高中物理粵教版4第三章電磁振蕩與電磁波單元測試 2023版第3章質(zhì)量測評3

質(zhì)量測評(三)(時間90分鐘滿分100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分．有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，把正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi))1．按照麥克斯韋的電磁場理論，以下說法中正確的是()A．恒定的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場B．變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場C．均勻變化的電場周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生均勻變化的電場D．均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場【解析】恒定的電(磁)場周圍不產(chǎn)生磁(電)場，A錯．均勻變化的電(磁)場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁(電)場，C錯D對．【答案】BD2．一臺收音機可接收中波、短波兩個波段的無線電波．打開收音機后蓋，在磁棒上能看到兩組線圈，其中一組是細線密繞匝數(shù)多的線圈，另一組是粗線疏繞匝數(shù)少的線圈，收音機中的調(diào)諧電路為LC電路，由此可以判斷()A．匝數(shù)多的電感較大，使調(diào)諧回路的固有頻率較小，故用于接收中波B．匝數(shù)少的電感較小，使調(diào)諧回路的固有頻率較小，故用于接收短波C．匝數(shù)少的電感較小，使調(diào)諧回路的固有頻率較大，故用于接收短波D．匝數(shù)多的電感較大，使調(diào)諧回路的固有頻率較大，故用于接收中波【解析】線圈的自感系數(shù)L與匝數(shù)有關(guān)，匝數(shù)越多，L越大．由λ＝eq\f(v,f)＝vT＝v2πeq\r(LC)，知L越大，λ越大，A、C正確．【答案】AC3．一個LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)為L，電容器電容為C，從電容器上電壓達到最大值Um開始計時，則有()A．至少經(jīng)過πeq\r(LC)，磁場能達到最大B．至少經(jīng)過eq\f(1,2)πeq\r(LC)，磁場能達到最大C．在eq\f(1,2)πeq\r(LC)時間內(nèi)，電路中的平均電流是eq\f(2Um,π)eq\r(\f(C,L))D．在eq\f(1,2)πeq\r(LC)時間內(nèi)，電容器放電電荷量為CUm【解析】LC振蕩電路周期T＝2πeq\r(LC)，電容器電壓最大時，開始放電，經(jīng)eq\f(1,2)πeq\r(LC)時間，放電結(jié)束，此時電容器電荷量為零，電路中電流最大，磁場最強，磁場能最大，因為Q＝C·U，所以電容器放電荷量Q＝CUm，由I＝eq\f(q,t)，所以eq\x\to(I)＝eq\f(CUm,\f(1,2)π\(zhòng)r(LC))得eq\x\to(I)＝eq\f(2Um,π)eq\r(\f(C,L)).【答案】BCD4．電子鐘是利用LC振蕩電路來工作計時的，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s，造成這一現(xiàn)象的原因可能是()A．電池用久了B．振蕩電路中電容器的電容大了C．振蕩電路中線圈的電感大了D．振蕩電路中電容器的電容小了【解析】根據(jù)T＝2πeq\r(LC)可判斷BC正確．【答案】BC5．如圖1所示，將開關(guān)S由b扳到a開始，在電流振蕩了半個周期時，電路中()圖1A．電容器C里的電場強度最強，場強方向向上B．線圈L周圍磁場最強C．線圈中的磁感應(yīng)強度為零D．電場能即將向磁場能轉(zhuǎn)化【解析】開關(guān)S與b接通給電容器充電，再與a接通，電容器通過線圈放電，經(jīng)過eq\f(T,2)時，正是電容器反向充電完畢時刻，此時電容器下極板帶正電，A項正確；線圈中電流為零，故B錯，C對；此后電容器又要放電即由電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，D正確．【答案】ACD6．關(guān)于電磁波譜中各波段的特性及應(yīng)用的特性，下列說法正確的是()A．紅外線遙感是利用了紅外線波長較長的特點B．一切物體都在不停地輻射紅外線，溫度越高，輻射越強C．驗鈔機檢驗鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紫外線的熒光作用D．X射線可深入人的骨骼，殺死病變細胞【解析】在人體內(nèi)殺死病變細胞是利用了γ射線的放射作用．【答案】ABC7．關(guān)于電磁波的發(fā)射和接收，下列說法中正確的是()A．為了使振蕩電路有效地向空間輻射能量，必須是閉合電路B．為了使振蕩電路有效地向外輻射能量，必須是開放電路C．當(dāng)接收電路的固有頻率與收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強D．要使電視機的屏上有圖象，必須要有檢波過程【解析】由電磁波的發(fā)射和接收的知識，便可判斷．【答案】BCD8．如圖2所示為調(diào)幅振蕩電流圖象，此電流存在于電磁波發(fā)射和接收的哪些階級()圖2A．經(jīng)調(diào)制后 B．經(jīng)調(diào)諧后C．經(jīng)檢波后 D．