1、单元素养检测(四)电磁振荡与电磁波时间：90分钟满分：100分一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1关于电磁波的发射与接收，下列说法正确的是()A调频与调幅都是用载波发送信号，原理相同，无本质区别B解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程C调谐就是将接收电路的振幅调至与载波的振幅相同D由调谐电路接收的感应电流，再经过解调、放大，通过耳机才可以听到声音2.LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则()A若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由a向bB若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电C若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带负电D若磁场正在
2、增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b3无线电广播的中波段波长范围为187560 m，为了避免邻近电台的干扰，两个电台的频率范围至少要相差104 Hz，则此波段中最多能容纳的电台数约为()A500个 B187个C100个 D20个4下列说法中正确的是()A遥控器发出的红外线波长和医院给病人做的脑部CT中的X射线波长相同B电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在D红外线最显著的作用是荧光效应，紫外线最显著的作用是热效应5如图所示为手机信号屏蔽器手机信号屏蔽器主要针对各类考场、加油站、军事重地等禁止使用手机的场所手机工作时，是在一定频率范围
3、内，手机和基站通过无线电波联系起来，完成数据的传输针对这种通信原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度从手机通信所使用的频率的底端向高端扫描，在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信号，使手机不能与基站建立正常的联系，从而对手机形成干扰对于手机信号屏蔽器的工作过程，下列说法中正确的是()A手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的B手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的C手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内D手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的6如图画出了一个LC振荡电路中的电流变化图线，根据图线可判断()At1时刻电感线圈两端电压最大Bt2时刻电
4、容器两极板间电压为零Ct1时刻电路中只有电场能Dt1时刻电容器带电荷量为零7.如图所示，我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑米波雷达发射无线电波的波长在110 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是()A米波的频率比厘米波频率高B和机械波一样须靠介质传播C同光波一样会发生反射现象D不可能产生干涉和衍射现象8利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题IC卡内部有一个由电感线圈L和电容器C构成的LC振荡电路，公交卡上的读卡机向外发射某一特定频率的电磁波刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容器C充电，达到一定
5、的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输下列说法正确的是()AIC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流DIC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分)9在运行的火车车厢里，你若打开收音机是不能听清声音的，你若打移动电话，是丝毫不受影响的，收音机、手机都是靠无线电传递信号的，所不同的是，收音机利用的无线电信号频率低，手机利用的无线电信号频率高，下列说法正确的是()A低频无线电信号传播的速度小，追不上火车B低频
6、无线电信号传播的速度大，已经超过了火车C高频无线电信号衍射能力差，穿透能力强，可以进入火车车厢D低频无线电信号衍射能力强，穿透能力弱，不能进入火车车厢10为了方便交通出行出现了一种新型共享单车，如图甲所示，这种单车外观结构简单，没有链条，但单车质量比普通自行车大，达到了25 kg.如图乙所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的具体位置，实现防盗同时手机app上有定位系统，也能随时了解单车的实时位置；手机还可以通过扫描二维码自动开锁，关锁后app就显示计时、计价等信息此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电根据以上信息可知
