(压轴题)高中物理选修二第四章《电磁震荡与电磁波》检测卷(答案解析)(4)

一、选择题
1．(0分)[ID：129181]关于声波和光波，下列说法正确的是（）
A．光波能产生干涉、衍射现象，但是声波不能
B．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小
C．声波与光波的波速都由波源决定，与介质无关
D．它们都能在真空中传播
2．(0分)[ID：129153]与早期的电缆传输信息相比，光纤通信具有各方面压倒性的优势。

基于传输效率的考量，目前光纤信号传输主要采用850nm、1310nm、1550nm三种波长的激光，其波长均大于红光波长（630 ~760nm）。

下列说法正确的有（）
A．光纤中采用的激光的波长小于X射线的波长
B．波长为850nm的激光的频率约为14
3.510Hz
C．波长为1550 nm的激光的频率比波长为1310 nm的激光的频率高
D．相同时间内，波长为1550nm的激光传递的信息量比波长为1310 nm的激光传递的信息量大
3．(0分)[ID：129147]如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间的变化规律如图乙所示，则电路中振荡电流随时间的变化图像是（振荡电流以电路中逆时针方向为正）（）
A．B．
C．D．
4．(0分)[ID：129145]无线电广播的中波段波长范围为187~560m，为了避免邻近电台的干
10Hz，则此波段中最多能容纳的电台数约为（）扰，两个电台的频率范围至少要相差4
A．500个B．187个C．100个D．20个
5．(0分)[ID：129141]用如图甲所示的振荡电路发射无线电波，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话产生的低频振荡如图丙所示，根据乙、丙两个图像，发射出去的调幅电磁波图像应是（）
A．B．
C．D．
6．(0分)[ID：129133]下列说法正确的是（）
A．频率越高，振荡电路向外辐射电磁波的本领越弱
B．在光的单缝衍射中，若将狭缝变窄，则在屏上产生的中央亮条纹变窄C．医院中放射科给病人做胸透，是利用了β射线照射人体进行透视D．光纤通信是激光和光导纤维结合的产物
7．(0分)[ID：129125]下列说法正确的是（）
A．超声波测速仪利用的是多普勒效应
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫调谐
C．汽车减振系统的固有频率一般都比较高
D．机场和车站用红外线检查行李箱内的物品
8．(0分)[ID：129118]下列说法正确的是（）
A．医学诊断时用“B超”仪器探测人体内脏，是利用超声波的多普勒效应
B．图（a）中如果灯泡灯丝突然烧断，会引起原线圈电流突然增大
C．图（b）中磁铁上下振动时，磁铁下端放一金属线圈，让磁铁振动时穿过它，它将对磁铁产生明显的阻尼
D．图（c）中LC振荡电路中，如果磁场在增大，那么电容器在放电且电容器上极板带正电9．(0分)[ID：129106]LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图所示。

现规定过P点向右的电流为正，则下列说法正确的是（）
A．1.5s至2.0s时间内，电容器放电
B．1.5s至2.0s时间内，电容器上极板带的是负电
C．1s至1.5s时间内，Q点的电势比P点的电势高
D．1s至1.5s时间内，磁场能正在转化为电场能
10．(0分)[ID：129098]医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如上图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.040 T．则血流速度的近似值和电极a、b的正负为()
A．1.3 m/s，a正、b负B．2.7 m/s，a正、b负
C．1.3 m/s，a负、b正D．2.7 m/s，a负、b正
11．(0分)[ID：129096]第一次通过实验捕捉到电磁波，证明了麦克斯韦电磁场理论正确性的科学家是( )
A．法拉第B．安培
C．奥斯特D．赫兹
12．(0分)[ID：129092]5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G
网络．5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率．未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍．关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是
A．在真空中的传播速度更快
B．在真空中的波长更长
C．衍射的本领更强
D．频率更高，相同时间传递的信息量更大
二、填空题
13．(0分)[ID：129244]表内是某手机的一些技术参数，根据表中数据，回答下列问题：
手机类型网络
模式
支持频段电池容量
理论通话
时间
理论
待机
时间
其它使用时间
3G手机
智能手机
拍照手机GSM
WCD
MA
2:
G GSM
900/1800MHz
3:
G WCDMA
800/2100MHz
3. 7V
1420m A h
540分钟
（2G）
360分钟
（3G）
200
小时
3G网络时
间：
6小时
2G网络时
间：
10小时
音乐播放时
间：
40小时
（1）2G，3G是指第二、第三代数字通信，2G与3G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的变化，该手机工作在2G或3G网络时，耗电量比较大的是____________
A ．2G 网络
B ．3G 网络
（2）该手机能接受的电磁波的最高频率是________？比电磁波的波长是_______？（8310m /s c =⨯）
（3）估算该手机待机时的理论待机电流___________。

