新教材人教版高中物理選擇性必修第二冊(cè)第四章電磁振蕩與電磁波 課時(shí)練習(xí)題及章末測(cè)驗(yàn)含答案解析

第四章電磁振蕩與電磁波

1、電磁振蕩電磁場(chǎng)與電磁波.............................................1

2、無(wú)線電波的發(fā)射和接收.................................................8

3、電磁波譜............................................................14

章末檢測(cè)................................................................19

1、電磁振蕩電磁場(chǎng)與電磁波

一、選擇題（本題共6小題，每題6分，共36分）

1.關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.電磁波是電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播

B.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3X10*m/s

C.電磁波由真空進(jìn)入某種介質(zhì)傳播時(shí)，波長(zhǎng)將變長(zhǎng)

D.電磁波只能在真空中傳播

【解析】選A。電磁波是交替變化的電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播，在真空中

的傳播速度是3X10"m/s。在其他介質(zhì)中的傳播速度小于3X10'm/s。電磁波在

傳播的過(guò)程中，頻率f不變，由v=入f可知傳播速度變小時(shí)，波長(zhǎng)變短，故B、

C、D均錯(cuò)誤。

2.（2021-東城區(qū)高二檢測(cè)）2021年我國(guó)全面進(jìn)入萬(wàn)物互聯(lián)的商用網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代，

即5G時(shí)代。所謂5G是指第五代通信技術(shù)，采用3300~5000MHz（lM=10li）

頻段的無(wú)線電波。現(xiàn)行的第四代移動(dòng)通信技術(shù)4G,其頻段范圍是1880~2635

MHzo未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率（指單位時(shí)間傳送的數(shù)據(jù)量大?。┛蛇_(dá)10Gbps（bps

為bitspersecond的英文縮寫，即比特率、比特/秒），是4G網(wǎng)絡(luò)的50?100倍。

下列說(shuō)法正確的是（）

A.4G信號(hào)和5G信號(hào)都是縱波

B.4G信號(hào)更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

C.4G信號(hào)和5G信號(hào)相遇能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象

D.5G信號(hào)比4G信號(hào)在真空中的傳播速度快

【解析】選B。電磁波均為橫波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因5G信號(hào)的頻率更高，則波長(zhǎng)

小，故4G信號(hào)更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)B正確；兩種不同頻率的波不

能發(fā)生干涉，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速

度相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。

3.LC振蕩電路中，在電容器充電完畢但未開(kāi)始放電的瞬間，下述說(shuō)法正確的是

（）

A.線圈中的電流最大

B.電容器兩極板間的電場(chǎng)能最強(qiáng)

C.線圈中的磁場(chǎng)能最強(qiáng)

D.電容器極板上的電荷量為零

【解析】選B。電容器充電完畢但未開(kāi)始放電的瞬間，振蕩電流為零，磁場(chǎng)能為

零，電容器極板上的電荷量最多，電場(chǎng)能最強(qiáng)，故B正確。

4.如圖所示的LC振蕩電路中，某時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)方向向上，且電路的電流正在

增強(qiáng)，則此時(shí)（）

A.a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高

B.電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)正在減小

C.電容器中儲(chǔ)存的電場(chǎng)能正在增大

D.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在增大

【解析】選B。磁場(chǎng)方向向上，說(shuō)明回路中電流是順時(shí)針的；電路的電流正在增

強(qiáng)，說(shuō)明電容器正在放電。所以下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)

低，故A錯(cuò)誤；由于電流正在增強(qiáng)，知電容器在放電，則電容器兩極板間電荷量

減小，電壓減小，場(chǎng)強(qiáng)正在減小，電路中電場(chǎng)能正在減小，故B正確，C錯(cuò)誤；

電容器放電電流增加逐漸變慢，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在減小，故D錯(cuò)誤。故選B。

5.（2021?三亞高二檢測(cè)）LC振蕩電路中，電容器兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的

關(guān)系如圖所示，由圖線可知（）

A.在3時(shí)刻，電路中的電流最大

B.在七時(shí)刻，電路中磁場(chǎng)能最小

C.在t2?七時(shí)間內(nèi)，電容器的電場(chǎng)能不斷增大

D.在t3?匕時(shí)間內(nèi)，電容器的電量不斷增大

【解析】選C。在3時(shí)刻，LC回路中電容器兩極板間的電壓最大，電場(chǎng)能最大,

磁場(chǎng)能為零，對(duì)應(yīng)電流為零，A錯(cuò)誤；在t2時(shí)刻，電壓為零，電場(chǎng)能為零，磁場(chǎng)

能最大，B錯(cuò)誤；在t??t3時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板間電壓增大，電場(chǎng)能不斷增大,

C正確；在t3?3時(shí)間內(nèi)，電壓變小，電容器的電荷量不斷減小，D錯(cuò)誤。故選

Co

6.（2021?荷澤高二檢測(cè)）要增大LC振蕩電路的頻率，可采取的辦法是（）

A.增大電容器兩極板正對(duì)面積

B.減少極板所帶的電荷量

C.在線圈中放入軟鐵棒

D.減少線圈匝數(shù)

]

【解析】選D。由LC振蕩電路的頻率公式f=和平行板電容器電容公式

2況p

￡S

c=—77知，當(dāng)增大電容器兩極板正對(duì)面積時(shí)，C增大，f減小。減少極板所帶

的電荷量，不影響C,即f不變。在線圈中放入軟鐵棒，L增大，f減小。減少

線圈匝數(shù)，L減小，f增大。故選D。

二、計(jì)算題（本題共2小題，共24分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值

計(jì)算的要標(biāo)明單位）

7.（12分）（2020?江蘇高考）國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)將2020年度“世界航天獎(jiǎng)”授予

我國(guó)“嫦娥四號(hào)”任務(wù)團(tuán)隊(duì)?！版隙鹚奶?hào)”任務(wù)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一。在探

月任務(wù)中，“玉兔二號(hào)”月球車朝正下方發(fā)射一束頻率為f的電磁波，該電磁波

分別在月壤層的上、下表面被反射回來(lái)，反射波回到“玉兔二號(hào)”的時(shí)間差為

Ato已知電磁波在月壤層中傳播的波長(zhǎng)為入，求該月壤層的厚度d。

【解析】電磁波在月壤層中的傳播速度滿足v=、f

根據(jù)題意可知2d=v?At

解得月壤層厚度為d=.Ato

乙

Xf

答案：~Z~At

乙

8.（12分）如圖所示，線圈L的自感系數(shù)為25mH,電阻為零，電容器C的電容

為40UF,燈泡D的規(guī)格是“4V2W”。開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡正常發(fā)光，S

斷開(kāi)后，LC中產(chǎn)生振蕩電流。若從S斷開(kāi)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：

