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单元测试同步达标检测题

这是一份人教版 (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单元测试同步达标检测题，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题(共32分)
1、(4分)随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术（简称5G）意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波( )
A.光子能量更大B.辐射更大C.传播速度更大D.波长更长
2、(4分)我们的生活已经离不开电磁波，如：GPS定位系统使用频率为的电磁波，手机工作时使用频率为800~1900 MHz的电磁波，家用5GWi-Fi使用频率约为5725 MHz的电磁波，地铁行李安检时使用频率为的电磁波。关于这四种电磁波的说法正确的是( )
A.家用5GWi-Fi使用的电磁波的衍射现象最明显
B.GPS定位系统使用的电磁波的能量最强
C.地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领
D.手机工作时使用的电磁波是纵波且不能产生偏振现象
3、(4分)如图所示，图像表示振荡电路的电流随时间变化的图像，在时刻，回路中电容器的M极板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M极板仍带正电，则这段时间对应图像中( )
A.段B.段C.段D.段
4、(4分)无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来，形成了范围非常广阔的电磁波谱，不同的电磁波产生的机理不同，表现出的特性也不同，因而其用途也不同。下列应用中符合实际的是( )
A.医院里常用紫外线对病人进行透视
B.医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C.用红外线处理医院排放的污水，可杀死各种病原体，保护环境免受污染
D.用γ射线照射马铃薯，可防止其发芽，以便长期保存
5、(4分)某空间出现如图所示的一组闭合的电场线，这可能是( )
A.在中心点O处有一个点电荷
B.沿轴线方向有一束电子流，且运动方向由
C.沿轴线方向放置一根直导线，并通有的电流
D.空间有沿轴线方向的磁场，并且磁场在迅速增强
6、(4分)在信息化时代，我们的生活发生了巨大的转变，我们可以用手机打车、叫外卖，汽车也在向着无人驾驶的方向发展，但它们的基本工作方式都离不开电磁波的发射和接收。一些电器设备同时具有发射和接收电磁波的功能，但也有些设备只能发射或只能接收电磁波，下面所列设备在工作时只是用来接收电磁波的是( )
A.手机B.雷达C.微波炉D.收音机
7、(4分)如图所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定( )
A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的
C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的
8、(4分)2020年12月8日，中央广播电视总台与中国移动举行了内容版权战略签约仪式，双方将在内容创新、赛事转播、5G传输、智能播控等方面展开合作。5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术（4G）信号的频段范围是，则( )
A.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
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.空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象
D.5G信号是横波，4G信号是纵波
二、多选题(共24分)
9、(6分)一个振荡电路中，线圈的电感为L，电容器电容为C，从电容器上电压达到最大值开始计时，则有( )
A.至少经过，磁场能达到最大
B.至少经过，磁场能达到最大
C.在时间内，电路中的平均电流是
D.在时间内，电容器放电电荷量为
10、(6分)在如图甲所示的振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图乙所示，设通过P点的电流向右时为正，则( )
A.0.5 s至1 s内，电容器在充电B.0.5 s至1 s内，电容器的上极板带正电
C.1 s至1.5 s内，Q点比P点电势高D.1 s至1.5 s内，磁场能正在转化为电场能
11、(6分)调谐电路通常情况下是通过调节电容器的电容和自感线圈的自感系数来接收信号的，但是在某次调节的过程中，电容器的电容由最大值调到最小值，仍没有接收到某电台发出的高频率信号。为了接收到该高频信号，应采取的措施为( )
A.将线圈的匝数增加B.使用电压更高的电源
C.将线圈的匝数减少D.取走线圈中的铁芯
12、(6分)某时刻LC振荡电路的状态如图所示，则此时( )
A.电流i在减小B.电容器正在充电
C.电场能正在向磁场能转化D.电感线圈所在空间的磁场变化率在变大
三、填空题(共20分)
13、(5分)在如图所示的电路中，电容器的电容为，线圈的电阻可以忽略，电感，闭合开关S，稳定后断开，图中回路开始电磁振荡，振荡开始后，电容器C的上极板正在_________（选填“充”或“放”）电，带_________（选填“正”或“负”）电，线圈中电流的方向向_________（选填“上”或“下”），磁场能正在_________（选填“增大”或“减小”）。
14、(5分)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________________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)。这是因为_____________________________。
15、(5分)如图所示为LC振荡电路中振荡电流随时间变化的图象,由图可知,在OA时间内__________能转化为__________能,在AB时间内电容器处于__________(选填“充电”或“放电”)过程,在时刻C,电容器带电荷量__________(选填“为零”或“最大”)。
16、(5分)在LC振荡电路中，时刻和时刻电感线圈中的磁感线和电容器中极板的带电情况分别如图所示，则在时刻电容器正在_______，时刻电容器正在_______。（填“充电”或“放电”）
