高中物理人教版4第十四章電磁波 公開課

章末綜合測(cè)評(píng)(四)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的5個(gè)選項(xiàng)中，有3項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)1．關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是()A．恒定的電場能夠產(chǎn)生電磁波B．電磁波既有縱波，又有橫波C．電磁波只有橫波沒有縱波D．電磁波從空氣進(jìn)入水中時(shí)，其波長變短了E．雷達(dá)用的是微波，是由于微波傳播的直線性好，有利于測(cè)定物體的位置【解析】恒定的電場不能產(chǎn)生磁場，不能產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電磁波是橫波，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；電磁波從空氣進(jìn)入水中，傳播速度變小，頻率不變，波長變短，選項(xiàng)D正確；微波的頻率較大，波長較小，衍射不明顯，傳播的直線性好，有利于測(cè)定物體的位置，選項(xiàng)E正確．【答案】CDE2．如圖1所示為LC的振蕩電路中電容器某一極板上的電量隨時(shí)間變化的圖象，則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570168】圖1A．Oa時(shí)間內(nèi)為充電過程B．a(chǎn)c時(shí)間內(nèi)電流方向改變C．bc時(shí)間內(nèi)電場能向磁場能轉(zhuǎn)化D．d時(shí)刻，電流最強(qiáng)，磁場能最大E．e時(shí)刻，電場能為零磁場能最大【答案】BCE3．目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)．下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說法正確的是()A．真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長范圍在m至m之間B．電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C．測(cè)出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)間的距離D．波長越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)E．波長越長的電磁波，反射性能越強(qiáng)【解析】電磁波是在空間傳播著的周期性變化的電磁場，雷達(dá)一般采用的是無線電波中波長較短的微波，這是因?yàn)椴ㄩL越短的波反射性能越強(qiáng)，利用波的多普勒效應(yīng)還可以測(cè)定目標(biāo)的速度．目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)，其對(duì)應(yīng)的在真空中的波長為m至m，選項(xiàng)ACD正確．【答案】ACD4.如圖2所示，一束太陽光入射到三棱鏡上，通過三棱鏡后在另一側(cè)的光屏MN上ad之間形成彩色光帶，以下說法中正確的是()圖2A．入射到ad區(qū)域的彩色光帶，在光屏上自上而下的顏色為紅色到紫色B．所有入射到ad區(qū)域的各種單色光相比較，在光屏上越靠近a的單色光在三棱鏡中的傳播速度越大C．若在光屏上pd區(qū)域不同位置放置靈敏溫度探測(cè)器，越靠近d點(diǎn)的溫度探測(cè)器升溫越快D．若在光屏上pd區(qū)域不同位置放置靈敏溫度探測(cè)器，靠近a點(diǎn)的溫度探測(cè)器比靠近d點(diǎn)的溫度探測(cè)器升溫快E．所有入射到ad區(qū)域的各種單色光相比較，靠近d的光易穿過傍晚的大氣層【解析】太陽光照射到三棱鏡上發(fā)生色散時(shí)，因紅光的折射率最小，紫光的折射率最大，所以紅光在a處，紫光在d處，A正確；越靠近a處的單色光，折射率越小，由v＝eq\f(c,n)可知，對(duì)應(yīng)的在三棱鏡中的傳播速度越大，B正確；落在a點(diǎn)附近的光是紅外線，它的顯著效應(yīng)是熱效應(yīng)，故將靈敏溫度探測(cè)器放在a點(diǎn)附近比放在d點(diǎn)附近升溫快，所以C錯(cuò)誤，D正確．穿過大氣層時(shí)紫光易被吸收，E錯(cuò)誤．【答案】ABD5．在LC振蕩電路中，在電容器放電完畢瞬間，以下說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570169】A．電容器極板間的電壓等于零，磁場能開始向電場能轉(zhuǎn)化B．電流達(dá)到最大值，線圈產(chǎn)生的磁場達(dá)到最大值C．如果沒有能量輻射損耗，這時(shí)線圈的磁場能等于電容器開始放電時(shí)的電場能D．線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)最大E．電容器極板間電場最強(qiáng)【解析】電容器放電完畢的瞬間，還有以下幾種說法：電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢；磁場能開始向電場能轉(zhuǎn)化；電容器開始反方向充電．電容器放電完畢的瞬間有如下特點(diǎn)：電容器電量Q＝0，板間電壓U＝0，板間場強(qiáng)E＝0，線圈電流I最大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B最大，磁場能最大，電場能為零．線圈自感電動(dòng)勢(shì)E自＝LΔI/Δt，電容器放電完畢瞬間，雖然I最大，但ΔΦ/Δt為零，所以E自等于零．由于沒有考慮能量的輻射，故能量守恒，在這一瞬間電場能E電＝0，磁場能E磁最大，而電容器開始放電時(shí)，電場能E電最大，磁場能E磁＝0，則E磁＝E電．【答案】ABC6.在LC振蕩電路中，某時(shí)刻電路中的電流方向如圖3所示，且電流正在增大，則該時(shí)刻()圖3A．電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電B．