（1）當(dāng)t=/XI。-s時(shí)，電容器的右極板帶何種電荷；

乙

⑵當(dāng)t=nXKT'$時(shí)，LC回路中的電流大小。

【解析】（DS斷開(kāi)后，LC中產(chǎn)生振蕩電流，

振蕩周期為T==2n、25X10Tx40Xl（）Fs=2nXKF，則t=：

T

X103s=-時(shí)，電容器充電完畢，右極板帶正電荷。

P9

（2）開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流1=口=1A=0.5A,

T

當(dāng)t=nX10-s=5時(shí)，LC回路中的電流反向達(dá)到最大，即1=0.5A。

答案：（1）正電荷（2）0.5A

9.（6分）（多選）（2020?重慶高二檢測(cè)）如圖所示的LC振蕩回路，當(dāng)開(kāi)關(guān)S轉(zhuǎn)向

右邊發(fā)生振蕩后，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，電容器上的電荷量為零

B.振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，磁場(chǎng)能最大

C.振蕩電流為零時(shí)，電場(chǎng)能為零

D.振蕩電流相鄰兩次為零的時(shí)間間隔等于振蕩周期的一半

【解析】選A、B、Do由LC電路電磁振蕩的規(guī)律知，振蕩電流最大時(shí)，即是電

容器放電剛結(jié)束時(shí)，電容器上電荷量為零，A正確；回路中電流最大時(shí)螺線管中

磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最大，B正確；振蕩電流為零時(shí)充電結(jié)束，極板上電荷量最大、

電場(chǎng)能最大，C錯(cuò)誤；由圖可知電流相鄰兩次為零的時(shí)間間隔恰好等于半個(gè)周期,

D正確。

10.（6分）如圖所示是一個(gè)水平放置的圓環(huán)形玻璃小槽，槽內(nèi)光滑，槽寬度和深

度處處相同?，F(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電小球放在槽中，讓它受絕緣棒打擊

后獲得一初速度v。。與此同時(shí)，有一變化的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)圓環(huán)形玻璃小槽外徑所

對(duì)應(yīng)的圓面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小跟時(shí)間成正比，方向豎直向下。設(shè)小球在運(yùn)

動(dòng)過(guò)程中所帶電荷量不變，那么（）

小球受到的向心力大小不變

小球受到的向心力大小不斷增加

洛倫茲力對(duì)小球做了功

小球受到的洛倫茲力大小與時(shí)間成正比

【解析】選B。根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性增大時(shí)將

產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電場(chǎng)，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電場(chǎng)的方向與小球運(yùn)動(dòng)方向相同，

因小球帶正電，故電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，其速率增大，向心力的大?。╪《）隨之

增大，A錯(cuò)誤，B正確。帶電小球所受的洛倫茲力F=qBv,因?yàn)樗俾蕍隨時(shí)間逐

漸增大，且B^t,故F與t不成正比，故D錯(cuò)誤。因洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做

功，故C錯(cuò)誤。

11.（6分）（多選）已知一理想的LC振蕩電路中電流變化規(guī)律與單擺振動(dòng)的變化

規(guī)律同步，若在電容器開(kāi)始放電時(shí)計(jì)時(shí)，則（）

A.單擺勢(shì)能最大時(shí)，LC振蕩電路中的電場(chǎng)能最大，磁場(chǎng)能為零

B.單擺速度逐漸增大時(shí)，LC振蕩電路中的電場(chǎng)能逐漸減小，磁場(chǎng)能逐漸增大

C.單擺動(dòng)能最大時(shí)，LC振蕩電路的電容器剛放完電，電場(chǎng)能為零，電路中電流

為零

D.單擺速度逐漸減小時(shí)，LC振蕩電路的電容器處于充電過(guò)程，電路中電流逐漸

增大

【解析】選A、B。由電場(chǎng)能為零時(shí)，磁場(chǎng)能達(dá)到最大，電路中電流最大，判斷C

錯(cuò)誤；又因?yàn)殡娙萜魈幱诔潆娺^(guò)程，電路中電流逐漸減小，所以D錯(cuò)誤。對(duì)于A、

B,首先要明確電路中的電流與單擺的速度相對(duì)應(yīng)，則一個(gè)周期內(nèi)的變化情況如

表：

時(shí)刻

相關(guān)物理量/=0（開(kāi)TT3丁

/=—一丁/=7

始放電）4/-T

電流i、

零最大零最大零

磁場(chǎng)能

電場(chǎng)能

最大零最大零最大

(E.q.U)

速度V、

零最大零最大零

動(dòng)能

勢(shì)能最大零最大零最大

由表可知，第一組同步變化的是電流、磁場(chǎng)能和速度、動(dòng)能；第二組同步變化的

是電場(chǎng)能和單擺的勢(shì)能。故A、B正確。

12.（22分）如圖所示的電路中，電容器的電容C=1UF,線圈的自感系數(shù)1=

0.1mH,先將開(kāi)關(guān)S撥至a,這時(shí)電容器內(nèi)有一帶電油滴恰能保持靜止，然后將

開(kāi)關(guān)S撥至b,經(jīng)過(guò)3.14X10-5s,油滴的加速度是多少？當(dāng)油滴的加速度為何

值時(shí)，LC回路中的振蕩電流有最大值？（gm10m/s2,n取3.14,研究過(guò)程中

油滴不與極板接觸）

【解析】當(dāng)S撥至a時(shí)，油滴受力平衡，顯然帶負(fù)電；所以mg=4。

d

當(dāng)S撥至b時(shí)，LC回路中有電流，其振蕩周期為

T=2JT^LC=2X3.14X^0.1X1O-3X1O_6S=6.28X10^SO

當(dāng)t=3.14X10-5$時(shí)，電容器恰好反向充電結(jié)束，由牛頓第二定律得，生+

d

mg=ma

以上式子聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)解得a=20m/s2o

當(dāng)振蕩電流最大時(shí)，兩極板間無(wú)電場(chǎng)，油滴僅受重力作用，所以mg=ma',a'

=g=10m/s2

答案：20m/s210m/s2

2、無(wú)線電波的發(fā)射和接收

一、選擇題（本題共6小題，每題6分，共36分）

1.關(guān)于無(wú)線電廣播發(fā)射過(guò)程中的振蕩器的作用，下列說(shuō)法正確的是（）

A.振蕩器的作用是產(chǎn)生等幅高頻信號(hào)

B.振蕩器的作用是產(chǎn)生低頻音頻信號(hào)

C.振蕩器的作用是產(chǎn)生高頻音頻信號(hào)

D.振蕩器的作用是產(chǎn)生等幅低頻信號(hào)

【解析】選A。無(wú)線電廣播發(fā)射過(guò)程中的振蕩器的作用是產(chǎn)生等幅高頻信號(hào)，然

后將聲音信號(hào)加載在振蕩器發(fā)出的電磁波上發(fā)射出去，A正確。

2.（多選）調(diào)諧電路通常情況下是通過(guò)調(diào)節(jié)電容器的電容和自感線圈的自感系數(shù)

