高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 磁场对运动电荷的作用力当堂达标检测题

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第四章 电磁振荡与电磁波 综合练习2（含解析）
1.LC振荡电路的振荡周期为T，时刻电流方向如图所示，此时电容器不带电.下列图像正确的是( )
A.B.
C.D.
2.2020年我国将全面进入万物互联的商用网络新时代，即时代.所谓是指第五代通信技术，采用（）频段的无线电波.现行的第四代移动通信技术，其频段范围是.网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达（为的英文缩写，即比特率、比特/秒），是网络的50~100倍.下列说法正确的是( )
A．信号和信号都是纵波
B．信号更容易发生明显的衍射现象
C．信号和信号相遇能发生稳定干涉现象
D．信号比信号在真空中的传播速度快
3.关于电磁波的应用，下列说法不正确的是( )
A.医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
B.工业上利用γ射线检查金属部件内部有无砂眼或裂缝
C.刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短、分辨率高
D.卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为红外线衍射能力较强
4.当前，新型冠状病毒在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用.红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染(不用接触被测物体)的特点.下列关于红外测温枪的说法中正确的是( )
A.红外测温枪的工作原理和水银体温计测量原理一样都是利用热胀冷缩原理
B.红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温
C.红外测温枪利用了一切物体都在不停地发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高发射红外线强度就越大
D.红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
5.“风云二号”卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这利用了红外线的( )
A.穿透性B.热效应C.可见性D.化学效应
6.5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展5G网络.5G网络使用的无线电波通信频率是在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段(如图所示)，比目前4G及以下网络(通信频率在0.3~3.0 GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率.未来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10 Gbps(bps为bits per secnd的英文缩写，即比特率、比特/秒)，是4G网络的50~100倍.关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是( )
A.在真空中的传播速度更快B.在真空中的波长更长
C.衍射的本领更强D.频率更高，相同时间传递的信息量更大
7.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.公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)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( )
A.IC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
D.IC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
8.下列说法正确的是( )
A.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
B.只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波
C.电磁波必须依赖于介质传播
D.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直，且与波的传播方向垂直
9.一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，从电容器上电压达到最大值开始计时，则有( )
A.至少经过，磁场能达到最大
B.至少经过，磁场能达到最大
C.在时间内，电路中的平均电流为
D.在时间内，电容器放出的电荷量为
10.关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是( )
A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路
B.为了使振荡电路有效地向外辐射能量，必须是开放电路
C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强
D.要使电视机的屏上有图像，必须要有检波过程
11.在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种.如图甲所示有两幅图.在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如图乙所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器.以下关于电磁波的发射和接收的说法中，正确的是( )
A.在电磁波的发射技术中，甲图中A是调幅波
B.在电磁波的发射技术中，甲图中B是调幅波
C.乙图中a是电容器，用来通高频阻低频，b是电感器，用来阻高频通低频
D.乙图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来阻高频通低频
12.电磁波在医院得到了广泛应用，关于电磁波的某些特性，下列说法正确的是( )
A.红外线测温仪，是利用了红外线波长较长的特性
B.胸透又称荧光透视，是利用X射线具有穿透性、荧光性和摄影效应的特性
C.伽马手术刀治疗癌症是利用γ射线穿透力强、能量高的特性
D.医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性
13.LC振荡电路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示，则( )
A.在时刻，电路中的电流最大B.在时刻，电路的磁场能最大
C.从至时刻，电路的电场能不断增大D.从至时刻，电容器带的电荷量不断增多
答案以及解析
1.答案：D
解析：根据题意，时刻，极板上电荷量为零，电场强度为零，电场能为零，磁场能最强，振荡电流最大，电容器即将进行反向充电，电场强度增大且由b指向a.由于能量是标量，所以线圈中磁场能的图像应该始终在横轴上方.故本题选D.
2.答案：B
解析：电磁波均为横波，选项A错误；因5G信号的频率更髙，则波长小，故4G信号更容易发生明显的衍射现象，选项B正确；两种不同频率的波不能发生干涉，选项C错误；任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，选项D错误.
