2024年高考物理选择性必修第二册大一轮复习：第四章综合评估

这是一份2024年高考物理选择性必修第二册大一轮复习：第四章综合评估，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第四章综合评估一、选择题(本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　D　)A．红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上检查人体的内部器官B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C．电磁波中频率最大的是γ射线，最容易用它来观察衍射现象D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光解析：X射线有很强的穿透本领，常用于医学上检查人体的内部器官，红外线穿透本领很弱，A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；电磁波中频率最大的是γ射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，C错误；紫外线和X射线都具有明显的化学效应，可以使感光底片感光，D正确。2.LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则(　B　)A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流方向由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．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b解析：由安培定则可知，电流方向由b向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，电流由b向a，所以电容器下极板带正电，电容器上极板带负电，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，电流由b向a，所以电容器上极板带正电，故C、D错误。故选B。3．中国制造的首款具有“隐身能力”和强大攻击力的第五代作战飞机“歼20”如图所示。隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是(　B　)A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它B．使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击解析：现在还没有真正的隐蔽色，A错误；使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现，B正确；使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上会产生感应电流，C错误；高温物体辐射很强的红外线，D错误。故选B。4．一品牌双波段(中、短波段)收音机的接收电路原理简化结构如图所示，通过切换开关S和旋转可变电容器动片来改变LC回路中的电感L和电容C，从而实现接收不同波段的信号。则(　D　)A．调制过程是指通过调节L、C,使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等B．接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时,接收电路将无法接收该电磁波C．使S接b 且动片完全旋入,可接收到波长最短的电磁波D．使S从b 打到a,同时动片旋出,接收到的电磁波频率可能不变解析：调制是一种将信号注入载波，以此信号对载波加以调制的技术，以便将原始信号转变成适合传送的电波信号，调制的作用是把消息置入消息载体，便于传输或处理，调谐过程是通过调节L、C，使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等，故A错误；接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时，该电磁波在接收电路中引起的振荡电流不强，但仍可接收到该电磁波，故B错误；频率越大接收到的波长越短，S接b时L小，动片完全旋出时C小，由公式f＝知，可接收到波长最短的电磁波；同理，S接a时L大，动片完全旋出时C小，接收电路的固有频率可能不变，接收到的电磁波频率可能不变，故C错误，D正确。故选D。5.电磁辐射是一种复合的电磁波，以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。《环境电磁波卫生标准》等法规规定：当电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不超过0.15 W/m2时，对人体没有任何影响。某办公区域内采用如图所示的无线路由器，若它的电磁辐射功率是7.5 W，则人体与该装置的安全距离至少为(　A　)A．2.0 m    B．3.0 m    C．4.0 m    D．6.0 m解析：根据题意，电磁辐射强度等于单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量，设人体与该装置的安全距离至少为x，即P＝，代入数据解得人体与该装置的安全距离至少为x≈2.0 m，故A正确，B、C、D错误。故选A。6．近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读或写入信息。下列说法正确的是(　C　)A．LC电路的电容器在充电时，电流增大B．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大C．LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振解析：LC电路的电容器在充电时，电流减小，故A错误；增大LC电路中电容器两极板间距离，电容器的电容会变小，根据T＝2π可知，LC电路的振荡周期将减小，故B错误；LC电路中，电容器充电时，电流减小得越来越快，线圈中的自感电动势增大，故C正确；电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，故D错误。7．5G技术是“第五代移动通信技术”的简称，采用了3 300～5 000 MHz(1 M＝106)频段的无线电波，某发射5G无线电波的LC电磁振荡电路如图所示。下列说法正确的是(　D　)A．无线电波的频率越大，在真空中传播的速度越大B．5G通信技术采用的无线电波属于毫米波C．