2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章電磁振蕩與電磁波測評含解析新人教版選擇性必修第二冊

PAGE6-第四章測評(時間:90分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。每個小題中只有一個選項(xiàng)是正確的)1.下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A.勻稱改變的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C.只要有電場和磁場,就能產(chǎn)生電磁波D.電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播答案A2.類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法,通過歸類和比較,有助于駕馭新學(xué)問,提高學(xué)習(xí)效率。在類比過程中,既要找出共同之處,又要抓住不同之處。某同學(xué)對機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比,總結(jié)出下列內(nèi)容錯誤的是()A.機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿意的關(guān)系,對電磁波也適用B.機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C.機(jī)械波的傳播依靠于介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播D.機(jī)械波既有橫波又有縱波,而電磁波只有縱波解析機(jī)械波和電磁波有相同之處,也有本質(zhì)區(qū)分,如v=fλ都適用,選項(xiàng)A說法正確;機(jī)械波和電磁波都具有干涉和衍射現(xiàn)象,選項(xiàng)B說法正確;機(jī)械波的傳播依靠于介質(zhì),電磁波可以在真空中傳播,選項(xiàng)C說法正確;機(jī)械波有橫波和縱波,而電磁波是橫波,選項(xiàng)D說法錯誤。答案D3.收音機(jī)中的調(diào)諧電路途圈的自感系數(shù)為L,要想接收波長是λ的電臺信號,應(yīng)把調(diào)諧電路中電容器的電容調(diào)至(c為光速)()A.λ2πB.1C.λ2D.λ解析由λ=cf可得,信號的頻率f=cλ,想接收波長為λ的電臺信號,故應(yīng)將調(diào)諧電路的頻率也調(diào)至f。又f=12πLC,所以c答案D4.如圖所示,i-t圖像表示LC振蕩電路的電流隨時間改變的圖像。在t=0時刻,回路中電容器的M板帶正電,在某段時間里,回路的磁場能在減小,而M板仍帶正電,則這段時間對應(yīng)圖像中()A.Oa段 B.ab段 C.bc段 D.cd段解析某段時間里,回路的磁場能在減小,說明回路中的電流在減小,電容器充電,而此時M帶正電,那么肯定是給M極板充電,電流方向順時針。由題意知t=0時,電容器起先放電,且M極板帶正電,結(jié)合i-t圖像可知,電流以逆時針方向?yàn)檎较?因此題干所述的這段時間內(nèi),電流為負(fù),且正在減小,符合條件的只有圖像中的cd段,故選D。答案D5.如圖所示為LC回路中電流隨時間改變的圖像,規(guī)定回路中順時針電流方向?yàn)檎?。在t=34T時,對應(yīng)的電路是下圖中的(答案B6.一臺收音機(jī)可接收中波、短波兩個波段的無線電波,打開收音機(jī)后蓋,在磁棒上能看到兩組線圈,其中一組是用細(xì)線密繞匝數(shù)多的線圈,另一組是用粗線疏繞匝數(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,故用于接收中波解析依據(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=12πLC,電感越小,回路固有頻率越大,可解除C選項(xiàng);依據(jù)答案A7.如圖所示,LC電路的L不變,C可調(diào),要使振蕩的頻率從800Hz變?yōu)?00Hz,則可采納的方法是()A.把電容增大到原來的4倍B.把電容增大到原來的2倍C.把電容減小到原來的1D.把電容減小到原來的1解析依據(jù)f=12π答案A二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)8.如圖所示,某空間出現(xiàn)一組閉合的電場線,這可能是()A.在中心點(diǎn)O處有一個點(diǎn)電荷B.沿軸線方向有穩(wěn)定的電流C.沿軸線PQ方向的磁場在快速減弱D.沿軸線QP方向的磁場在快速增加解析電荷的四周產(chǎn)生靜電場而不是渦旋場,穩(wěn)定電流的四周產(chǎn)生磁場,改變的磁場四周產(chǎn)生渦旋電場,因此選項(xiàng)C、D都有可能。答案CD9.如圖所示為LC振蕩電路某時刻的狀況,以下說法正確的是()A.電容器正在充電B.電感線圈中的磁場能正在增加C.電感線圈中的電流正在增大D.此時刻自感電動勢正在阻礙電流增大解析由題圖知,回路中電流從正極板流出,即電容器處于放電過程中,故選項(xiàng)A錯誤;放電過程是電場能減小的過程,因而是磁場能增加的過程,也是振蕩電流增大的過程,故選項(xiàng)B、C正確;在振蕩電流增大時,線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增大,故選項(xiàng)D正確。答案BCD10.下列有關(guān)電磁波的說法正確的是()A.電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無線電波B.電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是γ射線C.頻率接近可見光的電磁波易沿直線傳播D.以上說法都不正確解析電磁波譜中,γ射線頻率最大,波長最短,最難發(fā)生衍射,無線電波頻率最小,波長最長,最易發(fā)生衍射;頻率接近可見光的電磁波波長短、頻率大,不易衍射,直線傳播性好。答案BC三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(8分)如圖所示的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(dá)到最大值時起先計時,當(dāng)t=3.4×10-2s時,電容器正處于(選填“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(選填“帶正電”“帶負(fù)電”或“不帶電”)。

