2024新教材高中物理章末綜合測(cè)評(píng)4電磁振蕩與電磁波粵教版選擇性必修第二冊(cè)

章末綜合測(cè)評(píng)(四)電磁振蕩與電磁波1．手機(jī)通信是靠電磁波傳遞信息的，從理論上預(yù)言電磁波存在和第一次用試驗(yàn)證明電磁波存在的物理學(xué)家分別是()A．安培，法拉第B．麥克斯韋，法拉第C．法拉第，赫茲D．麥克斯韋，赫茲D[麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲首次用試驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在。]2．下列設(shè)備的運(yùn)行與電磁波無關(guān)的是()A．醫(yī)院里，醫(yī)生利用B超可視察到母體內(nèi)的嬰兒狀況B．“嫦娥一號(hào)”接收地面指揮中心的運(yùn)行指令實(shí)現(xiàn)變軌而奔向月球C．汽車上安裝有GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))以確定行駛路途和距離D．在汶川大地震發(fā)生后救災(zāi)人員利用衛(wèi)星電話復(fù)原了與外界的通訊聯(lián)系A(chǔ)[醫(yī)院里的B超是利用超聲波的物理特性進(jìn)行分析和治療的，故選A。]3．關(guān)于LC振蕩電路，下列說法中正確的是()A．當(dāng)電容器充電完畢時(shí)，電路中電流最大B．當(dāng)電容器起先放電時(shí)，電路中電流為零C．當(dāng)電容器放電完畢時(shí)，電路中電流為零D．當(dāng)電容器起先充電時(shí)，電路中電流為零B[電容器充電完畢和起先放電是同一時(shí)刻，電路中電流為零；電容器放電完畢和起先充電是同一時(shí)刻，電路中電流最大。故只有B項(xiàng)正確。]4．隨著無線電技術(shù)、微波技術(shù)的發(fā)展和普及，電磁輻射已成為威逼人們健康的無形污染，下列說法錯(cuò)誤的是()A．波長(zhǎng)越長(zhǎng)，電磁輻射對(duì)人體危害越突出B．電磁污染可以干擾通信系統(tǒng)、導(dǎo)航C．電磁輻射會(huì)影響地面站對(duì)人造衛(wèi)星的限制D．電磁輻射可以從電磁波源、電磁波的傳播途徑以及受輻射的人三個(gè)方面進(jìn)行防護(hù)A[電磁波波長(zhǎng)越短，頻率越高，能量越強(qiáng)，電磁輻射對(duì)人體危害越突出，A錯(cuò)誤；電磁輻射會(huì)干擾通信系統(tǒng)、導(dǎo)航，影響地面站對(duì)人造衛(wèi)星、宇宙飛船的限制，有效地防治電磁輻射可以從電磁波源、電磁波的傳播途徑以及受輻射的人三個(gè)方面進(jìn)行防護(hù)，B、C、D描述正確。]5．如圖所示，i-t圖像表示LC振蕩電路的電流隨時(shí)間改變的圖像，在t＝0時(shí)刻，電路中電容器的M板帶正電。在某段時(shí)間里，電路的磁場(chǎng)能在減小，而M板仍帶正電，則這段時(shí)間對(duì)應(yīng)圖像中的()A．Oa段 B．a(chǎn)b段C．bc段 D．cd段D[某段時(shí)間里，電路的磁場(chǎng)能在減小，說明電路中的電流正在減小，正在給電容器充電，而此時(shí)M極板帶正電，那么肯定是給M極板充電，電流方向是順時(shí)針方向。由圖像知t＝0時(shí)，電容器起先放電，又M極板帶正電，結(jié)合i-t圖像可知，電流以逆時(shí)針方向?yàn)檎较颍虼诉@段時(shí)間內(nèi)，電流為負(fù)，且正在減小，符合條件的只有圖像中的cd段，故只有D正確。]6．在LC振蕩電路中某時(shí)刻電容器兩極板間的電場(chǎng)線方向和穿過線圈的磁感線方向如圖所示，這時(shí)有()A．電容器正在放電B．電路中電流正在減小C．電場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能D．線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)正在減小B[依據(jù)電場(chǎng)方向可知上極板帶正電荷，又由磁場(chǎng)方向，依據(jù)安培定則可推斷，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(大回路)，所以正在給電容器充電。因此，電流漸漸減小，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，由于電流按正弦規(guī)律改變，改變率在增大，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，知自感電動(dòng)勢(shì)正在增大。]7．一臺(tái)收音機(jī)可接收中波、短波兩個(gè)波段的無線電波，打開收音機(jī)后蓋，在磁棒上能看到兩組線圈，其中一組是細(xì)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，由此可以推斷()A．匝數(shù)多的電感大，使調(diào)諧電路的固有頻率較小，故用于接收中波B．