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人教版选择性必修二第四章检测试卷C卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1.关于电磁波，下列说法正确的是( )
A. 电磁波和机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变
B. 根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波
C. 发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
D. 雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波
【答案】B
【解析】【分析】
电磁波自身是物质，不需要通过介质传播；当波源的电磁振荡停止时，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失；雷达发射的微波；电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波。
考查电磁波与机械波的区别，掌握横波与纵波的不同，理解调制和解调的区别，注意雷达的工作原理。
【解答】
A.电磁波不需要通过介质，而机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变，故A错误；
B.麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，故B正确；
C.发射无线电波时需要对电磁波进行调制，而接收时，则需要解调，故C错误；
D.雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波，故D错误。
故选B。
2.蓝牙是一种使用频段的无线电波支持设备短距离通信的技术，能在手机、无线耳机、智能手环、打印机等众多设备之间进行信息交换，则( )
A. 这个频段的电磁波比射线能量更高
B. 这个频段的电磁波比紫外线更难观察到明显衍射现象
C. 蓝牙信号“穿墙”时，在墙壁中的传播速率大于
D. 智能手机中集成的蓝牙模块有发射和接收电磁波的功能
【答案】D
【解析】【分析】
本题考查电磁波谱知识，知道无线电波的特征是解题的关键。
【解答】
A、由电磁波谱知，无线电波的频率比射线的低，由知，这个频段的电磁波比射线能量低，故A错误；
B、由电磁波谱知，无线电波的波长比紫外线的长，由明显衍射条件知，这个频段的电磁波比紫外线更容易观察到明显衍射现象，故B错误；
C、电磁波在真空中的传播速度均为，在介质中的传播速度小于，故C错误；
D、由题知，智能手机中集成的蓝牙模块有发射和接收电磁波的功能，故D正确。
3.下列关于电磁波的说法中不正确的是( )
A. 微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
B. 常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
C. 天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究
D. 遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征
【答案】A
【解析】【分析】
食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加；常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机；天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究；遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征。
该题考查对电磁波的应用，都是一些记忆性的知识点的内容，在平时的学习过程中多加积累就可以做好这一类的题目。
【解答】
A.食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加，故A错误；
B.常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，故B正确；
C.天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究，故C正确；
D.遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，故D正确。
故选A。
4.如图所示，振荡电路导线及电感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且电流正在增大，则( )
A. 这时电容器板带正电荷，板带负电荷
B. 因电流正在增大，间的电势差也随之增大
C. 当间电势差随电流的变化达到最大值时磁场能刚好向电场能转化完毕
D. 题中所述时刻线圈中产生的感生电动势正在变大
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查振荡电路的过程和原理，搞清充电和放电过程中的物理量的变化情况是解题的关键。
图中这个时刻正在放电的时刻，当电流最大时放电完成。根据放电过程中，电容极板的正负，磁场能和电场能变化情况以及电动势的变化即可求得。
【解答】
A.电流在增大，则电场能正向磁场能转换，电容器在放电。由于是放电，由电流方向可判断出，极板带正电荷，极板带负电荷，故A错误；
B.因电流正在增大，电容器带电量正在减小，间的电势差也就是两极板的电势差随之减小，故B错误；
