新高考物理一轮复习巩固练（含解析）：第13章第3练电磁振荡与电磁波

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1．使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为(2.4～2.48)×109 Hz。已知可见光的波段为(3.9～7.5)×1014 Hz，则蓝牙通信的电磁波( )
A．是蓝光
B．波长比可见光短
C．比可见光更容易发生衍射现象
D．在真空中的传播速度比可见光小
2．(2023·辽宁锦州市模拟)5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特点之一为具有超高速的数据传播速率，5G信号一般采用3.3×109～6×109 Hz频段的无线电波，而第四代移动通信技术4G采用的是1.88×109～2.64×109 Hz频段的无线电波，则下列说法正确的是( )
A．空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象
B．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
D．5G信号比4G信号波长更长
3．(多选)下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中正确的是( )
A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C．经过调制后的电磁波在空间传播的波长一定不变
D．经过调制后的电磁波在空间传播的波长可能改变
4．(多选)(2023·北京市海淀区期末)各种电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了。关于电磁波的应用，下列说法中正确的有( )
A．控制电视、空调的遥控器使用的是红外线
B．银行和商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是X射线
C．手机通话使用的是无线电波
D．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线
5.(2023·河北省三模)如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻( )
A．振荡电流i在增大
B．电容器上的电荷量增多
C．磁场能正在向电场能转化
D．电容器两极板间电压在增大
6．(2023·浙江省稽阳联谊学校联考)金属探测仪被很多考试的考场应用，从而营造了公平的考试环境。如图甲为某一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图乙所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是( )
A．此时电容器中的电场能正在减小
B．此时线圈中的自感电动势正在减小
C．此时电路中电流沿顺时针方向且LC振荡电路中电流减小
D．若LC振荡电路中的电感变小，其振荡频率也变小
7．(2023·山东泰安市模拟)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )
A．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时人体温度较低，不发射红外线，导致无法使用
B．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康
C．X射线、γ射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应
D．手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象
8．(2024·浙江宁波市光华学校开学考)某同学自己绕制天线线圈，制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他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。为了收到这个电台，他应该( )
A．增加线圈匝数
B．减少线圈匝数
C．换用其他材料的线圈
D．换一个信号更好的位置
9．(2023·重庆市模拟)某收音机中的LC振荡电路，由固定线圈和可调电容器组成，能够产生频率范围为f到kf(k>1)的电磁振荡。可调电容器的最大电容和最小电容之比为( )
A．k4 B．k3 C．k2 D．k
10．(多选)(2023·广东佛山市三模)如图(a)所示的LC振荡电路中，电容器C极板上的带电荷量q随时间t变化的规律如图(b)所示，则该振荡电路( )
A．0～1×10－6 s电容器处于放电过程
B．t＝2×10－6 s时磁场能最大
C．增大电容器C的板间距，则周期会增大
D．t＝4×10－6 s时，电路中电流为零
11．(2024·江苏省模拟)为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如图所示装置。当开关S从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率，进而再获知电容C的值(L值已知)，从而测量油罐内的液面高度。下列分析判断正确的是( )
A．该装置适用于测量任意种类液体的液面高度