7、下列说法正确的是()A该单车比普通自行车运动状态更容易改变B该单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位的C该单车是利用电磁感应原理实现充电的D该单车和手机之间是利用电磁波传递信息的11在电磁波的发射过程中，用一平行板电容器C和一个线圈L组成LC振荡电路，要增大发射电磁波的波长，下列调节正确的是()A增大电容器两极板间的距离B增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯C把电容器的动片适当旋出一些D把电容器的动片适当旋进一些12高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质，探测内部微小隐蔽物体并对物体成像，具有分辨率高、体积小、辐射少等特点，应用领域比超声波更广关于电磁波和超声波，下列说法正确的是()
8、A电磁波和超声波均能发生偏振现象B电磁波和超声波均能传递能量和信息C电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象D电磁波和超声波均需依赖于介质才能传播三、非选择题(本题共6小题，共60分)13(6分)某电台发射频率为500 kHz的无线电波，发射功率为10 kW.在距电台20 km的地方接收到该电波，该电波的波长为_，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为_14(8分)目前电能都是通过电网采用有线方式传输的，人们一直梦想能无线传输电能，梦想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池现在，一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展，也许，人类的这一梦想不久就能实现(1)实现无线传输能量，涉及能
9、量的_、传播和接收(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波_A在传输中很多能量被吸收B在传播中易受山脉阻隔C向各个方向传输能量D传输能量易造成电磁污染(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关，实验测得P和R的部分数据如下表：R/m1245x10P/W1 600400100y2516上表中的x_，y_.根据表中的数据可归纳出P和R之间的数值关系式为_(4)为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡如图所示，实验测得，接在
10、乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.若用该装置给充电功率为10 W的电池充电，则损失的功率为_ W.若把甲线圈接入电压为220 V的电源，测得该线圈中的电流为0.195 A这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为_ W.(5)由于在传输过程中能量利用率过低，无线传输电能还处于实验阶段，为早日告别电线，实现无线传输电能的工业化，还需要解决一系列问题，请提出至少两个问题15(9分)电感线圈的电流在t0.2 s内的变化为I1 A，线圈产生的感应电动势为E18 mV，由该线圈和一电容器组成的振荡电路所辐射的无线电波的波长为36 km，求电容器的电容(感应电动势E与电感L的
11、关系式为E)16(14分)如图所示，线圈L的自感系数为25 mH，电阻为零，电容器C的电容为40 F，灯泡D的规格是“4 V,2 W”开关S闭合后，灯光正常发光，S断开后，LC振荡电路中产生振荡电流若从S断开开始计时，求：(1)当t103 s时，电容器的右极板带何种电荷；(2)当t103 s时，LC振荡电路中的电流是多少17.(14分)实验室里有一水平放置的平行板电容器，其电容C1 F.在两极板带有一定电荷时，发现一带电粉尘恰好静止在两极板间手头上还有一个自感系数L0.1 mH的电感器，现连成如图所示电路，重力加速度为g，试分析以下两个问题(1)从S闭合时开始计时，经过105 s时，电容器内粉
12、尘的加速度大小是多少？(2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？18(9分)在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热点地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？(已知地球的质量M为6.01024 kg，地球半径R为6.4106 m，引力常量G为6.671011 Nm2kg2)单元素养检测(四)电磁振荡与电磁波1解析：调频改变的是载波的频率，调幅改变的是载波的振幅，两者原理不同，选项A错误；解调是接收电磁波过程中的步骤，选项B错误；调谐是将接收电路的固有频率调
13、至与载波的频率相同，选项C错误；由调谐电路接收的感应电流，要再经过解调(调制的逆过程)、放大，通过耳机才可以听到声音，选项D正确答案：D2解析：由安培定则可知，电流方向由b到a；若磁场正在减弱，可知电容器处于充电状态，电场能正在增大，电流方向由b到a，所以电容器下极板带正电，上极板带负电，故A错误，B正确；若磁场正在增强，可知电容器处于放电状态，电场能正在减小，电流方向由b到a，所以电容器上极板带正电，故C、D错误答案：B3解析：由公式，知f，其中c3108 m/s.当1187 m时，f11.60106 Hz；2560 m时，f20.536106 Hz.n个106个，比较一下选项，应选C选项答
14、案：C4解析：红外线波长一定大于X射线波长，故A错误；电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，故B错误；根据物理学史的内容可知，麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故C正确；紫外线最显著的作用是荧光效应，红外线最显著的作用是热效应，故D错误答案：C5解析：手机信号屏蔽器是利用屏蔽器发出的信号去干扰手机接收从基站传过来的信号，从而起到屏蔽作用因此手机信号屏蔽器通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的，故A、B、C错误，D正确答案：D6解析：由图像分析可知，计时开始时，电容器两极板带电荷量最大，电流为零，电容器开始放电，根据电流随时间的变化规律，可以画出q t图像(在图中用虚线
