2020-2021学年新教材物理人教版选择性必修第二册课后提升训练：第四章　电磁振荡与电磁波 测评 WORD版含解析.docx

1、第四章测评(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。每个小题中只有一个选项是正确的)1.下列关于电磁波的说法正确的是()A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场B.电磁波在真空和介质中传播速度相同C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播答案A2.通信的过程就是把信息尽快地从一处传递到另一处的过程,古代也采用过“无线”通信的方式,如利用火光传递信息的烽火台,利用声音传递信息的鼓。关于声音与光,下列说法正确的是()A.声音和光都是机械波B.声音和光都是电磁波C.声音是机械波,光是电磁波D.声音是电磁波,光是机械波解析波动过程既能

2、传递能量,又能传递信息,光与声音虽然都是波动,但二者本质不同,即产生机理不同。光是电磁波,传播过程不需要介质;而声音是机械波,由振动产生,通过介质传播。答案C3.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容错误的是()A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波解析机械波和电磁波有相同之处,也有本质区别,如v=f都适用,选

3、项A说法正确;机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象,选项B说法正确;机械波的传播依赖于介质,电磁波可以在真空中传播,选项C说法正确;机械波有横波和纵波,而电磁波是横波,选项D说法错误。答案D4.收音机中的调谐电路线圈的自感系数为L,要想接收波长是的电台信号,应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)()A.2LcB.12LcC.22Lc2D.242Lc2解析由=cf可得,信号的频率f=c,想接收波长为的电台信号,故应将调谐电路的频率也调至f。又f=12LC,所以c=12LC,得C=242c2L,故D项正确。答案D5.如图所示,i-t图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在t=0时刻,回路中

4、电容器的M板带正电,在某段时间里,回路的磁场能在减小,而M板仍带正电,则这段时间对应图像中()A.Oa段B.ab段C.bc段D.cd段解析某段时间里,回路的磁场能在减小,说明回路中的电流在减小,电容器充电,而此时M带正电,那么一定是给M极板充电,电流方向顺时针。由题意知t=0时,电容器开始放电,且M极板带正电,结合i-t图像可知,电流以逆时针方向为正方向,因此题干所述的这段时间内,电流为负,且正在减小,符合条件的只有图像中的cd段,故选D。答案D6.如图所示,为LC回路中电流随时间变化的图像,规定回路中顺时针电流方向为正。在t=34T时,对应的电路是下图中的()答案B7.一台收音机可接收中波、

5、短波两个波段的无线电波,打开收音机后盖,在磁棒上能看到两组线圈,其中一组是用细线密绕匝数多的线圈,另一组是用粗线疏绕匝数少的线圈,由此可以判断()A.匝数多的电感大,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收中波B.匝数多的电感小,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收短波C.匝数少的电感小,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收短波D.匝数少的电感大,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收中波解析根据密绕匝数多的线圈电感大、疏绕匝数少的线圈电感小,可排除B、D选项;根据f=12LC,电感越小,回路固有频率越大,可排除C选项;根据c=f,频率越小,波长越大,可知选项A正确。答案A8.如图所示,LC电路的L

6、不变,C可调,要使振荡的频率从800 Hz变为400 Hz,则可采用的方法是()A.把电容增大到原来的4倍B.把电容增大到原来的2倍C.把电容减小到原来的12D.把电容减小到原来的14解析根据f=12LC可知,A选项正确。答案A二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.如图所示,某空间出现一组闭合的电场线,这可能是()A.在中心点O处有一个点电荷B.沿轴线方向有稳定的电流C.沿轴线PQ方向的磁场在迅速减弱D.沿轴线QP方向的磁场在迅速增强解析电荷的周围产生静电场而不是涡旋场,稳定电

7、流的周围产生磁场,变化的磁场周围产生涡旋电场,因此选项C、D都有可能。答案CD10.如图所示,为LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是()A.电容器正在充电B.电感线圈中的磁场能正在增加C.电感线圈中的电流正在增大D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大解析由题图知,回路中电流从正极板流出,即电容器处于放电过程中,故选项A错误;放电过程是电场能减小的过程,因而是磁场能增加的过程,也是振荡电流增大的过程,故选项B、C正确;在振荡电流增大时,线圈产生自感电动势阻碍电流增大,故选项D正确。答案BCD11.眼睛的视觉暂留时间为0.1 s,为了使电视图像是连续活动的,电视台每秒内发送的图像信号()A.应

