假期作业7 电磁振荡与电磁波、传感器-【快乐假期】2025年高二物理暑假大作业

(２)“慢充”时,充电桩电流的有效值为I４＝ P U４ , 解得I４＝３１．８A; (３)交流电压U４ 频率为５０Hz,则ω＝２πf＝１００πrad/s, 交流电压U４ 的峰值为Um＝ ２U４＝２２０ ２V, 交流电压U４ 随时间t变化的方程为U４＝２２０ ２sin１００πt． 答案:(１)２０００V　(２)３１．８A　(３)U４＝２２０ ２sin１００πt ８．解析:由题意知原线圈的输入电压为U１＝ Um ２ ＝１４１０V ２ ＝１０００V．根据原、副线圈的匝数比得出副线圈两端的 电压为U２＝ n２ n１ U１＝ １ ４×１０００V＝２５０V． 电灯正常工作 电压U用＝２２０V,则线路损失电压 为ΔU＝U２－U用 ＝ ２５０V－２２０V＝３０V．输电线上的电流为I＝ΔUR ＝ ３０ １ A＝ ３０A．每 只 灯 泡 的 正 常 工 作 电 流 为I额 ＝ P额 U额 ＝ ４０ ２２０ A ＝２１１A． 用户处最多可接电灯的盏数为n＝II额 ＝３０× １１ ２ 盏 ＝１６５盏． 答案:１６５盏 高考在线 １．A　[如图所示画出降压变 压器的等效电路图,设降压 变压器原、副线圈的匝数比 为k∶１(k＞１),则输电线路 上的电流I２＝ U２ R０＋k２R ,转 子在磁场中转动时产生的电动势e＝NBSωsinωt,当转子 角速度增加一倍时,则升压变压器原、副线圈两端电压都 增加一倍,则输电线路上的电流变为I′２＝２I２,R０ 上消耗 的功率P１＝I′２２R０＝４I２２R０＝４P,A 正确;同理,当升压变 压器的副线圈匝数增加一倍时,副线圈两端电压增加一 倍,输电线上的电流也增加一倍,R０ 上消耗的功率P２＝ P１＝４P,C错误;若R０ 阻值增加一倍,输电线路上的电流 I″２＝ U２ ２R０＋k２R ,R０ 消耗的功率P３＝I″２２ 􀅰２R０≠４P,B错 误;若在用户端并联一个完全相同的电阻R,用户端电阻 相当于减为原来的一半,输电线上的电流I‴２＝ U２ R０＋ k２R ２ ＝ ２U２ ２R０＋k２R ,R０ 消耗的功率P４＝I‴２２R０≠６P,D错误．] ２．AC　[A．保持 T不动,根据理想变压器的性质可知副线 圈中电压不变,当滑动变阻器R 的滑片向f 端滑动时,R 与R１ 串联后的总电阻减小,电流增大,根据P＝I２R１ 可 知此时R１ 热功率增大,故 A 正确;B．将 T 向b端移动, 副线圈匝数变小,故副线圈两端电压变小,滑动变阻器R 的滑片位置不变时,通过R１ 的电流减小,故R１ 的热功率 减小,故B错误;C．将T向a端移动,副线圈匝数增加,故 副线圈两端电压变大,滑动变阻器R 的滑片向f 端滑动, R 与R１ 串联后的总电阻减小,电流增大,此时R１ 的热功 率增大,故C正确;D．将T向b端移动,副线圈匝数减少, 故副线圈两端电压变小,滑动变阻器R 的滑片向e 端滑 动,R 与R１ 串联后的总电阻增大,电流减小,此时R１ 的 热功率减小,故 D错误．] ３．C　[由题知,发电机的输出电压U１＝２５０V,输出功率P ＝５００kW,则有I１＝ P U１ ＝２×１０３ A,A 错误;由题知,用 户端电压U４＝２２０V,功率８８kW,则有 U３ U４ ＝ I４ I３ ＝ n３ n４ ,P′ ＝U４I４, 联立解得I４＝４００A,I３＝８A,U３＝１１０００V, 则输电线上损失的功率为P损＝I２３R＝４kW, 且U２＝U３＋I３R＝１１５００V, 再根据 U１ U２ ＝ n１ n２ ,解得n１ n２ ＝１４６ ,B、D错误;根据理想变压器 无功率损失,由P＝U２I３＋P储 , 代入数据有P储＝４０８kW,C正确．] 假期作业７ 情境辨析 (１)×　(２)×　(３)×　(４)√ 技能提升 素能提升 １．D　[对于 A,X射线没有显著的化学作用,不能用来杀菌 消毒,但 X 射线有较强的穿透能力,用来进行人体透视, 故 A错误;对于B,侦察上用紫外线拍摄指纹照片,因为 紫外线波长短,分辨率高,故 B错误;对于 C,电磁波的使 用不受天气影响,故雷达在能见度低的黑夜一样使用,故 C错误;对于 D,红外线的热作用很强,有较好的穿透云雾 烟尘的能力,可以制成热谱仪、红外线夜视仪等等,所以 在空间站上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透 云雾烟尘的能力,故 D正确．] ２．