14．(0分)[ID ：129239]γ射线、红外线、可见光、X 射线和紫外线，按频率从高到低排列是_________________．
15．(0分)[ID ：129235]电磁波谱中波长最长和最短的电磁波分别是________和__________. 16．(0分)[ID ：129218]2008年5月12日，四川汶川发生里氏8.0级地震，地震以____（选填“机械波”或“电磁波”）的形式从震中向外传播，引起全国不少省份都有震感。

在抗震救灾中，利用海事通信卫星做为中继站传递信息，如图所示。

若甲、乙两地与卫星的距离均为74.210⨯m ，则甲地发射的无线电波大约要经过____s 可到达乙地；电磁波传播____介质。

（选填“需要”或“不需要”）（电磁波的波速为83.010m/s ⨯）
17．(0分)[ID ：129196]()1太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X 射线、
γ射线、无线电波.太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内.在这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为______、可见光和______．
()2有一种生命探测仪可以探测生命的存在.我国四川汶川特大地震发生后，为了尽快营救
废墟中的伤员，救援人员就广泛应用了这种仪器，该仪器主要是接收人体发出电磁波中的______(选填“可见光”、“红外线”或“紫外线”)．
18．(0分)[ID ：129191]磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的四种情况，如图所示，其中能产生电场的有________图所示的磁场，能产生持续电磁波的有________图所示的磁场．
19．(0分)[ID ：129269]红外线最显著的特性是它的____________，紫外线具有较强的____________。

X 射线是波长很短的____________，X 射线穿透物质的本领____________。

20．(0分)[ID ：129248]紫外线具有较高的能量，能___________消毒；具有___________效应，能激发许多物质发光。

三、解答题
21．(0分)[ID ：129373]无线电波通常的传播途径有哪几种？它们的传播过程有何区别？ 22．(0分)[ID ：129371]收音机的调频电路由自感线圈和可变电容器组成，调节可变电容器的电容，可以改变调谐电路的频率。

已知中波频率范围为535～1605k Hz ，那么， (1)收听中波段最低频率电台时的电容是收听最高频率电台电容的多少倍？ (2)收音机在中波段所接收的无线电波的波长范围是从多少米到多少米？
23．(0分)[ID ：129358]某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来。

某一时刻雷达发出一个无线电脉冲，经200μs 后收到反射波；隔0.8s 后再发出一个脉冲，经198μs 收到反射波。

求飞机的飞行速度。

24．(0分)[ID ：129352]一个 LC 电路产生电磁振荡。

以横坐标轴表示时间，纵坐标轴既表示电流又表示电压，在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 i −t 图像和 u−t 图像。

在图像中的一周期内，哪段时间电场能在增大？电场能最大时电流和电压的大小有什么特点？哪段时间磁场能在增大，磁场能最大时电流和电压的大小有什么特点？
25．(0分)[ID ：129342]在收音机接收中波段时其LC 振荡电路的电感L 是固定的，当可变电容器电容为1C 时，可接收频率为535kHz 的电磁波，当可变电容器的电容为2C 时，可接收频率为1605kHz 的电磁波，求电容之比以及两列电磁波的波长之比。