匝數(shù)多的電感小，使調(diào)諧電路的固有頻率較大，故用于接收短波C．匝數(shù)少的電感小，使調(diào)諧電路的固有頻率較小，故用于接收短波D．匝數(shù)少的電感大，使調(diào)諧電路的固有頻率較大，故用于接收中波A[依據(jù)密繞匝數(shù)多的線圈電感大，疏繞匝數(shù)少的線圈電感小，可解除B、D選項(xiàng)；依據(jù)f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，電感越大，回路固有頻率越小，可解除C選項(xiàng)；依據(jù)c＝fλ，頻率越小，波長(zhǎng)越大，可知A選項(xiàng)是正確的。]8．如圖所示，一LC回路的電感L＝0.25H，電容C＝4μF，在電容起先放電時(shí)設(shè)為零時(shí)刻，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，求：(1)此LC振蕩電路的周期為多少？(2)當(dāng)t＝2.0×10－3s時(shí)，電容器上板帶何種電荷？電流方向如何？(3)如電容器兩板電壓最大為10V，則在前eq\f(T,4)內(nèi)的平均電流為多大？[解析](1)依據(jù)T＝2πeq\r(LC)可得此LC振蕩電路的周期為T＝2πeq\r(0.25×4×10－6)s＝6.28×10－3s。(2)當(dāng)t＝2.0×10－3s時(shí)，即從t＝0時(shí)刻起先在其次個(gè)eq\f(1,4)周期階段，電容器反向充電，此時(shí)上板帶負(fù)電荷，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。(3)如電容器兩板電壓最大為10V，則電容器帶電量最大值為Q＝CU＝4×10－5C，則在前eq\f(T,4)內(nèi)的平均電流為eq\x\to(I)＝eq\f(Q,\f(T,4))＝eq\f(4×10－5,\f(1,4)×6.28×10－3)A≈2.5×10－2A。[答案](1)6.28×10－3s(2)負(fù)電；逆時(shí)針(3)2.5×10－2A9．如圖所示振蕩電路中，電感L＝300μH，電容C的范圍為25～270pF，求：(1)振蕩電流的頻率范圍；(2)若電感L＝10mH，要產(chǎn)生周期T＝0.02s的振蕩電流，應(yīng)配制多大的電容？[解析](1)由f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))得fmax＝eq\f(1,2π×\r(300×10－6×25×10－12))Hz≈1.8×106Hz，fmin＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(300×10－6×270×10－12))Hz≈0.56×106Hz，所以頻率范圍為0.56×106～1.8×106Hz。(2)由T＝2πeq\r(LC)得C＝eq\f(T2,4π2L)＝eq\f(0.022,4π2×10×10－3)F≈10－3F。[答案](1)0.56×106～1.8×106Hz(2)10－3F10．(多選)下列能說明電磁波具有能量的依據(jù)是()A．可見光射入人的眼睛，人看到物體B．放在紫外線區(qū)域的溫度計(jì)升溫很快C．收音機(jī)調(diào)到某個(gè)臺(tái)時(shí)，調(diào)諧電路發(fā)生電諧振D．γ射線具有很強(qiáng)的貫穿實(shí)力ACD[人眼看到物體，說明人眼感受到了可見光的能量，A正確；紅外線具有加熱作用，說明紅外線具有能量，紫外線具有化學(xué)作用和熒光作用，B錯(cuò)誤；電諧振在調(diào)諧電路中的感應(yīng)電流的能量來源于空中的無線電波，C正確；γ射線有很強(qiáng)的貫穿實(shí)力，說明γ射線具有很高的能量，D正確。]11．(多選)下列說法正確的是()A．電磁波信號(hào)須要經(jīng)過“調(diào)制”，加到高頻的等幅電磁波(載波)上才能有效地放射出去B．一部手機(jī)既是電磁波放射裝置，同時(shí)又是電磁波接收裝置C．調(diào)頻是使高頻振蕩信號(hào)的振幅隨低頻信號(hào)改變D．電視的圖像信號(hào)和聲音信號(hào)是通過電視臺(tái)的放射天線同時(shí)放射的ABD[電磁波信號(hào)須要經(jīng)過“調(diào)制”過程加到高頻的等幅電磁波(載波)上才能有效地放射出去，A正確；手機(jī)要接收信號(hào)，也要放射信號(hào)，所以它既是電磁波放射裝置，同時(shí)又是電磁波接收裝置，B正確；調(diào)頻是使高頻振蕩信號(hào)的頻率隨低頻信號(hào)改變，C錯(cuò)誤；圖像信號(hào)和聲音信號(hào)都加載在電磁波上由放射天線同時(shí)放射，D正確。]12．(多選)電磁波與聲波比較，下列說法中正確的是()A．電磁波的傳播不須要介質(zhì)，聲波的傳播須要介質(zhì)B．由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波速度變小，聲波速度變大C．由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波波長(zhǎng)變短，聲波波長(zhǎng)變長(zhǎng)D．