AC　３．BC　４．ABD ５．C　[无线充电利用的是电磁感应原理,所以充电时充电 板应连接交流电源,手机线圈与充电板线圈中的电流频 率相等,A、B错误;５G信号使用的电磁波频率更高,根据 E＝hν可知５G信号的光子能量更大,根据c＝λν可知５G 信号的波长更短,C正确;电磁波在空气中的传播速度与 频率无关,因此５G 信号与４G 信号在空气中的传播速度 相等,D错误．] ６．D　[根据I＝UR 知脉冲电流作用于不同人体时,人体电 阻不同,则电流大小不相同,故 A 错误;放电时电流逐渐 增大,放电结束电流最大,故 B错误;振荡电路的振荡周 期为:T＝２π LC,电容器在时间t０ 内放电至两极板间 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ６４ 的电压为０,即:t０＝ T ４＝ π ２ LC ,则线圈的自感系数越 小,放电脉冲电流的放电时间越短,电容器的电容C 越 小,放电脉冲电流的放电时间越短,故C错误;D正确．] ７．AB　[紫外线、X射线均属于频率高、能量高的电磁波,故 A、B正确．雾化器、“彩超”机属于超声波的应用,超声波 是机械波,不属于电磁波,故C、D错误．] ８．解析:(１)光从光密介质进入光疏介质才能发生全反射, 故光纤内芯的折射率大于外套的折射率,根据全反射临界 角公式有n＝ １sinC＝ １ sin４３°＝ １ ０．６８ ,所以n＝１．５． (２)电磁波的传播速度v＝fλ, 根据题意２d＝vΔt, 解得d＝fλΔt２ ． 答案:(１)大　１．５　(２)fλΔt２ ９．解析:(１)由题图甲可知,金属温度升高电阻增大,电流计 电流减小,可知t１ 刻度应在t２ 的右侧． (２)由闭合电路欧姆定律知E＝I(R＋R′＋Rg＋r), 由题图甲知R＝R０＋Kt, 解得t＝EKI－ １ K (Rg＋r＋R′＋R０)． (３)采用半偏法测电阻值,电阻箱的 最大阻值应该大于电流表的内阻, 同时滑动变阻器应该选择阻值较大 的,故电阻箱选择 B,滑动变阻器选 择 D．电路图如图所示． 答案:(１)右　(２)EK － １ K (Rg＋r＋R′＋R０) (３)电路图见解析图　B　D 高考在线 １．D　[同步辐射是在磁场中圆周自发辐射光能的过程,氢 原子发光是先吸收能量到高能级,在回到基态时辐射光, 两者的机理不同,故 A 错误;用同步辐射光照射氢原子, 总能量约为１０４eV 大于电离能１３􀆰６eV,则氢原子可以 电离,故 B错误;同步辐射光的波长范围约为１０－５m~ １０－１１m,与蛋白质分子的线度约为１０－８m 差不多,故能 发生明显的衍射,故 C错误;以接近光速运动的单个电子 能量约为１０９eV,回旋一圈辐射的总能量约为１０４eV,则 电子回旋一圈后能量不会明显减小,故 D正确．] ２．A　[因为５G使用的电磁波频率比４G高,根据E＝hν可 知５G使用的电磁波比４G 光子能量更大,故 A 正确;发 生明显衍射的条件是障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相 比,甚至比波长还小;因５G使用的电磁波频率更高,即波 长更短,故５G越不容易发生明显衍射,故B错误;光在真 空中的传播速度都是相同的;光在介质中的传播速度为 v＝cn ,５G的频率比４G高,而频率越大折射率越大,光在 介质中的传播速度越小,故 C错误;因５G 使用的电磁波 频率 更 高,根 据v＝cλ ,可 知 波 长 更 短,故 D 错 误．故 选 A．] 假期作业８ 情境辨析 (１)√　(２)×　(３)×　(４)√　(５)×　(６)×　(７)√ (８)√ 技能提升 素能提升 １．D　２．A ３．B　[只有已知阿伏加德罗常数和气体摩尔体积,才能估 测出气体分子间的平均距离,而只有知道气体的摩尔质 量和密度才能计算出气体摩尔体积,故B正确．] ４．D　[布朗运动不是液体,固体分子的无规则运动,而是悬 浮在液体中固体小颗粒的运动,要通过显微镜才能观察 到,A、B错误,D正确;而胡椒粉颗粒大,其运动不是布朗 运动,C错误．] ５．C　[由题意知:PM１０表示直径小于或等于１０μm＝１０－５m 的悬浮颗粒,故 A错误;由题意知,PM１０、PM２．５是直径 小于或等于１０μm、２．５μm 的颗粒物,在空气分子作用力 的合力作用下做无规则运动,合力不可能始终大于其受 到的重力,所以PM１０和大悬浮颗粒物都在做布朗运动, PM１０、PM２．