高中物理人教版选修3-4（学业分层测评）第十四章 电磁波 学业分层测评18 word版含答案 .doc
惜君嫣云|
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高中物理人教版选修3-4（学业分层测评）第十四章 电磁波 学业分层测评18 word版含答案 .doc
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学业分层测评(十八)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波
B．电磁波在传播过程中，随介质的变化其波速是变化的
C．电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波
D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波
E．电磁波在传播过程中其频率是不变的
【解析】 变化的磁场、电场才能产生电磁波，A错误；电磁波的传播速度与介质有关，而频率与介质无关，B、E正确；电磁波能够携带信号，用于通讯、广播等，C正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D错误．
【答案】 BCE
2．关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是( ) 【导学号：23570139】
A．必须对信号进行调制
B．必须使信号产生电谐振
C．必须把传输信号加到高频电流上
D．必须使用开放电路
E．必须使用闭合电路
【解析】 电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，并加到高频电流上．为了有效地向外发射，必须使电路开放，A、C、D正确，E错误．而产生电谐振的过程是在接收电路，B不正确．
【答案】 ACD
3．2014年3月8日马来西亚航班MH370失联前与塔台和卫星之间通过电磁波相联系．以下说法正确的是( )
A．航班与卫星间联系主要以微波的形式
B．MH370发出的电磁波频率是定值，不能改变
C．电磁波由真空进入介质，速度变小
D．电磁波由真空进入介质，频率不变
E．只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失
【解析】 航班与卫星间联系主要以微波的形式传播，天波遇到大气中的电离层就反射了，A项正确；MH370发出的电磁波，频率是可以改变的，B项错；电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变，C、D项正确；一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源的电磁振荡停止时，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失，故E错误．
【答案】 ACD
4．调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，应________调谐电路中线圈的匝数或将线圈中的________取走．
【解析】 影响电感L的因素有线圈匝数、粗细、长短及有无铁芯等，而对铁芯和匝数分析的题目较多．当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时，发生电谐振才能收听到电台信号．由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由以上分析可知在电容C无法调节的前提下，可减小电感L.
【答案】 减小 铁芯
5．在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，接收过程的顺序应是________→高频放大→________→音频放大. 【导学号：23570140】
【解析】 接收过程的顺序为调谐、高频放大、检波、音频放大．
【答案】 调谐 检波
6．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为天线处在变化的电磁场中，天线中产生________，相当于电源，通过馈线输送给________电路．
【解析】 室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理进入后面的电路．
【答案】 感应电流 LC
7．收音机的调谐电路中线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电磁波，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)多少？
【解析】 接收电磁波必须进行调谐，使接收回路产生电谐振，由产生电谐振的条件f固＝f电磁波得eq \f(1,2π\r(LC))＝eq \f(c,λ)，解得C＝eq \f(λ2,4π2Lc2).
【答案】 eq \f(λ2,4π2Lc2)
8．一个LC电路中的电感L＝3.6×10－3H，电容C＝14 400 pF，求它所发射的电磁波的波长. 【导学号：23570141】
【解析】 LC电路的振荡频率为：f＝eq \f(1,2π\r(LC))，所以它所发射的电磁波的波长为：λ＝eq \f(c,f)＝2πceq \r(LC)＝2×π×3×108×eq \r(3.6×10－3×14 400×10－12)m＝13 564.8 m.
【答案】 13 564.8 m
[能力提升]
9．如图1432所示是一个调谐接收电路，甲、乙、丙为电路中的电流随时间变化的图象，则( )
甲 乙 丙
图1432
A．i1是L1中的电流图象
B．i1是L2中的电流图象
C．i2是L2中的电流图象
D．i3是流过耳机的电流图象
E．i3是L2中的图象
【解析】 L1中由于电磁感应，产生的感应电动势的图象是同甲图相似的，但是由于L2和D串联，所以当L2的电压与D反向时，电路不通，因此这时L2没有电流，所以L2中的电流图象应是乙图中的i2.高频部分通过C2，通过耳机的电流如同丙图中的i3，只有低频的音频电流，故选项A、C、D正确．
【答案】 ACD
10.如图1433所示，原线圈频率为f的交流电源，将电感为L的副线圈接一个适当的电容器成为LC振荡电路，这种振荡和机械振动中的________振动相类似，其振荡周期等于________．改变电容器的电容量，当电容等于________时，振荡电流的幅度值可达最大值.
