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专题二十 《电磁振荡与电磁波》信息优化卷(基础A)
----备战2024 年高考物理一轮复习单元信息优化AB 卷
(原卷版)
(考试时间90 分钟 试卷满分100 分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.测试范围:人教版(2019) 选择性必修第二册 第四章《电磁振荡与电磁波》
第 Ⅰ 卷(选择题)
一、选择题:本题共12 小题,每小题4 分,共48 分。在每小题给出的四个选项中,第1~8 题只有一项符
合题目要求,第9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,有选错或不
答的得0 分。
1.使用蓝牙耳机接听手机来电,信号传输示意图如图所示。蓝牙通信的电磁波( )
A.是蓝光
B.波长比手机通信的电磁波短
C.在真空中的传播速度大小为
D.在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
2.特雷门琴是唯一一种不需要接触而演奏的乐器,其原理是利用天线和演奏者的手构成等效电容C,与自
感线圈L 构成LC 振荡电路,通过改变手的位置(手始终不超出天线长度范围)改变电路频率,从而发出
不同声调的声音。其电路图可简化为如图所示,下列演奏者的做法可以使特雷门琴的音调变高的是
( )
A.戴绝缘手套
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B.手靠近天线
C.手从手掌变成握拳
D.手平行天线向上移动
3.如图所示,把线圈(内阻不计)、电容器、电源、电阻和单刀双掷开关连成图示电路。把电压传感器(图
中未画出)的两端连在电容器的两个极板M、N 上。先把开关置于a 侧,一段时间后再把开关置于b 侧,从
此刻开始计时,电压
随时间t 变化的图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.如图甲,是电磁波发射电路中的LC 电磁振荡电路,电流的变化规律如图乙,图甲中电流方向为正方
向。某时刻电路中有正方向电流且电容器上极板带正电,下极板带负电,则该时刻处在乙图中哪个过程中
( )
A.0 至0.5 × 10-3s
B.0.5 × 10-3s 至1 × 10-3s
C.1 × 10-3s 至1.5 × 10-3s
D.1.5 × 10-3s 至2 × 10-3s
5.在如图所示的电路中,L 是直流电阻可以忽略的电感线圈,闭合开关S,电路稳定后突然断开开关S 并
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开始计时,已知LC 振荡电路的振荡周期为T,则在0~
时间内( )
A.电容器C 在充电,A 板上所带的正电荷逐渐增多
B.电容器C 在充电,B 板上所带的正电荷逐渐增多
C.电容器C 在放电,A 板上所带的正电荷逐渐减少
D.电容器C 在放电,B 板上所带的正电荷逐渐减少
6.如图甲所示,在变化的磁场中放置一个闭合电路,电路里产生了感应电流;如图乙所示,空间存在变
化的磁场,其周围产生感应电场,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图一定能持续产生电磁波
B.对甲图,从上向下看,电子在回路中沿顺时针方向运动
C.闭合电路只是检验变化的磁场产生电场,即使没有闭合电路空间仍能产生电场
D.变化的电场周围产生磁场,与闭合电路是否存在有关
7.收音机的调谐电路如图所示,旋转收音机面板上的“调频”旋钮可以改变可变电容器C 的电容,进而
改变调谐电路的频率。某同学发现一个频率最高的中波电台收不到,但可以接收其它中波电台。下列说法
或做法正确的是( )
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A.为了收到这个电台,他应该增加线圈的匝数
B.将可变电容器的动片旋出一些后将接收到波长更大的电信号
C.调节“调频”旋钮的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
D.收音机经过调谐电路后就可以得到我们所需要的声音信号
8.无线电波的发射和接收离不开天线。如图甲、乙、丙所示,LC 振荡电路逐步成为开放电路,电场和磁
场就可以分散到更大的空间,这样就形成了天线。手机作为常用的通讯工具同样也需要天线来接收和发射
信号。早期的手机有长长的天线,现在逐渐内置到手机内部。实践中发现当天线的长度大约等于无线电波
波长的
时,收发电磁波的能力最好。曾经有手机将外壳的金属边框设计成天线,既提升收发信号效果,
又节省了手机的内部空间。随着5G 时代的来临,信号频率进一步提升,对天线设计的要求更加复杂。下
列关于手机发射与接收无线电波的说法正确的是( )
A.只有特定频率的无线电波才能在天线上产生振荡电流
B.与4G 相比,5G 使用的电磁波传播速度更大
C.手机信号的频率估计在10MHz 左右
D.手机天线在发射信号时,天线上会有电荷出现,且周期性变化
9.随着科技的进步,越来越多的人使用蓝牙耳机,手机与基站及耳机的通信如下图所示.若基站与手
机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波,则以下说法正确的是( )
A.甲、乙波的频率都比可见光的频率小
B.真空中甲波的传播速度比乙波慢
C.真空中甲波比乙波更容易绕过障碍物
D.甲波与乙波有可能发生干涉
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10.下面甲乙两图是发射和接收无线电波的过程示意图,关于无线电波的发射和接收,下列说法正确的是
( )
A.甲图是无线电波的发射过程,乙图是无线电波的接收过程
B.甲图是无线电波的接收过程,乙图是无线电波的发射过程
C.甲图中波形①到②的过程叫解调,乙图中③到④的过程叫调制
D.接收到的无线电波的波形是④,发射的无线电波波形是⑤
11.某中、短波双波段收音机的接收电路(部分)如图甲所示,乙图是该电路的原理图,通过切换开关S
可使可变电容C 分别与L1(线圈
)和L2(线圈
)组成LC 回路,下列判断正确的是( )
A.要接收短波电台应将S 拨到
B.S 接
后将可变电容动片旋入一些可接收更高频率信号
C.要接收短波电台应将S 拨到
D.S 接
后将可变电容动片旋入一些可接收波长更长的信号
12.下图所示的是某收音机的调谐电路。当单刀双掷开关S 置于位置1 时,电路中线圈的自感为
,接收
中波段的无线电波;当单刀双掷开关S 置于位置2 时,电路中线圈的自感为
,接收短波段的无线电波。
C 为可变电容器的电容。已知LC 电路的周期为
,则( )
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A.