8、该多于10张B.应该少于10张C.通常每秒发射10张D.通常每秒发射25张答案AD12.下列有关电磁波的说法正确的是()A.电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波B.电磁波谱中最难发生衍射的是射线C.频率接近可见光的电磁波易沿直线传播D.以上说法都不正确解析电磁波谱中,射线频率最大,波长最短,最难发生衍射,无线电波频率最小,波长最长,最易发生衍射;频率接近可见光的电磁波波长短、频率大,不易衍射,直线传播性好。答案BC三、非选择题(本题共6小题,共60分。按题目要求作答,计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)13.(8分)如图所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为210-2 s。

9、自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时,当t=3.410-2 s时,电容器正处于(选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态。这时电容器的上极板(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。解析振荡电路在一个周期内,经历放电充电放电充电四个过程,每一个过程历时T4。当振荡电流以逆时针达到最大时,电容器上极板刚放电完毕,将开始对下极板充电。由于时间t=3.410-2s=1.7T,根据电磁振荡的周期性特点,此时刻状态与开始计时后经过t=0.7T的状态一样,所以电容器正处于充电状态,且上极板带正电。答案充电带正电14.(6分)电磁波谱中,按频率从高到低排列是;频率越高的电磁波,能力越强;波

10、长越的电磁波,绕过障碍物的能力越强。答案射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波穿透长15.(8分)通过同步卫星通话时,对方总是停一小段时间才听到,那么说话后至少经过多长时间对方才能听到?(已知m地=61024 kg,R地=6.4106 m)解析要求出经历的时间,需要知道同步卫星分别和两人之间的距离,当两人都站在同步卫星的正下方时,电磁波经同步卫星传播的距离最短,用时最少。设卫星的质量为m,距地高度为h,同步卫星的角速度和地球自转的角速度相同,由牛顿第二定律得m2(R+h)=Gm地m(R+h)2,则h=3Gm地2-R=36.6710-1161024(360024)243.142m-6.4

11、106m=3.59107m=3.59104km无线电传播的最短距离为s=2h=3.591072m=0.718108m传播的最短时间为t=sc=0.7181083108s=0.24s。答案0.24 s16.(8分)如图所示振荡电路中,线圈自感系数L=0.5 H,电容器电容C=2 F。现使电容器带电,从接通开关S时计时。(1)当t=3.010-2 s时,电路中电流方向如何?(2)经过多长时间,线圈中的磁场能第一次达到最大?解析(1)设顺时针为正方向,LC回路振荡的周期为T=2LC=20.5210-6s=6.2810-3s当t=3.010-2s时,t=4.78T,即434Tt5T,此时电容器正处于正

12、向充电阶段,所以电流方向为顺时针。(2)当接通开关S时,电容器开始放电,当电场能完全转化为磁场能时,磁场能第一次达到最大,此时t=T4=1.5710-3s。答案(1)顺时针(2)1.5710-3 s17.(14分)如图所示的电路中,电容器的电容C=1 F,线圈的自感系数L=0.1 mH。先将开关S拨至a,这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止,然后将开关S拨至b,经过t=3.1410-5 s,油滴的加速度a是多少?当油滴的加速度a为何值时,LC回路中的振荡电流有最大值?(g取10 m/s2,=3.14,研究过程中油滴不与极板接触)解析当S拨至a时油滴受力平衡,有mg=Udq当S拨至b后,LC回路

13、中有振荡电流,振荡周期为T=2LC=6.2810-5s当t=3.1410-5s时,电容器恰恰反向充电结束,两极板间电场强度与t=0时等大反向,由牛顿第二定律得Udq+mg=ma联立得a=20m/s2。当振荡电流最大时,电容器处于放电完毕状态,两极板间无电场,油滴仅受重力作用。则mg=ma,得a=10m/s2,即当油滴的加速度为10m/s2时,LC回路中振荡电流有最大值。答案20 m/s210 m/s218.(16分)请回答以下问题:(1)红外体温计不与人体接触就能测体温,为什么?(2)一切物体都在不停地辐射红外线,为什么在冰窖中我们会感到很冷?(3)红外遥感有哪些方面的应用?解析(1)一切物体都在不停地辐射红外线,且温度越高,辐射的红外线越强,人体当然也是这样,这就是红外体温计的原理。因此红外体温计不与人体接触就可测体温。(2)在冰窖中四周为冰,温度较低,它向外辐射红外线的本领比人体弱,显然在冰窖中,人体同样时间内向外辐射红外线比接收的冰辐射的红外线要多,因此会感到很冷。(3)红外遥感技术有着广泛的应用。如利用红外遥感可以在飞机或卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等,红外遥感在军事上的应用也十分重要。答案见解析