2024-2025学年高中物理第十四章电磁波测评含解析新人教版选修3-4

PAGE6-第十四章测评(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10个小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题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)1.下列关于电磁波的说法正确的是()A.匀称改变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,古代也采纳过“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,即产朝气理不同。光是电磁波,是一种物质,传播过程不须要介质;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,有助于驾驭新学问,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、波长和波速三者满意的关系,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.机械波的传播依靠于介质,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,也有本质区分,如v=fλ都适用,选项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;机械波的传播依靠于介质,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途圈的自感系数为L,要想接收波长是λ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.λ2πLcC.λ22π解析由λ=cf可得,信号的频率f=cλ,想接收波长为λ的电台信号,故应将调谐电路的频率也调至f。又f=12πLC,所以c答案D5.如图所示,i-t图象表示LC振荡电路的电流随时间改变的图象。在t=0时刻,回路中电容器的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,则这段时间对应图象中()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,那么肯定是给M极板充电,电流方向顺时针。由题意知t=0时,电容器起先放电,且M极板带正电,结合i-t图象可知,电流以逆时针方向为正方向,因此这段时间内,电流为负,且正在减小,符合条件的只有图象中的cd段,故选D。答案D6.如图所示,为LC回路中电流随时间改变的图象,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.某空间出现如图所示的一组闭合的电场线,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.沿轴线方向的磁场在快速减弱D.沿轴线方向的磁场在快速增加解析电荷的四周产生静电场而不是涡旋场,稳定电流的四周产生磁场,改变的磁场四周产生涡旋电场。由于磁场的方向未知,因此选项C、D都有可能。答案CD8.如图所示,为LC振荡电路某时刻的状况,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所示的磁感线方向,利用安培定则可判得,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BCD9.眼睛的视觉暂留时间为0.1s,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.应当多于10张B.应当少于10张C.通常每秒放射10张D.通常每秒放射25张答案AD10.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γ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,γ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二、填空题(本题共3个小题,共20分)11.(8分)如图所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10-2s。自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时起先计时,当t=3.4×10-2s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,经验放电→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,将起先对下极板充电。由于时间t=3.4×10-2s=1.7T,依据电磁振荡的周期性特点,此时刻状态与起先计时后经过t'=0.7T答案充电带正电12.(8分)电磁波谱中,按频率从高到低排列是;频率越高的电磁波,实力越强;波长越的电磁波,绕过障碍物的实力越强。

答案γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波穿透长13.(4分)现在,移动电话(手机)已经非常普遍,随身携带一个手机就可以在城市的任何一个角落进行通话。我国现有几亿部手机,那么每一部手机接收到的电磁波频率(选填“相同”或“不相同”)。现在建了许多地面转播塔,但还是有许多“盲区”,那么我们为什么不用同步卫星干脆转播呢?因为。

答案不相同(每一部手机有肯定频率)用卫星转播太远,信号太弱三、计算题(本题共4个小题,共40分)14.(8分)通过同步卫星通话时,对方总是停一小段时间再回话,问说话后至少经过多长时间才能听到对方回话?(设对方听到说话后马上回话,已知M地=6×1024kg,R地=6.4×106m)解析要求出说话后听到对方讲话经验的时间,须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,需时最少。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,由牛顿其次定律得mω2(R+h)=GMm(则h=3GM=36.67×10-11×6×1024×(3无线电传播的最短距离为s=4h=3.59×107×4m=1.44×108m传播的最短时间为t=sc答案0.48s15.(8分)如图所示振荡电路中,线圈自感系数L=0.5H,电容器电容C=2μF。现使电容器带电,从接通开关S时计时。(1)当t=3.0×10-2s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=2πLC=2π0.5×2×10当t=3.0×10-2s时,t=4.78T,即434T<t<5T此时电容器正处于正向充电阶段,所以电流方向为顺时针。(2)当接通开关S时,电容器起先放电,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=1.57×10-3答案(1)顺时针(2)1.57×10-3s16.(12分)如图所示的电路中,电容器的电容C=1μF,线圈的自感系数L=0.1mH。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=3.14×10-5s,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10m/s2,π=3.14,探讨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,明显油滴带负电,有mg=Udq当S拨至b后,LC回路中有振荡电流,振荡周期为T=2πLC=6.28×10-5s当t=3.14×10-5s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,由牛顿其次定律得Udq+mg=ma联立①②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20m/s210m/s217.(12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,放射的红外线越强,人体当然也是