人教版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波综合与测试同步练习题

第四章　过关检测

(时间：90分钟　满分：100分)

一、选择题Ⅰ(本题共6小题，每题4分，共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)

1.一台简单收音机的收音过程至少要经过哪两个过程(　　)

A.调幅和检波 

B.调制和检波

C.调谐和解调 

D.调谐和调幅

2.古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等。关于声音与光，下列说法正确的是(　　)

A.声音和光都是机械波

B.声音和光都是电磁波

C.声音是机械波，光是电磁波

D.声音是电磁波，光是机械波

3.对于机械波和电磁波的比较，下列说法正确的是(　　)

A.它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象

B.它们在本质上是相同的，只是频率不同而已

C.它们可能是横波，也可能是纵波

D.机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只与频率有关

4.一种电磁波入射到半径为1 m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱(如图)中的(　　)

A.可见光

B.γ射线

C.无线电波

D.紫外线

5.某收音机的调谐范围是从f1=550 kHz至f2=1 650 kHz，在它的调谐电路里，若自感系数不变，则可变电容器的对应电容之比C1∶C2是(　　)

A.9 

B.

C.3 

D.

6.梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波(　　)

A.是纵波

B.不能在真空中传播

C.只能沿着梳子摇动的方向传播

D.在空气中的传播速度约为3×108 m/s

二、选择题Ⅱ(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目7.某LC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.t2时刻至t3时刻，电路的电场能不断增大

D.t3时刻至t4时刻，电容器的电荷量不断增大

8.关于电磁波谱，下列说法正确的是(　　)

A.波长不同的电磁波在本质上完全相同

B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象

C.电磁波谱的频带很宽

D.电磁波的波长很短，所以电磁波谱的频带很窄

9.下列关于无线电广播的叙述，正确的是(　　)

A.发射无线电广播信号必须采用调频方式

B.发射无线电广播信号必须进行调制

C.接收无线电广播信号必须进行调谐

D.接收到无线电广播信号必须进行解调才能由扬声器播放

10.下列关于雷达的说法正确的是(　　)

A.雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备

B.电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的

C.雷达要确定较远物体的位置，使用的是长波段的无线电波

D.雷达每次发射无线电波的时间约为10-6 s

三、非选择题(本题共7小题，共60分)

11.(4分)如图所示，LC振荡电路中振荡电流的周期为2×10-2 s，自振荡电流沿逆时针方向达最大值时开始计时，当t=3.4×10-2 s时，电容器正处于　　　　(选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态，这时电容器的上极板　　　　　　(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。 

12.(4分)某电台发射频率为500 kHz的无线电波，其发射功率为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　　　　。 

13.(6分)现有甲、乙两个光源，一个能产生红外线，一个能产生紫外线，但是光源上无任何标志，小明为了区分它们，就取来一张100元的钞票，发现当钞票放在甲灯下时，钞票上显出闪亮的荧光标记，放在乙灯下钞票很快变热，但是不能看出荧光标记。

甲

乙

丙

(1)由小明的实验可知甲灯为　　　　灯，乙灯的光具有　　　　。 

(2)如图乙所示，他又用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃　　　　。 

(3)如图丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光。他这次实验是为了探究　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

14.(6分)请回答以下问题。

(1)红外体温计不与人体接触就能测体温，为什么?

(2)一切物体都在不停地辐射红外线，为什么在冰窖中我们会感到很冷?

(3)红外遥感有哪些方面的应用?

15.(12分)下图为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙。雷达在何方发现了目标?目标与雷达相距多远?

16.(14分)如图所示，线圈的自感系数为3 μH，在线圈的中间有抽头2，电容器的电容可在150~300 pF之间变化，S为转换开关。求此回路的最大周期和最大频率。

17.(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 μF，灯泡D的规格是“4 V　2 W”。开关S闭合后，灯泡正常发光，S断开后，LC中产生振荡电流。若从S断开开始计时，求：

