人教版 (2019)选择性必修 第二册1 电磁振荡一等奖ppt课件

第四章 电磁振荡与电磁波 章末检测

（考试时间：75分钟  试卷满分：100分  命题范围：第四章 电磁振荡与电磁波）

第Ⅰ卷（选择题 共43分）

一．单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）

1．（2022·全国·高三课时练习）如图所示，家用微波炉中使用的微波频率为2450 MHz，则它的波长是（　　）

A．1.2×10-1 m B．7.35×10-17 m

C．1.2×10-4 m D．7.35×10-11 m

【答案】A

【解析】微波的波长为故选A。

2．（2022·全国·高三课时练习）某同学自己绕制天线线圈，制作一个简单的收音机，用来收听中波无线电广播，初步制作后发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台，适当调整后，去户外使用，假设空间中存在波长分别为290m、397m、566m的无线电波，下列说法正确的是（　　）

A．为了能收到频率最高的中波电台。应增加线圈的匝数

B．为更好接收290m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到756kHz

C．使接收电路产生电谐振的过程叫做解调

D．为了能接收到长波，应把电路中电容器的电容调大一点

【答案】D

【解析】A．为了能收到频率最高的中波电台，应增大调谐电路的固有频率，根据可知应减少线圈的匝数，故A错误；

B．为更好接收290m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到,故B错误；

C．使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故C错误；

D．为了能接收到长波，即接收到频率更低的电磁波，根据可知，应把电路中电容器的电容调大一点，故D正确。故选D。

3．（2021·全国·高二课时练习）在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法正确的是（　　）

A．电容器中的电场最强

B．电路里的磁场最强

C．电场能已有一部分转化成磁场能

D．磁场能已有一部分转化成电场能

【答案】A

【解析】LC振荡电路电容器充电完毕尚未开始放电时，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化。故选A。

4．（2021·全国·高二课时练习）关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是（　　）

A．客户通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调谐后，把信号发送到基站中转

B．如果空间某区域有振荡的电场或振荡的磁场，就能产生电磁波

C．电磁波是纵波，不能产生偏振现象

D．电磁波和机械波都不能在真空中传播

【答案】B

【解析】A．客户通话时，手机将声音信号转变成电信号，经过调制后，把信号发送到基站，A错误；

B．振荡的电场或振荡的磁场会在周围空间产生振荡的电磁场，就能产生电磁波，B正确；

C．电磁波是横波，C错误；

D．电磁波可以在真空中传播，D错误。故选B。

5．（2022·山东省滕州市第五中学高二阶段练习）如图表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（　　）

A．电容器正在充电

B．电感线圈中的磁场能正在增加

C．电感线圈中的电流正在减小

D．该时刻自感电动势正在阻碍电流减小

【答案】B

【解析】由题图线圈内部磁感应强度的方向和安培定则可知，从上向下看，此时线圈中的电流沿逆时针方向流动，电容器正在放电，则电感线圈中的电流正在增大，电感线圈中的磁场能正在增加；由楞次定律可知，该时刻线圈中感应电动势正在阻碍电流增大，ACD错误，B正确。故选B。

6．（2022·山东省滕州市第五中学高二阶段练习）电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（　　）

A．电磁炉是利用电磁波来工作的

B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的

C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的

D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的

【答案】A

【解析】A．电磁炉是利电磁感应原理和电流的热效应来工作的，故A错误，符合题意；

B．微波时电磁波的一部分，食物分子在微波的作用下剧烈震动，内能增大，温度升高，达到加热的目的，故B正确，不符合题意；

C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，故C正确，不符合题意；

D．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确，不符合题意。故选A。

7．（2022·山东省滕州市第五中学高二阶段练习）新冠病毒会引起体温升高、肺炎等症状，人们往往通过红外测温技术和X射线透视技术来检测病情。下列说法正确的是（　　）

A．红外测温技术利用了红外线的荧光效应

B．使用红外体温计测温时一定要与人体接触

C．X射线可以透视是因为它的波长较长，容易发生明显衍射，可以绕过人体继续传播

D．X射线可以透视是因为它能够穿透物质，所以可用来检查人体内部器官

【答案】D

【解析】A．红外测温技术利用了红外线的热效应，故A错误；

B．红外体温计测温是通过接收人体辐射的红外线进行测温，故使用过程中不需要与人体接触，故B错误；

CD．X射线可以透视是因为其有较强的穿透能力，医学上检查人体内部器官和透视人体，故C错误，D正确；

故选D。

二．多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

8．（2022·山东省滕州市第五中学高二阶段练习）下列说法中正确的是（　　）

A．新冠肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强

B．用 射线照射作物种子，使种子内的遗传物质发生变异，培育优良品种

C．微波有很强的热效应，所以用微波炉加热食物

D．一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关

【答案】BD

【解析】A．医院用X光进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力较强的，γ射线的穿透能力最强，A错误；

B． 射线具有很高的能量，可以用来培育优良品种，B正确；

C．微波几乎没有热效应，C错误；

D．一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关，D正确。故选BD。

9．（2022·山东省滕州市第五中学高二阶段练习）下列说法正确的是（　　）

A．LC振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半

B．LC振荡回路中，振荡电流为零时，电场能为零

C．在电磁波接收过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制

D．电视信号的发射、接收过程为：景物→电信号→电磁波→电信号→图像

【答案】AD

【解析】AB．LC振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半，振荡电流为零时，电容器所带电荷量最大，电场能最大，A正确，B错误；

