2025高考物理 人教版選擇性必修第2冊專項復習第4章　學業(yè)質(zhì)量標準檢測含答案

2025高考物理人教版選擇性必修第2冊專項復習第4章學業(yè)質(zhì)量標準檢測含答案第四章學業(yè)質(zhì)量標準檢測本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分：100分，時間：75分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第1～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分)1．下列關于機械波和電磁波的說法中正確的是()A．電磁波和機械波都能產(chǎn)生干涉、衍射和多普勒效應B．波源停止振動，機械波立即停止傳播，電磁波能繼續(xù)傳播C．機械波和電磁波由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)傳播時，波速保持不變D．機械波和電磁波由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)傳播時，波長保持不變答案：A解析：干涉、衍射和多普勒效應是波的特有現(xiàn)象，電磁波和機械波都能產(chǎn)生干涉、衍射和多普勒效應，故A正確；如果機械波波源停止振動，在介質(zhì)中傳播的機械波也將繼續(xù)傳播，故B錯誤；機械波和電磁波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)傳播時，波速發(fā)生變化，由于頻率由波源決定，頻率不變，根據(jù)v＝λf可知，波長變化，故C、D錯誤。2．(2024·江西高二期末)如圖是電磁波發(fā)射電路中的LC電磁振蕩電路，某時刻電路中正形成如圖所示方向的電流，此時電容器的上極板帶負電，下極板帶正電。下列說法正確的是()A．該時刻電容器處于放電狀態(tài)B．該時刻線圈中的磁場能正在增大C．若在線圈中插入鐵芯，則發(fā)射電磁波的頻率變小D．若增大電容器極板間的距離，則發(fā)射電磁波的頻率變小答案：C解析：此時電容器正在充電，電場能增大，磁場能減小，A、B錯誤；根據(jù)f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，若在線圈中插入鐵芯，則L變大，發(fā)射電磁波的頻率變小，故C正確；根據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)，若增大電容器極板間的距離，則電容C減小，f變大，故D錯誤。3．(2024·浙江金麗衢十二校聯(lián)盟聯(lián)考)圖中甲為某種車輛智能道閘系統(tǒng)的簡化原理圖：預埋在地面下的地感線圈L和電容器C構成LC振蕩電路，當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數(shù)變大，使得振蕩電流的頻率發(fā)生變化，檢測器將該信號發(fā)送至車牌識別器，從而向閘機發(fā)送起桿或落桿指令。某段時間內(nèi)振蕩電路中的電流變化如圖乙，則下列有關說法錯誤的是()A．t1時刻電容器間的電場強度為最小值B．t1～t2時間內(nèi)，電容器處于充電狀態(tài)C．汽車靠近線圈時，振蕩電流頻率變小D．從圖乙波形可判斷汽車正在靠近地感線圈答案：D解析：0～t1時間內(nèi)，電流在增加，說明電容器在放電，t1時刻放電結束，電容器兩極板間的電壓最小，電場強度為最小值，選項A正確；t1～t2時間內(nèi)，電流在減小，說明電容器在充電，選項B正確；汽車靠近線圈時，自感系數(shù)L增大，根據(jù)公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，f減小，選項C正確；根據(jù)題圖乙可知，振蕩電流周期變小，則頻率變大，故汽車正在遠離線圈，選項D錯誤。故本題應選D。4．(2024·湖南高二期中)飛機失事后，為了分析事故的原因，必須尋找黑匣子，而黑匣子在30天內(nèi)能以一定的頻率自動發(fā)出信號，人們就可利用探測儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號來確定黑匣子的位置。如圖是黑匣子中電磁波發(fā)射電路中的LC電磁振蕩電路，某時刻電路中電流的方向和電容器上、下極板帶電情況如圖所示。