北京市2024年高二下学期期末复习物理试题分类汇编：6. 电磁振荡与电磁波 传感器

6. 电磁振荡与电磁波 传感器【北京】2024高二下学期期末复习物理试题分类汇编

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

一、LC振荡电路的图像分析及公式的应用（本大题共2小题）

1．[2024北京海淀·期末]电磁波在科学探索和现实生活中有着广泛的应用。取电磁波在真空中的速度。

（1）世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST坐落在我国贵州，被誉为“中国天眼”。当火星与地球之间的距离为时，若从火星向地球发射一电磁波信号，求FAST接收到信号所用时间。

（2）已知手机单端天线的长度为接收的电磁波波长的四分之一时，电磁波在天线中产生的感应电动势将达到最大值。如果某手机接收的电磁波频率为，为使感应电动势达到最大值，求该手机单端天线应设计的长度。

（3）某收音机中的LC电路由固定线圈和可调电容器组成，能够产生500kHz到1500kHz的电磁振荡。已知LC电路的周期T与电容C、电感L的关系为，求可调电容器的最大电容和最小电容之比。

 

 

 

 

 

 

 

 

2．[2024北京东城·期末]著名物理学家玻尔兹曼指出，各个领域中物理方程惊人的类似性显示了世界的统一性。

情境一：水平方向上的弹簧振子。如图甲，水平面光滑，弹簧劲度系数为，物块在初始位置时，弹簧处于拉伸状态，弹簧形变量为。物块由静止释放，某时刻，其相对平衡位置的位移、速度三个物理量之间的变化规律可用方程①描述，其中为物体质量。我们知道，由于物块所受的回复力满足方程，物块做简谐运动，其偏离平衡位置的位移随时间的变化关系满足方程，其中是为圆频率。

情境二：振荡电路中，线圈自感系数为，电容大小为。闭合开关前，电容器下极板带正电，电荷量为。闭合开关后时刻，电容器下极板电荷量为，流经线圈的电流为，忽略电路中的直流电阻以及振荡过程中的电磁辐射，回路中电压关系满足，其中为电容器两端电压，为线圈的自感电动势。

（1）在振荡电路中，仿照方程①，补全方程②________，并在图乙中定性画出一个周期内的图像。

（2）在情境一中，系统的能量在弹性势能和动能之间相互转化；情境二中，系统的能量在

电场能与磁场能之间相互转化。根据方程①②，类比两种情境下周期性的能量转化情况，完成下表。

情境一	情境二
弹性势能减小，动能增加
动能的表达式
	电路振荡周期

二、电磁波的产生及特点（本大题共2小题）

3．[2024北京丰台·期末]下列说法正确的是（　　）

A．光是一种电磁波 B．光需要介质才能传播

C．声波只能在空气中传播 D．在空气中传播的声波是横波

4．[2024北京西城·期末]使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为。已知可见光的波段为，则蓝牙通信的电磁波（　　）

A．是蓝光

B．波长比可见光短

C．比可见光更容易发生衍射现象

D．在真空中的传播速度比可见光大

三、电磁波的能量及其应用（本大题共2小题）

5．[2024北京海淀·期末]电磁波在日常生活和生产中被广泛应用，下列说法正确的是（　　）

A．验钞机使用红外线照射钱币使荧光物质发光来鉴别真伪

B．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是射线

C．汽车喷漆后，进入烘干车间烘干使用的是X射线

D．医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒

6．[2024北京东城·期末]2023年12月11日，国家重大科技基础设施——高能同步辐射光源（HEPS）储存环正式完成主体设备安装。高能同步辐射光源建成后将成为世界上亮度最高的第四代同步辐射光源之一，可用于探测物质的微观结构。如图所示，HEPS主体装置主要由电子加速器和光束线站两大部分组成，电子加速器又包含直线加速器、增强器、储存环。直线加速器可以将电子能量加速到，增强器可以再次将电子能量加速到

。电子束在储存环的不同位置通过弯转磁铁或者各种插件时就会沿着偏转轨道的切线方向，释放出稳定、高能量、高亮度的同步辐射光，其波长范围涵盖了红外、可见光、紫外和射线（波长范围约为，对应能量范围约为）等。光束线站是同步辐射光的应用场所，这里有各种实验仪器，满足各式各样的科研需求。其中射线波段表现尤为优异，因此我们也可以将HEPS看作是一个巨大的光机。由以上信息与所学知识可知，以下说法正确的是（　　）

A．蛋白质分子的线度约为，能用同步辐射光得到其衍射图样

B．同步辐射源于电子运动，与机械振动产生机械波的原理相同

C．HEPS辐射光谱中包含红外线、可见光、紫外线以及射线，这些射线的波长依次变长，穿透能力依次减弱

D．电子在直线加速器中可以通过电场力加速，在增强器中可以通过洛伦兹力加速

四、常见的传感器工作原理及应用（本大题共1小题）

7．[2024北京海淀·期末]图a是热敏电阻R1的阻值随 温度变化的图象，图b是由热敏电阻R1做为传感器制作的简单自动报警器线路图．  

（1）为了使温度过高时报警器铃响，开关应接在        （填“a”或“b”）

（2）若使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P点向         移动（填“左”或“右”）．

五、其他传感器（本大题共1小题）

8．（多选题）[2024北京西城·期末]为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统，图1为电路原理图。图1中，直流电源电动势为3V，内阻可不计，和其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻。光敏电阻的阻值随照度变化的规律如图2所示（照度是描述光的强弱的物理量，光越强照度越大，lx是它的单位）。控制开关两端电压高于2V时照明系统将自动开启。下列说法正确的是（　　）