2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章電磁振蕩與電磁波學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)新人教版選擇性必修第二冊(cè)

第四章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)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(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7～10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1．(2024·山東省煙臺(tái)市線上模擬)關(guān)于如圖現(xiàn)象的表述正確的是(B)A．甲圖中是利用紅外線檢驗(yàn)人民幣真?zhèn)蜝．乙圖中是利用X射線照耀人體進(jìn)行透視C．丙圖中汽車夜視系統(tǒng)利用了紫外線D．丁圖中蝙蝠和雷達(dá)均利用超聲波定位解析：驗(yàn)鈔筆是利用紫外線檢驗(yàn)人民幣真?zhèn)危x項(xiàng)A錯(cuò)誤；醫(yī)院放射科利用X射線照耀人體進(jìn)行透視，選項(xiàng)B正確；汽車夜視系統(tǒng)利用了紅外線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；蝙蝠利用超聲波定位，雷達(dá)利用無(wú)線電波定位，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2．(2024·安徽省蚌埠市第五中學(xué)高二下學(xué)期檢測(cè))5G是“第五代移動(dòng)通訊技術(shù)”的簡(jiǎn)稱。是第五代目前通州區(qū)是北京市5G覆蓋率最高的區(qū)縣，信任很多人都經(jīng)驗(yàn)過(guò)手機(jī)信號(hào)不好或不穩(wěn)定的狀況，5G能有效解決信號(hào)問(wèn)題。由于從前的3G、4G等已經(jīng)將大部分通訊頻段占用，留給5G的頻段已經(jīng)很小了。5G采納了比4G更高的頻段，5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的是毫米波，將網(wǎng)絡(luò)通訊速度提高百倍以上，但毫米波也有明顯缺陷，穿透實(shí)力弱，目前解決的方法是縮減基站體積，在城市各個(gè)角落建立類似于路燈的微型基站。綜合上述材料，下列說(shuō)法中不正確的是(C)A．5G信號(hào)不適合長(zhǎng)距離傳輸B．手機(jī)信號(hào)不好或不穩(wěn)定的狀況有可能因?yàn)槎嗥绽招?yīng)或地面樓房鋼筋結(jié)構(gòu)對(duì)信號(hào)有肯定量的屏蔽C．5G信號(hào)比4G信號(hào)更簡(jiǎn)單發(fā)生衍射現(xiàn)象D．隨著基站數(shù)量增多并且越來(lái)越密集，可以把基站的功率設(shè)計(jì)小一些解析：5G信號(hào)比4G信號(hào)的頻率高，波長(zhǎng)短，不簡(jiǎn)單發(fā)生衍射，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；依據(jù)5G信號(hào)的特點(diǎn)選項(xiàng)A、B、D都正確。3．(2024·內(nèi)蒙古包頭九中高二下學(xué)期期中)如圖所示的振蕩電路中，某時(shí)刻線圈中磁場(chǎng)方向向上，且電路的電流正在增加，則此時(shí)(B)A．a(chǎn)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．電路中電場(chǎng)能正在增大D．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在增大解析：結(jié)合圖中的磁場(chǎng)的方向，依據(jù)安培定則，線圈中的電流從b到a，此時(shí)電流正在增加，表明電容器正在放電，所以下板帶正電，上板帶負(fù)電。a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)低，電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)正在減小，電場(chǎng)能在減小，電流放電變慢，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變小。故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。4．電臺(tái)將播音員的聲音轉(zhuǎn)換成如圖甲所示的電信號(hào)，再加載到如圖乙所示的高頻載波上，使高頻載波的振幅隨電信號(hào)變更(如圖丙所示)。這種調(diào)制方式稱為(A)A．調(diào)幅 B．調(diào)諧C．調(diào)頻 D．解調(diào)解析：使高頻振蕩電流的振幅隨信號(hào)變更的調(diào)制方式叫調(diào)幅。