章末检测卷四 电磁振荡与电磁波-【勤径学升】2024-2025学年高中物理选择性必修第二册同步练测素能提升训练（人教版2019）

(2)实验时，为了人身安全，原线圈两端只能使用低压 交流电源，所用电压不超过12 V,故 A正确；实验通电 时，用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无 形之中，将人体并联在电路中，导致所测数据不准确， 故B错误；使用多用电表测电压时，先用最高量程挡试 测，再选用恰当的挡位进行测量，故C错误。 答案(1)BEG (2)A 12.解析(1)在“探究变压器两个线圈的电压关系”的实 验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将 匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端 上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；闭合电源开关、用 多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端 的电压，最后将原线圈和副线圈对调，重复以上步骤。 (2)n?=1 600,n?=400,U?=16 V,U?=4 V;原线圈与 副线圈对调后，当U?'=8 V时，U?′=32 V,n′=400 时，n?′=1 600,可以看出U?:U?=n?:n2。 答案(1)①③②④ (2)U?:U?=n?:n? 13.解析 (1)电压表测量的是交流电压的有效值， 从图乙可知，最大值为5 V, u=-2 v=3.54V,因此交流电压的有效值为U 因此开关闭合时，电压表的示数为3.54 V。 (2)副线圈电压最大值为5 000 V, n,=U=5000=1000,则 ”>1000时才能因此当变压器原、副线圈的匝数满足 实现点火。 (2)n>1000答案(1)3.54 V (1)0~4 E?=A时间内，感应电动势为14.解析 =r, 0~4时间内，感应电流为I?=卡=k, 2~4时间内，感应电动势、感应电流大小与(0~T 内相同， T~雲及T~r时间内感应电动势、感应电流为0, 一个周期内产生的热量为2I?2R4=RT。 IRT=kT,(2)由有效值的定义可知 I=2T。有效值为 (3)由于一个周期 T 内穿过金属环的磁通量变化△Φ =0,通过金属环某一横截面的电荷量也为零。 (2)2RT(3)0答案(1RT 15.解析 (1)由条件可知 NBSw=√2U?,w=50π rad/s, 所以n=2元=25r/s。 (2)如图所示， I? ? R 用电户 v?3 {U?U? 降压变压器 I=导=50 A,用户电流 因为ng:n?=5:1,U?=220 V,I?=50 A, 所以U?=5U?=1100V,Ia=号=10A, 输电线损失电压 △U=I?·R=200 V。 (3)升压变压器电压关系U?=△U+U?=1300 V, n?:n?=U?:U?=5:26。 (4)发电机输出功率P?=△P+P用户=I?2R+P用户= 13 kW。 答案(1)25r/s (2)200V(3)5:26 (4)13 kW 章末检测卷四 电磁振荡与电磁波 1.C 真空中所有电磁波的速度都等于光速，与电磁波的 频率、能量无关，A、B错误；电磁波由真空进入介质，其 频率不变，波速变小，C正确；发射电路的电磁振荡停 止，不再发射电磁波，但已发射的电磁波不会立即消失， 还要继续传播一段时间，D错误。 2.B 所有物体都发射红外线，因而“红外夜视仪”可以看 清黑暗中的物体。 3.D 电容器放电一次经历四分之一个周期，而周期 T= 2π√LC,周期T是由振荡电路的电容C和电感系数L 决定的，与充电电压、带电荷量、放电电流等无关。 4.A 医院里的 B超是利用超声波的物理特性进行分析 和治疗的，故选 A。 5.D γ射线是电磁波谱中能量最高的，故 A 错误；蓝牙 的频段为 2.4 GHz的无线电波，低于紫外线的频段，其 波长较紫外线长些，比紫外线更容易观察到明显衍射现 象，故 B错误；3×10?m/s是电磁波在真空中的传播速 度，也是最大的速度，电磁波在介质中的传播速度会变 小，故C错误；智能手机利用蓝牙技术进行信息交换，可 以判定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。 6.B 由题意可知，IC卡的能量来源于读卡机发射的电磁 波，选项A错误；LC振荡电路接收到与其固有频率相 同的电磁波，才能得到最优的充电效果，使电容器电压 达到预定值，才能进行数据传输，选项B正确；如果发射 其他频率的电磁波，根据法拉第电磁感应定律，穿过线 圈的磁通量发生了改变，依然会产生感应电流，选项C 错误；据题意知，电容器达到一定电压之后，驱动卡内芯 50 片进行数据处理和传输，故 IC卡能向读卡机传输自身 的数据信息，选项D错误。 7.C 当t=kπ√LC(k=0,1,2,⋯)时， 由图可知振荡电路电流为零，A 错o 12 Ti4~2、误；当电场强度增大时，在- 4T~T时间段内，振荡电流减小，线圈中自感电动势 与振荡电流方向相同，B错误；电容器充电时，电场能增 大，磁场能减小，磁场能转化为电场能，C正确；相邻的 0~4、4~要、工~4T和4T~T充、放电时刻，在( 4~2等时间内，由图像对照，可知在- 内，电容器充电， 2~3Tri>0,在 内，电容器放电，i<0,D错误。 