章末檢測(cè)試卷(四)(滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是()A．紅外線和X射線都有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上檢查人體的內(nèi)部器官B．過強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚健康C．電磁波中頻率最大的是γ射線，最容易用它來(lái)觀察衍射現(xiàn)象D．紫外線和X射線都可以使感光底片感光答案D解析X射線有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上檢查人體的內(nèi)部器官，紅外線沒有，A錯(cuò)誤；過強(qiáng)的紫外線照射對(duì)人的皮膚有害，B錯(cuò)誤；電磁波中頻率最大的是γ射線，其波長(zhǎng)最短，最不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；紫外線和X射線都具有明顯的化學(xué)效應(yīng)，可以使感光底片感光，D正確．2．世界各地有許多無(wú)線電臺(tái)同時(shí)廣播，用收音機(jī)一次只能收聽到某一電臺(tái)的播音，而不是同時(shí)收聽到許多電臺(tái)的播音，其原因是()A．收聽到的電臺(tái)離收音機(jī)最近B．收聽到的電臺(tái)頻率最高C．接收到的電臺(tái)電磁波能量最強(qiáng)D．接收到的電臺(tái)電磁波與收音機(jī)調(diào)諧電路的頻率相同，產(chǎn)生了電諧振答案D解析選臺(tái)就是調(diào)諧過程，使f固＝f電磁波，在接收電路中產(chǎn)生電諧振引起的感應(yīng)電流最強(qiáng)，故選D.3．關(guān)于電磁波及電磁振蕩，下列說(shuō)法中不正確的是()A．無(wú)線電波中，微波比長(zhǎng)波更容易發(fā)生衍射B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波C．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D．LC振蕩電路放電過程中，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能答案A解析波長(zhǎng)越長(zhǎng)衍射現(xiàn)象越明顯，無(wú)線電波中，長(zhǎng)波比微波更容易發(fā)生衍射，故A錯(cuò)誤，符合題意；周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波，故B正確，不符合題意；電磁波是橫波，電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直，故C正確，不符合題意；LC振蕩電路放電過程中，電容器里的電場(chǎng)逐漸減弱，線圈的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，故D正確，不符合題意．4．我們的生活已經(jīng)離不開電磁波，如：GPS定位系統(tǒng)使用頻率為10.23MHz(1MHz＝106Hz)的電磁波，手機(jī)工作時(shí)使用頻率為800～1900MHz的電磁波，家用5GWi－Fi使用頻率約為5725MHz的電磁波，地鐵行李安檢時(shí)使用頻率為1018Hz的電磁波．關(guān)于這四種電磁波的說(shuō)法正確的是()A．家用5GWi－Fi電磁波的衍射現(xiàn)象最明顯B．GPS定位系統(tǒng)使用的電磁波的能量最強(qiáng)C．地鐵行李安檢時(shí)使用的電磁波利用了其穿透本領(lǐng)強(qiáng)的特點(diǎn)D．手機(jī)工作時(shí)使用的電磁波是縱波且不能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象答案C解析電磁波波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低，則衍射現(xiàn)象越明顯，GPS定位系統(tǒng)使用的電磁波衍射現(xiàn)象最明顯，故A錯(cuò)誤；根據(jù)E＝hν可知，頻率越高，能量越強(qiáng)，則地鐵行李安檢時(shí)使用的電磁波能量最強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；地鐵行李安檢時(shí)使用高頻電磁波是利用了其具有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，故C正確；電磁波是橫波，能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤．5．(2021·南通市高二開學(xué)考試)如圖所示的LC振蕩電路中，某時(shí)刻電容器上下極板帶電情況和線圈L中的磁場(chǎng)方向如圖所示，則此時(shí)()A．線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在增大B．電容器兩端電壓正在增大C．磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能D．增大電容器的電容，可以減弱振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)答案D解析根據(jù)線圈L中的磁場(chǎng)方向，由安培定則可知，電路中的電流沿逆時(shí)針方向，則電容器處于放電過程，電容器所帶電荷量逐漸減小，所以電容器兩端電壓正在減小，由于放電過程電路中的電流增大得越來(lái)越慢，則線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在減小，則A、B錯(cuò)誤；根據(jù)LC振蕩電路中的能量關(guān)系可知，此時(shí)電場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，所以C錯(cuò)誤；增大電容器的電容，根據(jù)f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，頻率減小，可以減弱振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)，則D正確．