耳機中【解析】為了把信號傳遞出去，需要將信號“加”到高頻振蕩電流上，這就是調(diào)制，調(diào)制的方法之一是使高頻振蕩電流的振幅隨信號而變化，成為調(diào)幅振蕩電流，這就是調(diào)幅；在接收電路中，經(jīng)過調(diào)諧，回路中將出現(xiàn)調(diào)幅振蕩電流，經(jīng)檢波后，調(diào)幅振蕩電流將被“切”去一半，得到單向脈沖電流，而在耳機中只有隨信號變化的音頻電流．【答案】AB9．眼睛的視覺暫留時間為s為了使電視圖象是連續(xù)活動的，電視臺每秒內(nèi)發(fā)送的圖像信號()A．應(yīng)該多于10張B．應(yīng)該少于10張C．通常每秒發(fā)射10張D．通常每秒發(fā)射25張【解析】n>eq\f(1,Δt)＝10通常情況下每秒鐘發(fā)射25張．【答案】AD10．在2005年2月1日中央電視臺王小丫主持的節(jié)目中，有一個選擇題：微波爐中放一個雞蛋，先被加熱的是()A．爐內(nèi)空氣 B．蛋殼C．蛋黃 D．同時被加熱【解析】當(dāng)時回答該問題的女士不會，請教了外地表姐，她表姐讓她選C，她還感到不可思議，里邊怎么還先熱了呢？其實，微波爐就是用電子元件激發(fā)出頻率相當(dāng)高的交替電磁場，相當(dāng)于微波，處于電磁場中的導(dǎo)體(蛋黃)產(chǎn)生渦流，電磁能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，所以蛋黃先熱．【答案】C二、填空題(本題共2小題，每題6分，共12分)11．現(xiàn)在，移動電話(手機)已經(jīng)十分普遍，隨身攜帶一個手機就可以在城市的任何一個角落進行通話．我國現(xiàn)有億以上部手機，那么每一部手機接收到的電磁波頻率________(填“相同”或“不相同”)．現(xiàn)在建了很多地面轉(zhuǎn)播塔，但還是有很多“盲區(qū)”，我們不用同步衛(wèi)星直接轉(zhuǎn)播的原因是________．【答案】不相同同步衛(wèi)星離地面太遠，而手機的輻射功率小，從而使信號非常弱而無法接收12．如圖3所示的LC振蕩回路中振蕩電流的周期為2×10－2s．自振蕩電流沿逆時針方向達到最大值時開始計時，當(dāng)t＝×10－2s時，電容器正處于________(填“充電”、“放電”、“充電完畢”或“放電完畢”)狀態(tài)．這時電容器的上極板________(填“帶正電”、“帶負電”或“不帶電”)．圖3【解析】振蕩電路在一個周期內(nèi)，經(jīng)歷放電→充電→放電→充電四個過程，每一個過程歷時eq\f(T,4).當(dāng)振蕩電流以逆時針達到最大時，電容器上極板剛放電完畢，將開始對下極板充電．由于時間t＝×10－2s＝，根據(jù)電磁振蕩的周期性特點，此時刻狀態(tài)與開始計時后經(jīng)過t′＝的狀態(tài)一樣，所以電容器正處于充電狀態(tài)，且上極板帶正電．【答案】充電帶正電三、計算題(共38分，計算題必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)13．(8分)麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場的動力學(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．一單色光在折射率為的介質(zhì)中傳播，某時刻電場橫波圖象如圖4所示，求該光波的頻率．圖4【解析】設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，波長為λ，頻率為f，則f＝eq\f(v,λ) ①v＝eq\f(c,n) ②聯(lián)立①②式得f＝eq\f(c,nλ)從波形圖上讀出波長λ＝4×10－7mf＝5×1014Hz【答案】5×1014Hz14．(10分)波長50～10m的無線電波適宜通過電離層的反射向遠處傳播，這些無線電波的頻率范圍是多大？若傳到相隔1500km的遠處最少需要多長時間？【解析】根據(jù)公式c＝λf，得：f1＝eq\f(c,λ1)＝eq\f(3×108,50)Hz＝×107Hzf2＝eq\f(c,λ2)＝eq\f(3×108,10)Hz＝3×107Hz.所以，這些無線電波的頻率范圍是×107～3×107Hz.傳到相隔1500km的遠處需要的最少時間：t＝eq\f(s,c)＝eq\f×106,3×108)s＝5×10－3s.【答案】×107～3×107Hz5×10－3s15．(10分)如圖5所示振蕩電路中，線圈自感系數(shù)L＝H，電容器電容C＝2μF.現(xiàn)使電容器帶電，從接通開關(guān)S時刻算起：圖5(1)當(dāng)t＝×10－2s時，電路中電流方向如何？(2)經(jīng)過多長時間，線圈中的磁場能第一次達到最大？【解析】(1)LC回路振蕩的周期：T＝2πeq\r(LC)＝2πeq\r×2×10－6)s＝×10－3s當(dāng)t＝×10－2s時，t＝，即4eq\f(3,4)T<t<5T，此時電容器正處于正向充電階段，所以電流方向為順時針．(2)當(dāng)接通開關(guān)S時，電容器開始放電，當(dāng)電場能完全轉(zhuǎn)化為磁場能時，磁場能第一次達到最大，此時t＝eq\f(T,4)＝×10－3s.【答案】(1)順時針(2)×10－3s16．(10分)如圖6所示的電路中，電容器的電容C＝1μF，線圈的自感系數(shù)L＝mH，先將開關(guān)S撥至a，這時電容器內(nèi)有一帶電油滴恰能保持靜止，然后將開關(guān)S撥至b，經(jīng)過×10－5s，油滴的加速度是多少？當(dāng)油滴的加速度為何值時，LC回路中的振蕩電流有最大值？(g取10m/s2，π取，研究過程中油滴不與極板接觸)圖6【解析】(1)當(dāng)S撥至a時，油滴受力平衡，顯然油滴帶負電，則mg＝qeq\f(U,d) ①當(dāng)S撥至b時，LC回路中有振蕩電流，振蕩周期為T，則T＝2πeq\r(LC