物理选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波综合与测试课文课件ppt

第四章　学业质量标准检测

本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题　共40分)

一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

1．(2020·山东省烟台市线上模拟)关于如图现象的表述正确的是(　B　)

A．甲图中是利用红外线检验人民币真伪

B．乙图中是利用X射线照射人体进行透视

C．丙图中汽车夜视系统利用了紫外线

D．丁图中蝙蝠和雷达均利用超声波定位

解析：验钞笔是利用紫外线检验人民币真伪，选项A错误；医院放射科利用X射线照射人体进行透视，选项B正确；汽车夜视系统利用了红外线，选项C错误；蝙蝠利用超声波定位，雷达利用无线电波定位，选项D错误。

2．(2021·安徽省蚌埠市第五中学高二下学期检测)5G是“第五代移动通讯技术”的简称。是第五代目前通州区是北京市5G覆盖率最高的区县，相信很多人都经历过手机信号不好或不稳定的情况，5G能有效解决信号问题。由于先前的3G、4G等已经将大部分通讯频段占用，留给5G的频段已经很小了。5G采用了比4G更高的频段，5G网络运用的是毫米波，将网络通讯速度提高百倍以上，但毫米波也有明显缺陷，穿透能力弱，目前解决的办法是缩减基站体积，在城市各个角落建立类似于路灯的微型基站。综合上述材料，下列说法中不正确的是  (　C　)

A．5G信号不适合长距离传输

B．手机信号不好或不稳定的情况有可能因为多普勒效应或地面楼房钢筋结构对信号有一定量的屏蔽

C．5G信号比4G信号更容易发生衍射现象

D．随着基站数量增多并且越来越密集，可以把基站的功率设计小一些

解析：5G信号比4G信号的频率高，波长短，不容易发生衍射，选项C错误；根据5G信号的特点选项A、B、D都正确。

3．(2021·内蒙古包头九中高二下学期期中)如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时(　B　)

A．a点电势比b点高

B．电容器两极板间场强正在减小

C．电路中电场能正在增大

D．线圈中感应电动势正在增大

解析：结合图中的磁场的方向，根据安培定则，线圈中的电流从b到a，此时电流正在增强，表明电容器正在放电，所以下板带正电，上板带负电。a点电势比b点低，电容器两极板间场强正在减小，电场能在减小，电流放电变慢，线圈中感应电动势变小。故B正确，A、C、D错误。

4．电台将播音员的声音转换成如图甲所示的电信号，再加载到如图乙所示的高频载波上，使高频载波的振幅随电信号改变(如图丙所示)。这种调制方式称为(　A　)

A．调幅 B．调谐

C．调频 D．解调

解析：使高频振荡电流的振幅随信号变化的调制方式叫调幅。

5．共享单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等，便于临近单车在路上的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码，即可自动开锁。骑行时手机APP上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后APP就显示计时、计价、里程等信息。此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电。根据以上信息，下列说法错误的是(　D　)

A．单车和手机之间是利用电磁波传递信息的

B．单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的

C．单车是利用电磁感应原理实现充电的

D．由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度

解析：单车和手机之间没有电路连接，是利用电磁波传递信息的。A对；单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的。B对；单车在运动过程中通过电磁感应将机械能转化为电能，从而实现充电。C对；手机APP上的里程表示路程，而平均速度为位移与时间的比值，只知道时间不知道位移，无法求出骑行的平均速度，D错。

6．红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况。地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收。下图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为(　D　)

A．2.5～3.5 μm B．4～4.5 μm

C．5～7 μm D．8～13 μm

解析：由图可知，水对红外辐射吸收率最低的波长范围是8～13 μm；二氧化碳对红外辐射吸收率最低的波长范围是5～13 μm。综上可知，选D。

7．关于移动电话，下列说法正确的是(　BD　)

A．随身携带的移动电话(手机)内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置

B．随身携带的移动电话(手机)内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置

C．两个携带手机的人，可以不通过固定的基地台转接，相互通话

D．无线寻呼机(BP机)内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置

解析：由于手机既能听到对方说话，又能说话让对方听到，因而既是发射装置又是接收装置，而寻呼机只能接收外来信号，不能向外发射，因而B、D对，但手机信号必须经过基地台处理转接才能收到，C错。

8．如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯D正常发光，现突然断开S，并开始计时，能正确反映电容器a极板上电量q及LC回路中电流i(规定顺时针方向为正)随时间变化的图像是图2的哪一个(图中q为正值表示a极板带正电)(　BC　)

解析：S闭合时，D正常发光，此时电容器两端的电势差为零，根据Q＝CU知，所带的电荷量为零；断开S，由于线圈阻碍电流的变化，电容器反向充电，电量逐渐增大，磁场能转化为电场能，充电完毕后，又开始放电，将电场能转化为磁场能，形成LC振荡电路，电量随时间周期性变化，故B正确，A错误；当突然断开S，线圈中电流减小，则出现感应电动势，从而对电容器进行充电，导致磁场能减小，电场能增大，则电流减小，方向是顺时针，故C正确D错误。