下列關于LC電磁振蕩電路的說法中錯誤的是()A．線圈中的電流正在變大且磁場方向向上B．電容器極板間的電勢差正在變大且板間的電場方向向上C．若增大線圈的自感系數(shù)L，則發(fā)射的電磁波頻率變小D．若減小電容器的電容，則發(fā)射的電磁波波長變短答案：B解析：由圖可知電容器正在放電，電流變大，線圈中的磁場方向向上，故A正確，不符合題意；電容器中的電場方向向上，由于電容器正在放電，則電荷量減小，即板間電勢差正在減小，故B錯誤，符合題意；若L變大，根據(jù)f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))則發(fā)射的電磁波頻率變小，故C正確，不符合題意；若電容器的C減小，根據(jù)λ＝cT＝2πceq\r(LC)則發(fā)射的電磁波波長變短，故D正確，不符合題意。5．(2024·山東煙臺高二期中)如圖甲所示為小明爺爺?shù)氖找魴C的調(diào)諧電路圖，圖乙為調(diào)諧電路中可變電容器對應的工作原理圖。當調(diào)諧電路中可變電容器的電容為400pF時，接收到波長為300m的信號，如果要接收到波長為600m的信號，則可變電容器的電容應調(diào)整為()A．1.6×10－9F B．1.7×10－10FC．1.8×10－11F D．1.9×10－12F答案：A解析：由電磁波的波長公式λ＝eq\f(c,f)，由LC電路的頻率公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，聯(lián)立得C＝eq\f(λ2,2πc2L)，所以有C2＝C1eq\f(λ\o\al(2,2),λ\o\al(2,1))＝1.6×10－9F，故選A。6．(2024·山東文登新高二期末)如圖甲所示的LC電路中，保持L不變，改變電容器的電容，回路中電容器兩端的電壓變化如圖乙所示，則下列說法正確的是()A．圖甲時刻回路中的磁場能正在變小B．曲線2對應的電容為曲線1對應的電容的2倍C．曲線2對應的電容器所帶最大電荷量與曲線1對應的電容器所帶的最大電荷量相等D．曲線2對應的電流最大時，曲線1對應的電流也一定最大答案：D解析：對圖甲中對線圈由安培定則可知，電流從電容器的上極板流出，則電容器正在放電，電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，則回路中的磁場能正在變大，A錯誤；由圖乙可知，曲線2的振蕩周期為曲線1的2倍，根據(jù)公式T＝2πeq\r(LC)，可知，曲線2對應的電容為曲線1對應的電容的4倍，B錯誤；根據(jù)電容的定義式C＝eq\f(Q,U)，可得Q＝CU，由于改變電容器的電容前后電容器兩端的最大電壓相同，且曲線2對應的電容為曲線1對應的電容的4倍，可知曲線2對應的電容器所帶最大電荷量是曲線1對應的電容器所帶最大電荷量的4倍，C錯誤；曲線2對應的電流最大時，電容器兩端的電壓為0，由圖乙可知此時曲線1對應的電容器兩端的電壓也為0，即曲線1對應的電流也最大，D正確。7．(2024·浙江高二期中)下列說法正確的是()A．食堂常用的消毒燈用的是紫光B．控制電視、空調(diào)等電器的遙控器使用的是紅外線C．超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的金屬絲織成的工作服是利用靜電屏蔽的原理D．燃氣灶中的電子點火器應用了尖端放電的原理答案：BCD解析：食堂常用的消毒燈用的是紫外線，故A錯誤；控制電視、空調(diào)等電器的遙控器使用的是紅外線，故B正確；超高壓帶電作業(yè)的工人穿戴的金屬絲織成的工作服是利用靜電屏蔽的原理，故C正確；燃氣灶中的電子點火器應用了尖端放電的原理，故D正確。8．(2024·云南昆明高二階段練習)用電感L和電容C組成如圖所示的電路，開關S斷開，電容器上帶有一定的電荷量。閉合開關S形成LC振蕩電路，振蕩周期為T，記開關S閉合瞬間為t＝0時刻，則()A．t＝eq\f(T,4)時，回路中電流為0B．t＝eq\f(T,2)時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢最大C．t＝eq\f(3T,4)時，電容器兩極板間的電場強度最小D．