5．共享單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等，便于接近單車在路上的詳細(xì)位置。用戶僅需用手機(jī)上的客戶端軟件(APP)掃描二維碼，即可自動(dòng)開(kāi)鎖。騎行時(shí)手機(jī)APP上能實(shí)時(shí)了解單車的位置；騎行結(jié)束關(guān)鎖后APP就顯示計(jì)時(shí)、計(jì)價(jià)、里程等信息。此外，單車能夠在騎行過(guò)程中為車內(nèi)電池充電，滿意定位和自動(dòng)開(kāi)鎖等過(guò)程中的用電。依據(jù)以上信息，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．單車和手機(jī)之間是利用電磁波傳遞信息的B．單車某個(gè)時(shí)刻的精確位置信息是借助通信衛(wèi)星定位確定的C．單車是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)充電的D．由手機(jī)APP上的顯示信息，可求出騎行的平均速度解析：?jiǎn)诬嚭褪謾C(jī)之間沒(méi)有電路連接，是利用電磁波傳遞信息的。A對(duì)；單車某個(gè)時(shí)刻的精確位置信息是借助通信衛(wèi)星定位確定的。B對(duì)；單車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電磁感應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，從而實(shí)現(xiàn)充電。C對(duì)；手機(jī)APP上的里程表示路程，而平均速度為位移與時(shí)間的比值，只知道時(shí)間不知道位移，無(wú)法求出騎行的平均速度，D錯(cuò)。6．紅外遙感衛(wèi)星通過(guò)接收地面物體發(fā)出的紅外輻射來(lái)探測(cè)地面物體的狀況。地球大氣中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能劇烈汲取某些波長(zhǎng)范圍的紅外輻射，即地面物體發(fā)出的某些波長(zhǎng)的電磁波，只有一部分能夠通過(guò)大氣層被遙感衛(wèi)星接收。下圖為水和二氧化碳對(duì)某一波段不同波長(zhǎng)電磁波的汲取狀況，由圖可知，在該波段紅外遙感大致能夠接收到的波長(zhǎng)范圍為(D)A．2.5～3.5μm B．4～4.5μmC．5～7μm D．8～13μm解析：由圖可知，水對(duì)紅外輻射汲取率最低的波長(zhǎng)范圍是8～13μm；二氧化碳對(duì)紅外輻射汲取率最低的波長(zhǎng)范圍是5～13μm。綜上可知，選D。7．關(guān)于移動(dòng)電話，下列說(shuō)法正確的是(BD)A．隨身攜帶的移動(dòng)電話(手機(jī))內(nèi)，只有無(wú)線電接收裝置，沒(méi)有無(wú)線電放射裝置B．隨身攜帶的移動(dòng)電話(手機(jī))內(nèi)，既有無(wú)線電接收裝置，又有無(wú)線電放射裝置C．兩個(gè)攜帶手機(jī)的人，可以不通過(guò)固定的基地臺(tái)轉(zhuǎn)接，相互通話D．無(wú)線尋呼機(jī)(BP機(jī))內(nèi)只有無(wú)線電接收裝置，沒(méi)有無(wú)線電放射裝置解析：由于手機(jī)既能聽(tīng)到對(duì)方說(shuō)話，又能說(shuō)話讓對(duì)方聽(tīng)到，因而既是放射裝置又是接收裝置，而尋呼機(jī)只能接收外來(lái)信號(hào)，不能向外放射，因而B(niǎo)、D對(duì)，但手機(jī)信號(hào)必需經(jīng)過(guò)基地臺(tái)處理轉(zhuǎn)接才能收到，C錯(cuò)。8．如圖所示，L為一電阻可忽視的線圈，D為一燈泡，C為電容器，開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，燈D正常發(fā)光，現(xiàn)突然斷開(kāi)S，并起先計(jì)時(shí)，能正確反映電容器a極板上電量q及LC回路中電流i(規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?隨時(shí)間變更的圖像是圖2的哪一個(gè)(圖中q為正值表示a極板帶正電)(BC)解析：S閉合時(shí)，D正常發(fā)光，此時(shí)電容器兩端的電勢(shì)差為零，依據(jù)Q＝CU知，所帶的電荷量為零；斷開(kāi)S，由于線圈阻礙電流的變更，電容器反向充電，電量漸漸增大，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，充電完畢后，又起先放電，將電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，形成LC振蕩電路，電量隨時(shí)間周期性變更，故B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)突然斷開(kāi)S，線圈中電流減小，則出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而對(duì)電容器進(jìn)行充電，導(dǎo)致磁場(chǎng)能減小，電場(chǎng)能增大，則電流減小，方向是順時(shí)針，故C正確D錯(cuò)誤。