2024-2025學(xué)年高中物理第十四章電磁波測評含解析新人教版選修3-4

PAGE6-第十四章測評(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10個(gè)小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~6題只有一項(xiàng)符合題目要求,第7~10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)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.通信的過程就是把信息盡快地從一處傳遞到另一處的過程,古代也采納過“無線”通信的方式,如利用火光傳遞信息的烽火臺(tái),利用聲音傳遞信息的鼓。關(guān)于聲音與光,下列說法正確的是()A.聲音和光都是機(jī)械波B.聲音和光都是電磁波C.聲音是機(jī)械波,光是電磁波D.聲音是電磁波,光是機(jī)械波解析波動(dòng)過程既能傳遞能量,又能傳遞信息,光與聲音雖然都是波動(dòng),但二者本質(zhì)不同,即產(chǎn)朝氣理不同。光是電磁波,是一種物質(zhì),傳播過程不須要介質(zhì);而聲音是機(jī)械波,由振動(dòng)產(chǎn)生,通過介質(zhì)傳播。答案C3.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(cuò)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(cuò)誤。答案D4.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(tái)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.λ2πLcC.λ22π解析由λ=cf可得,信號的頻率f=cλ,想接收波長為λ的電臺(tái)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D5.如圖所示,i-t圖象表示LC振蕩電路的電流隨時(shí)間改變的圖象。在t=0時(shí)刻,回路中電容器的M板帶正電,在某段時(shí)間里,回路的磁場能在減小,而M板仍帶正電,則這段時(shí)間對應(yīng)圖象中()A.Oa段 B.ab段 C.bc段 D.cd段解析某段時(shí)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(shí)M帶正電,那么肯定是給M極板充電,電流方向順時(shí)針。由題意知t=0時(shí),電容器起先放電,且M極板帶正電,結(jié)合i-t圖象可知,電流以逆時(shí)針方向?yàn)檎较?因此這段時(shí)間內(nèi),電流為負(fù),且正在減小,符合條件的只有圖象中的cd段,故選D。答案D6.如圖所示,為LC回路中電流隨時(shí)間改變的圖象,規(guī)定回路中順時(shí)針電流方向?yàn)檎Ｔ趖=34T時(shí),對應(yīng)的電路是下圖中的(答案B7.某空間出現(xiàn)如圖所示的一組閉合的電場線,這可能是()A.在中心點(diǎn)O處有一個(gè)點(diǎn)電荷B.沿軸線方向有穩(wěn)定的電流C.沿軸線方向的磁場在快速減弱D.沿軸線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。由于磁場的方向未知,因此選項(xiàng)C、D都有可能。答案CD8.如圖所示,為LC振蕩電路某時(shí)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(shí)刻自感電動(dòng)勢正在阻礙電流增大解析由題圖所示的磁感線方向,利用安培定則可判得,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(cuò)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(shí),線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙電流增大,故選項(xiàng)D正確。答案BCD9.眼睛的視覺暫留時(shí)間為0.1s,為了使電視圖像是連續(xù)活動(dòng)的,電視臺(tái)每秒內(nèi)發(fā)送的圖像信號()A.應(yīng)當(dāng)多于10張B.應(yīng)當(dāng)少于10張C.通常每秒放射10張D.通常每秒放射25張答案AD10.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二、填空題(本題共3個(gè)小題,共20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(shí)針方向達(dá)到最大值時(shí)起先計(jì)時(shí),當(dāng)t=3.4×10-2s時(shí),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(shí)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(gè)周期內(nèi),經(jīng)驗(yàn)放電→充電→放電→充電四個(gè)過程,每一個(gè)過程歷時(shí)T4。當(dāng)振蕩電流以逆時(shí)針達(dá)到最大時(shí),電容器上極板剛放電完畢,將起先對下極板充電。由于時(shí)間t=3.4×10-2s=1.7T,依據(jù)電磁振蕩的周期性特點(diǎn),此時(shí)刻狀態(tài)與起先計(jì)時(shí)后經(jīng)過t'=0.7T答案充電帶正電12.(8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.(4分)現(xiàn)在,移動(dòng)電話(手機(jī))已經(jīng)非常普遍,隨身攜帶一個(gè)手機(jī)就可以在城市的任何一個(gè)角落進(jìn)行通話。我國現(xiàn)有幾億部手機(jī),那么每一部手機(jī)接收到的電磁波頻率(選填“相同”或“不相同”)?，F(xiàn)在建了許多地面轉(zhuǎn)播塔,但還是有許多“盲區(qū)”,那么我們?yōu)槭裁床挥猛叫l(wèi)星干脆轉(zhuǎn)播呢?因?yàn)椤?/p>

答案不相同(每一部手機(jī)有肯定頻率)用衛(wèi)星轉(zhuǎn)播太遠(yuǎn),信號太弱三、計(jì)算題(本題共4個(gè)小題,共40分)14.(8分)通過同步衛(wèi)星通話時(shí),對方總是停一小段時(shí)間再回話,問說話后至少經(jīng)過多長時(shí)間才能聽到對方回話?(設(shè)對方聽到說話后馬上回話,已知M地=6×1024kg,R地=6.4×106m)解析要求出說話后聽到對方講話經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間,須要知道同步衛(wèi)星分別和兩人之間的距離,當(dāng)兩人都站在同步衛(wèi)星的正下方時(shí),電磁波經(jīng)同步衛(wèi)星傳播的距離最短,需時(shí)最少。設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,距地高度為h,同步衛(wèi)星的角速度和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同,由牛頓其次定律得mω2(R+h)=GMm(則h=3GM=36.67×10-11×6×1024×(3無線電傳播的最短距離為s=4h=3.59×107×4m=1.44×108m傳播的最短時(shí)間為t=sc答案0.48s15.(8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(shí)計(jì)時(shí)。(1)當(dāng)t=3.0×10-2s時(shí),電路中電流方向如何?(2)經(jīng)過多長時(shí)間,線圈中的磁場能第一次達(dá)到最大?解析(1)設(shè)順時(shí)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(shí),t=4.78T,即434T<t<5T此時(shí)電容器正處于正向充電階段,所以電流方向?yàn)轫槙r(shí)針。(2)當(dāng)接通開關(guān)S時(shí),電容器起先放電,當(dāng)電場能完全轉(zhuǎn)化為磁場能時(shí),磁場能第一次達(dá)到最大,此時(shí)t=T4=1.57×10-3答案(1)順時(shí)針(2)1.57×10-3s16.(12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(shí)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(shí),LC回路中的振蕩電流有最大值?(g取10m/s2,π=3.14,探討過程中油滴不與極板接觸)解析當(dāng)S撥至a時(shí)油滴受力平衡,明顯油滴帶負(fù)電,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(shí),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(shí)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(shí),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(shí),LC回路中振蕩電流有最大值。答案20m/s210m/s217.(12分)請回答以下問題:(1)紅外體溫計(jì)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(huì)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,放射的紅外線越強(qiáng),人體當(dāng)然也是