C.当间电势差随电流的变化达到最大值时，此时电容器带电量最多，充电完成，磁场能刚好向电场能转化完毕，故C正确；
D.题中所述时刻，电场能正在向磁场能转化，电流正在增大，但电流的变化率正在减小。线圈感应电动势与电流的变化率成正比，因此根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感生电动势正在减小，故D错误；
故选C。
5.麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是( )
A. 电容器正在充电
B. 两平行板间的电场强度在减小
C. 该变化电场产生顺时针方向俯视的磁场
D. 两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值
【答案】A
【解析】解：、由图中可以看出，极板间的电场方向是竖直向上的，说明下极板带正电，上极板带负电，如果等效电流的方向是向上的，即外电流流向下极板，流出上极板，也就是相当于正电荷流向下极板，而下极板本来说是带正电的，所以下极板所带的电荷量会增加，所以电容器在充电，故A正确；
B、充电的过程，两极板间的电压在增大，由场强，可知极板间的电场强度在增大，故B错误；
C、由右手定则可以判断出，该变化电场产生逆时针方向俯视的磁场，故C错误；
D、两极板的电场最强时，就是充电快充满的时候，此进电流反而比较小，故这个电场产生的磁场也比较小，不会最大，故D错误。
故选：。
本题考查了麦克斯韦的电磁场理论，理解均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场；以平行板电容器为例，结合场强公式及右手定则来求解。
6.如图所示，为一电阻可忽略的线圈，为一灯泡，为电容器，开关处于闭合状态，灯泡正常发光，现突然断开，并开始计时，能正确反映电容器极板上电荷量随时间变化的图象是下图中的图中为正值表示极板带正电( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】
根据电容器两端电势差的变化情况，判断电容器带电量的变化。
本题考查了振荡电路，知道该电路中电场能和磁场能之间的转化，电流、电量的变化。
【解答】
闭合时，正常发光，此时电容器两端的电势差为零，根据知，所带的电荷量为零，断开，由于线圈阻碍电流的变化，电容器反向充电，电量逐渐增大，磁场能转化为电场能，充电完毕后，又开始放电，将电场能转化为磁场能，形成振荡电路，电量随时间周期性变化，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.收音机中调谐电路线圈的自感系数为，要想接收波长为的电台信号，应把调谐电路中的电容调至 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】
此题主要考查电磁振荡电路，关键是知道当接收电路的固有频率和收到电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，发生电谐振。电磁振荡的频率。
【解答】
当接收电路的固有频率和收到的电磁波频率相同时，即，发生电谐振，所以，故D正确，ABC错误。
故选D。
8.如图所示为振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的图象( )
A. 时间内，电路中电流强度不断增大
B. 时间内，电场能越来越小
C. 时刻，磁场能为零
D. 时刻电流方向将发生变化
【答案】B
【解析】【分析】
电路中由与构成的振荡电路，在电容器充放电过程中电容器的电压、电量和电场强度和电场能的变化规律分析即可求解。
据图象判断电路的充放电是解题的关键，注意相关物理量的周期性的变化规律，题目中的物理量较抽象，需借助图象分析。
【解答】
A、在时间内，极板间的电压增大，极板电量增大，所以为充电过程，电流强度减小，故A错误；
、在到时刻极板电压减小，极板电量减小，所以电容器放电，电流逐渐增大，磁场能增大，电场能减小；时刻电压为零，说明是放电完毕，电场能为零，磁场能最大；之后将是对电容器充电，且电流方向不变，故B正确，CD错误。
故选B。
9.关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )
A. 微波炉不是利用电磁波来工作的
B. 微波炉是利用电磁波的能量来快速加热食物的
C. 雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的
D. 夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
【答案】BCD
【解析】【分析】
本题考查电磁波的应用，要注意正确掌握电磁波的性质，并能正确掌握它们在生产生活中的应用；
明确电磁波谱的内容以及各种电磁波的作用，重点明确红外线、紫外线以及射线等常见光线的功能和应用。
【解答】
微波炉是用微波来加热食品的，微波属于电磁波，故A错误，B正确；
C.雷达是利用电磁波的反射来测定物体位置的，故C正确；
D.不同温度的物体发出的红外线特征不同，人们根据这个原理制成了红外线夜视仪，即夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确。
10.振荡电路在和时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示，若，则( )
A. 在时刻电容器正充电 B. 在时刻电容器两极板间电场正在增强
C. 在时刻电路中电流正在增大 D. 在时刻自感线圈中磁场正在增强
【答案】BC
【解析】【分析】
结合螺线管磁场方向与电容器极板电性分析电容器是充电过程还是放电过程，再分析电场与磁场的变化。