來(lái)實(shí)現(xiàn)接收，但是在某次調(diào)節(jié)的過(guò)程中，電容器的電容由最大值調(diào)到最小值，仍

沒(méi)有接收到某電臺(tái)發(fā)出的高頻率信號(hào)。為了接收到該高頻信號(hào)，應(yīng)采取的措施為

（）

A.將線圈的匝數(shù)增加B.使用電壓更高的電源

C.將線圈的匝數(shù)減少D.取走線圈中的鐵芯

【解析】選C、Do影響電感線圈自感系數(shù)L的因素有線圈匝數(shù)、粗細(xì)、長(zhǎng)短及

有無(wú)鐵芯等。當(dāng)調(diào)諧電路的固有頻率等于電臺(tái)發(fā)出信號(hào)的頻率時(shí)，發(fā)生電諧振才

能收聽(tīng)到電臺(tái)信號(hào)。由題意知收不到電信號(hào)的原因是調(diào)諧電路固有頻率低，由以

上分析可知在C無(wú)法調(diào)節(jié)的前提下，可減小電感線圈自感系數(shù)L,即可通過(guò)C、

D的操作增大f。故選C、Do

3.（2021?西城區(qū)高二檢測(cè)）公交一卡通（IC卡）內(nèi)部有一個(gè)特定頻率的電磁波接

收電路。公交車上的讀卡機(jī)（刷卡時(shí)“嘀”的響一聲的機(jī)器）向外發(fā)射某一特定頻

率的電磁波。刷卡時(shí)，IC卡接收讀卡機(jī)發(fā)出的電磁波能量，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行

數(shù)據(jù)處理和傳輸。下列說(shuō)法正確的是（）

A.僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射電磁波的頻率與IC卡內(nèi)部接收電路的頻率相等時(shí)，IC卡才

能有效工作

B.若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波頻率偏離IC卡內(nèi)部接收頻率，則IC卡中不會(huì)接收到

電磁波

c.IC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息

D.IC卡工作所需要的能量來(lái)源于卡內(nèi)的電池

【解析】選A。為了使IC卡中的感應(yīng)電流達(dá)最大，應(yīng)使LC電路產(chǎn)生電諧振，故

只有發(fā)射特定頻率的電磁波時(shí)，IC卡才能有效地工作；故A正確；若電磁波的

頻率偏離該頻率，電感L中仍可出現(xiàn)感應(yīng)電流，所以仍能接收到電磁波，但不會(huì)

達(dá)到電諧振；故B錯(cuò)誤；IC卡接收到讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，同時(shí)將自身數(shù)據(jù)信

息發(fā)送給讀卡機(jī)進(jìn)行處理；故C錯(cuò)誤；IC卡中沒(méi)有電池，工作所需要的能量來(lái)

源于人刷卡時(shí)消耗的機(jī)械能；故D錯(cuò)誤。故選A。

4.一首樂(lè)曲從電臺(tái)“出發(fā)”到從收音機(jī)的調(diào)頻臺(tái)播放出來(lái)，下列選項(xiàng)描述了該

過(guò)程，其中順序正確的是（）

A.調(diào)制一發(fā)射一調(diào)諧一解調(diào)一播放

B.調(diào)頻一發(fā)射一解調(diào)一調(diào)諧一播放

C.調(diào)幅一調(diào)諧一發(fā)射一解調(diào)一播放

D.調(diào)頻一調(diào)諧一發(fā)射一解調(diào)一播放

【解析】選A。一首樂(lè)曲從電臺(tái)“出發(fā)”到從收音機(jī)的調(diào)頻臺(tái)播放出來(lái)的過(guò)程：

首先要進(jìn)行調(diào)制，即把聲音信號(hào)加載到高頻電磁波信號(hào)上去，然后進(jìn)行發(fā)射；載

波信號(hào)被收音機(jī)接收后首先要進(jìn)行調(diào)諧選出該信號(hào)，然后進(jìn)行解調(diào)，從高頻信號(hào)

中把聲音信號(hào)取出來(lái)，最后通過(guò)喇叭播放，選項(xiàng)A正確。

5.高考時(shí)很多地方在考場(chǎng)使用手機(jī)信號(hào)屏蔽器，該屏蔽器在工作過(guò)程中以一定

的速度由低端頻率向高端頻率掃描。該掃描速度可以在手機(jī)接收?qǐng)?bào)文信號(hào)時(shí)形成

亂碼干擾，手機(jī)不能檢測(cè)從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù)，使手機(jī)不能與基站建立連接，

達(dá)到屏蔽手機(jī)信號(hào)的目的，手機(jī)表現(xiàn)為搜索網(wǎng)絡(luò)無(wú)信號(hào)、無(wú)服務(wù)系統(tǒng)等現(xiàn)象。由

以上信息可知（）

A.由于手機(jī)信號(hào)屏蔽器的作用，考場(chǎng)內(nèi)沒(méi)有電磁波了

B.電磁波必須在介質(zhì)中才能傳播

C.手機(jī)信號(hào)屏蔽器工作時(shí)基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場(chǎng)內(nèi)

D.手機(jī)信號(hào)屏蔽器是通過(guò)發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來(lái)達(dá)到目的的

【解析】選D。手機(jī)信號(hào)屏蔽器工作時(shí)基站發(fā)出的電磁波仍能傳播到考場(chǎng)內(nèi)，手

機(jī)信號(hào)屏蔽器的作用只是使手機(jī)不能與基站建立連接，考場(chǎng)內(nèi)仍然有電磁波，選

項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；電磁波在真空中也可以傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；手機(jī)信號(hào)屏蔽器是通

過(guò)發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來(lái)達(dá)到目的的，選項(xiàng)D正確。

6.（2021?淄博高二檢測(cè)）如圖所示，2021年兩會(huì)期間，新華社首次推出了“5G

十全息異地同屏訪談”。這是世界上新聞媒體首次應(yīng)用5G和全息成像技術(shù)。

5G（傳輸速率10Gbps以上、頻率范圍3300—5000MHz）相比于4G（傳輸速率

100Mbps?1Gbps、頻率范圍1880~2635MHz）,以下說(shuō)法正確的是（）

A.5G信號(hào)波動(dòng)性更顯著

B.4G和5G信號(hào)都是縱波

C.5G信號(hào)傳輸速率是4G的10倍以上

D.5G信號(hào)在真空中的傳播速度更快

【解析】選C。因5G信號(hào)的頻率更高，則波長(zhǎng)小，波動(dòng)性更不明顯，故A錯(cuò)誤;

電磁波均為橫波，即4G和5G信號(hào)都是橫波，故B錯(cuò)誤；5G傳輸速率10Gbps

以上，4G傳輸速率100Mbps?1Gbps,則5G信號(hào)傳輸速率是4G的10倍以上，

故C正確；任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故傳播速度相同，故D

錯(cuò)誤。故選C。

二、計(jì)算題（本題共2小題，共24分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值

計(jì)算的要標(biāo)明單位）

7.（12分）已知手機(jī)單端天線的長(zhǎng)度為載波波長(zhǎng)的;時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在天線中

