新教材同步系列2024春高中物理章末綜合測(cè)評(píng)4電磁振蕩與電磁波粵教版選擇性必修第二冊(cè)

章末綜合測(cè)評(píng)(四)電磁振蕩與電磁波一、單項(xiàng)選擇題1．手機(jī)通信是靠電磁波傳遞信息的，從理論上預(yù)言電磁波存在和第一次用試驗(yàn)證明電磁波存在的物理學(xué)家分別是()A．安培，法拉第 B．麥克斯韋，法拉第C．法拉第，赫茲 D．麥克斯韋，赫茲2．下列設(shè)備的運(yùn)行與電磁波無關(guān)的是()A．醫(yī)院里，醫(yī)生利用B超可視察到母體內(nèi)的嬰兒狀況B．“嫦娥一號(hào)”接收地面指揮中心的運(yùn)行指令實(shí)現(xiàn)變軌而奔向月球C．汽車上安裝有GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))以確定行駛路途和距離D．在大地震發(fā)生后救災(zāi)人員利用衛(wèi)星電話復(fù)原了與外界的通訊聯(lián)系3．關(guān)于LC振蕩電路，下列說法正確的是()A．當(dāng)電容器充電完畢時(shí)，電路中電流最大B．當(dāng)電容器起先放電時(shí)，電路中電流為零C．當(dāng)電容器放電完畢時(shí)，電路中電流為零D．當(dāng)電容器起先充電時(shí)，電路中電流為零4．隨著無線電技術(shù)、微波技術(shù)的發(fā)展和普及，電磁輻射已成為威逼人們健康的無形污染，下列說法錯(cuò)誤的是()A．波長(zhǎng)越長(zhǎng)，電磁輻射對(duì)人體危害越突出B．電磁污染可以干擾通信系統(tǒng)、導(dǎo)航C．電磁輻射會(huì)影響地面站對(duì)人造衛(wèi)星的限制D．電磁輻射可以從電磁波源、電磁波的傳播途徑以及受輻射的人三個(gè)方面進(jìn)行防護(hù)5．如圖所示，i-t圖像表示LC振蕩電路的電流隨時(shí)間變更的圖像，在t＝0時(shí)刻，電路中電容器的M板帶正電。在某段時(shí)間里，電路的磁場(chǎng)能在減小，而M板仍帶正電，則這段時(shí)間對(duì)應(yīng)圖像中的()A．Oa段B．a(chǎn)b段C．bc段D．cd段6．在LC振蕩電路中某時(shí)刻電容器兩極板間的電場(chǎng)線方向和穿過線圈的磁感線方向如圖所示，這時(shí)有()A．電容器正在放電B．電路中電流正在減小C．電場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能D．線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)正在減小7．在LC回路中產(chǎn)生電磁振蕩的過程中()A．從電容器放電起先計(jì)時(shí)，當(dāng)t＝kπLC時(shí)，振蕩電流最大，其中k＝0，1，2，…B．當(dāng)電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度增大時(shí)，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)與振蕩電流方向相反C．向電容器充電是磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能的過程D．電容器在相鄰的充、放電時(shí)間內(nèi)，電流方向肯定相同二、多項(xiàng)選擇題8．下列能說明電磁波具有能量的依據(jù)是()A．可見光射入人的眼睛，人看到物體B．放在紫外線區(qū)域的溫度計(jì)升溫很快C．收音機(jī)調(diào)到某個(gè)臺(tái)時(shí)，調(diào)諧電路發(fā)生電諧振D．γ射線具有很強(qiáng)的貫穿實(shí)力9．下列說法正確的是()A．電磁波信號(hào)須要經(jīng)過“調(diào)制”，加到高頻的等幅電磁波(載波)上才能有效地放射出去B．一部手機(jī)既是電磁波放射裝置，同時(shí)又是電磁波接收裝置C．調(diào)頻是使高頻振蕩信號(hào)的振幅隨低頻信號(hào)變更D．電視的圖像信號(hào)和聲音信號(hào)是通過電視臺(tái)的放射天線同時(shí)放射的10．電磁波與聲波比較，下列說法正確的是()A．電磁波的傳播不須要介質(zhì)，聲波的傳播須要介質(zhì)B．由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波速度變小，聲波速度變大C．由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波波長(zhǎng)變短，聲波波長(zhǎng)變長(zhǎng)D．