第4章 电磁振荡与电磁波 知能素养提升（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中选择性必修第二册物理（人教版2019）

知能素养提升 [见学生用书P70] 类型一　振荡电路的周期性变化 【例1】　(多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量，下列说法正确的是(　BC　) A．电荷量最大时，线圈中振荡电流也最大 B．电荷量为零时，线圈中振荡电流最大 C．电荷量增加的过程中，电路中的磁场能转化为电场能 D．电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能 【解析】 电容器两极板上的电荷量最大时，振荡电流为零，A错误；电荷量为零时，放电结束，振荡电流最大，B正确；电荷量增加时，磁场能转化为电场能，电荷量减少时，电场能转化为磁场能，C正确，D错误。 【变式1】　LC振荡电路的振荡周期为T，t＝0时刻电流方向如图所示，此时电容器不带电。下列图像正确的是(　D　) 变式1图 【解析】 根据题意，t＝0时刻，极板上电荷量为0，电场强度为0，电场能为0，磁场能最大，振荡电流最大，电容器即将进行反向充电，电场强度增大且由b指向a，由于能量是标量，所以线圈中磁场能的图像应该始终在横轴上方，D正确。 类型二　电磁波的特性与应用 【例2】　(多选)关于如图现象的表述正确的是(　AC　) 例2图 A．甲图中是利用紫外线检验人民币真伪 B．乙图中是利用β射线照射人体进行透视 C．丙图中汽车夜视系统利用了红外线 D．丁图中蝙蝠和雷达均利用超声波定位 【解析】 验钞笔是利用紫外线检验人民币真伪，A正确；医院放射科利用X射线照射人体进行透视，不是利用β射线，B错误；汽车夜视系统利用了红外线，C正确；蝙蝠利用超声波定位，雷达利用无线电波定位，D错误。 【变式2】　下列是一些医疗器械的名称和这些器械应用的物理知识，请按照对应关系将相应的字母填在横线上。 (1)X光机：__D__。 (2)紫外线灯：__C__。 (3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用：__E__。 A．光的全反射 B．紫外线有很强的荧光效应 C．紫外线有杀菌消毒作用 D．X射线有很强的贯穿能力 E．红外线有显著的热效应 F．红外线波长较长，易发生衍射 【解析】 (1)X光机是用来透视人体的内部器官的医疗器械，因此需要利用具有较强穿透能力但又不能对人体造成太大的伤害的电磁波，符合这一要求的是X射线，D符合题意。(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它利用紫外线具有杀菌作用的特点，C符合题意。(3)理疗医用“神灯”又称红外线灯，主要用于促进人体局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部发热，加快血液循环，E符合题意。 类型三　振荡电路公式的应用与计算 【例3】　在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期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6组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标轴上，即图中“×”表示的点。 例3图 (1)T、L、C的关系为__T＝2π__。 (2)根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线。 (3)求得的L值是__36.8__mH(35.1～38.9__mH均正确)__。 【答案】 (2)如答图所示。 例3(2)答图 【解析】 (1)在LC振荡电路中，如已知电容C，则电路的固有振荡周期T＝2π。(2)作图时，数据尽可能均匀分布在直线两侧，距离太远的点，则是错误的，应删除。(3)通过图像的斜率等于4π2L，可求出L在0.035 1 H～0.038 9 H。 【变式3】　在LC振荡电路中，如果C＝100 pF，要发出波长为30 m的无线电波，应用多大电感的电感线圈？ 【答案】 2.5 μH 【解析】 由公式T＝2π和v＝，得L＝，式中v＝3.0×108 m/s，C＝100×10－12 F，解得L＝2.5 μH。 1．(多选)关于电磁波与声波，下列说法正确的是(　AC　) A. 电磁波是由电磁场发生的区域向远处传播，声波是声源的振动向远处传播 B. 电磁波的传播不需要介质，声波的传播有时候也不需要介质 C. 由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大 D. 由空气进入水中传播时，电磁波的波长不变，声波的波长变小 【解析】 由电磁波和声波的概念可知，A正确；电磁波可以在真空中传播，而声波属于机械波，它的传播需要介质，在真空中不能传播，B错误；电磁波在空气中的传播速度大于在水中的传播速度，在真空中的传播速度最大；声波在气体、液体、固体中的传播速度依次增大，C正确；无论是电磁波还是声波，从一种介质进入另一种介质时频率都不变，由波长λ＝vf及它们在不同介质中的传播速度可知，由空气进入水中时，电磁波的波长变短，声波的波长变长，D错误。 2．(多选)关于调制器的作用，下列说法正确的是(　ABC　) A．调制器的作用是把低频声音信号加载到高频信号上去 B．调制器的作用是可以把低频信号的信息加载到高