B.
C.当该调谐电路的单刀双掷开关S 置于1,并把可变电容器的电容调到最小时,接收的频率最高
D.当该调谐电路的单刀双掷开关S 置于2,并把可变电容器的电容调到最小时,接收的频率最高
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题
13.(8 分)某同学利用电流传感器探究电容器的对电感和电阻的放电情况。电路图如图甲所示,电流传
感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。
(1)第一次探究中该同学先将开关投掷1,待电路稳定后再掷向3,得到的电流图像如图乙所示,该同学
从
图像的面积(小格子的个数)计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究,下列判断正确的
是( )
A.若已知电源电动势,可知该电容器的电容
B.若只增大电阻箱R 的阻值,电容器放电的时间将变短
C.电阻R 增加,
图像的面积将增大
D.电容器在放电过程中,两端电压保持不变
(2)第二次探究中,该同学先将开关掷向1,待电路稳定后再掷向2,探究LC 振荡电路的规律。
①若将电源的电动势增大,则LC 振荡电路的频率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)
②若已知电容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,
为纵坐标的坐标纸上,如图中用“•”
表示作图点。
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③根据图中给出的数据点作出
与C 的关系图线;
④求得L 的值是 H。
二、计算题
14.(10 分)2018 年,中国成功发射了嫦娥四号月球探测器的中继卫星“鹊桥”。随后的几天里,“鹊
桥”号中继星飞行到月球背面上空的地月引力平衡点L2点(如图)附近运行,为嫦娥四号月球探测器的发
射以及在月球背面着陆提供了通畅的地月中继通信支持。L2点位于月球的背后,到地球的距离超过
,比月球到地球的距离还要再远
。如果从月球背面发射的无线电信号通过“鹊桥”号
中继星转发,试问信号到地球所需的时间约为多少?(不计“鹊桥”号中继星转发信号的时间)
15.(10 分)中央人民广播电台是9 套无线广播节目综合名称,九套节目对不同地区的频率不同。比如第
一套节目“中国之声”,北京地区调频106.1 兆赫。已知真空中的光速c=3×108m/s。则(计算结果保留两
位有效数字)
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(1)求“中国之声”电台发出的电磁波波长;
(2)如果收音机的接收装置是由LC 电路组成,该接收装置里的线圈自感系数L=4mH,此时产生电谐振的
电容多大?
16.(12 分)如图所示,某车载收音机的LC 电路由固定线圈和可调电容器组成。一听众通过旋转可变电
容器的动片,使收音机接收电路产生电谐振,从而清晰地收听到FM101.5MHz 山西文艺广播电台的节目。
已知电感线圈的自感系数
,光速
,取
。求:
(1)FM101.5MHz 在空气中传播时的波长;
(2)电谐振时电容器的电容量。
17.(12 分)如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图,这个系统由A、B 两个小盒组成,A 盒装有
红外线发射器和超声波发射器,B 盒装有红外线接收器和超声波接收器,A 盒被固定在向右匀速运动的小
车上,测量时A 向B 同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,B 盒接收到红外线脉冲时开始计时,接
收到超声波脉冲时停止计时,若两者的时间差为
,空气中的声速为
。
(1)求A 与B 之间的距离
(红外线的传播时间可以忽略);
(2)经过
时间后,A 再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,此次B 接收的时间差为
,求
A 两次发射过程中,小车运动的距离
为多少?小车运动的速度v 为多少?
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