C．在电磁波接收过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调，C错误；

D．由无线电波的发射、接收过程知，D正确。故选AD。

10．（2021·全国·高二课时练习）如图甲所示的LC电路中，保持L不变，改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A．图甲时刻回路中的磁场能正在变大

B．曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的2倍

C．曲线2对应的电容器所带最大电荷量与曲线1对应的电容器所带的最大电荷量相等

D．曲线2对应的电流最大时，曲线1对应的电流也一定最大

【答案】AD

【解析】A．图甲中对线圈应用安培定则可知，电流从电容器的上极板流出，则电容器正在放电，电场能转化为磁场能，则回路中的磁场能正在变大，A正确；

B．由图乙可知，曲线2的振荡周期为曲线1的2倍，根据公式可知，曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的4倍，B错误；

C．根据电容的定义式可得

由于改变电容器的电容前后电容器两端的最大电压相同，且曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的4倍，可知曲线2对应的电容器所带最大电荷量是曲线1对应的电容器所带最大电荷量的4倍，C错误；

D．曲线2对应的电流最大时，电容器两端的电压为0，由图乙可知此时曲线1对应的电容器两端的电压也为0，即曲线1对应的电流也最大，D正确。故选AD。

第Ⅱ卷  （非选择题  共57分）

三、非选择题（共57分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

11．（6分）（2022·全国·高三课时练习）在LC振荡电路中，如果已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，为纵坐标的坐标纸上，如图中用“×”表示的点。

(1)T、L、C的关系为______；

(2)根据图中给出的数据点作出与C的关系图线______；

(3)求得L的值是______。

【答案】          如解析图所示     （都算对）

【解析】 (1)[1]将LC电路的周期公式变换为

(2)[2]从而认识到图线为一条过坐标原点的直线，图像的斜率为，则

正确作出图线如图

(3)[3]由计算出L的平均值为范围内的某一数值。

12．（9分）（2021·全国·高二课时练习）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：

①上表中的_____________，____________。

②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，接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%。

①若用该装置给充电功率为10W的电池充电，则损失的功率为_____________。

②若把甲线圈接入电压为220V的电源，测得该线圈中的电流为。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______________。

（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_________。

【答案】     发射     C     8     64               15     仪器体积过大，对人体有伤害、传输距离太短等

【解析】（1[1]无线传输能量主要涉及能量的发射、传播和接收。

（2）[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。C正确。

（3）[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

当时

即表中

[4] 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

所以当时，求得，因此表中

[5] 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

（4）[6]设输入甲线圈的功率为，乙线圈中用电器获得的功率为，由题意

则损失的功率

[7]由

可知，甲线圈的电功率

乙线圈中用电器获得的功率

因此灯泡的功率

（5）[8]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。

13．（12分）（2021·陕西·富县高级中学高二期中）实验室里有一水平放置的平行板电容器,其电容C=1μF。在两极板带有一定电荷量时,发现一粉尘恰好静止在两极板间。还有一个自感系数L=0.1mH的电感器，现连成如图所示的电路，试分析以下两个问题：（重力加速度为g）

（1）从S闭合时开始计时，经过2π×10-5 s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少?（假设此时粉尘未到达极板）

（2）当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大?

【答案】（1）0；（2）g

【解析】（1）LC振荡电路的周期为

因此t=2π×10-5 s时，LC振荡电路恰好经历一个周期，此时电容器两极板间场强的大小、方向均与初始时刻相同，所以此时粉尘所受合外力为0，加速度大小为0。       

（2）电容器放电过程中，两极板的电荷量减小，电路中的电流增大，当电流最大时，两极板的电荷量为零，极板间电场强度为零，此时粉尘只受重力，其加速度大小为g。

14．（12分）（2021·全国·高三课时练习）如图所示，线圈的自感系数0.1H，电容器的电容40，电阻R的阻值3Ω，电源电动势1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻，请画出电感线圈中电流I随时间t变化的图像，并标明关键点的坐标值。

【答案】

【解析】在开关闭合时，电流是从a流向b，通过L的电流为

当断开开关后电流在LC电路中振荡，周期为

则振动图像如图；

15．（18分）（2021·全国·高二课时练习）如图所示的电路中，电容器的电容C＝1 μF，线圈的自感系数L＝0.1 mH，先将开关S拨至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止，然后将开关S拨至b，求：（g取10 m/s2，π取3.14，研究过程中油滴不与极板接触）

（1）至少经过多长时间，油滴的加速度最大？

（2）当油滴的加速度为何值时，LC回路中的磁场能最大？

【答案】（1）3.14×10－5 s；（2）10 m/s2

【解析】（1）当S拨至a时，油滴受力平衡，可知油滴带负电。

当S拨至b时，LC回路中有电流，其振荡周期为T＝2π＝2×3.14×s＝6.28×10－5 s

当电容器恰好反向充电结束时，油滴所受静电力向下且最大，此时油滴受到的合力最大，加速度最大，至少经过的时间为t＝＝3.14×10－5 s

（2）LC回路中的磁场能最大时，电流最大，电容器所带电荷量为0，油滴只受重力作用，油滴的加速度为

g＝10 m/s2