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

PAGE6-第四章測(cè)評(píng)(時(shí)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(gè)小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的)1.下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是()A.勻稱(chēng)改變的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生電場(chǎng)B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C.只要有電場(chǎng)和磁場(chǎng),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(lèi)比是一種有效的學(xué)習(xí)方法,通過(guò)歸類(lèi)和比較,有助于駕馭新學(xué)問(wèn),提高學(xué)習(xí)效率。在類(lèi)比過(guò)程中,既要找出共同之處,又要抓住不同之處。某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類(lèi)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(zhǎng)和波速三者滿意的關(guān)系,對(duì)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(shuō)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(shuō)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(shuō)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(shuō)法錯(cuò)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(zhǎng),要想接收波長(zhǎng)是λ的電臺(tái)信號(hào),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(hào)的頻率f=cλ,想接收波長(zhǎng)為λ的電臺(tái)信號(hào),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(shí)間改變的圖像。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(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()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(chǎng)能在減小,說(shuō)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圖像可知,電流以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?因此題干所述的這段時(shí)間內(nèi),電流為負(fù),且正在減小,符合條件的只有圖像中的cd段,故選D。答案D5.如圖所示為L(zhǎng)C回路中電流隨時(shí)間改變的圖像,規(guī)定回路中順時(shí)針電流方向?yàn)檎?。在t=34T時(shí),對(duì)應(yīng)的電路是下圖中的(答案B6.一臺(tái)收音機(jī)可接收中波、短波兩個(gè)波段的無(wú)線電波,打開(kāi)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(lái)的4倍B.把電容增大到原來(lái)的2倍C.把電容減小到原來(lái)的1D.把電容減小到原來(lái)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(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)8.如圖所示,某空間出現(xiàn)一組閉合的電場(chǎng)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PQ方向的磁場(chǎng)在快速減弱D.沿軸線QP方向的磁場(chǎng)在快速增加解析電荷的四周產(chǎn)生靜電場(chǎng)而不是渦旋場(chǎng),穩(wěn)定電流的四周產(chǎn)生磁場(chǎng),改變的磁場(chǎng)四周產(chǎn)生渦旋電場(chǎng),因此選項(xiàng)C、D都有可能。答案CD9.如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路某時(shí)刻的狀況,以下說(shuō)法正確的是()A.電容器正在充電B.電感線圈中的磁場(chǎng)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(shì)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(guò)程中,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;放電過(guò)程是電場(chǎng)能減小的過(guò)程,因而是磁場(chǎng)能增加的過(guò)程,也是振蕩電流增大的過(guò)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(shì)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(shuō)法正確的是()A.電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無(wú)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(jiàn)光的電磁波易沿直線傳播D.以上說(shuō)法都不正確解析電磁波譜中,γ射線頻率最大,波長(zhǎng)最短,最難發(fā)生衍射,無(wú)線電波頻率最小,波長(zhǎng)最長(zhǎng),最易發(fā)生衍射;頻率接近可見(jiàn)光的電磁波波長(zhǎng)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(shí)針?lè)较蜻_(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(guò)程,每一個(gè)過(guò)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(duì)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(guò)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(zhǎng)越的電磁波,繞過(guò)障礙物的實(shí)力越強(qiáng)。

答案γ射線、X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線和無(wú)線電波穿透長(zhǎng)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(kāi)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(guò)多長(zhǎng)時(shí)間,線圈中的磁場(chǎng)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(mén)=2πLC=2π0.5×2×10當(dāng)t=3.0×10-2s時(shí),t=4.78T,即434T<t<5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(kāi)關(guān)S時(shí),電容器起先放電,當(dāng)電場(chǎng)能完全轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能時(shí),磁場(chǎng)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)1.57×10-3s14.(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(kāi)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(kāi)關(guān)S撥至b,經(jīng)過(guò)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取3.14,探討過(guò)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,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(mén)=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(chǎng)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(wú)電場(chǎng),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/s215.(16分)請(qǐng)回答以下問(wèn)題:(1)紅外體溫計(jì)不與人體接觸就能測(cè)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,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(jì)的原理。因此紅外體