將達(dá)到最大值。如果手機(jī)接收信號(hào)的載波頻率為&00X10'Hz,這種手機(jī)的天線

應(yīng)設(shè)計(jì)為多長(zhǎng)？

Q\ZI

；

【解析】由波速公式v=、f,得入=；=8oox10m=0.375m

手機(jī)的天線長(zhǎng)應(yīng)設(shè)計(jì)為x,x=；X=0.094m0

答案：0.094m

8.（12分）如圖所示，線圈的自感系數(shù)為3uH,在線圈的中間有抽頭2,電容

器的電容可在150?300pF之間變化，S為轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。求此回路的最大周期和最

大頻率。

【解析】根據(jù)T=得T,*=2n，l二］二=

2n^3X10^X300X10-12s=l.88X10-7s,

根據(jù)T=五）得

117

==

I（

fmaxI=?,,Hz-16.06X10H-z12o

2JT^Lmi?Croin2JT^/1.5X10X150X10

答案：1.88X10-7s1.06X107Hz

9.（6分）降噪耳機(jī)越來(lái)越受到年輕人的喜愛(ài)。某型號(hào)降噪耳機(jī)工作原理如圖所

示，降噪過(guò)程包括如下幾個(gè)環(huán)節(jié)：首先，由安置于耳機(jī)內(nèi)的微型麥克風(fēng)采集耳朵

能聽(tīng)到的環(huán)境中的中、低頻噪聲（比如100-1000Hz）；接下來(lái)，將噪聲信號(hào)傳

至降噪電路，降噪電路對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、運(yùn)算等處理工作；在降噪電路

處理完成后，通過(guò)揚(yáng)聲器向外發(fā)出與噪聲相位相反、振幅相同的聲波來(lái)抵消噪聲,

最后，我們的耳朵就會(huì)感覺(jué)到噪聲減弱甚至消失了。對(duì)于該降噪耳機(jī)的下述說(shuō)法

中，正確的有（）

揚(yáng)聲器發(fā)出的環(huán)境中的

反相聲波低頻噪音

A.該耳機(jī)正常使用時(shí)，降噪電路發(fā)出的聲波與周圍環(huán)境的噪聲能夠完全抵消

B.該耳機(jī)正常使用時(shí)，該降噪耳機(jī)能夠消除來(lái)自周圍環(huán)境中所有頻率的噪聲

C.如果降噪電路能處理的噪聲頻譜寬度變小，則該耳機(jī)降噪效果一定會(huì)更好

D.如果降噪電路處理信息的速度大幅度變慢，則耳機(jī)使用者可能會(huì)聽(tīng)到更強(qiáng)的

噪聲

【解析】選D。因周圍環(huán)境產(chǎn)生的噪聲頻率在100—1000Hz范圍之內(nèi)，而降噪

電路只能發(fā)出某一種與噪聲相位相反、振幅相同的聲波來(lái)抵消噪聲，所以降噪電

路發(fā)出的聲波與周圍環(huán)境的噪聲不能夠完全抵消，即不能完全消除來(lái)自周圍環(huán)境

中所有頻率的噪聲，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；如果降噪電路能處理的噪聲頻譜寬度變大,

則該耳機(jī)降噪效果一定會(huì)更好，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；如果降噪電路處理信息的速度大幅

度變慢，則在降噪電路處理完成后，通過(guò)揚(yáng)聲器可能會(huì)向外發(fā)出與噪聲相位相同、

振幅相同的聲波來(lái)加強(qiáng)噪聲，則耳機(jī)使用者可能會(huì)聽(tīng)到更強(qiáng)的噪聲，選項(xiàng)D正確。

10.（6分）（多選）實(shí)際的LC電磁振蕩電路中，如果沒(méi)有外界能量的適時(shí)補(bǔ)充，

振蕩電流的振幅總是要逐漸減小，下述各種情況中，哪些是造成振幅減小的原因

（）

A.線圈自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流的阻礙作用

B.電路中的電阻對(duì)電流的阻礙作用

C.線圈鐵芯上渦流產(chǎn)生的電熱

D.向周圍空間輻射電磁波

【解析】選B、C、Do線圈自感對(duì)電流的阻礙作用，是把電流的能量轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)

能，不會(huì)造成振蕩能量的損失，振幅不會(huì)減小；電路中電阻對(duì)電流的阻礙作用使

部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而造成振蕩能量的損失，使振幅減小；線圈鐵芯上渦流

產(chǎn)生的電熱，也是由振蕩能量轉(zhuǎn)化來(lái)的，也會(huì)引起振蕩能量的損失，使振幅減小;

向周圍空間輻射電磁波，使振蕩能量以電磁波的形式散發(fā)出去，引起振蕩能量的

損失，使振幅減小，故選項(xiàng)B、C、D正確。

11.（6分）近場(chǎng)通信（NFC）是一種短距高頻的無(wú)線電技術(shù)，其主要結(jié)構(gòu)就是線圈

和電容組成的類似LC振蕩電路的并聯(lián)諧振電路，其終端有主動(dòng)、被動(dòng)和雙向三

種模式，最常見(jiàn)的被動(dòng)模式廣泛應(yīng)用于公交卡、門禁卡、校園一卡通等，刷卡時(shí),

電路發(fā)生電諧振，給電容器充電，達(dá)到一定電壓后，在讀卡設(shè)備發(fā)出的射頻場(chǎng)中

響應(yīng)，被讀取或?qū)懭胄畔ⅰＯ铝姓f(shuō)法正確的是（）

A.LC電路的電容器在充電時(shí)，電流增大

B.如果增大LC電路中電容器兩極板間距離，振蕩周期將增大

C.LC電路中，電容器充電時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)增大

D.電磁波發(fā)射時(shí)，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫電諧振

【解析】選C。LC電路的電容器在充電時(shí)，電流減小，故A錯(cuò)誤；增大LC電路

中電容器兩極板間距離，電容器的電容會(huì)變小，根據(jù)T=2n而可知，LC電路

的振蕩周期將減小，故B錯(cuò)誤；LC電路中，電容器充電時(shí)，電流減小得越來(lái)越

快，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)增大，故C正確；電磁波發(fā)射時(shí)，使電磁波隨各種信號(hào)

而改變的技術(shù)叫調(diào)制，故D錯(cuò)誤。故選C。

12.（22分）某收音機(jī)接收電磁波的波長(zhǎng)范圍在577m和182m之間，該收音機(jī)

LC回路的可變電容器的動(dòng)片全部旋出時(shí)，回路總電容為39pF,試分析：（計(jì)算

結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（1）動(dòng)片全部旋出時(shí)，對(duì)應(yīng)收音機(jī)接收電磁波的波長(zhǎng)為多大？此LC回路的線圈的

自感系數(shù)為多少？

⑵該收音機(jī)LC回路的可變電容器的動(dòng)片完全旋入時(shí)，電容器的電容為多大？

【解析】⑴由X=c-T,T=2n^/LC可得X=2nc^LC

動(dòng)片完全旋出時(shí)，電容器極板正對(duì)面積最小，對(duì)應(yīng)電容器的電容最小，因此，對(duì)