若增大電容器兩極板的間距，振蕩周期增大答案：BC解析：根據(jù)題意可知，開關S閉合瞬間為t＝0時刻，電容器開始放電，電流增大，電流與時間呈現(xiàn)正弦式變化，當t＝eq\f(T,4)時，回路中放電電流達到最大值，故A錯誤；t＝eq\f(T,4)時刻電容器處于反向充電狀態(tài)，電流減小，由于電流與時間呈現(xiàn)正弦式變化，圖像的斜率的絕對值表示感應電動勢的大小，在t＝eq\f(T,2)時，電流為0，電流時間圖像的斜率的絕對值達到最大值，可知t＝eq\f(T,2)時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢最大，故B正確；根據(jù)上述可知，t＝eq\f(T,2)時，充電結束，電容器又開始放電，電流反向增大，t＝eq\f(3T,4)時，電容器放電結束，電流達到最大，電容器極板所帶電荷量最小，電容器兩極板間的電場強度最小，故C正確；根據(jù)T＝2πeq\r(LC)，C＝eq\f(εrS,4πkd)，可知，若增大電容器兩極板的間距，電容器的電容減小，則振蕩周期減小，故D錯誤。9．(2024·湖南長沙期中)如圖甲所示電路中，把開關K扳到1，電源對電容器充電，待充電完畢，把開關K扳到2，電容器與帶鐵芯的線圈L組成的LC振蕩電路中產(chǎn)生振蕩電流，電流傳感器能實時顯示流過電容器的電流，電流向下流過傳感器的方向為正方向。LC振蕩電路做等幅振蕩，損耗的能量由電源通過電子器件(未畫出)補充。如圖乙所示的1、2、3、4是某同學繪制的四種電流隨時間變化的圖像，下列說法正確的是()A．K扳到1時電流如圖線1所示，K扳到2時電流如圖線4所示B．K扳到1時電流如圖線2所示，K扳到2時電流如圖線3所示C．換用電動勢更大的電源，振蕩電流的周期將變大D．拔出線圈中的鐵芯，振蕩電流的頻率將升高答案：AD解析：K扳到1時，電源對電容器充電，電流向下流過電流傳感器，且隨電容器電壓增大而逐漸減小，i－t圖線如題圖乙中圖線1所示；K扳到2時產(chǎn)生振蕩電流，前半個周期電流從電容器上極板向上流過電流傳感器，i－t圖線如題圖乙中圖線4所示，選項A正確，B錯誤；振蕩電路的周期T＝2πeq\r(LC)，電源電動勢不會改變振蕩電流的周期，選項C錯誤；振蕩電路的頻率f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，當拔出線圈中的鐵芯時，線圈自感系數(shù)減小，所以振蕩電流的頻率將升高，選項D正確。10．(2024·廣東惠州高二期中)無線話筒是LC振蕩電路的一個典型應用。在LC振蕩電路中，某時刻磁場方向如圖所示，且電容器上極板帶正電，下列說法正確的是()A．電容器正在放電B．振蕩電流正在增大C．電路中電流沿順時針方向D．磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化答案：CD解析：根據(jù)安培定則，可知回路中電流為順時針方向，電容器上極板帶正電，下極板帶負電，故電容器正在充電，電流減小，磁場減弱，電場增強，磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化。故選CD。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(2小題，共12分。把答案直接填在橫線上)11．(6分)某同學利用微波發(fā)射器和接收器研究電磁波。發(fā)射器可發(fā)射頻率為10GHz的一定強度電磁波，接收器可顯示接收到電磁波的強度。如圖所示，接收器和發(fā)射器置于同一直線上，在發(fā)射器和接收器前均加裝一偏振片，此時接收器顯示接收到的信號最強。若接收器按圖示方向沿軸線轉(zhuǎn)動，接收到信號的強度發(fā)生變化，由此說明電磁波屬于_________(填“橫波”或“縱波”)，從接收到的信號最強開始旋轉(zhuǎn)180°的過程中，接收到的信號強度變化情況是__________________________________________。答案：橫波先減弱后增強解析：根據(jù)題意可知在旋轉(zhuǎn)偏振片后接收到信號的強度發(fā)生變化，由此說明電磁波屬于橫波；從接收到的信號最強開始旋轉(zhuǎn)180°的過程中，接收到的信號強度變化情況是先減弱后增強。12．(6分)電流傳感器可以在電腦端記錄電流隨時間變化的圖線，探究實驗小組設計了如圖甲所示的實驗電路，探究電容器在不同電路中的充放電現(xiàn)象。該同學先將開關接1給電容器充電，待電路穩(wěn)定后再接3，探究LC振蕩電路的電流變化規(guī)律。