電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度都是由介質(zhì)確定的，與頻率無關(guān)ABC[聲波屬于機(jī)械波，傳播離不開介質(zhì)，故A正確；電磁波在空氣中的速度接近光在真空中的速度，進(jìn)入水中速度變小，而聲波進(jìn)入水中速度變大，故B正確；由v＝λf可知電磁波或聲波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變，可見波速v與波長(zhǎng)λ成正比，故C正確；電磁波的速度不僅與介質(zhì)有關(guān)，還與頻率有關(guān)，這點(diǎn)與聲波不同，D錯(cuò)誤。]13．(多選)在如圖甲所示的LC振蕩電路中，通過P點(diǎn)的電流隨時(shí)間改變的圖線如圖乙所示。若把通過P點(diǎn)向右的電流規(guī)定為正方向，則()甲乙A．0～0.5ms內(nèi)，電容器C正在充電B．0.5～1ms內(nèi)，電容器上極板帶正電荷C．1～1.5ms內(nèi)，Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高D．1.5～2ms內(nèi)，磁場(chǎng)能在削減CD[由題圖可知，在0～0.5ms內(nèi)，電流正向增大，電容器正在放電，故A錯(cuò)；在0.5～1ms內(nèi)，電流正向減小，電容器正在充電，電容器下極板帶正電荷，故B錯(cuò)；1～1.5ms內(nèi)電流負(fù)向增大，電容器正在放電，此過程電容器下極板帶正電，Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的高，故C對(duì)；1.5～2ms內(nèi)電流負(fù)向減小，電容器正在充電，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，故D對(duì)。]14．在LC回路中產(chǎn)生電磁振蕩的過程中()A．從電容器放電起先計(jì)時(shí)，當(dāng)t＝kπeq\r(LC)時(shí)，振蕩電流最大，其中k＝0,1,2,3…B．當(dāng)電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)與振蕩電流方向相反C．向電容器充電是磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能的過程D．電容器在相鄰的充、放電時(shí)間內(nèi)，電流方向肯定相同C[當(dāng)t＝kπeq\r(LC)(k＝0,1，2…)時(shí)，由圖可知振蕩電路電流為零，A錯(cuò)誤；當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)增大時(shí)，在eq\f(T,4)～eq\f(T,2)、eq\f(3,4)T～T時(shí)間段內(nèi)，振蕩電流減小，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)與振蕩電流方向相同，B錯(cuò)誤；電容器充電時(shí)，電場(chǎng)能增大，磁場(chǎng)能減小，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，C正確；相鄰的充、放電時(shí)刻，在0～eq\f(T,4)、eq\f(T,4)～eq\f(T,2)、eq\f(T,2)～eq\f(3,4)T和eq\f(3,4)T～T等時(shí)間內(nèi)，由圖像比照，可知在eq\f(T,4)～eq\f(T,2)內(nèi)，電容器充電，i＞0，在eq\f(T,2)～eq\f(3,4)T內(nèi)，電容器放電，i＜0，D錯(cuò)誤。]15．我國(guó)電視臺(tái)1到12頻道的頻率范圍是48.5MHz到223MHz，用自感系數(shù)是3×10－2μH到4.6×10－2μH的可變的電感線圈，恰能收到這一頻率范圍的電磁波，那么電視接收機(jī)調(diào)諧電路中的電容C的取值范圍是多大？該電視機(jī)所接收的電磁波波長(zhǎng)范圍是多大？[解析]依據(jù)f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))可得，C＝eq\f(1,4π2Lf2)，又依題意，f＝48.5×106～223×106Hz，L＝3×10－8～4.6×10－8H，可計(jì)算出C的取值范圍：11.1～359.0pF，又依據(jù)v＝λf，可求出波長(zhǎng)的取值范圍為：1.35～6.19m。[答案]11.1～359.0pF1.35～6.19m16．如圖所示的振蕩電路中，線圈自感系數(shù)L＝0.5H,電容器電容C＝2μF,現(xiàn)使電容器上極板帶正電，從接通開關(guān)S時(shí)刻算起。(π≈3.14)(1)當(dāng)t＝3.0×10－2s時(shí)，電路中電流方向如何？(2)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，線圈中的磁場(chǎng)能第一次達(dá)到最大？[解析]