５的浓度随高度的增加略有减小,故C正确, B、D错误．] ６．AC　[由Ep－r图可知:在r＞r０ 阶段,当r减小时F 做正功,分子势 能减小,分子动能增加,故 A 正确; 在r＜r０ 阶段,当r减小时F 做负 功,分子势能增加,分子动能减小, 故B错误;在r＝r０ 时,分子势能最小,故B错误;在r＝r０ 时,分子 势 能 最 小,但 不 为 零,动 能 最 大,故 C 正 确,D 错误．] ７．BC　[热量、功和内能是三个不同的物理量,它们的物理 意义不同,故 A错误;功与热量都是能量转化的量度,都 可以作为物体内能变化的量度,故 B正确;热量、功和内 能的单位相同,都是焦耳,故 C正确;功和热量由过程决 定,内能由物体的状态决定,故 D错误．] ８．AC　[甲杯中水的质量最小,温度和乙杯中的相同且小 于丙杯中的,故甲杯中水的内能最小,A 正确,B错误;丙 杯中水的温度最高,水分子的平均动能最大,C正确;甲、 乙杯中水的温度相同,水分子的平均动能相同,D错误．] ９．解析:(１)水的摩尔体积为 Vmol＝ M ρ ＝１．８×１０ －２ １．０×１０３ m３/mol＝１．８×１０－５m３/mol, 水分子数: N＝ VNA Vmol ＝１．０×１０ ３×１０－６×６．０×１０２３ １．８×１０－５ 个≈３×１０２５个． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７４ 假期作业７　电磁振荡与电磁波、传感器　　　　　　　 　　无线电技术的发展给人 类带来了极大的便利,如图 为 某 电 视 塔 正 在 发 射 电 磁 波．现对下列关于电磁波的 说法进行辨析． (１)电磁波不能在真空中传播． (　　) (２)当处于电谐振时,只有被接收的电磁波才 能在接收电路中产生感应电流． (　　) (３)在通讯中广泛应用的无线电波是电磁波谱 中波长最短的． (　　) (４)手机使用过程中发射的无线电波都是经过 调制的． (　　) 一、选择题 １．为防范和打击利用无线电技术手段进行考 试作弊行为,确保２０２５年普通高考公平顺 利进行,各市无线电管理处周密部署,多措 并举,全力以赴确保高考期间无线电安全． 关于电磁波的特性,下列说法正确的是 (　　) A．X射线有显著的化学作用,医院可用来 杀菌消毒,也可用于进行人体透视 B．红外线波长短,分辨率高,侦察上可用红 外线拍摄指纹照片 C．雷达发出或接收的电磁波受天气影响, 在浓雾天能见度低的黑夜不能使用 D．空间站上对地球进行拍摄是利用红外线 有较好的穿透云雾烟尘的能力 ２．(多选)关于电磁波与声波,下列说法正确 的是 (　　) 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 ３．(多选)LC 回路电容器 两端的电压u 随时间t 变化的关系如图所示, 则 (　　) A．在t１ 时刻,电路中的电流最大 B．在t２ 时刻,电路中的磁场能最大 C．从时刻t２~t３,电路的电场能不断增大 D．从时刻t３~t４,电容器的电荷量不断增大 ４．(多选)LC 振荡电路中, 某时刻磁场方向如图所 示,则下列说法正确的是 (　　) A．若磁场正在减弱,则电 容器上极板带正电 B．若电容器正在放电,则电容器上极板带 负电 C．若电容器上极板带正电,则自感电动势 正在减小 D．若电容器正在充电,则自感电动势正在 阻碍电流减小 ５．如图所示为华为５G手机无线充电的场景． 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 (　　) A．充电时充电板须连接直流电源 B．手机线圈与充电板线圈中电流频率不同 C．５G手机信号的光子能量更大,波长更短 D．空气中５G信号比４G信号传播速度更大 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８１ ６．“救命神器”———自动体外除颤仪(AED)现 在已经走入了每个校园,它是一种便携式的 医疗设备,可以诊断特定的心律失常,并且 给予电击除颤,是可被非专业人员使用的用 于抢救心脏骤停患者的医疗设备．其结构如 图所示,低压直流经高压直流发生器后向储 能电容器C充电．除颤仪治疗时,开关拨到 ２,将脉冲电流作用于心脏,使患者心脏恢复 正常跳动,其他条件不变时,下列说法正确 的是 (　　) A．