應(yīng)接收電磁波的波長(zhǎng)最小，為182m,此時(shí)電容器的電容為C=39pF

X2

由上面關(guān)系式可導(dǎo)出L=K4nVcC

代入數(shù)據(jù)可求出L七0.239mHo

⑵由入=2nc^/LC得黑=、廣

5歷入min

A25772

所以爆尸請(qǐng)匚Q尸菽X39pF^392pFo

min

答案：(1)182m0.239mH(2)392pF

3、電磁波譜

一、選擇題（本題共6小題，每題6分，共36分）

1.關(guān)于如下現(xiàn)象的表述正確的是（）

驗(yàn)鈔筆防偽病人做胸透汽車夜視系統(tǒng)

甲乙丙

A.甲圖中是利用紅外線進(jìn)行防偽

B.乙圖中利用X射線照射人體進(jìn)行透視的

C.丙圖中夜視系統(tǒng)是利用紫外線

D.丁圖中蝙蝠和雷達(dá)均利用超聲波定位

【解析】選B。紫外線照射熒光物質(zhì)，能使熒光物質(zhì)發(fā)光，驗(yàn)鈔筆就是利用紫外

線這個(gè)性質(zhì)工作的，故A錯(cuò)誤；病人做胸透是利用X射線照射人體進(jìn)行透視的，

故B正確；夜視系統(tǒng)是利用不可見(jiàn)光中的紅外線，故C錯(cuò)誤；蝙蝠利用超聲波定

位，從而進(jìn)行捕食，而雷達(dá)利用電磁波發(fā)射與接收來(lái)工作的，故D錯(cuò)誤。故選B。

2.（2021?威海高二檢測(cè)）下列關(guān)于紫外線的說(shuō)法正確的是（）

A.照射紫外線可增進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收，因此人們應(yīng)盡可能多地接受紫外線的照

射

B.一切高溫物體發(fā)出的光都含有紫外線

C.紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)，常被用來(lái)防偽

D.紫外線有殺菌消毒的作用，是因?yàn)槠溆袩嵝?yīng)

【解析】選C。紫外線有顯著的生理作用，殺菌能力較強(qiáng)，是由于紫外線頻率較

高，具有較高的能量，并不是因?yàn)闊嵝?yīng)，在醫(yī)療上有其應(yīng)用，但是過(guò)多地接受

紫外線的照射，對(duì)人體來(lái)說(shuō)也是有害的，A、D錯(cuò)誤；并不是所有的高溫物體發(fā)

出的光都含有紫外線，B錯(cuò)誤；紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)，可用來(lái)防偽，C正確。

3.下列電磁波中，波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是（）

A.無(wú)線電波B.紅外線

C.紫外線D.y射線

【解析】選A。根據(jù)電磁波譜可知，電磁波按照波長(zhǎng)逐漸減小的順序?yàn)椋簾o(wú)線電

波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、丫射線。故A正確、B、C、D錯(cuò)

誤。故選A。

4.（2021?濟(jì)寧高二檢測(cè)）據(jù)科學(xué)家預(yù)測(cè)，太陽(yáng)風(fēng)暴的破壞力遠(yuǎn)超過(guò)“卡特里娜”

颶風(fēng)。太陽(yáng)風(fēng)暴襲擊地球時(shí)，不僅會(huì)影響通信，威脅衛(wèi)星，而且會(huì)破壞臭氧層。

而臭氧層作為地球的保護(hù)傘，是因?yàn)槌粞跄芪仗?yáng)輻射中（）

A.波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光B.波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)光

C.波長(zhǎng)較短的紫外線D.波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線

【解析】選C。臭氧層的主要作用就是吸收由太陽(yáng)射向地球的紫外線，從而有效

地對(duì)地球上的動(dòng)植物起保護(hù)作用。作為人類，保護(hù)臭氧層就是保護(hù)我們自己。故

正確的選項(xiàng)是Co

5.（2021?青島高二檢測(cè)）在自然界生態(tài)系統(tǒng)中，蛇與老鼠和其他生物通過(guò)營(yíng)養(yǎng)

關(guān)系構(gòu)成食物鏈，在維持生態(tài)平衡方面發(fā)揮重要作用，蛇是老鼠的天敵，它是通

過(guò)接收熱輻射來(lái)發(fā)現(xiàn)老鼠的，假設(shè)老鼠的體溫約37°C,它發(fā)出的最強(qiáng)的熱輻射

的波長(zhǎng)為人，，根據(jù)熱輻射理論，L與輻射源的絕對(duì)溫度T的關(guān)系近似為TL

=2.90X10-3m-K,老鼠發(fā)出的最強(qiáng)的熱輻射屬于（）

A.可見(jiàn)光波段B.紫外波段

C.紅外波段D.射線波段

290x10-3

【解析】選C。由TA“=2.90X由K得。產(chǎn)一""27-m=9.4X10-6m,

乙/。~IOI

該波屬于紅外波段；故選C。

6.驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的光能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光，電視機(jī)、空調(diào)的遙控器發(fā)出的

光能控制電視機(jī)、空調(diào)的工作狀態(tài)。對(duì)于它們發(fā)出的光，以下判斷正確的是（）

A.它們發(fā)出的都是紅外線

B.它們發(fā)出的都是紫外線

C.驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紅外線，遙控器發(fā)出的是紫外線

D.驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紫外線，遙控器發(fā)出的是紅外線

【解析】選D。紫外線有較強(qiáng)的熒光效應(yīng)，能使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光，故驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)

出的是紫外線；紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，容易發(fā)生衍射，故能很方便地遙控家用電器。

D正確。

二、非選擇題(本題共2小題，共24分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)

值計(jì)算的要標(biāo)明單位)

7.(12分)下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運(yùn)用的物理現(xiàn)象，請(qǐng)將相應(yīng)

的字母填寫在運(yùn)用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上。

⑴X光機(jī)，O

(2)紫外線燈，o

⑶用理療“神燈”照射傷口，可使傷口愈合得較好，這里的“神燈”是利用

A.光的全反射

B.紫外線具有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)

C.紫外線具有殺菌消毒作用

D.X射線很強(qiáng)的貫穿力

E.紅外線具有顯著的熱作用

F.紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，易發(fā)生衍射

8.(12分)早期電視機(jī)接收的頻道為1?12頻道(48.5?223MHz),全頻道電視

機(jī)所接收的頻道除1?12頻道外，還包括13?56頻道(470?862MHz),則早期

電視機(jī)和全頻道電視機(jī)所接收的無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍分別為多少？

vc

【解析】由v=入f得X=-=-

ff

代入數(shù)據(jù)得A,=1--221^X？O'm^l.35m。

、c3X10*s*

小工=48.5X10“

則早期電視機(jī)所接收的波長(zhǎng)范圍為1.35~6.19m0

同理可計(jì)算出f;i=862MHz時(shí)

