2018年高考模擬理綜物理選編：電磁振蕩及其應(yīng)用(解析版)

1、2018年高考模擬理綜物理選編：電磁振蕩及其應(yīng)用（解析版）1 / 6樂陵一中電磁振蕩及其應(yīng)用一、單選題（5）1.下列射線中不屬于電磁波的是A.紅外線B.X射線C.射線D.射線C解：A、B、D、紅外線、X射線和 射線是電磁波 故ABD錯誤.C、射線是電子流，不是電磁波故C正確.故選：C.電磁波是一個大家族，從波長為左右的 射線到左右的長波都是電磁波，射線是電子流.解決本題的關(guān)鍵知道各種射線的實質(zhì)，以及知道電磁波譜中各種電磁波的特點.2.首先預(yù)言存在電磁波的科學(xué)家是A.法拉第B.麥克斯韋C.湯姆孫D.赫茲B解：建立完整電磁場理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋赫茲證實了電磁波的存在故選項B正

2、確.故選：B建立完整電磁場理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋.本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記 憶，這也是考試內(nèi)容之一.3.關(guān)于波，下列說法正確的是A.赫茲預(yù)言了電磁波的存在B.海邊的波濤總是沿著與海岸垂直的方向襲來C.地震發(fā)生時，國際空間站上能夠清晰地接收到地震波D.我們說話發(fā)出的聲波屬于機械波，頻率越高的聲波在空氣中傳播速度越大B解：A、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在；赫茲證實了電磁波的存在；故A錯誤；B、 海邊的波源總是沿與海岸垂直的方向運動；故B正確；C、 地震波不能在真空中傳播，無法傳到空間站去；故C錯誤；D、 機械波的頻率由介質(zhì)決定，

3、和頻率無關(guān)；故D錯誤； 故選：B.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在；機械能只能在介質(zhì)中傳播；我們發(fā)出的聲音為機械波，聲波的傳播由介質(zhì)決定.本題考查機械能波的傳播，要注意明確波的傳播需要介質(zhì)，且傳播速度由介質(zhì)決定.4.下列說法中正確的是A.光是一種概率波，物質(zhì)波也是概率波B.麥克斯韋首次通過實驗證實了電磁波的存在C.某單色光從一種介質(zhì)進入到另一種介質(zhì)，其頻率和波長都將改變D.紫光照射某金屬時有電子向外發(fā)射，紅光照射該金屬時也一定有電子向外發(fā)射A解：A、光是一種概率波，物質(zhì)波也是概率波，故A正確；B、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的，赫茲首次通過實驗證實了電磁波的存在故B錯誤;C、某單色光從一種介質(zhì)進入到另一種介

4、質(zhì)，其頻率不會改變，但波長將改變，故 誤；D、入射光的頻率大于金屬的極限頻率時，才能發(fā)生光電效應(yīng)，紅光的頻率小于紫光的 頻率，故紫光照射某金屬時有電子向外發(fā)射， 紅光照射該金屬時不一定有電子向外發(fā)射， 故D錯誤 故選：A 光和物質(zhì)波都是概率波 赫茲首次通過實驗證實了電磁波的存在 光的頻率由光源決定， 與介質(zhì)無關(guān) 入射光的頻率大于金屬的極限頻率時，才能發(fā)生光電效應(yīng)，紅光的頻率小 于紫光的頻率 本題要注意金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)必須滿足的條件是入射光的頻率大于該金屬的極限頻率，還要知道紅光的頻率小于紫光的頻率，紫光照射發(fā)生觀點效應(yīng)的時候， 紅光照射不一定 能發(fā)生光電效應(yīng)5.關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確

5、的是A.電磁波既可以是橫波，也可以是縱波B.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為C.電磁波不能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)D.電磁波中電場和磁場的方向彼此垂直D解：A、電磁波的傳播方向與振動方向相互垂直，故電磁波是橫波，故A錯誤.B、 電磁波在真空中的傳播速度均為，故B錯誤.C、 多普勒效應(yīng)、干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，故C錯誤.D、 電磁波中電場和磁場的方向相互垂直，故D正確. 故選：D.電磁波的傳播方向與振動方向相互垂直，橫波的傳播方向與振動方向相互垂直； 干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象；電磁波中電場和磁場的方向相互垂直.掌握了基礎(chǔ)知識即可順利解決此類問題，而只要多看課本即可順利掌握這些知識， 注意電磁波傳播速度為