【导学号：23570142】
图1433
【解析】 变压器的副线圈中感应电流的频率与原线圈中的电流频率相同，类似于机械振动中的受迫振动，其振荡周期为eq \f(1,f)，改变电容器的电容量，可以改变LC振荡回路的固有频率，当固有频率与接收信号的频率相等时，发生电谐振，即f＝eq \f(1,2π\r(LC))，求得C＝eq \f(1,4π2f2L).
【答案】 受迫 eq \f(1,f) eq \f(1,4π2f2L)
11．LC振荡电路电容器的电容为3×10－5 μF，线圈的自感系数为3 mH，它与开放电路耦合后，
(1)发射出去的电磁波的频率是多大？
(2)发射出去的电磁波的波长是多大？
【解析】 LC振荡电路与开放电路耦合后，振荡电路中产生的高频振荡电流通过两个电路线圈间的互感作用，使开放电路中也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射，所以发射出电磁波的频率就等于LC振荡电路中电磁振荡的频率．
(1)发射出去的电磁波的频率
f＝eq \f(1,2π\r(LC))＝eq \f(1,2π\r(3×10－3×3×10－5×10－6)) Hz＝530 kHz.
(2)发射出去的电磁波的波长
λ＝eq \f(c,f)＝eq \f(3.0×108,530×103) m＝566 m.
【答案】 (1)530 kHz (2)566 m
12．有波长分别为290 m,397 m,566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时： 【导学号：23570143】
(1)哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？
(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？
【解析】 (1)根据公式f＝eq \f(c,λ)得f1＝eq \f(c,λ1)＝eq \f(3.0×108,290)Hz≈1 034 kHz，
f2＝eq \f(c,λ2)＝eq \f(3.0×108,397)Hz≈756 kHz，
f3＝eq \f(c,λ3)＝eq \f(3.0×108,566)Hz≈530 kHz.
所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强．
(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些．
【答案】 见解析
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学业分层测评(十八)
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波
B．电磁波在传播过程中，随介质的变化其波速是变化的
C．电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波
D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波
E．电磁波在传播过程中其频率是不变的
【解析】 变化的磁场、电场才能产生电磁波，A错误；电磁波的传播速度与介质有关，而频率与介质无关，B、E正确；电磁波能够携带信号，用于通讯、广播等，C正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D错误．
【答案】 BCE
2．关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是( ) 【导学号：23570139】
A．必须对信号进行调制
B．必须使信号产生电谐振
C．必须把传输信号加到高频电流上
D．必须使用开放电路
E．必须使用闭合电路
【解析】 电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，并加到高频电流上．为了有效地向外发射，必须使电路开放，A、C、D正确，E错误．而产生电谐振的过程是在接收电路，B不正确．
【答案】 ACD
3．2014年3月8日马来西亚航班MH370失联前与塔台和卫星之间通过电磁波相联系．以下说法正确的是( )
A．航班与卫星间联系主要以微波的形式
B．MH370发出的电磁波频率是定值，不能改变
C．电磁波由真空进入介质，速度变小
D．电磁波由真空进入介质，频率不变
E．只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失
【解析】 航班与卫星间联系主要以微波的形式传播，天波遇到大气中的电离层就反射了，A项正确；MH370发出的电磁波，频率是可以改变的，B项错；电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变，C、D项正确；一旦电磁波形成了，电磁场就会向外传播，当波源的电磁振荡停止时，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失，故E错误．
【答案】 ACD
4．调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，应________调谐电路中线圈的匝数或将线圈中的________取走．
【解析】 影响电感L的因素有线圈匝数、粗细、长短及有无铁芯等，而对铁芯和匝数分析的题目较多．当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时，发生电谐振才能收听到电台信号．由题意知收不到电信号的原因是调谐电路固有频率低，由以上分析可知在电容C无法调节的前提下，可减小电感L.