、3X108-、

\3=862xjo%m=0.35m。f.,=470MHz時(shí)入*=0.64m

則全頻道電視機(jī)所接收的波長(zhǎng)范圍為0.35~0.64m。

答案：1.35~6.19m0.35~0.64m

9.（6分）下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中正確的是（）

A.頻率越高，振蕩電路向外發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大

B.均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)向外傳播就形成了電磁波

C.在無(wú)線電波的傳播中，微波適宜采用地波傳播

D.紅外線具有顯著的熱作用，其波長(zhǎng)比紫外線的波長(zhǎng)短

【解析】選A。電磁波的能量與頻率有關(guān)；振蕩電路的頻率越大，發(fā)射電磁波的

本領(lǐng)越大，故A正確；均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，穩(wěn)定的電場(chǎng)不能再產(chǎn)生

磁場(chǎng)，故不能激發(fā)電磁波，故B錯(cuò)誤；微波由于波長(zhǎng)過(guò)短，繞過(guò)障礙物的本領(lǐng)就

很差了，不能以地波的形式傳播，微波的傳播方式是沿直線傳播，故C錯(cuò)誤；紅

外線具有顯著的熱作用，其波長(zhǎng)比紫外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故D錯(cuò)誤。

10.（6分）（多選）（2021?北京東城區(qū)高二檢測(cè)）第五代移動(dòng)通信技術(shù)（簡(jiǎn)稱5G）

是最新一代蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，5G的性能目標(biāo)是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、大規(guī)

模設(shè)備連接等。與4G相比，5G使用的電磁波頻率更高。下列說(shuō)法中正確的是

（）

A.5G和4G使用的電磁波都是橫波

B.5G和4G使用的電磁波在真空中的傳播速度相同

C.5G和4G使用的電磁波都可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

D.在真空中5G使用的電磁波波長(zhǎng)比4G的長(zhǎng)

【解析】選A、B、Co5G和4G使用的電磁波都是橫波，故A正確；5G和4G使

用的電磁波在真空中的傳播速度相同，均為光速3X10'm/s,故B正確；任何波

均能發(fā)生干涉及衍射現(xiàn)象，故5G和4G使用的電磁波都可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象,

故C正確；根據(jù)公式v=、f得，當(dāng)速度一樣時(shí)，波長(zhǎng)與頻率成反比，即5G使用

的電磁波的波長(zhǎng)比4G的短，故D錯(cuò)誤。故選A、B、Co

11.（6分）（多選）目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz到1000MHz的范圍

內(nèi)。下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說(shuō)法中正確的是（）

A.真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)范圍為0.3m至1.5m

B.電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的

C.測(cè)出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離

D.波長(zhǎng)越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)

v3X］。8v

【解析】選A、C、Do由v=入f可得X尸，=2QOX10?m=1-5m,入2=；

3X108

m=0.3m,故選項(xiàng)A正確；電磁波是由周期性變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)

1000X106

生的，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電磁波測(cè)距的原理就是通過(guò)發(fā)射電磁波和接收反射波的時(shí)

間間隔來(lái)確定的，故選項(xiàng)C正確；波長(zhǎng)越短的電磁波，其頻率越高，反射性能越

強(qiáng)，故選項(xiàng)D正確。

12.（22分）生活中經(jīng)常用“呼嘯而來(lái)”形容正在駛近的車輛，這是聲波在傳播

過(guò)程中對(duì)接收者而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn)，無(wú)線電波也具有這種效應(yīng)。測(cè)速雷達(dá)

正在向一輛接近的車輛發(fā)出無(wú)線電波，并接收被車輛反射的無(wú)線電波，由于車輛

的運(yùn)動(dòng)，接收的無(wú)線電波頻率與發(fā)出時(shí)不同，利用頻率差f接收一f發(fā)出就能計(jì)算出

車輛的速度，已知發(fā)出和接收的頻率間關(guān)系為f接收=（1+也）f發(fā)出，式中c是

C

真空中的光速，若f發(fā)出=2X109Hz,f接收一f發(fā)出=400Hz,可知被測(cè)車輛的速度

大小為多少？

【解析】由題意可得，f接收-f發(fā)出=（1H~）f發(fā)出—f發(fā)出=~f發(fā)出=3xio'm/s

9

X2X10Hz=400Hz,解得v車=30m/so

答案：30m/s

章末檢測(cè)

時(shí)間：90分鐘滿分：100分

一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分）

1.關(guān)于電磁波的發(fā)射與接收，下列說(shuō)法正確的是（）

A.調(diào)頻與調(diào)幅都是用載波發(fā)送信號(hào)，原理相同，無(wú)本質(zhì)區(qū)別

B.解調(diào)是將低頻信號(hào)加載到高頻電磁波上進(jìn)行發(fā)射傳送的過(guò)程

C.調(diào)諧就是將接收電路的振幅調(diào)至與載波的振幅相同

D.由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)電流，再經(jīng)過(guò)解調(diào)、放大，通過(guò)耳機(jī)才可以聽(tīng)到

聲音

2.

振蕩電路中，某時(shí)刻的磁場(chǎng)方向如圖所示，則（）

A.若磁場(chǎng)正在減弱,則電容器正在充電，電流由a向6

B.若磁場(chǎng)正在減弱,則電場(chǎng)能正在增大，電容器上極板帶負(fù)電

C.若磁場(chǎng)正在增強(qiáng),則電場(chǎng)能正在減小，電容器上極板帶負(fù)電

D.若磁場(chǎng)正在增強(qiáng),則電容器正在充電，電流方向由a向6

3.無(wú)線電廣播的中波段波長(zhǎng)范圍為187?560m,為了避免鄰近電臺(tái)的干擾,

兩個(gè)電臺(tái)的頻率范圍至少要相差10,Hz,則此波段中最多能容納的電臺(tái)數(shù)約為

A.500個(gè)B.187個(gè)

C.100個(gè)D.20個(gè)

4.下列說(shuō)法中正確的是（）

A.遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院給病人做的腦部CT中的X射線波長(zhǎng)相

同

B.電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的

C.麥克斯韋預(yù)言了空間存在電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在

D.紅外線最顯著的作用是熒光效應(yīng)，紫外線最顯著的作用是熱效應(yīng)

5.如圖所示為手機(jī)信號(hào)屏蔽器.手機(jī)信號(hào)屏蔽器主要針對(duì)各類考場(chǎng)、加油

站、軍事重地等禁止使用手機(jī)的場(chǎng)所.手機(jī)工作時(shí)，是在一定頻率范圍內(nèi)，手機(jī)

和基站通過(guò)無(wú)線電波聯(lián)系起來(lái)，完成數(shù)據(jù)的傳輸.針對(duì)這種通信原理，手機(jī)信號(hào)

屏蔽器在工作過(guò)程中以一定的速度從手機(jī)通信所使用的頻率的底端向高端掃描，

在掃描過(guò)程中向手機(jī)發(fā)送一定頻率的電磁波信號(hào)，使手機(jī)不能與基站建立正常的

聯(lián)系，從而對(duì)手機(jī)形成干擾.對(duì)于手機(jī)信號(hào)屏蔽器的工作過(guò)程，下列說(shuō)法中正確

的是（）

A.手機(jī)信號(hào)屏蔽器是利用靜電屏蔽的原理來(lái)工作的

B.手機(jī)信號(hào)屏蔽器是利用電磁感應(yīng)的原理來(lái)工作的

C.手機(jī)信號(hào)屏蔽器工作時(shí)能阻止基站發(fā)出的電磁波傳播到限制場(chǎng)所內(nèi)

D.手機(jī)信號(hào)屏蔽器是通過(guò)發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來(lái)達(dá)到目的

6.如圖畫(huà)出了一個(gè)振蕩電路中的電流變化圖線，根據(jù)圖線可判斷（）

A.。時(shí)刻電感線圈兩端電壓最大

B.。時(shí)刻電容器兩極板間電壓為零

C.。時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能

D.。時(shí)刻電容器帶電荷量為零

7.