15、表示)由图像分析可知，t1时刻，电容器带电荷量为零，电压为零，电场能为零，故D项正确，A、C两项错误；t2时刻电容器带电荷量q最大，两极板间电压最大，B项错误答案：D7解析：从名称上可判断，米波的波长大于厘米波的波长，由波长与频率、波速关系式可知，米波的频率小于厘米波的频率，选项A错误无线电波是电磁波，可以在真空中传播，选项B错误无线电波同光波一样会发生反射现象，可以产生干涉和衍射现象，选项C正确，D错误答案：C8解析：读卡机发射的电磁波，被IC卡内部的LC振荡电路接收，使IC卡充电，因此IC卡的能量源于读卡机发射的电磁波，故A项错误；仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有
16、频率相等时，才发生电谐振，IC卡才能有效工作，故B项正确；若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，根据法拉第电磁感应定律，线圈L中仍会产生感应电流，故C项错误；由题意知，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容器C充电，达到一定电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，故D项错误答案：B9解析：无线电信号在空气中的波速约等于光速，它的波长越长，穿透能力越弱，衍射能力越强C、D两项正确答案：CD10解析：物体的质量越大运动状态越难改变，故A错误；单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位的，故B正确；单车在运动过程中通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电，故C正确；单车和手机之间没有电路连接，是利
17、用电磁波传递信息的，故D正确答案：BCD11解析：根据cf和f可知，要增大发射电磁波的波长，就要增大L与C的乘积根据C可知，若要增大电容，可以减小极板间的距离、增加极板正对面积、插入电介质若要增大自感系数，可以增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯等，故A、C错误，BD正确答案：BD12解析：只有横波才能发生偏振现象，超声波的纵波部分不能发生偏振现象，故A错误；电磁波和超声波均能传递能量和信息，故B正确；电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象，故C正确；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故D错误答案：BC13解析：由cf知， m600 m设每秒钟每平方米上获得能量为E，则E4R2Pt.所以E J
18、2106 J.答案：600 m(3分)2106 J(3分)14解析：(1)无线传输能量主要涉及能量的发射、传播和接收(2)电磁波在传播过程中向各个方向传输的能量是均等的，因此在实际应用中受到限制，故C正确(3)由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为PR21 600，所以当R5时，求得P64，因此表中y64；当P25时，R8，即表中x8.(4)设输入甲线圈的功率为P甲，乙线圈中用电器获得的功率为P乙，由题意P乙P甲35%，则损失的功率PP甲P乙P乙 W18.6 W.由PIU可知，甲线圈的电功率P甲IU，乙线圈中用电器获得的功率P乙P甲35%.因此灯泡的功率P乙IU35%0.19522
19、00.35 W15 W.(5)因为在无线传输过程中，电磁波向各个方向的传播是均等的，无法有效地控制方向，为了更多地接收到电磁波，就需要接收仪器和发射点相距不能太远，且接收器要有很大的体积同时，向空间辐射较多的电磁波对人体有伤害答案：(1)发射(1分)(2)C(1分)(3)8(1分)64(1分)PR21 600(1分)(4)18.6(1分)15(1分)(5)仪器体积过大、对人体有伤害、传输距离太短等(1分)15解析：由E(2分)可得L3.6103 H(2分)而cT2c(2分)解得C107 F0.1 F(3分)答案：0.1 F16解析：(1)由T2知，T2 s2103 s(2分)t103 sT(2
20、分)断开开关S时，电流最大，经，电流最小，电容器两极板间电压最大在此过程中线圈对电容器充电，右极板带正电荷(3分)(2)t103 s(2分)此时电流最大，与没有断开开关时的电流大小相等(2分)则I0.5 A(3分)答案：(1)正电荷(2)0.5 A17解析：(1)开关断开时，电容器内带电粉尘恰好静止，说明电场力方向向上，且F电mg(3分)闭合S后，L、C构成LC振荡电路，T22105 s(3分)经105 s时，电容器两极板间的场强反向，电场力的大小不变，方向竖直向下，由牛顿第二定律得a2g(3分)(2)线圈中电流最大时，电容器两极板间的场强为零(2分)由牛顿第二定律可得ag(2分)方向竖直向下(1分)答案：(1)2g(2)g18解析：主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的，利用电磁波传递信息是需要时间的(1分)设同步卫星高度为H，由万有引力定律及卫星圆周运动规律可得m(RH)(2分)HR3.6107 m(2分)则一方讲话，另一方听到对方讲话的最少时间t0.24 s(4分)答案：0.24 s