6、的條件.二、多選題（4）6.下列說法中正確的是A.電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播B.單擺經(jīng)過平衡位置時，合外力為零C.機械波的傳播周期與機械波中的質(zhì)點做簡諧運動的周期相等D.做簡諧運動的物體在半個周期內(nèi)經(jīng)過的路程一定為振幅的2倍E.觀察者向波源靠近，觀察者感覺波源的頻率變大CDE解：A、電磁波在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，若不均勻，傳播路徑會改變，故A錯誤；B、 單擺經(jīng)過平衡位置時，重力和拉力的合力提供向心力，不為零，故B錯誤；C、 機械波的傳播周期性是質(zhì)點振動周期性的反映，機械波的傳播周期與機械波中的質(zhì) 點做簡諧運動的周期相等，故C正確；D、 做簡諧運動的物體在半個周期內(nèi)經(jīng)過的路程一定為振幅

7、的2倍，一個周期內(nèi)通過的 路程為振幅的四倍，故D正確；E、 根據(jù)多普勒效應(yīng)，觀察者向波源靠近，觀察者感覺波源的頻率變大，故E正確. 故選：CDE.電磁波在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播； 對于單擺， 重力的徑向分量和拉力的合力提供向 心力； 做簡諧運動的物體在半個周期內(nèi)經(jīng)過的路程一定為振幅的2倍， 一個周期內(nèi)通過的路程為振幅的四倍；當觀察者和波源相互靠近時，觀察者接收到的頻率增加.2018年高考模擬理綜物理選編：電磁振蕩及其應(yīng)用（解析版）3 / 6本題考查了電磁波的傳播、單擺的動力學(xué)特點、機械波、簡諧運動、多普勒效應(yīng)等，知 識點多，難度小，關(guān)鍵記住相關(guān)的基礎(chǔ)知識.7.電子鐘是利用LC振蕩電路來工作計

8、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.它置于空間站，處于“失重”狀態(tài)C.振蕩電路中電容器的電容大了D.振蕩電路中線圈的電感大了CD解：LC回路的周期，由此公式可知電子鐘的周期由電感和電容共同決定，與其它因素無關(guān).現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s，說明了LC回路的振蕩周期變大，則可能是L和C變大，故CD正確，AB錯誤.故選：CD.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s,說明了LC回路的振蕩周期變大，根據(jù)周期公式解釋即可.該題考查振蕩電路的周期公式，要知道電子鐘的周期由電感和電容共同決定，與其它因素無關(guān).8.如圖所示為LC振蕩電路，當開關(guān)S打向右邊發(fā)生振蕩后, 下列說法中正確的

9、是A.振蕩電流達到最大值時，電容器上的帶電量為零B.振蕩電流達到最大值時，磁場能最大C.振蕩電流為零時，電場能為零D.振蕩電流相鄰兩次為零的時間間隔等于振蕩周期的一半ABD解：A、當電流達最大時，此時磁場能是大，電場能最小，電容器上的帶電量為零；故AB正確；C、 當電流為零時，充電完成，此時磁場能為零；電場能最大；故C錯誤；D、 由振蕩電路的周期性可知，振蕩電流相鄰兩次為零時間間隔等于振蕩周期的一半； 故D正確；故選：ABD.在LC振蕩電路中，當電容器在放電過程：電場能在減少，磁場能在增加，回路中電流 在增加，電容器上的電量在減少從能量看：電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化；當電容器在充電過程：電場能在增加

10、，磁場能在減小，回路中電流在減小，電容器上電量在增加從能量看：磁場能在向電場能轉(zhuǎn)化.電容器具有儲存電荷的作用，而線圈對電流有阻礙作用，同時掌握充放電過程中，會判 定電流、電量、磁場、電場、電壓如何變化注意形成記憶性的規(guī)律，以便于更快更準確的解題.9.為了測量儲罐中不導(dǎo)電液體的高度， 將與儲罐外殼絕緣的兩 塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲罐中，電容器可通過開關(guān)S與線圈L或電源相連，如圖所示 當開關(guān)從a撥到b時,粒子在電場方向和直線方向所走的距離均為r，有運動學(xué)公式得BC解：AB:兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C的中間的液體就是一種電介質(zhì)，當液體的高 度升高，相當于插入的電介質(zhì)越多，電容越大故A錯誤，