本题考查了振荡电路的充放电过程中电流的变化和自感线圈的磁感线的方向，注意电容器充放电时的重要特征。
【解答】
如题图根据螺线管的磁场方向，与电容器极板带电情况可知时刻电容在放电，电场能转换为磁场能，电流应增大；
时刻电容在充电，电流减小，磁场能转化为电场能，电容器两极板间电场正在增强，自感线圈中磁场正在减弱，故BC正确，AD错误。
二、填空题：本大题共2小题，共14分。
11.电荷定向移动形成电流，电流方向与 定向移动的方向一致磁感线上任意一点的切线方向与该点磁场方向 电磁场由发生区域向远处的传播形成电磁波，历史上麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹首先证实了电磁波的存在，它传递能量和信息，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于 。
【答案】正电荷 ；一致 ；
【解析】【分析】
电荷的定向移动形成电流；物理学把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向；自由电子运动方向与电流方向相反；磁感线上某点切线方向与磁场方向是相同的。本题涉及的知识点较多，但难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题。
【解答】
物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向，即电流的方向与正电荷定向移动方向一致；磁感线上任意一点的切线方向与该点磁场方向一致；任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于。
故答案为：正电荷 ；一致 ；
12.如图所示，电容器的电容都是，电感都是，图甲中开关先接，充电结束后将扳到；图乙中开关先闭合，稳定后断开。两图中回路在电磁振荡时刻，的上极板正在 电选填“充”或“放”，带 电选填“正”或“负”；中的电流方向向 选填“左”或“右”，磁场能正在 选填“增大”或“减小”。
【答案】充 正 左 增大
【解析】解：先由周期公式求出，时刻是开始振荡后的，再看与题图甲电路对应的图像以上极板带正电为正和与题图乙电路对应的图像以电路中电流逆时针方向为正，图像都为余弦函数图像，如图所示。在时刻，从题图甲电路对应的图像看出，上极板正在充电；从题图乙电路对应的图像看出，中的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大。
三、计算解答题：本大题共3小题，共44分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.如图所示的振荡电路中，电路中的电流和磁场能，电容器中的电荷量、电压和电场能均发生周期性变化。若线圈自感系数，电容器的电容，从接通开关瞬间开始计时。问：
经过多长时间，线圈中的磁场能第一次达到最大？
当时，电路中电流的方向是怎样的？
【答案】解：振荡电路的振荡周期，从接通开关时刻起，电容器开始放电；
线圈中的磁场能第一次达到最大的时间是第一次放电完毕的时间，即；
当时，，所以该时刻处于第个周期中的第个周期中，则电容器正在充电，而且上极板带正电荷，所以电流的方向为顺时针方向。
答：经过长时间，线圈中的磁场能第一次达到最大；
当时，电路中电流的方向是顺时针方向。
【解析】结合振荡电路的振荡周期公式求得周期：线圈中的磁场能第一次达到最大的时间是第一次放电完毕的时间，求出与周期之间的关系，得到电容的充放电情况，进而判断电流方向：据此解答。
本题主要考查对振荡电路的物理量分析。根据振荡电路产生机理解答。
14.一台收音机的接收频率范围从到，设这台收音机能接收的相应波长范围从到，调谐电容器的相应电容变化范围从到，那么波长、之比为多少？电容、之比为多少？
【答案】解：公式，因电磁波的波速等于光速，所以波长与频率成反比，
；
根据电磁振荡频率公式，收音机接收电路中的是固定的，所以频率跟电容的平方根成反比，即，整理可得：。
答：波长、之比为：；电容、之比为：。
【解析】根据公式即可求解波长之比；
根据电磁振荡频率公式可求解电容之比。
本题考查了公式和电磁振荡频率公式，要求学生对相应公式的记忆，以及简单应用。
15.为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容置于储罐中，电容可通过开关与电感或电源相连，如图所示。当开关从拨到时，由电感与电容构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，平行板电容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的关系，当两极板间充入电介质时，电容增大。问：当储罐内的液面高度降低时，所测得的回路振荡电流的频率如何变化？
【答案】回路振荡电流的频率增大
【解析】由于罐中的液体是不导电的，介电常数比空气大，所以当液面下降时，金属板间的电介质的介电常数减小，因此电容器的电容减小，根据振荡电路的频率公式可知，振荡电流的频率增大。
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人教版选择性必修二第四章检测试卷C卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1.关于电磁波，下列说法正确的是( )
A. 电磁波和机械波都需要通过介质传播，它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变
B. 根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波
