2020届高考物理二轮复习电磁学专题强化(17)电磁波

电磁波
1、验钞机发出的光能使钞票上的焚光物质发光,电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。

对于它们发出的光,以下判断正确的是( ) A.它们发出的都是红外线 B.它们发出的都是紫外线
C.验钞机发出的是红外线,遥控器发出的是紫外线
D.验钞机发出的是紫外线,遥控器发出的是红外线
2、调节收音机的调谐回路时,可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接收不到某较高频率的电台信号,为接收到该电台信号,则应( ) A.加大电源电压
B.减小电源电压
C.增加谐振线圈的圈数
D.减小谐振线圈的圈数
3、某电路中电场强度随时间变化的图像如图所示,能发射电磁波的是( )
A. B.
C.
D.
4、雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备,它可以向一定方向发射电磁波脉冲,当电磁波脉冲遇到障碍物时会发生反射。

雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时,在监视屏上将对应呈现出一个尖形波。

某防空雷达发射的电磁波频率4310MHz f =⨯,如果雷达监视屏上显示某次发射和接收的尖形波如图所示(相邻刻线间表示的时间间隔为51.010s -⨯.则被监视的目标到雷达的距离以及该雷达发出的电磁波的波长分别为( )
A.30km,0.10m
B.15km,1.0cm
C.30km,1.0m
D.15km,10m 5、如图所示,LC 振荡电路中电容器的电容为C ,线圈的自感系数为L ,电容器在图示时刻的电
荷量为Q 。

若图示时刻电容器正在放电,至放电完毕所需时间为1
3
若图示时刻电容器
正在充电,则充电至最大电荷量时间为( )
A.1
2
B.1
3 C.1
6 D.2
3
6、为了体现高考的公平、 公正,高考时在考场使用手机信号屏蔽器,该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描。

该扫描可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰,使手机不能检测从基站发出的正常数据、不能与基站建立连接,以达到屏蔽手机信号的目的,手机表现为搜索网络、无信号等现象。

由以上信息可知( ) A.由于手机信号屏蔽器的作用,考场内没有电磁波了 B.电磁波必须在介质中才能传播
C.手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内
D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的 7、某长直导线中分别通以如图所示的电流,则下列说法中正确的是( )
A.图①所示电流周围产生匀强磁场
B.图②所示电流周围的磁场是稳定的
C. 图③所示电流周围各点的磁场方向在10~t 时间内与12~t t 时间内的方向是相反的
D.图④所示电流周围的磁场先变强再变弱,磁场中各点的磁感应强度方向不变
8、臭氧层被誉为地球上生物生存繁衍的保护伞,但是科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞,现在臭氧层破坏面积已达2400万平方公里,北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄。

臭氧 层之所以能保护地球上的生命,是因为( ) A.臭氧层能吸收太阳光的可见光部分 B.臭氧层能吸收太阳光的紫外线部分 C.臭氧层能吸收太阳光的红外线部分 D.臭氧层能提供氧气
9、图(a)为一个调谐接收电路,图(b)、图(c)、图(d)为电路中的电流随时间变化的图象,则( )
A.i 1是L 1中的电流图象
B.i 2是L 2中的电流图象
C.i 2是C 2中的电流图象
D.i 3是流过耳机的电流图象
10如图所示,a 为LC 振荡电路,通过P 点的电流如图b ,规定向左的方向为正方向,下列说法正确的是( )
A.0到t 1电容器正在充电,上极板带正电
B.t 1到t 2电容器正在放电,上极板带负电
C.在t 3时刻,线圈中的自感电动势最大,且P 为正极
D.在t 4时刻,线圈中的自感电动势最大,且P 为正极
11、在LC 振荡电路中,如已知电容C ,并测得电路的固有振荡周期为T ,即可求得电感L 。

为 了提高测量精度,需多次改变C 值并测得相应的T 值。

现将测得的六组数据标示在以C 为横坐标,2T 为纵坐标的坐标纸上,即图中用“×”表示的点。

(1)T L C 、、的关系为___________。

(2)根据图中给出的数据点做出2T 与C 的关系图线。

(3)求得的L 值是__________。

12、收音机的调谐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535kHz~1605kHz,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时电容的多少倍? (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?
13、如图所示,LC 电路中C 是带有电荷的平行板电容器,两极板水平放置.开关S 断开时,极板间灰尘恰好静止.当开关S 闭合时,灰尘在电容器内运动.若0.4μF C =,1mH L =,求:
(1)从S 闭合开始计时,经52π10s -⨯时,电容器内灰尘的加速度大小为多少? (2)当灰尘的加速度多大时,线圈中电流最大?
答案以及解析
1答案及解析： 答案：D
解析：紫外线有较强的荧光作用,能使荧光物质发出荧光,故验钞机发出的是紫外线;红外线波长较长,容易发生衍射,故能很方便地遥控家用电器。

D 正确。

2答案及解析： 答案：D
解析：可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出,仍然收不到某一较高频率的电台信号,因此需要改变调谐电路的固有频率。