11、B正確；路的振蕩頻率f減小故C正確，D錯誤.故選BC兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲罐中，故電容器的電容C的大小與液體的高度 有關(guān) 電介質(zhì)：高度越高，相當于插入的電介質(zhì)越多，電容越大之后根據(jù)-即可得出LC回路的振蕩頻率變化.本題要注意兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C的中間的液體就是一種電介質(zhì)， 液體的高度越高，相當于插入的電介質(zhì)越多，電容越大屬于簡單題.三、計算題（2）10.如圖， 一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面紙面 在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強磁場，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點射入柱形區(qū)域，在圓上的b點離開該區(qū)域，離開時速度方向與直線垂直圓心0到直線的距離為

12、- 現(xiàn)將磁場換為平行于紙面且垂直于直線的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直線在a點射入柱形區(qū)域，也在b點離開該區(qū)域 若磁感應(yīng)強度大小為B,不計重力，求電場強度的大小.解：粒子在磁場中做圓周運動 設(shè)圓周的半徑為r，由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得式中v為粒子在a點的速度.過b點和0點作直線的垂線，分別與直線交于c和d點由幾何關(guān)系知，線 段一、和過a、b兩點的軌跡圓弧的兩條半徑 未畫出 圍成一正方形 因此,由幾何關(guān)系得-聯(lián)立式得 _由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生的周期A.電容器的電容減小B.電容器的電容增大C.LC回路的振蕩頻率減小D.LC回路的振蕩頻率增大的振蕩電流 當罐中液面上升時CD：根據(jù)，電容C增大

13、時，震蕩的周期T增大，由-可以判定，LC回粒子在電場方向和直線方向所走的距離均為r，有運動學(xué)公式得再考慮粒子在電場中的運動設(shè)電場強度的大小為E,粒子在電場中做類平拋運動設(shè)其加速度大小為a,由牛頓第二定律和帶電粒子在電場中的受力公式得2018年高考模擬理綜物理選編：電磁振蕩及其應(yīng)用（解析版）7 / 6答：電場強度的大小為 -通過帶電粒子在磁場中做圓周運動，根據(jù)幾何關(guān)系求出軌道半徑的大小帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動， 結(jié)合在沿電場方向上做勻加速直線運動和垂直于電場方向做勻 速直線運動，求出電場強度與磁感應(yīng)強度的大小關(guān)系.解決本題的關(guān)鍵掌握帶電粒子在磁場中磁偏轉(zhuǎn)和在電場中電偏轉(zhuǎn)的區(qū)別，知道磁偏轉(zhuǎn)

14、做勻速圓周運動，電偏轉(zhuǎn)做類平拋運動.11.如圖甲，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在一方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，在此區(qū)域內(nèi)，沿水平面固定一半徑為r的圓環(huán)形光滑細玻璃管,周運動 已知磁感應(yīng)強度大小B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示， 其中球在運動過程中電荷量保持不變，對原磁場的影響可忽略.在 到這段時間內(nèi)，小球不受細管側(cè)壁的作用力， 求小球的速度大小在豎直向下的磁感應(yīng)強度增大過程中，將產(chǎn)生渦旋電場，其電場線是在水平面內(nèi)一系列沿逆時針方向的同心圓，同一條電場線上各點的場強大小相等試求到這段時間內(nèi)：細管內(nèi)渦旋電場的場強大小E;電場力對小球做的功W.解： 在 到 這段時間內(nèi)，小球不受細管側(cè)壁的作用力，說明洛倫茲力提供 向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有解得根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢為:電勢差與電場強度的關(guān)系，有：由上面兩式解得其中：故： 一式中t是粒子在電場中運動的時間聯(lián)立式得 -環(huán)心O在區(qū)域中心一質(zhì)量為m、帶電荷量為的小球，在管內(nèi)沿逆時針方向從上向下看做圓設(shè)小電場力為:根據(jù)牛頓第二定律，有 解得物體的末速度為：- -根據(jù)動能定理，電場力做的功為：- ;答： 在 到這段時間內(nèi)，小球的速度大小為