如圖所示，我國(guó)成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星，它

標(biāo)志著我國(guó)雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑.米波雷達(dá)發(fā)射無(wú)線電波的波長(zhǎng)在1?10m

范圍內(nèi)，則對(duì)該無(wú)線電波的判斷正確的是（）

A.米波的頻率比厘米波頻率高

B.和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播

C.同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象

D.不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象

8.利用所學(xué)物理知識(shí)，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理

及相關(guān)問(wèn)題.IC卡內(nèi)部有一個(gè)由電感線圈/和電容器。構(gòu)成的振蕩電路，公

交卡上的讀卡機(jī)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波.刷卡時(shí)，IC卡內(nèi)的線圈￡中

產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容器。充電，達(dá)到一定的電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處

理和傳輸.下列說(shuō)法正確的是（）

A.IC卡工作所需要的能量來(lái)源于卡內(nèi)的電池

B.僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電磁波時(shí)，IC卡才能有效工作

C.若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈/中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

D.IC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信

息

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分）

9.在運(yùn)行的火車車廂里，你若打開(kāi)收音機(jī)是不能聽(tīng)清聲音的，你若打移動(dòng)

電話，是絲毫不受影響的，收音機(jī)、手機(jī)都是靠無(wú)線電傳遞信號(hào)的，所不同的是，

收音機(jī)利用的無(wú)線電信號(hào)頻率低，手機(jī)利用的無(wú)線電信號(hào)頻率高，下列說(shuō)法正確

的是（）

A.低頻無(wú)線電信號(hào)傳播的速度小，追不上火車

B.低頻無(wú)線電信號(hào)傳播的速度大，已經(jīng)超過(guò)了火車

C.高頻無(wú)線電信號(hào)衍射能力差，穿透能力強(qiáng)，可以進(jìn)入火車車廂

D.低頻無(wú)線電信號(hào)衍射能力強(qiáng)，穿透能力弱，不能進(jìn)入火車車廂

10.為了方便交通出行出現(xiàn)了一種新型共享單車，如圖甲所示，這種單車

外觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有鏈條，但單車質(zhì)量比普通自行車大，達(dá)到了25kg.如圖乙

所示，單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等，便于監(jiān)控單車在

路上的具體位置，實(shí)現(xiàn)防盜.同時(shí)手機(jī)app上有定位系統(tǒng)，也能隨時(shí)了解單車的

實(shí)時(shí)位置；手機(jī)還可以通過(guò)掃描二維碼自動(dòng)開(kāi)鎖，關(guān)鎖后app就顯示計(jì)時(shí)、計(jì)價(jià)

等信息.止匕外，單車能夠在騎行過(guò)程中為車內(nèi)電池充電，滿足定位和自動(dòng)開(kāi)鎖等

過(guò)程中的用電.根據(jù)以上信息可知下列說(shuō)法正確的是（）

甲乙

A.該單車比普通自行車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)更容易改變

B.該單車某個(gè)時(shí)刻的準(zhǔn)確位置信息是借助通信衛(wèi)星定位的

C.該單車是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)充電的

D.該單車和手機(jī)之間是利用電磁波傳遞信息的

11.在電磁波的發(fā)射過(guò)程中，用一平行板電容器。和一個(gè)線圈￡組成〃振

蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)，下列調(diào)節(jié)正確的是（）

A.增大電容器兩極板間的距離

B.增大線圈的匝數(shù)，在線圈中加鐵芯

C.把電容器的動(dòng)片適當(dāng)旋出一些

D.把電容器的動(dòng)片適當(dāng)旋進(jìn)一些

12.高精度全息穿透成像探測(cè)儀利用電磁波穿透非金屬介質(zhì)，探測(cè)內(nèi)部微

小隱蔽物體并對(duì)物體成像，具有分辨率高、體積小、輻射少等特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域比

超聲波更廣.關(guān)于電磁波和超聲波，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電磁波和超聲波均能發(fā)生偏振現(xiàn)象

B.電磁波和超聲波均能傳遞能量和信息

C.電磁波和超聲波均能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象

D.電磁波和超聲波均需依賴于介質(zhì)才能傳播

三、非選擇題（本題共6小題，共60分）

13.（6分）某電臺(tái)發(fā)射頻率為500kHz的無(wú)線電波，發(fā)射功率為10kW.在

距電臺(tái)20km的地方接收到該電波，該電波的波長(zhǎng)為,在此處，每平方

米的面積上每秒鐘可接收到該電波的能量為.

14.(8分)目前電能都是通過(guò)電網(wǎng)采用有線方式傳輸?shù)模藗円恢眽?mèng)想能無(wú)

線傳輸電能，夢(mèng)想在日常生活中實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，甚至不用電池.現(xiàn)在，一個(gè)科學(xué)

研究小組在實(shí)驗(yàn)室中取得了可喜的進(jìn)展，也許，人類的這一夢(mèng)想不久就能實(shí)現(xiàn).

(1)實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸能量，涉及能量的、傳播和接收.

(2)科學(xué)家曾經(jīng)設(shè)想通過(guò)高聳的天線塔，以無(wú)線電波的形式將電能輸送到指

定地點(diǎn)，但一直沒(méi)有在應(yīng)用層面上獲得成功，其主要原因是這類無(wú)線電波

A.在傳輸中很多能量被吸收

B.在傳播中易受山脈阻隔

C.向各個(gè)方向傳輸能量

D.傳輸能量易造成電磁污染

(3)如果像無(wú)線廣播那樣通過(guò)天線塔輸送電能，接收器獲得的功率尸和它到

天線塔的距離A相關(guān)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得尸和〃的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：

必m1245X10

PN1600400100y2516

①上表中的x=，y=.

②根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可歸納出P和k之間的數(shù)值關(guān)系式為.

(4)為研究無(wú)線傳輸電能，某科研小組在實(shí)驗(yàn)室試制了無(wú)線電能傳輸裝置，

在短距離內(nèi)點(diǎn)亮了燈泡.如圖所示，實(shí)驗(yàn)測(cè)得，接在乙線圈上的用電器獲得的電

能為輸入甲線圈電能的35%.