(1)探究實驗小組得到的振蕩電路電流波形圖像，選取了開關接3之后的LC振蕩電流的部分圖像，如圖乙所示，根據(jù)圖像中記錄的坐標信息可知，振蕩電路的周期T＝_________s(結果保留兩位有效數(shù)字)。(2)如果使用電動勢更大的電源給電容器充電，則LC振蕩電路的頻率將_________(填“增大”“減小”或“不變”)。答案：(1)9.2×10－3(2)不變解析：(1)由圖乙可知T＝eq\f(10.036－9.944,10)s≈9.2×10－3s。(2)由振蕩周期T＝2πeq\r(LC)，可知，如果使用電動勢更大的電源給電容器充電，則LC振蕩電路的周期不變，則頻率也不變。三、論述、計算題(本題共4小題，共48分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13．(10分)飛機失事后，為了分析事故的原因，必須尋找黑匣子，而黑匣子在30天內(nèi)能以37.5kHz的頻率自動發(fā)出信號，人們就可利用探測儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號來確定黑匣子的位置。那么黑匣子發(fā)出的電磁波波長是多少？若接收電路是由LC電路組成的，其中該接收裝置里的電感線圈L＝4.0mH，此時產(chǎn)生電諧振的電容多大？答案：8000m4.5×10－9F解析：由公式v＝λf得：λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(3×108,37.5×103)m＝8000m，再由公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))得：C＝eq\f(1,4π2f2L)＝eq\f(1,4×π2×37.5×1032×4×10－3)F＝4.5×10－9F。14．(10分)一個雷達向遠處發(fā)射無線電波，每次發(fā)射的時間為1μs，兩次發(fā)射的時間間隔為100μs，在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖所示，已知圖中長度ab＝bc，則障礙物與雷達之間的距離是多大？答案：7.5×103m解析：圖中a和c處的尖形波是雷達向目標發(fā)射無線電波時出現(xiàn)的，b處的尖形波是雷達接收到障礙物反射回來的無線電波時出現(xiàn)的，由ab＝bc可知，無線電波從發(fā)射到返回所用時間為50μs。設雷達到障礙物的距離為s，無線電波來回時間為t，波速為c，由2s＝ct得s＝eq\f(ct,2)＝eq\f(3.0×108×50×10－6,2)m＝7.5×103m。15．(14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40μF，燈泡D的規(guī)格是“4V2W”。開關S閉合后，燈泡D正常發(fā)光，開關S斷開后，LC電路中產(chǎn)生振蕩電流。若從S斷開開始計時，求：(1)當t＝eq\f(π,2)×10－3s時，電容器的右極板帶何種電荷；(2)當t＝π×10－3s時，LC回路中的電流。答案：(1)正電荷(2)0.5A解析：(1)S斷開后，LC電路中產(chǎn)生振蕩電流，振蕩周期為T＝2πeq\r(LC)＝2πeq\r(25×10－3×40×10－6)s＝2π×10－3s，則t＝eq\f(π,2)×10－3s，即eq\f(T,4)時，電容器充電完畢，右極板帶正電荷。(2)開關S閉合后，燈泡D正常發(fā)光時電路中的電流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(2,4)A＝0.5A；當t＝π×10－3s＝eq\f(T,2)時，LC電路中的電流達到反向最大，即I′＝I＝0.5A。16．(14分)(2023·北京臨川高二期中)如圖所示的電路中，電容器的電容C＝1μF，線圈的自感系數(shù)L＝0.1mH，先將開關S撥至a，這時電容器內(nèi)有一帶電油滴恰能保持靜止，然后將開關S撥至b，經(jīng)過3.14×10－5s，油滴的加速度是多少？當油滴的加速度為何值時，LC回路中的振蕩電流有最大值？