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高效作业40 电磁振荡、电磁波与传感器
(见学生用书P367)
微考点一 电磁振荡、电磁波
1.某款5G手机无线充电的场景如图所示。5G信号使用的电磁波频率更高,每秒传送的数据更多,是4G手机的50~100倍。则( D )
A.5G信号的波长更长
B.手机线圈与充电板线圈中电流频率不同
C.空气中5G信号比4G信号传播速度更大
D.5G信号的光子能量更大
【解析】 5G信号使用的电磁波频率更高,根据f=可知,5G信号的波长更短,故A错误;电能传输过程改变电压和电流,不改变频率,故B错误;5G信号和4G信号都属于电磁波,在空气中的传播速度相同,故C错误;根据光子能量表达式E=hν可知,5G信号的光子能量更大,故D正确。
2.2023·龙泉一中模拟车载预碰撞安全系统在工作时,雷达发射毫米级的电磁波,不间断地探测前方障碍物,当检测到安全距离内出现障碍物时,会发出声音警报,同时收紧前排座椅安全带。关于毫米级电磁波,下列说法正确的是( D )
A.波长比声波的长
B.由原子核的跃迁产生
C.遇到前方障碍物时会发生明显的衍射现象
D.传播时不需要介质
【解析】 人耳可听的声波频率为20 Hz到20 000 Hz,相应的波长为17 m到17 mm,毫米波是波长为1~10 mm的电磁波,所以毫米级的电磁波波长比声波的短,故A错误;该电磁波是由电磁振荡产生的,故B错误;毫米波波长较小,所以遇到前方障碍物不会发生明显的衍射现象,故C错误;毫米波是电磁波,电磁波传播时不需要介质,故D正确。故选D。
3.2023·台州中学模拟为了体现高考的公平公正,很多地方高考时在考场使用手机信号屏蔽器,屏蔽器在工作过程中以一定的速度由信道的低端频率向高端扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰,手机不能检测出从基站发出的正常数据,手机不能与基站建立联接,达到屏蔽手机信号的目的,手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。根据你学过的知识可以判断( D )
A.手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的
B.手机信号必须在介质中才能传播
C.手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内
D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的
【解析】 手机信号屏蔽器是利用屏蔽器发出的信号去干扰从基站发出的正常信号,从而起到屏蔽作用,不是利用静电屏蔽原理来工作的,A错误;手机信号属于电磁波,可以不借助介质传播,B错误;手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波能传播到考场内,C错误;手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的,D正确。
4.如图所示,LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻不计,在图示状态回路中电流方向如箭头所示,且此时电容器C的极板A带正电荷,则该状态( B )
A.电流i正在增大
B.电流变化率正在增大
C.电容器两极板间电压正在减小
D.线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增大
【解析】 由电路知,电容器正在充电,电流i在减小,磁场能转化为电场能,故A错误;由电路知,电流变化率正在增大,故B正确;电容器的带电荷量在增大,根据C=知,电容器两极板间的电压正在增大,故C错误;充电的过程,磁场能转化为电场能,电流在减小,所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小,故D错误。
微考点二 传感器及其应用
5.(多选)右图是电子电路中常用到的一种称为干簧管的元件。关于干簧管,下列说法正确的是( CD )
A.干簧管接入电路中相当于电阻
B.干簧管是根据热胀冷缩的原理工作的
C.干簧管接入电路中相当于开关
D.干簧管是一种能感知磁场的传感器
【解析】 将两个磁性材料制成的簧片密封于玻璃管中,簧片端面互叠,但留有空隙,当干簧管处在磁场中时,两个簧片被磁化而接通,以实现自动控制,所以干簧管接入电路中相当于开关,可见干簧管是一种能够感知磁场的传感器,所以A、B错误,C、D正确。
6.(多选)计算机光驱的主要部分是激光头,它可以发射脉冲激光信号,激光扫描光盘信息时,激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统,再通过计算机显示出相应信息。光敏电阻自动计数器的示意图如图所示,其中R1为光敏电阻(在光照下,电阻明显减小),R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是( AD )
A.当有光照射R1时,信号处理系统获得高电压
B.当有光照射R1时,信号处理系统获得低电压
C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
【解析】 当有光照射R1时,光敏电阻变小,回路电流变大,R2两端的电压升高,信号处理系统获得高电压,系统获得信息则计数一次,故选A、D。
7.电容器是一种常用的电学元件,在电工、电子技术中有着广泛的应用。以下有关电容式传感器在生活中的应用的说法正确的是( D )
A.甲图