6．近場(chǎng)通信(NFC)是一種短距高頻的無(wú)線電技術(shù)，其主要結(jié)構(gòu)就是線圈和電容組成的類似LC振蕩電路的并聯(lián)諧振電路，其終端有主動(dòng)、被動(dòng)和雙向三種模式，最常見的被動(dòng)模式廣泛應(yīng)用于公交卡、門禁卡、校園一卡通等，刷卡時(shí)，電路發(fā)生電諧振，給電容器充電，達(dá)到一定電壓后，在讀卡設(shè)備發(fā)出的射頻場(chǎng)中響應(yīng)，被讀或?qū)懭胄畔ⅲ铝姓f(shuō)法正確的是()A．LC電路的電容器在充電時(shí)，電流增大B．如果增大LC電路中電容器兩極板間距離，振蕩周期將增大C．LC電路中，電容器充電時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)增大D．電磁波發(fā)射時(shí)，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫電諧振答案C解析LC電路的電容器在充電時(shí)，電流減小，故A錯(cuò)誤；增大LC電路中電容器兩極板間距離，電容器的電容會(huì)變小，根據(jù)T＝2πeq\r(LC)可知，LC電路的振蕩周期將減小，故B錯(cuò)誤；LC電路中，電容器充電時(shí)，電流減小得越來(lái)越快，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)增大，故C正確；電磁波發(fā)射時(shí)，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制，故D錯(cuò)誤．7.為了測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲(chǔ)罐中，電容器可通過開關(guān)S與線圈L或電源相連，如圖所示．當(dāng)開關(guān)從a撥到b時(shí)，由L與C構(gòu)成的電路中產(chǎn)生周期T＝2πeq\r(LC)的振蕩電流．當(dāng)罐中的液面上升時(shí)()A．電容器的電容減小B．電容器的電容不變C．LC電路的振蕩頻率減小D．LC電路的振蕩頻率增大答案C解析當(dāng)罐中液面上升時(shí)，相當(dāng)于插入的電介質(zhì)變多，電容器兩極板間的相對(duì)介電常數(shù)變大，則電容器的電容C增大，根據(jù)T＝2πeq\r(LC)，可知LC電路的振蕩周期T增大，又f＝eq\f(1,T)，所以振蕩頻率減小，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤．8．第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5G)將無(wú)線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來(lái)，能為客戶提供各種通信及信息服務(wù)．關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列敘述正確的是()A．客戶通話時(shí)，手機(jī)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再經(jīng)過調(diào)諧后，把信號(hào)發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)B．如果空間某區(qū)域有振蕩的電場(chǎng)和振蕩的磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波C．電磁波是縱波，不能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象D．電磁波和機(jī)械波都不能在真空中傳播答案B解析手機(jī)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)過調(diào)制后，把信號(hào)發(fā)送到基站，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；振蕩的電場(chǎng)或振蕩的磁場(chǎng)會(huì)在周圍空間產(chǎn)生振蕩的電磁場(chǎng)，產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)B正確；電磁波是橫波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波可以在真空中傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)9．關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收，下列說(shuō)法中正確的是()A．為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，必須是閉合電路B．為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，必須是開放電路C．當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)D．要使電視機(jī)的屏上有圖像，必須要有解調(diào)過程答案BCD解析為了有效地向空間輻射能量，必須是開放電路，故A錯(cuò)誤，B正確．當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時(shí)，發(fā)生電諧振，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，故C正確．將信號(hào)從電磁波上下載下來(lái)的過程稱為解調(diào)，故D正確．10．