26．(0分)[ID ：129341]利用雷达不但可以发现目标，还可以测量目标的速度大小。

(1)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4210s -⨯，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图1中甲所示；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图1中乙所示，雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？
(2)某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方水平匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为41.010s -⨯，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图中甲所示，A 脉冲为发射波，B 脉冲为目标反射波，经170s t =后雷达向正上方发射和被反射的波形如图2中乙所示，则该飞机的飞行速度约为多大？（结果保留整数）
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷 参考答案
**科目模拟测试
一、选择题 1．B 2．B 3．D 4．C 5．B 6．D 7．A
8．C
9．C
10．A
11．D
12．D
二、填空题
13．B2100MHz014m71mA
14．射线X射线紫外线可见光红外线
15．无线电波射线
16．机械波028不需要【解析】
17．紫外线红外线红外线
18．BCDBD
19．热作用化学作用电磁波很强
20．灭菌荧光
三、解答题
21．
22．
23．
24．
25．
26．
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题 1．B 解析：B
A ．干涉和衍射是波的特有现象，故声波和光波都能产生干涉和衍射，则A 错误；
B ．声波和光波从空气射入水中时，声波的速度变大，光波的速度变小，故B 正确；
C ．声波与光波的波速都由介质决定，与波源无关，故C 错误；
D ．声波的传播依赖于介质，它在真空中不能传播，光波在真空中和介质中都能传播，故D 错误； 故选B 。

2．B
解析：B
A ．X 射线的波长范围为0.001~10nm ，故光纤中采用的激光的波长大于X 射线的波长，A 错误；
B ．由c f λ=可知，波长为850nm 的激光的频率
8
149
310Hz 3.510Hz 85010
c
f λ-⨯==≈⨯⨯ B 正确；
C ．由c f λ=可知，频率与波长成反比，波长越长，频率越低，则波长为1550nm 的激光的频率比波长为1310 nm 的激光的频率低，C 错误；
D ．频率越高，传递的信息量越大，则相同时间内，波长为1550nm 的激光传递的信息量比波长为1310mm 的激光传递的信息量小，D 错误。

故选B 。

3．D
解析：D
电容器极板间的电压Q
U C
=
，随电容器带电荷量的增加而增大，随电容器带电荷量的减少而减少。

从图乙可以看出，在0~
4
T
这段时间内电容器充电，且0AB U >，即 A B U U >
A 板应带正电，只有顺时针方向的电流才能使A 板被充电后带正电，同时考虑到0t =时刻电压为零，电容器带电荷量为零，电流最大，可知0t =时刻，电流为负向最大 故选D 。

4．C
解析：C 由公式
c f
λ=
当1187m λ=时
1
61 1.6010Hz c
f λ=
⨯=
2560m λ=时
2
620.53610Hz c
f λ=
⨯=
则
66
124
1.60100.5361010
f f n f -⨯-⨯===∆个106个 故选C 。

5．B
解析：B
使电磁波随各种信号而改变的技术，叫调制.调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率来实现信号加载电磁波.由各选项的图形可知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化，所以B 正确；ACD 错误； 故选B 。

6．D
解析：D
A ．电磁波的能量与频率有关；振荡电路的频率越大，发射电磁波的本领越大，所以A 错误；
B ．在光的单缝衍射中，根据实验现象可知，若将狭缝变窄，则在屏上产生的中央亮条纹变宽，所以B 错误；
C ．医院中放射科给病人做胸透，是利用了X 射线照射人体进行透视，所以C 错误；
D ．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，所以D 正确。

故选D 。

7．A
解析：A
A ．超声波由测速仪发出，声和光一样能进行反射，反射到测速仪，测速仪接收，利用回声测距的原理来工作时声波的多普勒效应的应用，故A 正确；
B ．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，故B 错误；
C ．减震系统因车而异，其频率也不一样，因此无法用较高或较低来概括，故C 错误；
D ．机场和车站用X 外线检查行李箱内的物品，故D 错误。