C. 发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
D. 雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波
2.蓝牙是一种使用频段的无线电波支持设备短距离通信的技术，能在手机、无线耳机、智能手环、打印机等众多设备之间进行信息交换，则( )
A. 这个频段的电磁波比射线能量更高
B. 这个频段的电磁波比紫外线更难观察到明显衍射现象
C. 蓝牙信号“穿墙”时，在墙壁中的传播速率大于
D. 智能手机中集成的蓝牙模块有发射和接收电磁波的功能
3.下列关于电磁波的说法中不正确的是( )
A. 微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
B. 常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
C. 天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究
D. 遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征
4.如图所示，振荡电路导线及电感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且电流正在增大，则( )
A. 这时电容器板带正电荷，板带负电荷
B. 因电流正在增大，间的电势差也随之增大
C. 当间电势差随电流的变化达到最大值时磁场能刚好向电场能转化完毕
D. 题中所述时刻线圈中产生的感生电动势正在变大
5.麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是( )
A. 电容器正在充电
B. 两平行板间的电场强度在减小
C. 该变化电场产生顺时针方向俯视的磁场
D. 两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值
6.如图所示，为一电阻可忽略的线圈，为一灯泡，为电容器，开关处于闭合状态，灯泡正常发光，现突然断开，并开始计时，能正确反映电容器极板上电荷量随时间变化的图象是下图中的图中为正值表示极板带正电( )
A. B. C. D.
7.收音机中调谐电路线圈的自感系数为，要想接收波长为的电台信号，应把调谐电路中的电容调至 ( )
A. B. C. D.
8.如图所示为振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的图象( )
A. 时间内，电路中电流强度不断增大
B. 时间内，电场能越来越小
C. 时刻，磁场能为零
D. 时刻电流方向将发生变化
9.关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )
A. 微波炉不是利用电磁波来工作的
B. 微波炉是利用电磁波的能量来快速加热食物的
C. 雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的
D. 夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
10.振荡电路在和时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示，若，则( )
A. 在时刻电容器正充电 B. 在时刻电容器两极板间电场正在增强
C. 在时刻电路中电流正在增大 D. 在时刻自感线圈中磁场正在增强
二、填空题：本大题共2小题，共14分。
11.电荷定向移动形成电流，电流方向与 定向移动的方向一致磁感线上任意一点的切线方向与该点磁场方向 电磁场由发生区域向远处的传播形成电磁波，历史上麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹首先证实了电磁波的存在，它传递能量和信息，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于 。
12.如图所示，电容器的电容都是，电感都是，图甲中开关先接，充电结束后将扳到；图乙中开关先闭合，稳定后断开。两图中回路在电磁振荡时刻，的上极板正在 电选填“充”或“放”，带 电选填“正”或“负”；中的电流方向向 选填“左”或“右”，磁场能正在 选填“增大”或“减小”。
三、计算解答题：本大题共3小题，共44分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13.如图所示的振荡电路中，电路中的电流和磁场能，电容器中的电荷量、电压和电场能均发生周期性变化。若线圈自感系数，电容器的电容，从接通开关瞬间开始计时。问：
经过多长时间，线圈中的磁场能第一次达到最大？
当时，电路中电流的方向是怎样的？
14.一台收音机的接收频率范围从到，设这台收音机能接收的相应波长范围从到，调谐电容器的相应电容变化范围从到，那么波长、之比为多少？电容、之比为多少？
15.为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容置于储罐中，电容可通过开关与电感或电源相连，如图所示。当开关从拨到时，由电感与电容构成的回路中产生振荡电流。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，平行板电容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的关系，当两极板间充入电介质时，电容增大。问：当储罐内的液面高度降低时，所测得的回路振荡电流的频率如何变化？
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