脉冲电流作用于不同人体时,电流大小 相同 B．放电过程中,电流大小不变 C．电容C越小,电容器的放电时间越长 D．自感系数L 越小,放电脉冲电流的放电 时间越短 ７．(多选)电磁波广泛应用在现代医疗中．下列 属于电磁波应用的医用器械有 (　　) A．杀菌用的紫外灯 B．拍胸片的X光机 C．治疗咽喉炎的超声波雾化器 D．检查血流情况的“彩超”机 二、非选择题 ８．(１)我国的光纤通信技术处于世界领先水 平．光纤内芯(内层玻璃)的折射率比外套 (外层玻璃)的　　　(选填“大”或“小”)．某 种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为 ４３°,则该内芯的折射率为　　　　　．(取 sin４３°＝０．６８,cos４３°＝０．７３,结果保留２ 位有效数字) (２)国际宇航联合会将２０２０年度“世界航天 奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队．“嫦娥四 号”任务创造了多项世界第一．在探月任务 中,“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频 率为f的电磁波,该电磁波分别在月壤层的 上、下表面被反射回来,反射波回到“玉兔二 号”的时间差为 Δt．已知电磁波在月壤层中 传播的波长为λ,求该月壤层的厚度d． ９．如图甲表示某电阻R 随摄氏温度t变化的 关系,图中R０ 表示０℃时的电阻,K 表示图 线的斜率,若用该电阻与电池(E,r)、电流 表Rg、变阻器R′串联起来,连接成如图乙所 示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表 的电流刻度改为相应的温度刻度,于是就得 到了一个简单的“电阻测温计”． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９１ (１)实际使用时要把电流表的刻度值改为相 应的温度刻度值,若温度t１＜t２,则t１ 的刻 度应在t２ 的　　　(选填“左”或“右”)侧． (２)在标识“电阻测温计”的温度刻度时,需 要弄清所测温度和电流的对应关系．请用 E、R０、K 等物理量表示所测温度t与电流I 的关系式:t＝　　　　． (３)由(２)知,计算温度和电流的对应关系, 需要测量电流表的内阻(约为２００Ω)．已知实 验室有下列器材:A．电阻箱(０~９９．９９Ω); B．电阻箱(０~９９９．９Ω);C．滑动变阻器 (０~２０Ω);D．滑动变阻器(０~２０kΩ)．此 外,还有电动势合适的电源、开关、导线等． 请在虚线框内设计一个用“半偏法”测电流 表内阻Rg 的电路;在这个实验电路中,电阻 箱应选　　　　;滑动变阻器应选　　　　． (只填代码) 　　　　　　　　 １．(２０２１􀅰北京卷,１４T)北京高能光源是我国 首个第四代同步辐射光源,计划于２０２５年 建成．同步辐射光具有光谱范围宽(从远红 外到 X 光 波 段,波 长 范 围 约 为 １０－５m~ １０－１１m,对 应 能 量 范 围 约 为 １０－１eV~ １０５eV)、光源亮度高、偏振性好等诸多特点, 在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域 已得到广泛应用．速度接近光速的电子在磁 场中偏转时,会沿圆弧轨道切线发出电磁辐 射,这个现象最初是在同步加速器上观察到 的,称为“同步辐射”．以接近光速运动的单 个电子能量约为１０９eV,回旋一圈辐射的总 能量约为１０４eV．下列说法正确的是 (　　) A．同步辐射的机理与氢原子发光的机理 一样 B．用同步辐射光照射氢原子,不能使氢原 子电离 C．蛋白质分子的线度约为１０－８m,不能用同 步辐射光得到其衍射图样 D．尽管向外辐射能量,但电子回旋一圈后 能量不会明显减小 ２．(２０２０􀅰北京卷,３T)随着通信技术的更新 换代,无线通信使用的电磁波频率更高,频 率资源更丰富,在相同时间内能够传输的信 息量更大．第５代移动通信技术(简称５G) 意味着更快的网速和更大的网络容载能力, “４G改变生活,５G 改变社会”．与４G 相比, ５G使用的电磁波 (　　) A．光子能量更大 B．衍射更明显 C．传播速度更大 D．波长更长 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０２