故选A 。

8．C
解析：C
A ．“
B 超”仪器通过它的探头不断向人体发出短促的超声波脉冲，超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来，又被探头接收，这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像，没有使用多普勒效应，选项A 错误；
B ．图(a)中如果灯泡灯丝突然烧断，副线圈中的电流减小，会引起原线圈电流突然减小，选项B 错误；
C ．图(b)中磁铁上下振动时，磁铁下端放一金属线圈，让磁铁振动时穿过它，线圈内产生感应电流，它产生它将对磁铁产生明显的阻尼，选项C 正确；
D ．图(c)中LC 振荡电路中，如果磁场在增大，说明电流正在增大，那么电容器在放电，由电流的关系可知电容器上极板带负电，选项D 错误。

故选C 。

9．C
解析：C
AB ．由振荡电路的图像可知，在1.5s 至2.0s 时间内，电流方向为负，且电流值正在减小，所以依题规定的电流正方向可知，在该段时间内，LC 回路中的电流是逆时针，而且，电容器正在充电，由充电电流是由电容器负极板流出，流向正极板可知，电容器上极板带正电，故AB 错误；
CD ．由LC 振荡电路图象可知，在1s 至1.5s 时间内，电流为负电流，且电流的值正在增大，由题所规定的电流正方向知，此时间内LC 回路中的电流是逆时针的，即由Q 点经电感L 流向P 点，所以Q 点电势比P 点高，而且由于电流值正在增大，所以电场能正在转化为磁场能，故C 正确，D 错误。

故选C 。

10．A
解析：A
血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏．则a 带正电，b 带负电．最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，有
U q
qvB d
= 所以 6
316010m/s=1.3m/s 0.040310
U v Bd --⨯==⨯⨯ 故A 正确．
11．D
解析：D
本题是关于物理学史的题目，解题的关键是掌握基本常识；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早用实验验证了电磁波的存在、证明麦克斯韦电磁场理论
A ．法拉第首先发现了电磁感应现象及其规律，不符合题意；
B ．安培研究了电流之间的作用力，不符合题意；
C ．奥斯特首先发现了电流的磁效应，不符合题意
D ．赫兹是最早用实验证实电磁波存在、证明麦克斯韦电磁场理论的科学家，符合题意． 12．D
解析：D
A 、无线电波（电磁波）在真空的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A 错误；
BC 、由公式c f λ=可知：c f
λ=，频率变大，波长变短，衍射本领变弱，故BC 错误； D 、无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D 正确．
二、填空题
13．B2100MHz014m71mA
解析：B 2100MHz 0.14m 7.1mA
（1）[1]．3G 通话时间360分钟，2G 通话时间540分钟，3G 通话时间短，功率消耗大；故选：B ；
（2）[2][3]．该手机能接受的电磁波的最高频率是2100MHz ，波长为：
8
63100.14m 210010
c f λ⨯===⨯ （3）[4]．电池容量q =1420mA•h ，待机时间为200小时，故该手机待机时的理论待机电流：
1420mA h 7.1mA 200h
q I t ⋅==＝14．射线X 射线紫外线可见光红外线 解析：γ射线 X 射线 紫外线 可见光 红外线
[1]电磁波按波长从长到短为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，γ射线（伽马射线），波长越长、频率越小，所以按频率从高到低排列是γ射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线。

15．无线电波射线
解析：无线电波 γ射线
[1][2]依照波长的逐渐变短的次序，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，γ射线，所以电磁波谱中波长最长和最短的电磁波分别是无线电波和γ射线。

16．机械波028不需要【解析】
解析：机械波 0.28 不需要
【解析】
[1]地震是机械振动，地震以机械波的形式向外传播；
[2]甲地发射的无线电波传播到乙地需要的时间：
784.2102s 0.28s 310
s t v ⨯⨯===⨯ [3]电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质。