(g取10m/s2，π取3.14，研究過程中油滴不與極板接觸)答案：20m/s210m/s2解析：當S撥至a時，油滴受力平衡，顯然帶負電；所以mg＝eq\f(qU,d)，當S撥至b時，LC回路中有電流，其振蕩周期為T＝2πeq\r(LC)＝2×3.14×eq\r(0.1×10－3×10－6)＝6.28×10－5s，當t＝3.14×10－5s時，電容器恰好反向充電結束，由牛頓第二定律得eq\f(qU,d)＋mg＝ma，以上各式聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)解得a＝20m/s2。當振蕩電流最大時，兩極板間無電場，油滴僅受重力作用，所以mg＝ma′，a′＝g＝10m/s2。第四章4基礎達標練1．(2024·廣西桂林高二開學考試)關于電磁波譜，下列說法正確的是()A．X射線可用于廣播B．γ射線是波長最短的電磁波C．紫外線的頻率比紫光的低D．長波可以摧毀病變的細胞答案：B解析：X射線具有較強的穿透能力，所以不能用于廣播，故A錯誤；γ射線是波長最短，頻率最高的電磁波，故B正確；紫外線的波長比紫光短，紫外線的頻率比紫光的高，故C錯誤；長波波長較長，頻率較低，能量較小，不可摧毀病變的細胞，故D錯誤。2．電磁波的頻率范圍很廣，按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫作電磁波譜，如圖所示。下列說法正確的是()A．移動電話使用可見光進行Wi－Fi聯(lián)網(wǎng)B．冷物體的紅外輻射比熱物體的紅外輻射強C．紫外線具有的能量足以破壞細胞核中的物質(zhì)D．X射線的頻率比γ射線的頻率高答案：C解析：移動電話經(jīng)常使用Wi－Fi聯(lián)網(wǎng)，也會用藍牙傳輸數(shù)據(jù)，兩種方式均是利用電磁波來傳輸信息的，均利用了電磁波中的微波，A錯誤；根據(jù)輻射的特點可知，所有物體都發(fā)射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強，B錯誤；紫外線頻率較高，所以具有較高的能量，可破壞細胞核中的物質(zhì)，通常用于殺菌，C正確；X射線的波長比γ射線的長，X射線的頻率比γ射線的低，D錯誤。3．根據(jù)各種波的用途和特性可以判斷下列波中不屬于電磁波的是()A．消毒用的紫外線B．透視用的X射線C．教室里的讀書聲D．遙控器發(fā)出的紅外線答案：C解析：教室里的讀書聲是聲波，聲波是機械波，不屬于電磁波，故選C。4．下列關于紅外測溫槍的說法中正確的是()A．紅外測溫槍接收到的是身體的熱量信號B．體溫越高，測溫槍接受到最強輻射頻率越低C．體溫越高，測溫槍接受到最強輻射波長越短D．紅外線屬于電磁波，其波長小于紫外線的波長答案：C解析：紅外測溫槍接收到的是人體輻射出的紅外線，通過波長、強度與溫度的關系，就可以得到人體的溫度，并不是直接接收人體的熱量信號，故A錯誤；體溫越高，測溫槍接受到最強輻射頻率越高，故B錯誤；體溫越高，測溫槍接受到最強輻射波長越短，故C正確；紅外線屬于電磁波，根據(jù)電磁波譜的排列順序可知，紅外線的波長大于紫外線的波長，故D錯誤。5．(多選)關于電磁波譜，下列說法中正確的是()A．在電磁波中，最容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的是γ射線B．遙控器發(fā)出的紅外線波長大于醫(yī)院“CT”中的X射線波長C．紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D．γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高答案：BD解析：波長越長，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故在電磁波中，最容易發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的是無線電波，故A錯誤；紅外線的頻率比X射線低，故遙控器發(fā)出的紅外線波長大于醫(yī)院“CT”中的X射線波長，故B正確；紫光的頻率比紫外線的頻率低，紫光的波長比紫外線的波長長，故紫光比紫外線更容易發(fā)生干涉和衍射，故C錯誤；γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高，故D正確。6．(多選)電磁波在現(xiàn)代科技和生活中得到了廣泛的應用。以下關于電磁波的應用，說法正確的是()A．紅外遙感技術利用了一切物體都在不停地輻射紅外線的特點B．紫外驗鈔機是利用紫外線的熒光效應C．