5G是“第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)”的簡(jiǎn)稱，目前世界各國(guó)正大力發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)使用的無(wú)線電波是通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段(如圖)，比目前4G及以下網(wǎng)絡(luò)(通信頻率在0.3GHz～3.0GHz間的特高頻段)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率(指單位時(shí)間傳送的數(shù)據(jù)量大小)可達(dá)10Gbps，是4G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的50～100倍。關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無(wú)線電波，下列說(shuō)法正確的是()A．在真空中的傳播速度更快B．在真空中的波長(zhǎng)更長(zhǎng)C．衍射的本領(lǐng)更弱D．頻率更高，相同時(shí)間傳遞的信息量更大答案CD解析無(wú)線電波(電磁波)在真空中的傳播速度與光速相同，與頻率沒有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；由公式c＝λf可知λ＝eq\f(c,f)，頻率越大，波長(zhǎng)越短，衍射本領(lǐng)越弱，故B錯(cuò)誤，C正確；無(wú)線電波(電磁波)頻率越高，周期越小，相同時(shí)間內(nèi)可傳遞的信息量越大，故D正確．11.如圖所示的LC振蕩電路，當(dāng)開關(guān)S轉(zhuǎn)向右邊發(fā)生振蕩后，下列說(shuō)法中正確的是()A．振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，電容器上的帶電荷量為零B．振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，磁場(chǎng)能最大C．振蕩電流為零時(shí)，電場(chǎng)能為零D．振蕩電流相鄰兩次為零的時(shí)間間隔等于振蕩周期的一半答案ABD解析由LC電路電磁振蕩的規(guī)律知，振蕩電流最大時(shí)，即是放電剛結(jié)束時(shí)，電容器上的帶電荷量為零，A正確；回路中電流最大時(shí)，線圈中磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最大，B正確；振蕩電流為零時(shí)，充電結(jié)束，此時(shí)磁場(chǎng)能為零，電場(chǎng)能最大，C錯(cuò)誤；振蕩電流相鄰兩次為零的時(shí)間間隔恰好等于振蕩周期的一半，D正確．12.如圖所示，電感線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)，其電阻不計(jì)，電容器的電容為C，開關(guān)S閉合．現(xiàn)將S突然斷開，并開始計(jì)時(shí)，以下說(shuō)法中正確的是()A．當(dāng)t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)時(shí)，由a到b流經(jīng)線圈的電流最大B．當(dāng)t＝πeq\r(LC)時(shí)，由a到b流經(jīng)線圈的電流最大C．當(dāng)t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)時(shí)，電路中電場(chǎng)能最大D．當(dāng)t＝eq\f(3π,2)eq\r(LC)時(shí)，電容器左極板帶有正電荷最多答案CD解析根據(jù)LC振蕩電路的周期公式T＝2πeq\r(LC)，當(dāng)t＝eq\f(π,2)eq\r(LC)＝eq\f(T,4)時(shí)，電容器剛好充電完畢，則流經(jīng)線圈的電流最小，電路中電場(chǎng)能最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)t＝πeq\r(LC)＝eq\f(T,2)時(shí)，電容器剛好放電結(jié)束，流經(jīng)線圈的電流最大，方向由b到a，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)t＝eq\f(3π,2)eq\r(LC)＝eq\f(3,4)T時(shí)，電容器剛好反向充電結(jié)束，電容器兩極板間電壓最大，極板上所帶電荷量最多，且左極板帶有正電荷，選項(xiàng)D正確．三、非選擇題(本題2小題，共28分)13．(13分)飛機(jī)失事后，為了分析事故的原因，必須尋找黑匣子，而黑匣子在30天內(nèi)能以37.5kHz的頻率自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，人們就可利用探測(cè)儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號(hào)來(lái)確定黑匣子的位置．那么黑匣子發(fā)出的電磁波波長(zhǎng)是多少？若接收電路是由LC電路組成的，其中該接收裝置內(nèi)線圈的電感L＝4.0mH，此時(shí)產(chǎn)生電諧振的電容多大？答案8000m4.5×10－9F解析由公式v＝λf得：λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(3×108,37.5×103)m＝8000m(6分)由公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))得：C＝eq\f(1,4π2f2L)＝eq\f(1,4×3.142×37.5×1032×4.0×10－3)F≈4.5×10－9F．(7分)14．(15分)在LC振蕩電路中，線圈的電感L＝2.5mH，電容C＝4μF.(1)該電路的振蕩周期是多少？(2)設(shè)t＝0時(shí)，電容器上電壓最大，在t＝9.0×10－3s時(shí)，通過線圈的電流是增大還是減??？這時(shí)電容器是處在充電過程還是放電過程？答案(1)6.28×10－4s(2)減小充電過程解析(1)由LC振蕩電路的周期公式可得T＝2πeq\r(LC)＝2×3.14×eq\r(2.5×10－3×4×10－6)s＝6.28×10－4s(5分)(2)因?yàn)閠＝9.0×10－3s≈14.33T，(3分)而eq\f(T,4)＜0.33T＜eq