甲乙

①若用該裝置給充電功率為10W的電池充電，則損失的功率為W.

②若把甲線圈接入電壓為220V的電源，測(cè)得該線圈中的電流為0.195A.這

時(shí)，接在乙線圈上的燈泡恰能正常發(fā)光，則此燈泡的功率為W.

(5)由于在傳輸過(guò)程中能量利用率過(guò)低，無(wú)線傳輸電能還處于實(shí)驗(yàn)階段，為

早日告別電線，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸電能的工業(yè)化，還需要解決一系列問(wèn)題，請(qǐng)?zhí)岢鲋?/p>

少兩個(gè)問(wèn)題.

15.（9分）電感線圈的電流在△t=0.2s內(nèi)的變化為△/=1A,線圈產(chǎn)生

的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為￡=18mV,由該線圈和一電容器組成的振蕩電路所輻射的無(wú)線

電波的波長(zhǎng)為36kln,求電容器的電容.（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)6與電感上的關(guān)系式為￡

=當(dāng)

△〃

16.（14分）

cD

~II---

如圖所示，線圈L的自感系數(shù)為25mH,電阻為零，電容器。的電容為40uF,

燈泡D的規(guī)格是“4V,2W”.開(kāi)關(guān)S閉合后，燈光正常發(fā)光，S斷開(kāi)后，振

蕩電路中產(chǎn)生振蕩電流.若從S斷開(kāi)開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：

（1）當(dāng)f=yX10-3s時(shí)，電容器的右極板帶何種電荷;

⑵當(dāng)f=nX10-3s時(shí)，振蕩電路中的電流是多少.

17.（14分）

實(shí)驗(yàn)室里有一水平放置的平行板電容器，其電容C=1UF.在兩極板帶有一

定電荷時(shí)，發(fā)現(xiàn)一帶電粉塵恰好靜止在兩極板間.手頭上還有一個(gè)自感系數(shù)￡=

0.1mH的電感器，現(xiàn)連成如圖所示電路，重力加速度為g,試分析以下兩個(gè)問(wèn)題.

(1)從S閉合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)nXIOfs時(shí)，電容器內(nèi)粉塵的加速度大小

是多少？

(2)當(dāng)粉塵的加速度為多大時(shí)，線圈中電流最大？

18.(9分)在電視節(jié)目中，我們經(jīng)常看到主持人與派到熱點(diǎn)地區(qū)的記者通過(guò)

同步通信衛(wèi)星通話，他們之間每一問(wèn)一答總是遲“半拍”，這是為什么？如果兩

個(gè)手持衛(wèi)星電話的人通過(guò)同步通信衛(wèi)星通話，一方講話，另一方至少要等多長(zhǎng)時(shí)

間才能聽(tīng)到對(duì)方的講話？(已知地球的質(zhì)量也為6.0X102'kg,地球半徑R為

6.4X106m,引力常量G為6.67X10-"N?m2?kg-2)

1.解析：調(diào)頻改變的是載波的頻率，調(diào)幅改變的是載波的振幅，兩者原理

不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；解調(diào)是接收電磁波過(guò)程中的步驟，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；調(diào)諧是將接

收電路的固有頻率調(diào)至與載波的頻率相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由調(diào)諧電路接收的感應(yīng)

電流，要再經(jīng)過(guò)解調(diào)（調(diào)制的逆過(guò)程）、放大，通過(guò)耳機(jī)才可以聽(tīng)到聲音，選項(xiàng)D

正確.

答案：D

2.解析：由安培定則可知，電流方向由6到a；若磁場(chǎng)正在減弱，可知電

容器處于充電狀態(tài)，電場(chǎng)能正在增大，電流方向由6到a,所以電容器下極板帶

正電，上極板帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤，B正確；若磁場(chǎng)正在增強(qiáng)，可知電容器處于放

電狀態(tài)，電場(chǎng)能正在減小，電流方向由8到a,所以電容器上極板帶正電，故C、

D錯(cuò)誤.

答案：B

3.解析：由公式4=力知其中c=3X10"m/s.當(dāng)兒產(chǎn)187口時(shí),

f-f

=1.60X106Hz；42=560m時(shí)，￡=0.536X1(/Hz.n==

1.60X106-0.536X106

個(gè)=106個(gè),比較一下選項(xiàng)，應(yīng)選C選項(xiàng).

101

答案：C

4.解析：紅外線波長(zhǎng)一定大于X射線波長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；電磁波是由周期性

變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤；根據(jù)物理學(xué)史的內(nèi)容可知，麥克斯韋預(yù)言

了空間存在電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故C正確；紫外線最顯著

的作用是熒光效應(yīng)，紅外線最顯著的作用是熱效應(yīng)，故D錯(cuò)誤.

答案：C

5.解析：手機(jī)信號(hào)屏蔽器是利用屏蔽器發(fā)出的信號(hào)去干擾手機(jī)接收從基站

傳過(guò)來(lái)的信號(hào)，從而起到屏蔽作用.因此手機(jī)信號(hào)屏蔽器通過(guò)發(fā)射電磁波干擾手

機(jī)工作來(lái)達(dá)到目的，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確.

答案：D

6.解析：由圖像分析可知，計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)，電容器兩極板帶電荷量最大，電

流為零，電容器開(kāi)始放電，根據(jù)電流隨時(shí)間的變化規(guī)律，可以畫(huà)出g-￡圖像（在

圖中用虛線表示）.由圖像分析可知，G時(shí)刻，電容器帶電荷量為零，電壓為零,

電場(chǎng)能為零，故D項(xiàng)正確，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；灰時(shí)刻電容器帶電荷量Q最大，兩

極板間電壓最大，B項(xiàng)錯(cuò)誤.

答案：D

7.解析：從名稱上可判斷，米波的波長(zhǎng)大于厘米波的波長(zhǎng)，由波長(zhǎng)與頻率、

波速關(guān)系式可知，米波的頻率小于厘米波的頻率，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.無(wú)線電波

是電磁波，可以在真空中傳播，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.無(wú)線電波同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)

象，可以產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.

答案：C

8.解析：讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，被IC卡內(nèi)部的振蕩電路接收，使IC

卡充電，因此IC卡的能量源于讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；僅當(dāng)讀卡機(jī)

發(fā)射的電磁波頻率與該IC卡內(nèi)的振蕩電路的固有頻率相等時(shí)，才發(fā)生電諧振,

IC卡才能有效工作，故B項(xiàng)正確；若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，根

據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈/中仍會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題意知，

IC卡內(nèi)的線圈/中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容器C充電，達(dá)到一定電壓后，驅(qū)動(dòng)卡

內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸，故D項(xiàng)錯(cuò)誤.

答案：B

9.解析：無(wú)線電信號(hào)在空氣中的波速約等于光速，它的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，穿透能

力越弱，衍射能力越強(qiáng).C、D兩項(xiàng)正確.

答案：CD

10.解析：物體的質(zhì)量越大運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變，故A