(新高考)高考物理一轮复习课时加练第13章　微专题85　电磁振荡与电磁波　传感器 (含解析)

微专题85　电磁振荡与电磁波　传感器

1．理解麦克斯韦电磁场理论，会分析LC振荡电路的振荡过程.2.理解电磁波发射和接收的几个过程，知道各电磁波的特点.3.掌握几种常见传感器的使用方法，会制作简单的控制电路．

1．下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是(　　)

A．变化的磁场产生的电场一定是变化的

B．不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场

C．稳定的磁场产生不稳定的电场

D．周期性变化的磁场在周围空间产生变化的电场

答案　D

解析　均匀变化的磁场产生稳定的电场，非均匀变化的磁场产生变化的电场，稳定的磁场不会产生电场，故A、C错误；不均匀变化的电场，产生变化的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，故B错误；周期性变化的磁场在周围空间产生周期性变化的电场，故D正确．

2．关于电磁波谱及其应用的解释，下列说法中不正确的是(　　)

A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变

B．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用

C．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点

D．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高

答案　B

解析　X射线具有较强的穿透能力，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，故A正确；紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应，故B错误；红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现象，从而通过接收到的红外线来感知物体，故C正确；根据电磁波谱可知，γ射线是波长最短而频率最高的电磁波，它比X射线的频率还要高，故D正确．

3．“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”(蓝牙属于电磁波)，麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作．下列说法正确的是(　　)

A．扩音器直接接收到了来自麦克风的声波信号

B．为了将信号发射出去，先要进行调制

C．扩音器接收电磁波时，通过解调来使接收电路中出现电谐振现象

D．载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播得越快

答案　B

解析　无线麦克风有一个无线电发射装置，可以把声音信号转化成电磁波信号，再发射出去，故A错误；为了将信号发射出去，需要把声音信号加到高频电磁波中，这个过程叫作调制，故B正确；扩音器接收电磁波时，需要接收电磁波的LC振荡电路的固有频率与电磁波的频率相同，从而发生电谐振，这个过程叫作调谐，故C错误；真空中任何频率电磁波的波速都等于光速，故D错误．

4．(2023·重庆市月考)可见光的波长范围大约在400～750 nm，电磁波在真空中传播速度为3×108 m/s，普朗克常量为h＝6.6×10－34 J·s，下列说法中不正确的是(　　)

A．与红外线相比，波长为10 m的电磁波不易发生衍射

B．波长为270 nm的电磁波为紫外光

C．可见光频率大小的数量级可达到1014

D．X射线的波长短，可用来进行人体透视

答案　A

解析　波长10 m的电磁波，其波长比红外线长，更容易发生衍射，故A错误；波长为400 nm的可见光为紫光，故波长为270 nm的电磁波为紫外光，故B正确；由公式c＝λf可知，若可见光的波长为500 nm时，可得其频率为f＝＝ Hz＝6×1014 Hz，故可见光频率大小的数量级可达到1014 Hz，故C正确；X射线的波长较短，频率较高，穿透能力较强，可用来进行人体透视，故D正确．

5．振荡电路在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有广泛应用．如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，t＝0.3 s时的电流方向如图甲所示，下列说法正确的是(　　)

A．在0～0.5 s内，电容器在放电

B．在t＝0.8 s时，P点电势比Q点高

C．在1.0～1.5 s内，电场能正在转化成磁场能

D．在1.5～2.0 s内，振荡电路中的电流在减小

答案　B

解析　由题图可知，在0～0.5 s，电容器上电荷量正在增加，说明电容器正在充电，故A错误；由于0～0.5 s时电流流向电容器上极板，故说明上极板为正极板，在t＝0.8 s时，电容器上电荷量在减少，电容器在放电，电流由P流向Q，故P点电势高，故B正确；在1.0～1.5 s内，电荷量在反向增大，说明电容器在反向充电，此时磁场能正在转化为电场能，故C错误；在1.5～2.0 s内，电荷量在反向减少，说明电容器在放电，则振荡电路中的电流在增大，故D错误．

6．(2023·黑龙江哈尔滨市检测)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u随时间t变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是(　　)

A．曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的2倍

B．图甲时刻回路中的磁场能正在变大

C．曲线2对应电容器所带最大电荷量与曲线1对应电容器所带最大电荷量相等

D．曲线2对应的电流最大时，曲线1对应的电流可能为零

答案　B

解析　由题图乙可知，曲线2的振荡周期是曲线1的2倍，根据公式T＝2π可知曲线2对应的电容器的电容为曲线1对应的电容器的电容的4倍，故A错误；根据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，磁场能正在变大，故B正确；根据电容的定义式C＝可得Q＝CU，改变电容器电容前后电容器两端的最大电压相同，曲线2对应的电容器的电容为曲线1对应电容器的电容的4倍，可知曲线2对应的电容器所带最大电荷量是曲线1的4倍，故C错误；曲线2对应的电流最大时，电容器两端的电压为零，由题图乙可知此时曲线1对应的电容器两端的电压也为零，曲线1对应的电流也最大，故D错误．

7．(2023·山东枣庄市模拟)某热敏电阻的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示，某同学用该热敏电阻制作的简易火灾自动报警器电路图如图乙所示．请回答以下问题：

(1)为使温度在升高到报警温度时，报警器响起，单刀双掷开关C应该接________(选填“a”或“b”)．

(2)为实现温度升高到60 ℃时报警器响起的目的，该同学先把热敏电阻放入60 ℃的恒温水中，然后调节滑动变阻器的电阻，直到报警器响起．在闭合两开关S1、S2之前，该同学还应将滑动变阻器的滑片滑至最________(选填“左端”或“右端”)．

(3)已知直流电源电动势E1＝18 V，内阻不计．若继电器线圈ed电阻忽略不计，流过继电器线圈的电流I0≥10 mA才会报警，欲使温度升高到60 ℃时报警器响起，则滑动变阻器接入电路的阻值应该是________ Ω.

答案　(1)a　(2)左端　(3)1 220

解析　(1)由题图甲可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在温度升高的过程中题图乙中电流增大，继电器线圈在铁片处的磁感应强度增大，铁片受到的作用力增大，将向左移动，要使报警器响起，单刀双掷开关C应该接a；

(2)在闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大，即应将滑动变阻器的滑片滑至最左端；

(3)由题图甲可知，温度升高到60 ℃时热敏电阻的阻值为580 Ω，由闭合电路欧姆定律得I0＝

解得R滑＝－R＝ Ω－580 Ω＝1 220 Ω.