【答案】 减小 铁芯
5．在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，接收过程的顺序应是________→高频放大→________→音频放大. 【导学号：23570140】
【解析】 接收过程的顺序为调谐、高频放大、检波、音频放大．
【答案】 调谐 检波
6．电视机的室外天线能把电信号接收下来，是因为天线处在变化的电磁场中，天线中产生________，相当于电源，通过馈线输送给________电路．
【解析】 室外天线处于空间变化的电磁场中，天线中产生了感应电流，此电流通过馈线输送给LC电路，此电流中空间各电台信号激起的电流均存在，但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强，然后再通过解调处理进入后面的电路．
【答案】 感应电流 LC
7．收音机的调谐电路中线圈的自感系数为L，要想接收波长为λ的电磁波，应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)多少？
【解析】 接收电磁波必须进行调谐，使接收回路产生电谐振，由产生电谐振的条件f固＝f电磁波得eq \f(1,2π\r(LC))＝eq \f(c,λ)，解得C＝eq \f(λ2,4π2Lc2).
【答案】 eq \f(λ2,4π2Lc2)
8．一个LC电路中的电感L＝3.6×10－3H，电容C＝14 400 pF，求它所发射的电磁波的波长. 【导学号：23570141】
【解析】 LC电路的振荡频率为：f＝eq \f(1,2π\r(LC))，所以它所发射的电磁波的波长为：λ＝eq \f(c,f)＝2πceq \r(LC)＝2×π×3×108×eq \r(3.6×10－3×14 400×10－12)m＝13 564.8 m.
【答案】 13 564.8 m
[能力提升]
9．如图1432所示是一个调谐接收电路，甲、乙、丙为电路中的电流随时间变化的图象，则( )
甲 乙 丙
图1432
A．i1是L1中的电流图象
B．i1是L2中的电流图象
C．i2是L2中的电流图象
D．i3是流过耳机的电流图象
E．i3是L2中的图象
【解析】 L1中由于电磁感应，产生的感应电动势的图象是同甲图相似的，但是由于L2和D串联，所以当L2的电压与D反向时，电路不通，因此这时L2没有电流，所以L2中的电流图象应是乙图中的i2.高频部分通过C2，通过耳机的电流如同丙图中的i3，只有低频的音频电流，故选项A、C、D正确．
【答案】 ACD
10.如图1433所示，原线圈频率为f的交流电源，将电感为L的副线圈接一个适当的电容器成为LC振荡电路，这种振荡和机械振动中的________振动相类似，其振荡周期等于________．改变电容器的电容量，当电容等于________时，振荡电流的幅度值可达最大值.
【导学号：23570142】
图1433
【解析】 变压器的副线圈中感应电流的频率与原线圈中的电流频率相同，类似于机械振动中的受迫振动，其振荡周期为eq \f(1,f)，改变电容器的电容量，可以改变LC振荡回路的固有频率，当固有频率与接收信号的频率相等时，发生电谐振，即f＝eq \f(1,2π\r(LC))，求得C＝eq \f(1,4π2f2L).
【答案】 受迫 eq \f(1,f) eq \f(1,4π2f2L)
11．LC振荡电路电容器的电容为3×10－5 μF，线圈的自感系数为3 mH，它与开放电路耦合后，
(1)发射出去的电磁波的频率是多大？
(2)发射出去的电磁波的波长是多大？
【解析】 LC振荡电路与开放电路耦合后，振荡电路中产生的高频振荡电流通过两个电路线圈间的互感作用，使开放电路中也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射，所以发射出电磁波的频率就等于LC振荡电路中电磁振荡的频率．
(1)发射出去的电磁波的频率
f＝eq \f(1,2π\r(LC))＝eq \f(1,2π\r(3×10－3×3×10－5×10－6)) Hz＝530 kHz.
(2)发射出去的电磁波的波长
λ＝eq \f(c,f)＝eq \f(3.0×108,530×103) m＝566 m.
【答案】 (1)530 kHz (2)566 m
12．有波长分别为290 m,397 m,566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时： 【导学号：23570143】
(1)哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？
(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？
【解析】 (1)根据公式f＝eq \f(c,λ)得f1＝eq \f(c,λ1)＝eq \f(3.0×108,290)Hz≈1 034 kHz，
f2＝eq \f(c,λ2)＝eq \f(3.0×108,397)Hz≈756 kHz，
f3＝eq \f(c,λ3)＝eq \f(3.0×108,566)Hz≈530 kHz.
所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强．
(2)要接收波长为290 m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些．
【答案】 见解析