X光透視利用的是光的衍射現(xiàn)象D．工業(yè)上的金屬探傷利用的是γ射線具有極強的穿透能力答案：ABD解析：一切物體都在不停地輻射紅外線，紅外遙感技術就是利用這個原理，故A正確；紫外驗鈔機是利用紫外線的熒光效應，故B正確；X射線具有較強的穿透能力，在醫(yī)學上用它來透視人體，檢查病變和骨折情況，故C錯誤；工業(yè)上的金屬探傷利用的是γ射線具有極強的穿透能力，故D正確。7．驗鈔機發(fā)出的光能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光，電視機、空調(diào)的遙控器發(fā)出的光能控制電視機、空調(diào)的工作狀態(tài)。對于它們發(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．驗鈔機發(fā)出的是紅外線，遙控器發(fā)出的是紫外線D．驗鈔機發(fā)出的是紫外線，遙控器發(fā)出的是紅外線答案：D解析：紫外線有較強的熒光作用，能使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光，故驗鈔機發(fā)出的是紫外線；紅外線波長較長，容易發(fā)生衍射，故能很方便地遙控家用電器。D正確。8．一種電磁波入射到半徑為1mm的孔上，可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這種波屬于電磁波譜的哪個區(qū)域()A．可見光 B．γ射線C．無線電波 D．紫外線答案：C解析：一種波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸跟其波長差不多或比其波長還要短，電磁波中的無線電波波長大于1mm，紅外線波長小于1mm，可見光、紫外線、γ射線的波長更短，所以只有無線電波符合條件，故選C。9．(多選)(2024·天津高二期末)一些重要的公共場所通常會使用一種人體感應紫外線燈消殺病毒。這種燈裝有紅外線感應開關，人來燈滅，人走燈亮。下列說法正確的是()A．真空中紅外線的波長比紫外線的長B．真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大C．紫外線光子的頻率比紅外線的大D．紅外線和紫外線均屬于可見光答案：AC解析：真空中紅外線的波長比紫外線的長，紫外線光子的頻率比紅外線的大，故A、C正確；真空中紅外線的傳播速度等于紫外線的傳播速度，故B錯誤；紅外線和紫外線均不屬于可見光，故D錯誤。能力提升練10．(2024·江蘇高二期中)藍牙是一種使用2.4GHz頻段的無線電波支持設備短距離通信的技術，能在手機、無線耳機、智能手環(huán)、打印機等眾多設備之間進行信息交換，則()A．這個頻段的電磁波比γ射線能量更高B．這個頻段的電磁波比紫外線更難觀察到明顯衍射現(xiàn)象C．藍牙信號“穿墻”時，在墻壁中的傳播速率大于3×108m/sD．智能手機中集成的藍牙模塊有發(fā)射和接收電磁波的功能答案：D解析：γ射線是電磁波譜中能量最高的，故A錯誤；藍牙的頻段為2.4GHz，低于紫外線的頻段，其波長較紫外線大些，比紫外線更容易觀察到明顯衍射現(xiàn)象，故B錯誤；3×108m/s是電磁波在真空中的傳播速度，也是最大的速度，電磁波在介質(zhì)中的傳播速度會變小，故C錯誤；智能手機利用藍牙技術進行信息交換，可以斷定智能手機中集成的藍牙模塊有發(fā)射和接收電磁波的功能，故D正確。11．(2024·湖南高二期中)醫(yī)學上常用的水銀體溫計可以在家庭中使用，紅外測溫槍在學校、居民區(qū)、辦公樓、商場等公共場所廣泛應用，下圖是紅外測溫槍，下列說法中正確的是()A．水銀體溫計可以用來測量沸水的溫度B．紅外測溫槍和電熨斗中的溫度敏感元件相同C．紅外測溫槍向人體發(fā)射紅外線，從而測量人體溫度D．紅外測溫檢測量人體溫度時，離人體越遠，顯示溫度越低答案：D解析：水銀體溫計量程不高于42℃，則不可以用來測量沸水的溫度，故A錯誤；紅外測溫槍使用的是紅外線傳感器，電熨斗使用的是雙金屬片，故B錯誤；紅外測溫槍接收人體發(fā)射出來的紅外線，從而測量人體溫度，故C錯誤；紅外測溫槍測量人體溫度時，離人體越遠，接收到人體輻射出來的紅外線的功率越小，顯示溫度越低，故D正確。12．(2024·廣西百色高二期末)手機是當下使用最廣泛的通訊工具。人們在使用手機時，經(jīng)常通過Wi－Fi聯(lián)網(wǎng)，有時也會通過藍牙傳輸數(shù)據(jù)。