電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度都是由介質(zhì)確定的，與頻率無關(guān)三、非選擇題11．在LC振蕩電路中，假如已知電容C，并測(cè)得電路的固有振蕩周期為T，即可求得電感L。為了提高測(cè)量精度，需多次變更C值并測(cè)得相應(yīng)的T值，現(xiàn)將測(cè)得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，如圖中用“×”表示的點(diǎn)。(1)T、L、C的關(guān)系為__________。(2)依據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T2與C的關(guān)系圖線。(3)求得L的值是__________。12．如圖所示，感應(yīng)圈G上裝兩根帶有球形電極的銅管a、b構(gòu)成放射天線，兩球的間隙約0.5cm。將一根導(dǎo)線彎成環(huán)狀，導(dǎo)線兩端安裝兩個(gè)小金屬球，其間留有空隙，將導(dǎo)線固定到絕緣支架B上靠近感應(yīng)線圈放置。讓感應(yīng)線圈工作，當(dāng)電火花在銅管a、b上兩個(gè)金屬球間跳動(dòng)時(shí)，支架B上導(dǎo)線環(huán)兩端的兩個(gè)小球間也有電火花跳動(dòng)。據(jù)此回答下列問題。(1)人類歷史上，首先捕獲到電磁波的科學(xué)家是__________。(2)對(duì)于這一試驗(yàn)現(xiàn)象的說明如下，請(qǐng)完成其中的填空。①感應(yīng)線圈本質(zhì)上是一個(gè)變壓器，它利用___________________將低壓溝通電變成數(shù)千伏的高電壓，由于銅管a、b上兩球間的電壓很高，間隙中電場(chǎng)__________，空氣分子被電離，從而形成一個(gè)導(dǎo)電通路。②當(dāng)電火花在銅管a、b上的兩個(gè)金屬球間跳動(dòng)時(shí)，必定建立了一個(gè)快速變更的電磁場(chǎng)，這種變更的電磁場(chǎng)以__________的形式在空間快速傳播。當(dāng)其經(jīng)過導(dǎo)線環(huán)時(shí)，快速變更的電磁場(chǎng)在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出__________，擊穿導(dǎo)線環(huán)中的空氣，使得導(dǎo)線環(huán)的空隙中也產(chǎn)生了電火花。③在此試驗(yàn)中，感應(yīng)圈及金屬棒構(gòu)成了電磁波的__________，導(dǎo)線環(huán)成了電磁波的__________。13．如圖所示，一LC回路的電感L＝0.25H，電容C＝4μF，在電容起先放電時(shí)設(shè)為零時(shí)刻，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，求：(1)此LC振蕩電路的周期為多少？(2)當(dāng)t＝2.0×10-3s時(shí)，電容器上板帶何種電荷？電流方向如何？(3)如電容器兩板電壓最大為10V，則在前T414．如圖所示振蕩電路中，電感L＝300H，電容C的范圍為25～270pF，求：(1)振蕩電流的頻率范圍；(2)若電感L＝10mH，要產(chǎn)生周期T＝0.02s的振蕩電流，應(yīng)配制多大的電容？15．如圖所示的振蕩電路中，線圈自感系數(shù)L＝0.5H,電容器電容C＝2μF,現(xiàn)使電容器上極板帶正電，從接通開關(guān)S時(shí)刻算起。(π≈3.14)(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(zhǎng)時(shí)間，線圈中的磁場(chǎng)能第一次達(dá)到最大？章末綜合測(cè)評(píng)(四)12345678910DABADBCACDABDABC1．D[麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲首次用試驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在。]2．A[醫(yī)院里的B超是利用超聲波的物理特性進(jìn)行分析和治療的，故選A。]3．B[電容器充電完畢和起先放電是同一時(shí)刻，電路中電流為零；電容器放電完畢和起先充電是同一時(shí)刻，電路中電流最大，故只有B項(xiàng)正確。]4．A[電磁波波長(zhǎng)越短，頻率越高，能量越強(qiáng)，電磁輻射對(duì)人體危害越突出，A錯(cuò)誤；電磁輻射會(huì)干擾通信系統(tǒng)、導(dǎo)航，影響地面站對(duì)人造衛(wèi)星、宇宙飛船的限制，有效地防治電磁輻射可以從電磁波源、電磁波的傳播途徑以及受輻射的人三個(gè)方面進(jìn)行防護(hù)，B、C、D描述正確。]