解析振蕩電路在一個周期內(nèi),經(jīng)驗(yàn)放電→充電→放電→充電四個過程,每一個過程歷時T4。當(dāng)振蕩電流以逆時針達(dá)到最大時,電容器上極板剛放電完畢,將起先對下極板充電。由于時間t=3.4×10-2s=1.7T,依據(jù)電磁振蕩的周期性特點(diǎn),此時刻狀態(tài)與起先計時后經(jīng)過t'=0.7T答案充電帶正電12.(6分)電磁波譜中,按頻率從高到低排列是;頻率越高的電磁波,實(shí)力越強(qiáng);波長越的電磁波,繞過障礙物的實(shí)力越強(qiáng)。

答案γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線和無線電波穿透長13.(10分)如圖所示振蕩電路中,線圈自感系數(shù)L=0.5H,電容器電容C=2μF?，F(xiàn)使電容器帶電,從接通開關(guān)S時計時。(1)當(dāng)t=3.0×10-2s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(dá)到最大?解析(1)設(shè)順時針為正方向,LC回路振蕩的周期為T=2πLC=2π0.5×2×10當(dāng)t=3.0×10-2s時,t=4.78T,即434T<t<5此時電容器正處于正向充電階段,所以電流方向?yàn)轫槙r針。(2)當(dāng)接通開關(guān)S時,電容器起先放電,當(dāng)電場能完全轉(zhuǎn)化為磁場能時,磁場能第一次達(dá)到最大,此時t=T4=1.57×10-3答案(1)順時針(2)1.57×10-3s14.(14分)如圖所示的電路中,電容器的電容C=1μF,線圈的自感系數(shù)L=0.1mH。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t=3.14×10-5s,油滴的加速度a是多少?當(dāng)油滴的加速度a'為何值時,LC回路中的振蕩電流有最大值?(g取10m/s2,π取3.14,探討過程中油滴不與極板接觸)解析當(dāng)S撥至a時油滴受力平衡,有mg=Udq當(dāng)S撥至b后,LC回路中有振蕩電流,振蕩周期為T=2πLC=6.28×10-5s當(dāng)t=3.14×10-5s時,電容器恰恰反向充電結(jié)束,兩極板間電場強(qiáng)度與t=0時等大反向,由牛頓其次定律得Udq+mg=ma聯(lián)立①②得a=20m/s2。當(dāng)振蕩電流最大時,電容器處于放電完畢狀態(tài),兩極板間無電場,油滴僅受重力作用。則mg=ma',得a'=10m/s2即當(dāng)油滴的加速度為10m/s2時,LC回路中振蕩電流有最大值。答案20m/s210m/s215.(16分)請回答以下問題:(1)紅外體溫計不與人體接觸就能測體溫,為什么?(2)一切物體都在不停地輻射紅外線,為什么在冰窖中我們會感到很冷?(3)紅外遙感有哪些方面的應(yīng)用?解析(1)一切物體都在不停地輻射紅外線,且溫度越高,輻射的紅外線越強(qiáng),人體當(dāng)然也是這樣,這就是紅外體溫計的原理。因此紅外體