8.CD 热效应最强的是红外线，热辐射即红外线辐射， A错误，D正确；穿透本领最强的是γ射线，B错误；臭 氧层能防止紫外线照射到地球上，使地球上的动植物免 受过强紫外线的伤害，另外臭氧层空洞可引起气候恶 化，C正确。 9.BC A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁 场理论可知，其周围空间不会产生电场，A图中的下图 是错误的；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生 稳定的磁场，下图的磁场是稳定的，所以 B图正确；C图 中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且 相位相差-,C图是正确的；D图的上图是振荡的电场， 2 在其周围空间产生振荡的磁场，但是下图中的图像与上 图相比较，相位相差π,故错误，所以只有 B、C两图正确。 10.BC S断开前，线圈L短路，线圈中电流从上到下，电 容器不带电；S断开时，线圈L中产生自感电动势，阻 碍电流减小，给电容器C充电，此时 LC回路中电流i 沿顺时针方向(正向)最大；给电容器充电过程中，电容 器充电量最大时(a极板带负电),线圈L中电流减为 零。此后，LC回路发生电磁振荡形成交变电流。综上 所述，B、C正确。 11.解析 每部手机收到的电磁波频率是不相同的，在“盲 区”我们不用同步卫星直接转播的原因是用卫星传播 太远，信号太弱。 答案 不相同 用卫星传播太远，信号太弱 12.答案(1)T2=4π2LC(2)如图所示 T2/(x10-8s2) 60 50 40 30 20 10 1 23 C/(x10-7F) (3)38.5 mH(35.1～38.9 mH都算对) 13.解析 T=2π√LC =2×3.14×√1×10-3×556×10-12 s≈4.68× 10-?s, LC振荡电路周期即其发射的电磁波周期，电容器极板 T4上所带电荷量由最大变为零，经过的最短时间为 ,则 t=T=1.17×10-?s。 答案 4.68×10-?s 1.17×10-?s 14.解析 由公式 v=λf得， λ=字=37.5×10m=8000m, 再由公式f=2√Lc得， c=4L=4×(3.14)2×(37.5×1032×4×10=F ≈4.5×10-?F。 答案 8 000 m 4.5×10-?F 15.解析 要求出说话后听到对方讲话经历的时间，需要 知道同步卫星分别和两人之间的距离，当两人都站在 同步卫星的正下方时，电磁波经同步卫星传播的距离 最短，需要的时间最少。设卫星的质量为m,距地高度 为h,同步卫星的角速度和地球自转的角速度相同。 由牛顿第二定律得ma2(RA+h)=GR+h h=√M-Re =√6.67×10"××3.4×(3600×24)°m-6.4× 10?m≈3.59×10?m。 无线电传播的最短距离为 s=4h=3.59×10?×4 m=1.436×10?m。 t==1.3×6×01°s≈0.479 s。传播的最短时间为 答案 0.479 s 章末检测卷五 传感器 1.B 根据霍尔元件的工作原理，载流子在洛伦兹力作用 Ua=kI下漂移，形成霍尔电压U ,所以，它将磁感应强 度这个磁学量转换成电压这个电学量，故 B正确。 2.B 当声波使膜片前后振动时，线圈切割磁感线产生感 应电流，将声音信号转变成电信号，是根据电磁感应原 理工作的，故 A错误，B正确；膜片随着声波而周期性振 动，穿过金属线圈的磁通量也是周期性变化的，故 C错 误，膜片振动时，金属线圈切割磁感线，会产生感应电动 势，故D错误。 3.D 在20℃时，E=(Rg+R?)I?,得Rg=500 Ω,在温度 为t时，E=(R+R?)I?,代入数据得R?=2 000 Ω,从题 图乙中可以看出t=120℃,故选 D。 51 ●高中物理·选择性必修第二册（人教版 章末检测卷四 电磁振荡与电磁波 (满分：100分，时间：75分钟) 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小 电话恢复了与外界的通讯联系 题给出的四个选项中，第1~7题只有一项：5.蓝牙是一种使用2.4GHz频段的无线电波 符合题目要求，每小题4分：第8~10题有 支持设备短距离通信的技术，能在手机、无 多项符合题目要求，每小题6分，全部选对 线耳机、智能手环、打印机等众多设备之间 的得6分，选对但不全的得3分，有选错的 进行信息交换，则 () 得0分。 A.这个频段的电磁波比Y射线能量更高 1.关于电磁波，下列说法正确的是 () B.这个频段的电磁波比紫外线更难观察到 A.在真空中，频率越高的电磁波传播速度 明显衍射现象 越大 C.蓝牙信号“穿墙”时，在墙壁中的传播速 B.在真空中，电磁波的能量越大，传播速度 率大于3×108m/s 越大 D.智能手机中集成的蓝牙模块有发射和接 C.电磁波由真空进入介质，频率不变，波速 收电磁波的功能 变小 6.