把_____信号取出并_____。
(6)显像管将_____信号还原为____。
三、解答题
20.有波长分别为290m、397m、566m的无线电波同时传向收音机的接收天线,当把收音机的调谐电路的频率调到530kHz时,则:
(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大?
(2)如果想接收到波长为397m的无线电波,应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还是旋出一些?
21.简述通过莱顿瓶实验来观察电谐振。
22.某雷达工作时,发射电磁波的波长,每秒脉冲数;每个脉冲持续的时间,电磁波的振荡频率为多少?最大的侦察距离是多少?
23.变化的磁场和变化的电场形成不可分割的统一体——电磁场,它会由近及远地向外传播,它的传播需要介质吗?它传播的速度是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【解析】
【详解】
由题意可知,降噪技术的原理是音频接收器采集周围环境噪音,传给芯片,再让扬声器发出一个与噪声频率、振幅相同,相位相反的声音与原噪音相互抵消,实现降噪,则该技术处理用到的原理是波的干涉原理。
故选B。
2.B
【解析】
【详解】
A.在时刻,上极板的电量达到最大,电流变化率最大,因此线圈中的自感电动势达到最大,故A错误;
B.时刻电量的变化率不变,线路中的电流变化率也不变,所以线圈的电流方向保持不变,故B正确;
C.时间内电量减少,而乙图电路电流为逆时针,电容器下极板带正电,电容器处于充电状态,电荷量变大,故C错误;
D.从,上极板的负电荷转移到下极板,这是电容的放电,所以线圈中的感应电流是顺时针,故D错误。
故选B。
3.C
【解析】
【详解】
A.预言了电磁波的存在的科学家是麦克斯韦,故A错误;
B.5G信号和4G信号在真空中的传播速度一样大,都等于光速,故B错误;
C.划亮一根火柴,产生热和光,光是电磁波,故C正确;
D.变化的电场不一定能产生磁场,只有交变的电场和交变的磁场在空间相互激发,才能在空间产生电磁波,故D错误。
故选C。
4.C
【解析】
【详解】
声音不能在真空中传播,所以拨打真空罩中的手机不能听到手机铃声;手机发射和接收的是电磁波信号,能在空气和真空中传播,所以真空罩中的手机能接收到呼叫信号;光也是电磁波,所以能看到手机A的显示屏上显示出B的号码,故C正确,A、B、D错误。
故选C。
5.D
【解析】
【详解】
由题意,根据LC电路频率公式可得
解得
故选D。
6.A
【解析】
【详解】
A.手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波,A正确;
B.“CT”利用X线束对身体部位进行扫描,检查多种疾病,B错误;
C.“B超” 中的超声波属于声波,C错误;
D.遥控器发出的红外线,频率比可见光低,波长长,穿透本领较弱,D错误;
故选A。
7.B
【解析】
【详解】
A C.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,周期性变化的电场周围产生同频率周期性变化的磁场;只要磁场变化,就会在周围空间激发电场,均匀变化的磁场会产生恒定的电场,故A、C错误;
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在,故B正确;
D.电磁波的传播不需要介质,机械波传播需要介质,机械波不能在真空中传播,D错误。
故选B。
8.C
【解析】
【详解】
ABC.根据螺线管中的电流产生磁场方向向上,根据右手定则可知,电路中电流沿逆时针方向;平行板内电场方向可知,上极板带正电,下极板带负电,而电流方向沿逆时针方向,则说明电容器正在放电,电路中电流在正在增大,电场能正在向磁场能转化,故A、B错误,C正确;
D.振荡电路的周期为
电场能与磁场能相互转化的周期为,即,D错误。
故选C。
9.A
【解析】
【详解】
微波的波长为
故选A。
10.D
【解析】
【详解】
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间存在着某种联系,选项A正确;
B.中国科学家赵忠贤相继在钇-钡-铜 -氧系材料上把临界超导温度提高到90K,选项B正确;
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,选项C正确;
D.最早测定元电荷电量的科学家是密立根,选项D错误。
本题选不正确的,故选D。
11.A
【解析】
【详解】
在用于通信的电磁波中,不同用途的设备使用的电磁波的频率范围不同,用于电视、雷达、无线电导航及测控等的是微波。
故选A。
12.B
【解析】
【详解】
A、红外线常用电视机遥控、夜视仪、热谱仪等等,不符合题意,A错误;
B、微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”, 具有易于集聚成束、高度定向性以及直线传播的特性,可用来在无阻挡的视线自由空间传输高频信号,符合题意,B正确;
C、紫外光的频率比可见光高,但是比X射线低,常用于杀菌、进行透视或鉴定的工作,不符合题意,C错误;