(1)当t=×10-3 s时，电容器的右极板带的电荷种类；

(2)当t=π×10-3 s时，LC电路中的电流。

参考答案

1.C　调谐的过程是选出电台的过程，而解调的过程则是把声音信号从高频电流信号中“检”出的过程。选项C正确。

2.C　声音必须在介质中传播，是一种机械波；光可以在真空中传播，是一种电磁波，选项C正确。

3.A　机械波和电磁波都具有波共有的特性，但它们有本质的区别，它们的产生、传播条件等都不同，电磁波是横波，机械波有横波和纵波，故选项A正确，B、C错误；机械波的传播速度只取决于介质，而电磁波在真空中传播速度相同，在不同介质中传播速度不同，传播速度与介质及频率均有关，选项D错误。

4.C　当电磁波波长较长时，电磁波发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸大小跟电磁波的波长差不多或比波长还要小。由题图可知，电磁波中的无线电波波长范围是104~10-3 m，红外线波长范围是10-3~10-7 m，可见光、紫外线、γ射线的波长更短，所以只有无线电波才符合条件，选项C正确。

5.A　根据LC电路的固有频率公式f=，得C=，所以可变电容器电容的最大值与最小值之比=9，选项A正确。

6.D　摇动的梳子在空中产生电磁波，电磁波是横波，选项A错误；电磁波能在真空中传播，选项B错误；电磁波传播的方向与振动方向垂直，选项C错误；电磁波在空气中传播的速度约为3×108 m/s，选项D正确。

7.BC　t1时刻电容器两端电压最高，电路中振荡电流为零，选项A错误；t2时刻电压为零，电路中振荡电流最大，磁场能最大，选项B正确；t2时刻至t3时刻的过程中，电容器两端电压增大，电荷量增多，电场能增大，选项C正确；t3时刻至t4时刻的过程中，电压减小，电荷量不断减小，选项D错误。

8.AC　电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长或频率不同而已，选项A正确，B错误；其中波长最长的波跟波长最短的波之间的频率相差近1020倍，所以电磁波谱的频带很宽，选项C正确，D错误。

9.BCD　发射无线电广播信号必须经过调制，可以采用调频方式，也可以采用调幅方式，选项A错误，B正确；接收无线电广播信号必须经过调谐，即选台，选项C正确；由于无线电波中有高频信号，所以要经过解调将低频信号检出来，才能由扬声器播放，选项D正确。

10.ABD　选项A、B是正确的；波长短的电磁波，传播的直线性好，有利于用电磁波定位，因此雷达用的是微波，选项C错误；雷达每次发射无线电波的时间一般不超过1 μs，选项D正确。

11.【答案】充电　带正电

【解析】根据题意画出此LC电路的振荡电流随时间的变化图像如图所示。

结合图像，t=3.4×10-2 s时刻设为图像中的P点，则该时刻正处于反向电流的减小过程，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电。

12.【答案】600 m　2×10-6 J

【解析】由c=λf知，λ= m=600 m。

设每秒钟每平方米上获得的能量为E，则E·4πR2=Pt，

所以E= J=2×10-6 J。

13.【答案】(1)紫外线　热效应　(2)反射　(3)紫外线能否透过玻璃

14.【答案】(1)一切物体都在不停地辐射红外线，且温度越高，发射的红外线越强，人体当然也是这样，这就是红外体温计的原理。因此红外体温计不与人体接触就可测体温。

(2)在冰窖中四周为冰，温度较低，它向外辐射红外线的本领比人体弱，显然在冰窖中，人体同样时间内向外辐射红外线比接收的冰辐射的红外线要多，因此会感觉越来越冷。

(3)红外遥感技术有着广泛的应用。如利用红外遥感可以在飞机或卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等，红外遥感在军事上的应用也十分重要。

15.【答案】西方　300 km

【解析】雷达向东方发射电磁波时，没有反射回来的信号，向西方发射时，有反射回来的信号，所以目标在西方。

目标到雷达的距离d= m=300 km。

16.【答案】1.88×10-7 s　1.06×107 Hz

【解析】根据T=2π得

Tmax=2π=2π s=1.88×10-7 s。

根据f=得fmax= Hz=1.06×107 Hz。

17.【答案】(1)正电　(2)0.5 A

【解析】S断开后，由T=2π知

T=2π s=2π×10-3 s。

(1)t=×10-3 s=T。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。在此过程中对电容器充电，右极板带正电。

(2)t=π×10-3 s=，此时电流亦为最大，与没有断开开关时的电流大小相等，

则I==0.5 A。