利用所学物理知识，可以初步了解常用的公 D.只要发射电磁波的电磁振荡一停止，电 交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。 磁波就立即消失 IC卡内部有一个由电感线圈L和电容器C 2.“红外夜视仪”在夜间也能看清黑暗中的物 构成的LC振荡电路。公交卡上的读卡机 体，主要是因为 () (刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某 A.“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照 特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的 射被视物体 电感线圈L中产生感应电流，给电容器C B.一切物体均在不停地辐射红外线 充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进 C.一切高温物体均在不停地辐射红外线 行数据处理和传输。下列说法正确的是 D.“红外夜视仪”发射出Y射线，被视物体 () 受到激发而放出红外线 A.IC卡工作场所所需要的能量来源于卡内 3.在LC振荡电路中，电容器放电时间的长短 的电池 决定于 B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波 A.充电电压的大小 时，IC卡才能有效工作 B.电容器带电荷量的多少 C若读卡机发射的电磁波偏离该特定频 C.放电电流的大小 率，在电感线圈L中不会产生感应电流 D.电容C和电感系数L的数值 D.C卡只能接收读卡机发射的电磁波，而 4.下列设备的运行与电磁波无关的是( 不能向读卡机传输自身的数据信息 A.医院里，医生利用B超可观察到母体内：7.在LC回路中产生电磁振荡的过程中( 的婴儿情况 A.从电容器放电开始计时，当t=kπ√LC B.“嫦娥六号”接收地面指挥中心的运行指 时，振荡电流最大，其中=0,1,2,3，… 令实现变轨而奔向月球 B.当电容器中电场强度增大时，线圈中的 C.汽车上安装有GPS(全球卫星定位系统) 自感电动势与振荡电流方向相反 以确定行驶路线和距离 C.向电容器充电是磁场能转化成电场能的 D.在汶川大地震发生后救灾人员利用卫星 过程 66 D.电容器在相邻的充、放电时间内，电流方： 区”，我们不用同步卫星直接转播的原因 向一定相同 是 8.下列说法中正确的是 12.(9分)在LC振荡电路中，如已知电容C, A.夏天太阳光把地面晒得发热是因为可见 并测得电路的固有振荡周期为T,即可求 光的热效应在各种电磁波中是最强的 得电感L。为了提高测量精度，需多次改 B.医院里用X射线进行人体透视，是因为 变C值并测得相应的T值，现将测得的六 它是各种电磁波中穿透本领最大的 组数据标示在以C为横坐标、T为纵坐标 C.科学家关注南极臭氧层空洞是因为它将 的坐标纸上，即图中用“X”表示的点。 使气候恶化 T×10* 60 D.在热学中所说的热辐射就是红外线 辐射 9.应用麦克斯韦的电磁场理论判断：如图所示 20 的表示电场产生磁场（或磁场产生电场）的 1o 3 C/(x10F) 关系图像中（每个选项中的上图是表示变化 (1)T、L、C的关系为 的场，下图是表示变化的场产生的另外的 (2)根据图中给出的数据点作出T2与C 场)，正确的是 的关系图线。 (3)求得的L值是 13.(10分)LC振荡电路的电容C=556pF, 电感L=1mH,若能向外发射电磁波，则 其周期是多少？电容器极板所带电荷量从 最大变为零，经过的最短时间是多少？ 10.如图所示，L为一电阻 可忽略的线圈，D为一 灯泡，C为电容器，开关 S处于闭合状态，灯泡D 正常发光。现突然断开S,并开始计时，能 正确反映电容器a极板上电荷量g及LC 回路中电流（规定顺时针方向为正）随时 间变化的图像是（图中q为正值表示a极 板带正电) ho 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)现在，移动电话（手机）已经十分普 遍，随身携带一部手机，就可以在城市的任 何一个角落进行通话。我国现有几亿部手 机，那么每一部手机接收到的电磁波频率 (选填“相同”或“不相同”)。现在 建了很多地面转播塔，但还是有很多“盲 67 ●高中物理·选择性必修第二册（人教版 14.(14分)飞机失事后，为了分析事故的原：15.(15分)通过同步卫星通话时，对方总是停 因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在前30天 一小段时间才回话，问说话后至少经过多 内能以37.5kHz的频率自动发出信号，人 长时间才能听到对方回话？（设对方听到 们可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波 说话后立即回话，已知M地=6×102“kg, 信号来确定黑匣子的位置。那么黑匣子发 R地=6.4×10°m) 出的电磁波波长是多少？若接收电路是由 LC电路组成的，其中该接收装置里的电 感线圈L=4.0mH,此时产生电谐振的电 容是多大？（结果保留两位有效数字） 68