Wi－Fi技術與藍牙技術同屬于短距離無線電技術，所使用的無線電波頻率一般在2.4GHz附近。下列說法正確的是()A．Wi－Fi使用的無線電波會發(fā)生多普勒效應B．Wi－Fi使用的無線電波在水中傳播比在空氣中更快C．紫外線比藍牙使用的無線電波更易發(fā)生明顯衍射D．藍牙使用的無線電波有橫波也有縱波答案：A解析：多普勒效應是各種波共有的特征，Wi－Fi使用的無線電波會發(fā)生多普勒效應，故A正確；Wi－Fi使用的無線電波在水中傳播比在空氣中更慢，故B錯誤；藍牙使用的無線電波的波長大于紫外線的波長，則藍牙使用的無線電波比紫外線更易發(fā)生明顯衍射，故C錯誤；藍牙使用的無線電波為橫波，故D錯誤。13．如圖所示為某雷達的熒光屏，屏上標尺的最小刻度對應的時間為2×10－4s。雷達天線朝東方時，屏上的波形如圖甲；雷達天線朝西方時，屏上的波形如圖乙。問：雷達在何方發(fā)現(xiàn)了目標？目標與雷達相距多遠？答案：西方300km解析：當天線朝東方時，沒有反射波，而天線朝西方時，有反射波，所以目標在西方。s＝eq\f(1,2)cΔt＝eq\f(1,2)×3×108×20×10－4m＝300km。第四章3基礎達標練1．(2024·江蘇徐州高二期中)5G網(wǎng)絡使用的無線電波通信頻率是3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段，比目前通信頻率在0.3GHz～3.0GHz間的特高頻段的4G網(wǎng)絡擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率，如圖所示5G網(wǎng)絡的傳輸速率是4G網(wǎng)絡的50～100倍。與4G網(wǎng)絡相比()A．5G信號的波長更長B．5G信號的傳播速度更大C．5G信號相同時間內(nèi)能傳遞更大的信息量D．5G信號的衍射更明顯，因此5G基站搭建更稀疏答案：C解析：因5G信號的頻率更高，則波長更小，故A錯誤；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，故B錯誤；5G信號的帶寬更大，并且由于5G信號頻率更高，波長更短，故相同時間內(nèi)傳遞的信息量比4G信號更大，故C正確；由于5G信號的頻率更高，則波長小，其衍射更不明顯，因此5G基站搭建更密集，故D錯誤。2．(2024·北京通州高三期末)500米口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST)被稱為“中國天眼”，是中國科學院國家天文臺的一座射電望遠鏡，若其工作頻率范圍是7×107Hz～3×109Hz，那么它觀測到的電磁波最長波長()A．約0.1米 B．約4米C．約40米 D．約1000米答案：B解析：頻率最小的電磁波的波長最長，則最長波長為λ＝eq\f(c,f)＝eq\f(3×108,7×107)m≈4m，故選B。3．有一個LC接收電路，原來接收較低頻率的電磁波，現(xiàn)在要想接收較高頻率的電磁波，下列方法正確的是()A．增加電源電壓B．使用調(diào)頻的調(diào)制方式C．把可變電容器的動片適當旋出一些D．在線圈中插入鐵芯答案：C解析：要想增大LC電路接收電磁波的頻率，由公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，應減小電容或電感，A、B錯誤；把可變電容器的動片適當旋出一些，減小了電容，符合題目要求，C正確；在線圈中插入鐵芯，增大了電感，不符合題目要求，D錯誤。4．已知某LC振蕩電路向外發(fā)射的電磁波的波長和頻率分別為λ、f，當該LC振蕩電路中的電容器的電容變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,4)時，該LC振蕩電路向外發(fā)射的電磁波的波長和頻率變?yōu)?)A．eq\f(1,4)λ，4f B．eq\f(1,2)λ，2fC．2λ，eq\f(1,2)f D．4λ，eq\f(1,4)f答案：B解析：由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知，電容C減小到原來的eq\f(1,4)時，振蕩頻率f增大到原來的2倍；由公式λ＝eq\f(v,f)可知，電磁波速度v不變，其波長λ∝eq\f(1,f)，所以波長減小到原來的eq\f(1,2)，B正確。