图示时刻，电感线圈储存的磁场能正在增加D．图示时刻，电容器两极板带的电荷量正在增加解析：无线电波在真空中传播的速度都等于光速，故A错误；5G通信技术采用了3 300～5 000 MHz(1 M＝106)频段的无线电波，由c＝fλ可知5G通信技术采用的无线电波属于厘米波，故B错误；图示时刻，电容器正在充电，磁场能转化为电场能，所以电感线圈储存的磁场能正在减小，电容器两极板带的电荷量正在增加，故C错误，D正确。故选D。8．(2023·山东枣庄高二统考期末)电磁波已广泛应用在很多领域。下列关于电磁波的说法正确的是(　AD　)A．在电磁波的可见光区，紫光的折射率比红光大B．电磁波不能产生偏振现象C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出磁场，空间将产生电磁波D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论解析：光的波长越大，在同一介质中折射率越小，在电磁波的可见光区，紫光的波长比红光的小，因此紫光的折射率比红光大，A正确；因电磁波是横波，所以电磁波能产生偏振现象，B错误；均匀变化的电场能激发出恒定的磁场，恒定的磁场不能产生电场，麦克斯韦认为周期性变化的电场在空间引起周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又在空间引起周期性变化的电场，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，空间将产生电磁波，C错误；赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，D正确。故选AD。9．以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者号”创造了10 909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是(　BD　)A．“奋斗者号”与“探索一号”通信的信息载体属于横波B．“奋斗者号”与“沧海号”通信的信息载体属于横波C．“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波来实现D．“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程解析：由题知，“奋斗者号”与“探索一号”通信是通过水声通信，故信息载体属于纵波，故A错误；由题知，“奋斗者号”与“沧海号”通信是通过无线蓝绿光通信，故信息载体属于横波，故B正确；因为太空中没有介质，故机械波无法传播，所以“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁波来实现，故C错误；传递信息的过程也是传递能量的过程，故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程，故D正确。故选BD。10．(2023·山东青岛第十七中学高二校考)用如图所示的电路做电磁振荡实验，下列说法正确的是(　AC　)A．单刀双掷开关S拨到1时，电容器C被充电，其上极板带正电B．单刀双掷开关S拨到2，电容器放电过程中，电感线圈L产生的自感电动势造成电路中电流减小C．电容器C放电的过程中，线圈L产生的磁场增强D．减小电容器C的正对面积，振荡电流的周期将变大解析：由图可知单刀双掷开关S拨到1时，电容器C被充电，其上极板带正电，A正确；单刀双掷开关S拨到2，电容器放电过程中，电流逐渐增大，B错误；电容器C放电的过程中，电场能减小，磁场能增大，线圈L产生的磁场增强，C正确；根据C＝可知减小电容器C的正对面积，电容减小，根据T＝2π可知振荡电流的周期将变小，D错误。故选AC。二、非选择题(本题共5小题，共54分)11．(8分)飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5 kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若接收电路是由LC电路组成的，其中该接收装置内线圈的电感L＝4.0 mH，此时产生电谐振的电容多大？答案：8 000 m　4.5×10－9 F解析：由公式v＝λf得：λ＝＝ m＝8 000 m，由公式f＝得：C＝＝ F≈4.5×10－9 F。12．(10分)某无线电广播的中波波段波长限定在300～3 000 m的范围内。为了避免邻近电台的干扰，两个电台的频率范围至少应相差104 Hz，则此波段中最多能容纳的电台数约为多少个？答案：91个解析：由频率f＝可知，当波长为300 m时，频率：f1＝ Hz＝1×106 Hz，当波长为3 000 m时，频率：f2＝ Hz＝1×105 Hz，电台数：n＝＋1＝＋1＝91个。13．(10分)某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示。该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s，求：(1)该中波和微波的波长各是多少？(2)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？答案：(1)750 m　0.75 m　(2)中波的接收效果更好，因为中波的波长较长，衍射现象明显解析：(1)波长、波速、频率之间的关系c＝λf，由λ＝知，中波的波长λ1＝ m＝750 m，而微波的波长λ2＝ m＝0.75 m；(2)要发生明显的波衍射现象，则波长必须与障碍物尺寸差不多，两种波的接收效果明显不同，波长越长的波接收效果越好，因此中波接收效果更好。14．(12分)国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。答案：λfΔt解析：电磁波在月壤层的传播速度为v＝λf，电磁波在Δt时间内传播的距离为2d＝vΔt，解得月壤层的厚度为d＝λfΔt。15．(14分)如图所示，线圈的自感系数L＝0.5 mH，电容器的电容C＝0.2 μF。电源电动势E＝4 V，电阻的阻值R＝10 Ω，不计线圈和电源的内阻，闭合开关S，待电路中电流稳定后断开S。求：(1)LC回路的振荡频率；(2)LC回路振荡电流的有效值；(3)从断开S到电容器上极板带正电荷最多所经历的最短时间。答案：(1)1.6×104 Hz　(2)0.28 A(3)4.7×10－5 s解析：(1)根据f＝，可求得频率为f＝1.6×104 Hz。(2)LC回路的最大电流为Im＝＝0.4 A，振荡电流产生正弦式交变电流，I＝≈0.28 A。(3)由T＝，得T＝6.25×10－5 s，当S断开时，电容器上的带电荷量为零，然后电容器开始充电，且下极板带正电，故当电容器上极板带正电荷量最大，经历的最短时间为t＝T＝4.7×10－5 s。