B．该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关
C．当装置使用过久，电源电动势减小时，测量的液面高度比真实值偏小
D．当储物罐内的液面高度降低时，所测到的LC回路中电流的振荡频率变小
12.(2023·辽宁省实验中学模拟)在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，电流计G可视为理想电表，先将开关S置于a处，待电路稳定后将开关S移至b处同时开始计时，电感线圈L和电容器C组成振荡电路，其振荡周期为T。下列说法正确的是( )
A．开关S刚移至b处，电流计G中将有从左向右的电流经过
B．0～eq \f(T,4)过程中，电容器C放电，电容减小
C．t＝eq \f(T,4)时刻，电感线圈L中磁场能最大
D.eq \f(3T,4)～T过程中，电流计G的读数逐渐变大
第3练 电磁振荡与电磁波
1．C [根据题意可知，蓝牙通信的电磁波频率低于可见光频率，所以蓝牙通信的电磁波不可能是蓝光，故A错误；因为蓝牙通信的电磁波频率低于可见光频率，根据c＝λf可知，波长比可见光长，故B错误；因为波长比可见光长，所以更容易发生衍射现象，故C正确；所有电磁波在真空中传播速度都为光速，是一样的，故D错误。]
2．C [空间中的5G信号和4G信号的频率不同，不会产生干涉现象，故A错误；5G信号与4G信号所用的无线电波在真空中传播速度一样，均等于光速，故B错误；5G信号相比于4G信号的频率高，波长短，更不容易发生衍射，所以5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故C正确，D错误。]
3．AD [调制是把要发射的信号“加”到高频振荡电流上去，频率越高，传播信息能力越强，A正确；电磁波在空气中的传播速度接近光速且恒定不变，B错误；由v＝λf，知波长与波速和传播频率有关，C错误，D正确。]
4．AC [控制电视、空调的遥控器使用的是红外线，故A正确；银行和商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是紫外线，不是X射线，故B错误；手机通话使用的是无线电波，故C正确；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线，不是紫外线，故D错误。]
5．A [图示时刻电流流向负极板，可知极板所带电荷量减小，即电容器在放电，振荡电流增大，A正确；根据上述可知，电容器处于放电状态，电容器上的电荷量减少，由C＝eq \f(Q,U)知，两极板间电压也在减小，B、D错误；根据上述，电容器处于放电状态，电场能正在向磁场能转化，C错误。]
6．C [题图乙所示时刻，电容器正在充电，电荷量在增大，电路中电流沿顺时针方向且在减小，减小得越来越快，线圈中的自感电动势正在增大，电容器中的电场能正在增大，故A、B错误，C正确；若L减小，根据T＝2πeq \r(LC)，T减小，f增大，故D错误。]
7．D [人体都会发射红外线，A错误；紫外线的频率比可见光高，B错误；X射线、γ射线频率较高，波动性较弱，粒子性较强，较易发生光电效应，C错误；手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象，D正确。]
8．B [收不到高频率的电台信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据f＝eq \f(1,2π\r(LC))可知，减少线圈匝数，会导致自感系数减小，从而使固有频率增加，即应该减少线圈的匝数，故选B。]
9．C [根据LC振荡电路的固有频率公式f＝eq \f(1,2π\r(LC))，可得电容C＝eq \f(1,4π2f2L)。所以当频率范围为f到kf(k>1)时，可调电容器的最大电容和最小电容之比为eq \f(Cmax,Cmin)＝eq \f(\f(1,4π2f2L),\f(1,4π2kf2L))＝k2，故选C。]
10．AD [由题图(b)可知，0～1×10－6 s电容器极板上电荷量减少，所以电容器处于放电过程，故A正确；同理，t＝2×10－6 s时电容器极板上电荷量达到峰值，极板间的电场能最大，此时磁场能最小，故B错误；根据C＝eq \f(εrS,4πkd)可知增大电容器的板间距，电容器的电容减小，根据T＝2πeq \r(LC)可知周期会减小，故C错误；根据I＝eq \f(q,t)可知q－t图线的斜率表示电路中的电流，所以t＝4×10－6 s时，电路中电流为零，故D正确。]
11．B [该装置适用于测量不导电液体的液面高度，A错误；该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关，当装置使用过久，电源电动势减小时，振荡电路的周期和频率不变，则测量的液面高度相比真实值不变，B正确，C错误；当储物罐内的液面高度降低时，根据C＝eq \f(εrS,4πkd)，C减小，根据f＝eq \f(1,2π\r(LC))，所测到的LC回路中电流的振荡频率变大， D错误。]
12．C [开关S置于a处时，电容器C上极板接电源正极，开关S移至b处瞬间，电容器C开始放电，电流计G中将有从右向左的电流经过，故A错误；0～eq \f(T,4)过程中，电容器C放电，带电荷量q减小，但是其电容不会发生变化，故B错误；t＝eq \f(T,4)时刻，电容器放电完毕，电容器极板上没有电荷，电场能全部转化为磁场能，所以此时电感线圈L中磁场能最大，故C正确；eq \f(3T,4)～T过程是电容器充电过程，此时电路中的电流逐渐变小，所以电流计G的读数逐渐变小，故D错误。]