3.答案：A
解析：紫外线能量高，可以破坏细胞核中的物质，医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，A不正确；γ射线具有较强的穿透性，故工业上利用γ射线检查金属内部有无砂眼，B正确；刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，衍射条纹间距小，分辨率高，C正确；红外线的波长长，衍射能力较强，D正确.
4.答案：C
解析：红外就是红外线，自然界所有的物体，无时无刻不在向外辐射能量，这些能量以电磁波的形式存在，红外测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用热胀冷缩原理工作的，A、B错误，C正确；红外线波长范围为，紫外线的波长范围为5~370 nm，故红外线的波长大于紫外线的波长，D错误.
5.答案：B
解析：红外线是不可见光，人眼无法觉察到，C错误.红外线的波长长，频率低，穿透能力较弱，A错误.红外线有很强的热效应，紫外线有很强的化学效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，卫星正是利用这一性质得到大气云层遥感图的，故B正确，D错误.
6.答案：D
解析：无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误；由公式可知，，频率变大，波长变短，，行射本领变弱，故B、C错误；无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确.
7.答案：B
解析：IC卡内部没有电池，其工作所需要的能量来自电磁感应产生的电流，故选项A错误；只有当读卡机发射的电磁波的频率和IC卡中LC振荡电路产生的电磁波的频率相同时，即达到电谐振时，LC电路中产生较大感应电流，IC卡才能有效工作，故选项B正确；若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，电磁波中有变化的磁场，线圈L仍会发生电磁感应现象，产生感应电流，故选项C错误；LC振荡电路可以发射电磁波，因此可以向读卡机传输自身的数据信息，故选项D错误.
8.答案：BD
解析：只有变化的电场（磁场）周围才能产生磁场（电场），并且均匀变化的电场（磁场）周围产生的磁场（电场）是稳定的，A错误；只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，电磁场就能由近及远地传播，形成电磁波，B正确；电磁波是周期性变化的电场与磁场交替激发由近及远传播的，所以传播不需要介质，C错误；变化的电场与变化的磁场共同产生电磁场，电磁波的电场强度与磁感应强度总是相互垂直的，且与传播方向垂直，D正确。
9.答案：BCD
解析：LC振荡电路的周期，电容器上电压达到最大时，开始放电，经时间，放电结束，此时电容器所带电荷量为零，电路中的电流最大，磁场最强，磁场能最大，故A错误，B正确.因为，所以电容器放出的电荷量，由可知，，故C、D正确.
10.答案：BCD
解析：为了有效地向空间辐射能量，必须是开放电路，故A错误、B正确.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，发生电谐振，接收电路中产生的振荡电流最强，故C正确.将信号从电磁波上下载下来的过程称为解调，又称为检波，故D正确.
11.答案：AC
解析：调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故A为调幅波，A正确，B错误；在交流电路中，电容器通高频阻低频，电感线圈通低频阻高频，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是电感器，故C正确，D错误.
12.答案：BCD
解析：红外线测温仪，是利用了红外线的热效应，故A错误；X射线具有穿透性、荧光性和摄影效应的特性，所以可以用来做胸透，故B正确；γ射线能量高、穿透力强，医院常用γ射线照射癌细胞治疗癌症，故C正确；医用紫外灭菌灯是利用了紫外线的消毒特性，故D正确.
13.答案：BC
解析：在时刻电路中电容器两端的电压最大，故两极板之间的电场最强，电场能最大，根据能量守恒可知此时磁场能最小，故在时刻电路中的电流为0，故A错误；在时刻电路中电容器两端的电压为0，两极板之间的电场强度为0，故电场能为0，根据能量守恒可知此时磁场能最大，故B正确；从至时刻，电容器两端的电压逐渐增大，故两极板之间的电场逐渐增强，则电路的电场能不断增大，故C正确；从至时刻，电容器两端的电压逐渐减小，根据可知电容器带的电荷量不断减小，故D错误.