9．(2024·江西省南昌市高二下學(xué)期檢測(cè))應(yīng)用麥克斯韋的電磁理論推斷下列表示電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)(或磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng))的關(guān)系圖像中(每個(gè)選項(xiàng)中的上圖是表示變更的場(chǎng)，下圖是表示變更的場(chǎng)產(chǎn)生的另外的場(chǎng))，正確的是(BC)解析：A圖中的上圖磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁理論可知四周空間不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，A圖中的下圖是錯(cuò)誤的；B圖中的上圖是勻稱變更的電場(chǎng)，應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，下圖的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，所以B圖正確；C圖中的上圖是振蕩的磁場(chǎng)，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)，且相位相差eq\f(π,2)，C圖是正確的；D圖的上圖是振蕩的電場(chǎng)，在其四周空間產(chǎn)生振蕩的磁場(chǎng)，但是下圖中的圖像與上圖相比較，相位相差π，故不正確，所以只有B、C兩圖正確。10．(2024·浙江省溫州新力氣聯(lián)盟高二下學(xué)期期中聯(lián)考)下列四幅圖涉及不同的物理學(xué)問(wèn)，則下列說(shuō)法正確的是(ABC)A．圖甲中彩色的肥皂泡是光的干涉現(xiàn)象B．圖乙中的立體電影是利用了光的偏振現(xiàn)象C．圖丙是醫(yī)院常用的彩超儀器，進(jìn)行醫(yī)學(xué)檢測(cè)時(shí)利用了超聲波多普勒效應(yīng)D．圖丁是一LC振蕩電路的集成芯片，LC振蕩電路能產(chǎn)生肯定波長(zhǎng)的電磁波，若要產(chǎn)生波長(zhǎng)比原來(lái)短些的電磁波，可減小電容器極板間的距離解析：肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象是通過(guò)泡的內(nèi)外表面反射形成頻率相同的光，相互疊加，從而出現(xiàn)彩色條紋，故A正確；立體電影利用的是光的偏振，故B正確；圖丙是醫(yī)院常用的彩超儀器，進(jìn)行醫(yī)學(xué)檢測(cè)時(shí)利用了超聲波多普勒效應(yīng)，故C正確；若要產(chǎn)生比原來(lái)短些的電磁波，則頻率變高，所以通過(guò)減小電容器的電容，或減小線圈中的自感系數(shù)，可采納的措施為增大電容器極板間的距離，減小電容，故D錯(cuò)誤。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，每小題6分，共18分。把答案干脆填在橫線上)11．(1)紅外線望遠(yuǎn)鏡能在晚上看到物體，是因?yàn)橐磺形矬w都在不停地輻射紅外線，紅外線制導(dǎo)導(dǎo)彈是利用探測(cè)敵方目標(biāo)輻射的紅外線來(lái)射向目標(biāo)的。(2)利用紅外線攝影和紫外線攝影各有其特點(diǎn)：紅外線高空攝影由于紅外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，衍射顯著，簡(jiǎn)單穿過(guò)云霧煙塵，而不受天氣影響；而紫外線由于紫外線波長(zhǎng)短，方向性好，成像精細(xì)，可以辨別出微小的差別。(3)大額鈔票上有熒光物質(zhì)印刷的文字，在可見(jiàn)光下肉眼看不見(jiàn)，但用紫外線照耀則會(huì)產(chǎn)生可見(jiàn)光，這也是一種防偽措施。12．在電視信號(hào)發(fā)送和接收的過(guò)程中，要用到很多電學(xué)部件，將元件名稱和它們?cè)陔娐分械淖饔眠B接起來(lái)。攝像機(jī) 將聲信號(hào)還原后放出話筒 向空中放射電磁波放射天線 接收空中的電磁波顯像管 將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)揚(yáng)聲器 將聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)接收天線 將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)答案：相應(yīng)的連線如下：解析：只要依據(jù)課本上有關(guān)電視方面學(xué)問(wèn)的介紹即可作出正確解答。