電容器上極板帶負(fù)電，下極板帶正電C．電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化D．電容器正在放電E．磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化【解析】電流正在增大，說明是放電過程，是電場能向磁場能的轉(zhuǎn)化，C、D項(xiàng)正確，E項(xiàng)錯(cuò)誤；放電過程電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】ACD7.某時(shí)刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖4所示，則此時(shí)刻()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570170】圖4A．振蕩電流i在減小B．振蕩電流i在增大C．電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化D．磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化E．電容器正在充電【解析】由電磁振蕩的規(guī)律可知，電容器充電過程中，電流逐漸減小，電場能逐漸增大，磁場能逐漸減小，即磁場能正向電場能轉(zhuǎn)化，故A、D、E正確．【答案】ADE8．下列是兩則新聞事件：①2023年9月24日，歐洲核子研究中心發(fā)現(xiàn)存在中微子超光速現(xiàn)象，但此現(xiàn)象有待進(jìn)一步驗(yàn)證；②2023年12月10日晚，近10年來觀賞效果最好的月全食如約登場，我國天氣晴好地區(qū)的公眾都有幸觀測(cè)到月全食發(fā)生的全過程和一輪難得的“紅月亮”．與這兩則新聞相關(guān)的下列說法中正確的是()A．相對(duì)論認(rèn)為任何物質(zhì)的速度都無法超過光在真空中的速度B．如果中微子超光速被證實(shí)，愛因斯坦的相對(duì)論將一無是處C．如果中微子超光速被證實(shí)，愛因斯坦的相對(duì)論理論將被改寫D．月全食是由于光的折射形成的E．“紅月亮”是太陽發(fā)出的一部分紅光由于地球大氣的折射作用折射到地球的后面去，如果恰好照到月亮上再被月亮反射到地球形成的【解析】根據(jù)愛因斯坦的狹義相對(duì)論理論，光速是宇宙速度的極限，沒有任何物質(zhì)可以超越光速，選項(xiàng)A正確；如果中微子超光速被證實(shí)，那么愛因斯坦的經(jīng)典理論將被改寫，或者說愛因斯坦的相對(duì)論可能錯(cuò)了，但并不能說愛因斯坦的相對(duì)論將一無是處，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；月全食是月食的一種，當(dāng)月亮、地球、太陽完全在一條直線上的時(shí)候，整個(gè)月亮全部處在地球的影子里，月亮表面大都昏暗了，就是月全食，月全食是由于光的直線傳播形成的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；“紅月亮”是太陽發(fā)出的一部分紅光由于地球大氣的折射作用折射到地球的后面去，如果恰好照到月亮上再被月亮反射到地球形成的，選項(xiàng)E正確．【答案】ACE二、非選擇題(共4小題，共52分，按題目要求作答)9．(12分)現(xiàn)在，移動(dòng)電話(手機(jī))已經(jīng)十分普遍，隨身攜帶一部手機(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________(填“相同”或“不相同”)．現(xiàn)在建了很多地面轉(zhuǎn)播塔，但還是有很多“盲區(qū)”，我們不用同步衛(wèi)星直接轉(zhuǎn)播的原因是________.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570171】【解析】每部手機(jī)收到的電磁波頻率是不相同的，“盲區(qū)”我們不用同步衛(wèi)星直接傳播的原因是用衛(wèi)星傳播太遠(yuǎn)，信號(hào)太弱．【答案】不相同用衛(wèi)星傳播太遠(yuǎn)．信號(hào)太弱10．(12分)某電臺(tái)發(fā)射頻率為500kHz的無線電波，其發(fā)射功率為10kW，在距電臺(tái)20km的地方接收到該電波，該電波的波長為________，在此處，每平方米的面積每秒鐘可接收到該電波的能量為________．【解析】由c＝λf知，λ＝eq\f(c,f)＝eq\f(3×108,500×1000)m＝600m，設(shè)每秒每平方米獲得的能量為E，則E·4πR2＝Pt，所以E＝eq\f(Pt,4πR2)＝eq\f(10×103×1,4××20×10002)J≈2×10－6J.【答案】600m2×10－6J11．(14分)如圖5所示，線圈L的自感系數(shù)為25mH，電阻為零，電容器C的電容為40μF，燈泡D的規(guī)格是“4V,2W”．開關(guān)S閉合后，燈泡正常發(fā)光，S斷開后，LC中產(chǎn)生振蕩電流．若從S斷開開始計(jì)時(shí)，求：(1)當(dāng)t＝eq\f(π,2)×10－3s時(shí)，電容器的右極板帶何種電荷；(2)當(dāng)t＝π×10－3s時(shí)，LC振蕩電路中的電流是多少．圖5【解析】(1)由T＝2πeq\r(LC)，知T＝2πeq\r(25×10－3×40×10－6)s＝2π×10－3s.t＝eq\f(π,2)×10－3s＝eq\f(1,4)T.斷開開關(guān)S時(shí)，電流最大，經(jīng)eq\f(T,4)電流最小，電容器兩極板間電壓最大．在此過程中對(duì)電容器充電，右極板帶正電．(2)t＝π×10－3s＝eq\f(T,2)，此時(shí)電流最大，與沒有斷開開關(guān)時(shí)的電流大小相等，則I＝eq\f(P,U)＝eq\f(2W,4V)＝A.【答案】(1)正電(2)A12.(14分)如圖6所示，S先接通a觸點(diǎn)，讓電容器充電后再接通b觸點(diǎn)，設(shè)這時(shí)可變電容圖6(1)經(jīng)過多長時(shí)間電容C上的電荷第一次釋放完？(2)這段時(shí)間內(nèi)電流如何變化？