D.X射线,是一种频率极高,波长极短、能量很大的电磁波,常应用于医学诊断,在工业上也用得着X射线来做工业探伤,不符合题意,D错误。
故选B。
13.D
【解析】
【详解】
A.麦克斯韦预言了电磁波,赫兹在实验室证实了电磁波的存在,故A错误;
B.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,故B错误;
C.银行的验钞机发出的都是紫外线,家用电器的遥控器发出的是红外线, CT透视时发出的是X射线,故C错误;
D.射线的杀伤作用和穿透能力及能量都很强,可用于金属探伤及肿瘤治疗,故D正确。
故选D。
14.B
【解析】
【详解】
A.由于汽车金属外壳的静电屏蔽作用,打雷时呆在汽车里要比呆在木屋里安全。故A错误;
B.后挡风玻璃上有一根根电热丝,通电后快速发热,用于清除霜雾。故B正确;
C.某些小汽车顶上有一根露在外面的小天线是用来接收无线电信号的。故C错误;
D.汽车上坡要换低速挡,其目的是减小速度,得到较大的牵引力。故D错误。
故选B。
15.B
【解析】
【详解】
A.根据振荡频率知,振荡周期越大,振荡频率越小,越不容易辐射电磁波,故A错误。
BC.为了有效向外辐射电磁波,振荡电路必须采用开放电路,同时提高振荡频率。故B正确,C错误。
D.提高振荡频率和电路开放是发射电磁波的必要手段,振荡电路开放的同时,振荡频率不变,故D错误。
故选B。
16. 充电 正电 向左 增大
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]由公式可求得LC回路振荡周期
t=3.14×10-4s时刻是开始振荡后的T。如图所示是题图甲对应的q-t图像(以上极板带正电为正),也是题图乙对应的i-t图像(以LC回路中有逆时针方向电流为正),图像均为余弦函数图像。在T时刻,从题图甲对应的q-t图像看出,电容器C1正在充电且上极板带正电。
[3][4]从题图乙对应的i-t图像看出,自感线圈L2中的电流向左且正在增大,所以自感线圈L2中的自感磁场能正在增大。
17. 振动 电磁场 辐射
【解析】
【分析】
【详解】
[1] [2] [3] 根据原理可知,热辐射的原因为物体中存在着不停运动的带电微粒,带电微粒的振动会产生变化的电磁场,从而产生电磁辐射。
18. 等于 X射线
【解析】
【详解】
[1]电磁波在空气中的传播速度等于真空中的光速。
[2]电磁波在生活中有着广泛的应用,在电磁波谱中,医院用于“透视”检查身体的是X射线。
19. 电信号 电磁波 高频 高频 图像 放大 图像 图像
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]摄影机把图像变成电信号。
(2)[2]发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上。
(3)[3]发射天线将高频信号发射到空中。
(4)[4]电视机的接收天线把高频信号接收下来。
(5)[5][6]电视机把图像信号取出并放大。
(6)[7][8]显像管将图像信号还原为图像。
20.(1)波长为566m的无线电波;(2)旋出一些
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设波长为290m、397m、566m的无线电波的频率分别为f1、f2、f3,根据公式
则有
所以波长为566m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大。
(2)要接收波长为397m的无线电波,应增大调谐电路的固有频率,由公式
可知,应使电容C减小,调节可变电容器的动片可以改变两极板的正对面积,因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
21.见解析
【解析】
【详解】
取两个相同的莱顿瓶(一种电容器),一个和固定的金属框相连,中间有一个间隙A、B;另一个和有可移动边的金属框相连,可动边上有一个氖管,给第一个莱顿瓶充电,当电压足够高时,在间隙中产生火花放电,辐射出电磁波。移动第二个莱顿瓶金属框上的可动边,观察它在不同位置时接收电磁波的情况,根据氖管发光的亮度找出振荡电流最强的位置。实验结果表明,当两个矩形框大小相等时,振荡电流最强。
22.,
【解析】
【详解】
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。由可得电磁波的振荡频率
电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离为
所以雷达的最大侦察距离
【点睛】
通过题意分析出“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”,再应用和解题。
23.不需要,
【解析】
【详解】
依据电磁波的产生原理可以知道,变化的电场和变化的磁场交替产生形成不可分割的统一体,称为电磁场,它会由近及远地向外传播,它的传播不需要介质,它传播的速度与光速相同即为。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页