5．關于電磁波的發(fā)射與接收，下列說法中正確的是()A．調(diào)頻與調(diào)幅都是用高頻載波發(fā)送信號，原理相同，無本質(zhì)區(qū)別B．解調(diào)是將低頻信號加載到高頻電磁波上進行發(fā)射傳送的過程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．調(diào)諧是將接收電路的固有頻率調(diào)至與接收的電磁波頻率相同答案：D解析：調(diào)頻與調(diào)幅都是用高頻載波發(fā)送信號，但是原理不同，A錯誤；解調(diào)是接收電磁波過程中的步驟，是將低頻信號從高頻載波中分離出來的過程，B錯誤；調(diào)諧是將接收電路的頻率調(diào)至與載波的頻率相同，C錯誤，D正確。6．(多選)如圖所示為調(diào)幅振蕩電流圖像，此電流存在于電磁波發(fā)射和接收中的哪些階段()A．經(jīng)調(diào)制后 B．經(jīng)調(diào)諧后C．經(jīng)檢波后 D．耳機中答案：AB解析：為了把信號傳遞出去，需要將信號“加”到高頻振蕩電流上，這就是調(diào)制。而圖像是將信號加上后使高頻振蕩電流的振幅隨信號變化，這叫調(diào)幅。在接收電路中，經(jīng)過調(diào)諧，回路中將出現(xiàn)調(diào)幅振蕩電流，經(jīng)檢波后，調(diào)幅振蕩電流將被削去一半，而在耳機中只有低頻信號電流。7．如圖為磁共振無線充電的示意圖，當接收電路的固有頻率與發(fā)射電路線圈產(chǎn)生的磁場振動頻率一致的時候，產(chǎn)生磁共振，從而進行能量的傳遞。該過程類似于無線電發(fā)射與接收環(huán)節(jié)中的()A．調(diào)幅 B．調(diào)頻C．調(diào)諧 D．解調(diào)答案：C解析：調(diào)諧是指調(diào)節(jié)一個振蕩電路的頻率使它與另一個正在發(fā)生振蕩的振蕩電路(或電磁波)發(fā)生電諧振，所以C正確。8．一品牌雙波段(中、短波段)收音機的接收電路原理簡化結構如圖所示，通過切換開關S和旋轉(zhuǎn)可變電容器動片來改變LC回路中的電感L和電容C，從而實現(xiàn)接收不同波段的信號。則()A．調(diào)制是指通過調(diào)節(jié)L、C，使接收電路的固有頻率與接收到的電磁波的頻率相等B．接收電路的固有頻率與需要接收的電磁波頻率不相等時，接收電路將無法接收該電磁波C．使S接b且動片完全旋入，可接收到波長最短的電磁波D．使S從b打到a，同時動片旋出，接收到的電磁波頻率可能不變答案：D解析：調(diào)諧是通過調(diào)節(jié)L、C，使接收電路的固有頻率與接收到的電磁波的頻率相等，A錯誤；接收電路的固有頻率與需要接收的電磁波頻率不相等時，該電磁波在接收電路中引起的振蕩電流不是最強的，但仍可接收到該電磁波，B錯誤；頻率越大接收到的波長越短，S接b時L小，動片完全旋入時C大，由公式f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))知，接收電路的固有頻率可能不變，接收到的電磁波波長可能保持不變且不是最短的；同理，S接a時L大，動片完全旋出時C小，接收電路的固有頻率可能不變，接收到的電磁波頻率可能不變，C錯誤，D正確。9．某雷達工作時，發(fā)射電磁波的波長λ＝20cm，每秒發(fā)射的脈沖數(shù)n＝5000個，每個脈沖持續(xù)時間t＝0.02μs。求電磁波的振蕩頻率和雷達的最大探測距離。答案：1.5×109Hz30km解析：由c＝fλ，可得電磁波的振蕩頻率f＝eq\f(c,λ)＝eq\f(3×108,20×10－2)Hz＝1.5×109Hz。電磁波在雷達發(fā)射相鄰兩個脈沖的時間間隔內(nèi)傳播的距離s＝cΔt＝ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1s,n)－t))＝3×108×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5000)－0.02×10－6))m＝6×104m，所以雷達的最大探測距離s′＝eq\f(s,2)＝3×104m＝30km。能力提升練10．我國近日建成了世界上首個民用極低頻大功率電磁波發(fā)射臺，其探測半徑達數(shù)千公里，探測深度達十公里，形成