高二物理粤教版（2019）选择性必修二 第四章 电磁振荡与电磁波 单元检测（B卷）（含答案）

第四章 电磁振荡与电磁波 单元检测（B卷）
一、单选题
1．从调谐电路接收到的高频振荡电流中，还原出声音信号的过程是（　　）
A．调谐 B．解调 C．调频 D．调幅
2．下列说法中正确的是（　　）
A．电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
B．照相机镜头涂有增透膜，各种颜色的可见光几乎能全部透过镜头
C．车站行李安检机采用X射线，X射线穿透能力比紫外线强
D．观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行
3．2022年4月，我县突发疫情，在疫情防控中，我县人民风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。科技人员用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，“大白”们，用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。那么，关于红外线和紫外线的说法正确的是（　　）
A．温度越低红外线强度越大
B．在同一介质中，红外线的折射率比红光的大
C．红外线光子能量大于紫外线光子能量
D．紫外线可以杀死新冠病毒，是我们利用了其灭菌消毒作用
4．根据电磁波谱，下列选项中电磁波的范围相互交错重叠，且频率顺序由高到低排列的是（ ）
A．伦琴射线、紫外线、可见光 B．伦琴射线、红外线、紫外线
C．紫外线、红外线、可见光 D．无线电波、红外线、紫外线
5．不同频率的电磁波产生机理不同特性不同用途也不同，红外测温枪在这次疫情防控过程中发挥了重要作用，射电望远镜通过接收天体辐射的无线电波来进行天体研究，人体透视、机场安检和CT是通过X射线来研究相关问题，射线在医学上有很重要的应用，下列关于红外线、无线电波、X射线和射线的说法正确的是（　　）
A．红外线波动性最明显而射线粒子性最明显
B．它们和机械波本质相同，都是横波且都可以发生多普勒现象
C．红外线、X射线和射线都是原子由高能级向低能级跃迁产生的
D．一切物体都在不停的发射红外线，而且温度越高发射红外线强度就越大
6．如图所示为理想LC振荡回路，此时刻电容器极板间的场强方向和线圈中的磁场方向如图。下列说法正确的是（　　）
A．如图所示的时刻电容器正在放电 B．如图所示的时刻电流正在减小
C．电路中的电场能在向磁场能转化 D．电路中电流沿顺时针方向
7．如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。当t1=0.03s时，LC回路中电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则当t2=0.13s时，下列判断正确的是（　　）
A．电容器中的电场能最大
B．线圈中的磁场能最大
C．电流沿顺时针方向，电容器正在充电
D．电流沿逆时针方向，电容器正在放电
8．如图所示的电路中，线圈L的电阻不计。开关S先闭合，等电路稳定后再断开开关，从此时开始计时，时电容器下极板带正电，且电荷量第一次达到最大值。下列说法正确的是（　　）
A．t=0.03s时回路中电流最大
B．t=0.04s时线圈L的感应电动势最大
C．t=0.05s时线圈L的磁场能最大
D．t=0.06s时电容器的上极板带正电
二、多选题
9．下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
B．单摆做简谐运动的周期（或频率）跟振幅及摆球质量无关
C．多普勒效应是指由于波源或观察者的运动而出现的观测频率与波源频率不同的现象
D．火车过桥要减速，是为使驱动力频率远离桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
10．关于光波和无线电波，下列说法正确的是（　　）
A．都是电磁波
B．都可以在真空中传播
C．在真空中的传播速度都是3×108m/s
D．二者的波长、频率均相同
11．关于电磁波谱中各波段的特性及应用的特性，下列说法正确的是(　　)
A．红外线遥感是利用了红外线波长较长的特点
B．一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强
C．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用
D．X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞
12．无线话筒是振荡电路的一个典型应用。在振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　）
A．电容器正在放电 B．振荡电流正在减小
C．电路中电流沿顺时针方向 D．磁场能正在向电场能转化
三、实验题
13．在LC振荡电路中，如果已知电容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，需多次改变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，为纵坐标的坐标纸上，如图中用“×”表示的点。
(1)T、L、C的关系为______；
(2)根据图中给出的数据点作出与C的关系图线______；
(3)求得L的值是______。
四、解答题
14．麦克斯韦预言了电磁波的存在，但电磁波是否确实存在？这个问题困扰了物理学界几十年。请你谈一谈赫兹实验的意义。
15．如图所示，可变电容器的最大电容是，要获得最低频率是的振荡电流，线圈的电感应当多大？如果可变电容器动片完全旋出时电容变为，这时可产生多大频率的振荡电流？
16．具有NFC（近距离无线通信技术）功能的两只手机在间距小于时可以通过电磁波直接传输信息，其载波频率为，电磁波在空气中的传播速度为，求该载波的波长（保留两位有效数字）。
17．为了证实磁场的存在，常将小磁针放到磁体附近，可以观察到小磁针受到磁场力的作用其N极所指的方向发生了偏转。试设计一种简单可行的办法，以证实电磁波的存在。
参考答案：
1．B
【详解】解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程。所以从调谐电路接受到的高频振荡电流中，还原出声音信号的过程叫解调，故选B。
2．C
【详解】A．电视机遥控器的信号是用红外线的，A错误；