9．(2020·江西省南昌市高二下学期检测)应用麦克斯韦的电磁理论判断下列表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是(　BC　)

解析：A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁理论可知周围空间不会产生电场，A图中的下图是错误的；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定的，所以B图正确；C图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差，C图是正确的；D图的上图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁场，但是下图中的图像与上图相比较，相位相差π，故不正确，所以只有B、C两图正确。

10．(2020·浙江省温州新力量联盟高二下学期期中联考)下列四幅图涉及不同的物理知识，则下列说法正确的是(　ABC　)

A．图甲中彩色的肥皂泡是光的干涉现象

B．图乙中的立体电影是利用了光的偏振现象

C．图丙是医院常用的彩超仪器，进行医学检测时利用了超声波多普勒效应

D．图丁是一LC振荡电路的集成芯片，LC振荡电路能产生一定波长的电磁波，若要产生波长比原来短些的电磁波，可减小电容器极板间的距离

解析：肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象是通过泡的内外表面反射形成频率相同的光，相互叠加，从而出现彩色条纹，故A正确； 立体电影利用的是光的偏振，故B正确； 图丙是医院常用的彩超仪器，进行医学检测时利用了超声波多普勒效应，故C正确；若要产生比原来短些的电磁波，则频率变高，所以通过减小电容器的电容，或减小线圈中的自感系数，可采用的措施为增大电容器极板间的距离，减小电容，故D错误。

第Ⅱ卷(非选择题　共60分)

二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)

11．(1)红外线望远镜能在晚上看到物体，是因为一切物体都在不停地辐射红外线，红外线制导导弹是利用探测敌方目标辐射的红外线来射向目标的。

(2)利用红外线摄影和紫外线摄影各有其特点：红外线高空摄影由于红外线波长长，衍射显著，容易穿过云雾烟尘，而不受天气影响；而紫外线由于紫外线波长短，方向性好，成像精细，可以分辨出细微的差别。

(3)大额钞票上有荧光物质印刷的文字，在可见光下肉眼看不见，但用紫外线照射则会产生可见光，这也是一种防伪措施。

12．在电视信号发送和接收的过程中，要用到许多电学部件，将元件名称和它们在电路中的作用连接起来。

摄像机　 将声信号还原后放出

话筒   向空中发射电磁波

发射天线   接收空中的电磁波

显像管   将光信号转变为电信号

扬声器   将声信号转变为电信号

接收天线   将电信号转变为光信号

答案：相应的连线如下：

解析：只要根据课本上有关电视方面知识的介绍即可作出正确解答。

13．图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射试验。为了传播火箭发射的实况，在发射站建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为 0.566 m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发电视信号(填“无线电广播信号”或“电视信号”)。这是因为电视信号频率高，波长短，沿直线传播，不易衍射。

解析：从题中知，传输无线电广播所用电磁波波长为550 m，根据发生明显衍射现象的条件，可知该电磁波很容易发生衍射现象，绕过山坡而传播到城市所在的C区，因而不需要转发装置。电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，其波长很短，衍射现象很不明显，几乎沿直线传播，能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区，要想使信号传到C区，必须通过建在山顶的转发站来转发。

三、论述、计算题(本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

14．(9分)如图所示为某雷达的荧光屏，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。问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？

答案：西方　300 km

解析：当天线朝东方时，没有反射波，而天线朝西方时，有反射波，所以目标在西方。

s＝cΔt＝×3×108×20×10－4 m＝300 km

15．(10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，其中该接收装置里的电感线圈L＝4.0 mH，此时产生电谐振的电容多大？

答案：8 000 m　4.5×10－9F

解析：由公式：v＝λf得：λ＝＝ m＝8 000 m，再由公式f＝得：

C＝＝F＝4.5×10－9 F

16．(11分)(2021·四川成都石室中学高二下学期期中)麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图像如图所示，求该光波的频率。

答案：5×1014 Hz

解析：设光在介质中的传播速度为v，波长为λ，频率为f，则f＝ ①

又n＝  ②

联立①②式得f＝。

从波形图上读出波长λ＝4×10－7 m，代入数据解得

f＝5×1014 Hz。

17．(12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D正常发光，开关S断开后，LC电路中产生振荡电流。若从S断开开始计时，求：

(1)当t＝×10－3 s时，电容器的右极板带何种电荷；

(2)当t＝π×10－3 s时，LC回路中的电流。

解析：(1)S断开后，LC电路中产生振荡电流，振荡周期为

T＝2π＝2π s＝2π×10－3 s，则t＝×10－3 s，即时，电容器充电完毕，右极板带正电荷。

(2)开关S闭合后，灯泡D正常发光时电路中的电流I＝＝ A＝0.5 A；当t＝π×10－3 s＝时，LC电路中的电流达到反向最大，即I′＝I＝0.5 A。