17．紫外线红外线红外线
解析：紫外线 红外线 红外线
(1)电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：γ射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波；太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内；这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：紫外线、可见光、红外线；
(2)黑体辐射的辐射强度与波长关系与物体的温度有关，人体会发射红外线，而人体的温度与周围环境温度不同，故通过探测红外线来寻找生命；
【点睛】
本题考查了电磁波谱、黑体辐射、电磁波的运用等，知识点多，难度小，关键多看书． 18．BCDBD
解析：BCD BD
A 图中的磁场是恒定的，不能产生电场，更不能产生电磁波；
B 图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波；
C 图中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能产生磁场，因此不能产生持续的电磁波；
D 图中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生持续的电磁波
[1]其中能产生电场的有BCD 图所示的磁场；
[2]能产生持续电磁波的有BD 图所示的磁场．
19．热作用化学作用电磁波很强
解析：热作用 化学作用 电磁波 很强
[1]根据电磁波谱中介绍的电磁波特性可知，红外线最显著的特性就是热作用，所以可以利用红外线来加热物体，烘干油漆和谷物，进行医疗等；
[2]根据电磁波谱中介绍的电磁波特性可知，紫外线最显著的特性就是化学作用，可利用紫外线消毒，也可用来验钞等；
[3] [4]根据电磁波谱中介绍的电磁波特性可知，X 射线是波长很短的电磁波，具有很强的穿透能力。

20．灭菌荧光
解析：灭菌 荧光
[1]紫外线具有较高的能量，能灭菌消毒；
[2] 紫外线还具有荧光效应，能激发许多物质发光。

三、解答题
21．
地波、天波和直线传播；见解析
无线电波的传播方式大致有三种：地波、天波和直线传播。

地波，沿地球表面空间传播的无线电波叫做地波。

天波，依靠电离层的反射来传播的无线电波叫做天波。

直线传播，微波又叫超短波，它既不能以地波形式传播，又不能依靠电离层的反射以天波的形式传播，微波的传播形式跟光相似，是沿直线传播的，这种沿直线传播的无线电波又叫空间波。

22．
(1)9；(2)560.7m ～186.9m
(1)据公式
f =
得
12f f 即
2212211605()()9535
C f C f === (2)据公式
=
c f
λ 得 8
131 3.010==m=560.7m 53510
c f λ⨯⨯ 28
233.010==m=186.9m 160510
c f λ⨯⨯23． 375m /s
飞机接受到第一个无线电脉冲时距离雷达得距离为
112
t x c =⨯ 飞机接受到第一个无线电脉冲时距离雷达得距离为 222t x c =⨯
则在0.8s 时间内飞机的位移
12x x x =-
代入数据联立解得
300m x =
则飞机的飞行速度 300m /s 375m /s 0.8
x v t =
==24． 见详解 在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 i −t 图像和 u−t 图像。

t 1-t 2、t 3-t 4电场能增大，电场能最大时电流为零和电压最大；0-t 1、t 2-t 3磁场能增大，磁场能最大时电流最大和电压为零。

25．
9: 1；3: 1 当收音机的接收装置的频率等于电磁波的频率时，收音机就能接收此频率的电磁波，而收音机装置的频率2f LC π=，故有1221
f C f C = 21222191
C f C f == 根据v f λ=可得v f
λ=，两列电磁波波长之比 1221::3:1f f λλ==26．
(1)西方，300km ；(2)306m/s
(1)雷达向东方发射电磁波时，没有反射回来的信号，说明东方没有发现目标；雷达向西方发射时，有反射回来的信号，所以目标在西方。

由题图1中乙可知
43110210s 210t --=⨯⨯=⨯
目标到雷达的距离
83
1310210m 300km 22
ct d -⨯⨯⨯=== (2)由题图2中信息知，比较远时
4424 1.010s 410s t --=⨯⨯=⨯
脉冲波显示的距离为
84
42310410m 610m 22
ct s -⨯⨯⨯===⨯ 当飞机到达雷达正上方后
442
2 1.010s 210t --'=⨯⨯=⨯ 脉冲波显示的距离为
84
42310210m 310m 22
ct s -'⨯⨯⨯'===⨯ 由于开始时飞机在斜上方后来飞机到达正上方由
222()vt s s '+=
解得飞机的速度为
/s 306m /s v ==。