B．照相机镜头上的增透膜只允许特定波长的光全部透过镜头，B错误；
C．安检仪使用X射线，是因为X射线的穿透能力强，C正确；
D．观看3D电影用的偏振镜片的透振方向相互垂直，D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．一切物体均向外辐射红外线，温度越低，红外线的辐射强度越小，故A错误；
B．根据电磁波谱可知，在同一介质中，红外线的波长比红光的波长长，则折射率比红光的小，故B错误；
C．根据电磁波谱可知，红外线的频率小于紫外线的频率，根据光子能量公式
可知红外线光子的能量小于紫外线光子的能量，故C错误；
D．紫外线可以杀死新冠病毒，是我们利用了其灭菌消毒的作用，故D正确。
故选D。
4．A
【详解】A．伦琴射线、紫外线、可见光，相互交错重叠、且频率顺序由高到低排列，故A正确；
B．伦琴射线、紫外线、红外线，不相互交错重叠，但是频率顺序由高到低排列，故B错误；
C．紫外线、红外线、可见光，不是频率顺序由高到低排列，故C错误；
D．无线电波、红外线、紫外线，是频率顺序由低到高排列，故D错误。
故选A。
5．D
【详解】A．红外线比射线频率大，频率越高，粒子性越明显，红外线比射线波长小，波长越长，波动性越明显，A错误；
B．红外线、无线电波、X射线和射线和机械波本质是不同的，但是他们都是横波可以发生多普勒现象，B错误；
C．放射性原子核发生衰变、衰变后产生的新核处于高能级，它向低能级跃迁时产生射线，因此射线经常伴随射线和射线产生，C错误；
D．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正确。
故选D。
6．B
【详解】AB．根据电容器极板间的场强方向可知，上极板带正电，下极板带负电，根据图中磁场的方向可知，线圈中的电流为俯视逆时针方向，故电容器正在充电，如图所示的时刻电流正在减小，A错误，B正确；
C．电路中的磁场能在向电场能转化，C错误；
D．电路中电流沿逆时针方向，D错误。
故选B。
7．A
【详解】AB．LC回路中，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，线圈及导线电阻均不计，先闭合开关S，稳定后，线圈两端没有电压，电容器不带电，线圈具有磁场能，在t=0时刻，关闭开关S，线圈产生自感电动势，对电容器充电，使右极板带正电，后开始放电，再充电，当t1=0.03s时，电容器左极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。此时所经时间应是，则有=0.03s，可得T=0.04s，此时再经，电容器又放电，完成一次全振荡。则当t2=0.13s=3T+时，对电容器第7次充电，使电容器右极板带正电，且电荷量最大，由LC振荡回路的充放电规律可知，电容器带电荷量最大时，电容器中的电场能最大，线圈中的磁场能最小， A正确，B错误；
CD．在3T～3T+时，电流沿LC回路逆时针方向对电容器充电，使电容器右极板带正电，在t2=0.13s时刻，充电完毕，且电荷量最大，CD错误。
故选A。
8．D
【详解】LC回路中，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，线圈及导线电阻均不计，先闭合开关S稳定后，线圈两端没有电压，电容器不带电，线圈具有磁场能，在t=0时刻，断开开关S线圈产生自感电动势，对电容器充电，使下极板带正电，当t=0.02s时，电容器下极板带正电，且电荷量第一次达到最大值，则LC回路的周期为
A．t=0.03s即个周期，电容器正在放电，且未放电结束，回路中电流没有达到最大，故A错误；
B．t=0.04s时电容器放电结束，回路中电流最大，线圈L的感应电动势最小，故B错误；
C．t=0.05s时电容器正在充电，电流沿LC回路顺时针方向，回路中电流没有达到最大，线圈L的磁场能没有达到最大，故C错误；
D．t=0.06s时电容器充电结束，上极板带正电，故D正确。
故选D。
9．BCD
【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B．根据单摆周期公式，单摆做简谐运动的周期（或频率）跟振幅及摆球质量无关，故B正确；
C．多普勒效应是指由于波源或观察者的运动而出现的观测频率与波源频率不同的现象，故C正确；
D．火车过桥要减速，是为使驱动力频率远离桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁，故D正确。
故选BCD。
10．ABC
【详解】ABC．光波和无线电波本质上都是电磁波，都可以在真空中传播，在真空中传播的速度都是3×108m/s，ABC正确；
D．光波和无线电波波长、频率不同，D错误。
故选ABC
11．ABC
【详解】A．红外线遥感是利用了红外线波长较长的特点，选项A正确；
B．一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强，选项B正确；
C．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用，选项C正确；
D．在人体内杀死病变细胞是利用了γ射线的放射作用，选项D错误。
故选ABC。
12．BCD
【详解】根据安培定则，可知回路中电流为顺时针方向，电容器上级板带正电，下极板带负电，故电容器正在充电，电流减小，磁场减弱，电场增强，磁场能正在向电场能转化。
故选BCD。
13． 如解析图所示 （都算对）
【详解】(1)[1]将LC电路的周期公式变换为
(2)[2]从而认识到图线为一条过坐标原点的直线，图像的斜率为，则
正确作出图线如图
(3)[3]由计算出L的平均值为范围内的某一数值。
14．见解析
【详解】赫兹不仅首先用实验证实了电磁波的存在，还运用自己精湛的实验技术，观察到电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，证实了电磁波在真空中的传播速度就是光速，从而证实了麦克斯韦的伟大语言，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。赫兹的实验也为无线电技术的发展开辟了道路。
15．，
【详解】根据题意，由公式可得，线圈的电感为
代入数据解得
如果可变电容器动片完全旋出时电容变为，振荡电流的频率为
16．
【详解】根据题意，由公式可得，该载波的波长为
代入数据解得
17．见解析
【详解】用导线让电池短路，并用导线在电池的任意一极不停摩擦，产生变化的电流；靠近打开的收音机，若出现杂音，则证明电磁波的存在。