减小线圈的圈数,线圈的自感系数减小,固有频率会增大,故D 正确,C 错误;由电磁振荡的频率
f =可知,固有频率与电源的电压无关,故A 、B 错
误。

3答案及解析： 答案：D
解析：由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时(如A 图),由于它不激发出磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时(如B 图、C 图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会在较远处激发出电场,故也不会产生电磁波;只有周期性变化的电场(如D 图),才会激发出周期性变化的磁场,它又激发出周期性变化的电场……如此不断激发,便会形成电磁波,故D 正确。

4答案及解析： 答案：B
解析：电磁波从发射到接收,通过的距离是雷达到目标距离的双倍,从题图中可以看出,两个
尖形波间隔为10个小格, 即全程的时间为4
110s -⨯,单程的时间为40.510s -⨯,由s v t
=
得843.010/0.510s=15km s vt m s -==⨯⨯⨯;该雷达发出的电磁波的波长0.01m=1.0cm v
f
λ=
=,B 正确。

5答案及解析：
答案：C
解析：LC 振荡电路在一个周期内电容器会两次充电、两次放电,每次充电或放电时间均为 11
42T =据题意,电容器电荷量由Q 减小至零,需时间为11
36T =,说明电容器由
最大电荷量放电到Q 需时间为1111
46126
T T T -==则由电量Q 充电至最大电荷量所需
时间同样为1
6
6答案及解析： 答案：D
解析：电磁波在空间的存在不会因手机信号屏蔽器而消失,故A 错。

电磁波可以在真空中传播,B 错。

由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描,干扰由基站发出的电磁波信号,使手机不能正常工作,故C 错误,D 正确。

7答案及解析： 答案：BD
解析：题图①是恒定电流,则电流周围不产生磁场,故A 不正确;题图②是均匀变化的电流,则其周围的磁场是稳定的,故B 正确;题图③电流大小在10~t 时间内均匀增加,在12~t t 时间内均匀减小,但方向却没有变化,所以产生的磁场方向也不会变化,故C 不正确;题图④电流大小先增后减,则磁场也先增后减,且方向不变,故D 正确。

8答案及解析： 答案：B
解析：臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线,从而有效地对地球上的动植物起保护作用,B 正确。

9答案及解析： 答案：ABD
解析：题图(b)为接收电路接收到的高频调幅波的图象,由于电磁感应.L 2中产生的感应电动势的图象同题图(b)相似,由于L 2和D 串联,
所以当L2产生的电压与D反向时,电路不通,因此这时L2中没有电流,所以L2中的电流图象应是题图(c),故AB正确。

通过C2的电流的方向在不停变化,通过耳机的电流如同题图(d)中的i3,只有低频的音频电流,故C错误,D正确。

10答案及解析：
答案： BC
解析： 0到t1,电洗为正,且在减小,即电流为逆时针减小,说明电容器正在充电,电流方向为正电荷的运动方向,所以上极板带负电荷,A错误;t1到t2电流为负且在增大,即电流为顺时针方向增大,说明电容器在放电,上极板为负电荷,B正确;在t3时刻,电流的变化率()最大,所以自感电动势 ()最大,而t3之前的为负减小,即喷时针减小,线圈中的感应电动势阻碍电流的减小,如能产生电流,则与原电流同向,即P点为正极,C正确;在t4时刻,电流最大,电流的变化率为零,自感电动势为零,D错误。

11答案及解析：
答案：(1)22
=
4π
T LC
(2)如图所示
(3)3.68mH(35.1~38.9mH都算对)
解析：(1)在LC振荡电路中2
T=
(2)
由2T =224πT LC =,故作出的2T 与C 的关系图线为一直线,如图所示,数据点应尽可能地均匀分布在直线两侧。

(3)由图可得直线的斜率87
3710 1.524
2.410k --⨯==⨯,即2
4π 1.524L =,解得0.0391H L =(0.0381~0.0395H 都为正确结果)。

12答案及解析： 答案：(1)
根据公式f ,
得
12f f =
即2
2
122116059535C f C f ⎛⎫⎛⎫
=== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。

(2)根据公式c f
λ=
得 8
131 3.010m 560.7m 53510c f λ⨯==≈⨯,
8
23
2 3.010m 186.9m 160510c f λ⨯==≈⨯。

即波长范围应为186.9m ~560.7m 。

解析：
13答案及解析：
答案：(1)开关S 断开时,极板间灰尘处于静止状态,则有Q
mg q Cd
=⋅,式中m 为灰尘质量,Q 为电容器所带的电荷量,d 为板间距离.
由2T =得
,2T =5410s π-=⨯,当52π10s t -=⨯时,即2
T t =
. 振荡电路中电流为零,电容器极板间场强方向跟0t =时刻方向相反,则此时灰尘所受的合外力为2Q
F mg q mg Cd
=+⋅
=合,又因为F ma =合,所以2a g =. (2)当线圈中电流最大时,电容器所带的电荷量为零,此时灰尘仅受重力,灰尘的加速度为g ,方向竖直向下;故当加速度为g ,且方向竖直向下时,线圈中电流最大. 解析：。