四、计算题(共24分)
17、(12分)如图所示，一回路的电感，电容，设电容器开始放电时为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，求：
（1）此振荡电路的周期为多少？
（2）当时，电容器上极板带何种电荷？电流方向如何？
（3）如果电容器两极板间电压最大为10 V，则在前内的平均电流为多大？
18、(12分)宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图所示。假设两个天体辐射功率相同，且都在均匀持续地辐射。天体A距地球1万光年，天体B距地球5万光年。（忽略电磁波传播过程中的损耗）
（1）用一架射电望远镜接收到A发出的电磁波功率为，则该望远镜接收到的来自天体B的电磁波功率是多大？
（2）为收集足够强的信号，增大望远镜口径是一种常用方法。为使接收到天体B的信号功率和天体A一样强，可将望远镜口径增大为原来的多少倍？
参考答案
1、答案：A
解析：因为5G使用的电磁波频率比4G的高，根据可知，5G使用的电磁波的光子能量比4G的大，故A正确；5G比4G传播信息速度更快，不是靠增强通信基站的信号发射功率，而是靠扩容传输带宽，5G基站半径相较4G更小，功率更低，辐射也更小，故B错误；光在真空中的传播速度都是相同的，光在介质中的传播速度为，5G的频率比4G的高，而频率越大折射率越大，光在介质中的传播速度越小，故C错误；因5G使用的电磁波频率更高，根据可知，波长更短，故D错误。故选A。
2、答案：C
解析：家用5GWi-Fi使用的电磁波的频率较高，所以其波长较短，故其衍射现象不明显，故A错误；GPS定位系统使用的电磁波比其他三种电磁波的频率低，而电磁波的频率越高，能量越大，所以GPS定位系统使用的电磁波的能量不是最强的，故B错误；地铁行李安检时使用频率为的电磁波，频率非常高，所以利用了电磁波的穿透本领，故C正确；手机工作时使用的电磁波均为横波，能产生偏振现象，故D错误。
3、答案：D
解析：某段时间里，回路的磁场能在减小，说明回路中的电流在减小，电容器充电，而此时M极板带正电，那么一定是给M极板充电，电流方向为顺时针方向。由题意知时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内，电流为负，且正在减小，符合条件的只有图像中的段，故选D。
4、答案：D
解析：X射线具有较强的穿透能力，医院里常用X射线对病人进行透视，故A错误；紫外线有显著的化学作用，可利用紫外线消毒，用紫外线处理医院排放的污水，可杀死各种病原体，保护环境免受污染，故B、C错误；用γ射线照射马铃薯，可防止其发芽，以便长期保存，故D正确。
5、答案：D
解析：
6、答案：D
解析：
7、答案：C
解析：紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应。地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的。故选C。
8、答案：A
解析：5G信号的频率更高，则波长更小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故A正确；任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故B错误；5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故C错误；电磁波可以发生偏振现象，为横波，所以5G信号和4G信号都是横波，故D错误。
9、答案：BCD
解析：振荡电路周期，电容器电压最大时，开始放电，经时间，放电结束，此时电容器所带电荷量为零，电路中电流最大，磁场能最大，故A错误，B正确；因为，所以电容器放电电荷量，由得，故C、D均正确。
10、答案：AC
解析：由题图乙知0.5 s至1 s内，顺时针方向的电流对电容器充电，下极板带正电，A正确，B错误；1 s至1.5 s内，电容器逆时针方向放电，Q点比P点电势高，电场能正在转化为磁场能，C正确，D错误。
11、答案：CD
解析：影响电感线圈自感系数L的因素有线圈匝数、粗细、长短及有无铁芯等。当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时，发生电谐振才能收听到电台信号。由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由以上分析可知在C调到最小值的前提下，可减小电感线圈自感系数L，即可通过C、D的操作增大f。故选CD。
12、答案：ABD
解析：通过图示电流方向可知,电容器在充电,振荡电流减小,电容器上的电荷量正在增大,磁场能正在向电场能转化,磁通量减小,但磁通量的变化率正在增大,故A、B、D正确,C错误.
13、答案：放；正；下；增大
解析：在振荡电路中，当电容器在充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电荷量在增加；当电容器在放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电荷量在减少。电路中，闭合开关S，稳定后断开，断开时，线圈内有向下的电流，电容器两极板不带电，电容器两板电势差为零。
由振荡周期公式可得：。
而从振荡开始，经过，此时刻处于到T之间，则C正在处于反向放电状态，所以C的上极板带正电，线圈中电流方向向下，因此磁场能也逐渐增大。
14、答案：电视信号;电视信号频率高，波长短，沿直线传播，不易衍射。
解析：
15、答案：电场; 磁场; 充电; 为零
解析：由题图可知,振荡电流随时间呈正弦规律变化。在OA时间内电流增大,电容器正在放电,电场能逐渐转化为磁场能。 在AB时间内电流减小,电容器正在充电。在时刻C电流最大,为电容器放电完毕瞬间,电容器带电荷量为零。
16、答案：放电，充电
解析：
17、答案：（1）
（2）见解析
（3）
解析：解：（1）根据可得此振荡电路的周期为。
（2）当时，即从时刻开始在第二个周期阶段，电容器反向充电，此时上极板带负电荷，电流方向为逆时针。
（3）如电容器两极板间电压最大为10 V，则电容器带电荷量最大值为，则在前内的平均电流为。
18、答案：（1）
（2）见解析
解析：解：（1）设望远镜能接收到射电信号的有效面积（即垂直射电信号的方向的投影面积）为两个天体辐射功率均为P。天体A距地球万光年，则望远镜接收到A发出的电磁波功率为，同理望远镜接收到B发出的电磁波功率为，联立可得：。
（2）直径为d的望远镜能接收到射电信号的有效面积（即垂直射电信号的方向的投影面积），则有：，根据题意，可得：。