13．圖中A為某火箭放射場(chǎng)，B為山區(qū)，C為城市。放射場(chǎng)正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的放射試驗(yàn)。為了傳播火箭放射的實(shí)況，在放射站建立了放射臺(tái)用于放射廣播與電視信號(hào)。已知傳輸無(wú)線電廣播所用的電磁波波長(zhǎng)為550m，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566m，為了不讓山區(qū)攔住信號(hào)的傳播，使城市居民能收聽(tīng)和收看火箭放射的實(shí)況，必需通過(guò)建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)電視信號(hào)(填“無(wú)線電廣播信號(hào)”或“電視信號(hào)”)。這是因?yàn)殡娨曅盘?hào)頻率高，波長(zhǎng)短，沿直線傳播，不易衍射。解析：從題中知，傳輸無(wú)線電廣播所用電磁波波長(zhǎng)為550m，依據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，可知該電磁波很簡(jiǎn)單發(fā)生衍射現(xiàn)象，繞過(guò)山坡而傳播到城市所在的C區(qū)，因而不須要轉(zhuǎn)發(fā)裝置。電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566m，其波長(zhǎng)很短，衍射現(xiàn)象很不明顯，幾乎沿直線傳播，能傳播到山頂卻不能傳播到城市所在的C區(qū)，要想使信號(hào)傳到C區(qū)，必需通過(guò)建在山頂?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)。三、論述、計(jì)算題(本題共4小題，共42分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最終答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)14．(9分)如圖所示為某雷達(dá)的熒光屏，屏上標(biāo)尺的最小刻度對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2×10－4s。雷達(dá)天線朝東方時(shí)，屏上的波形如圖甲；雷達(dá)天線朝西方時(shí)，屏上的波形如圖乙。問(wèn)：雷達(dá)在何方發(fā)覺(jué)了目標(biāo)？目標(biāo)與雷達(dá)相距多遠(yuǎn)？答案：西方300km解析：當(dāng)天線朝東方時(shí)，沒(méi)有反射波，而天線朝西方時(shí)，有反射波，所以目標(biāo)在西方。s＝eq\f(1,2)cΔt＝eq\f(1,2)×3×108×20×10－4m＝300km15．(10分)飛機(jī)失事后，為了分析事故的緣由，必需找尋黑匣子，而黑匣子在30天內(nèi)能以37.5kHz的頻率自動(dòng)發(fā)出信號(hào)，人們就可利用探測(cè)儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號(hào)來(lái)確定黑匣子的位置。那么黑匣子發(fā)出的電磁波波長(zhǎng)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(shí)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＝4.5×10－9F16．(11分)(2024·四川成都石室中學(xué)高二下學(xué)期期中)麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波。一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播，某時(shí)刻電場(chǎng)橫波圖像如圖所示，求該光波的頻率。答案：5×1014Hz解析：設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，波長(zhǎng)為λ，頻率為f，則f＝eq\f(v,λ) ①又n＝eq\f(c,v) ②聯(lián)立①②式得f＝eq\f(c,nλ)。從波形圖上讀出波長(zhǎng)λ＝4×10－7m，代入數(shù)據(jù)解得f＝5×1014Hz。17．(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40μF，燈泡D的規(guī)格是“4V2W”。開(kāi)關(guān)S閉合后，燈泡D正常發(fā)光，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，LC電路中產(chǎn)生振蕩電流。若從S斷開(kāi)起先計(jì)時(shí)，求：(1)當(dāng)t＝eq\f(π,2)×10－3s時(shí)，電容器的右極板帶何種電荷