5．D[某段時(shí)間里，電路的磁場(chǎng)能在減小，說明電路中的電流正在減小，正在給電容器充電，而此時(shí)M極板帶正電，那么肯定是給M極板充電，電流方向是順時(shí)針方向。由圖像知t＝0時(shí)，電容器起先放電，又M極板帶正電，結(jié)合i-t圖像可知，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，符合條件的只有圖像中的cd段，故只有D正確。]6．B[依據(jù)電場(chǎng)方向可知上極板帶正電荷，又由磁場(chǎng)方向，依據(jù)安培定則可推斷，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針(大回路)，所以正在給電容器充電，因此電流漸漸減小，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，由于電流按正弦規(guī)律變更，變更率在增大，據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，知自感電動(dòng)勢(shì)正在增大，故選B。]7．C[當(dāng)t＝kπLC(k＝0，1，2，…)時(shí)，由圖可知振蕩電路電流為零，A錯(cuò)誤；當(dāng)場(chǎng)強(qiáng)增大時(shí)，即在T4～T2、34T～T時(shí)間段內(nèi)，振蕩電流減小，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)與振蕩電流方向相同，B錯(cuò)誤；電容器充電時(shí)，電場(chǎng)能增大，磁場(chǎng)能減小，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，C正確；相鄰的充、放電時(shí)刻，由圖像可知在T4～T2時(shí)間段內(nèi)，電容器充電，i＞0，在T2～8．ACD[人眼看到物體，說明人眼感受到了可見光的能量，A正確；紅外線具有加熱作用，說明紅外線具有能量，紫外線具有化學(xué)作用和熒光作用，B錯(cuò)誤；電諧振現(xiàn)象中產(chǎn)生的振蕩電流的能量來源于空中的無線電波，C正確；γ射線有很強(qiáng)的貫穿實(shí)力，說明γ射線具有很高的能量，D正確。]9．ABD[電磁波信號(hào)須要經(jīng)過“調(diào)制”過程加到高頻的等幅電磁波(載波)上才能有效地放射出去，A正確；手機(jī)要接收信號(hào)，也要放射信號(hào)，所以它既是電磁波放射裝置，同時(shí)又是電磁波接收裝置，B正確；調(diào)頻是使高頻振蕩信號(hào)的頻率隨低頻信號(hào)變更，C錯(cuò)誤；圖像信號(hào)和聲音信號(hào)都加載在電磁波上由放射天線同時(shí)放射，D正確。]10．ABC[聲波屬于機(jī)械波，傳播離不開介質(zhì)，故A正確；電磁波在空氣中的速度接近光在真空中的速度，進(jìn)入水中速度變小，而聲波進(jìn)入水中速度變大，故B正確；由v＝λf可知電磁波或聲波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不變，可見波速v與波長(zhǎng)λ成正比，故C正確；電磁波的速度不僅與介質(zhì)有關(guān)，還與頻率有關(guān)，這點(diǎn)與聲波不同，D錯(cuò)誤。]11．解析：(1)由LC電路的周期公式T＝2πLC知T2＝4π2LC。(2)由(1)問知T2-C圖線為一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，圖像的斜率為4π2L，則L＝Δ正確作出圖線如圖(3)由L＝ΔT24答案：(1)T2＝4π2LC(2)見解析圖(3)38.0mH(35.1～42.9mH均可)12．解析：(1)建立完整的電磁場(chǎng)理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋，而首先證明電磁波存在，并捕獲到電磁波的科學(xué)家是赫茲。(2)①感應(yīng)線圈本質(zhì)上是一個(gè)變壓器，它利用電磁感應(yīng)將低壓溝通電變成數(shù)千伏的高電壓。由于銅管a、b上兩球間的電壓很高，間隙中電場(chǎng)很強(qiáng)，空氣分子被電離，從而形成一個(gè)導(dǎo)通電路。②當(dāng)電火花在銅管a、b上兩個(gè)金屬球間跳動(dòng)時(shí)，必定建立一個(gè)快速變更的電磁場(chǎng)，這種變更的電磁場(chǎng)以電磁波的形式在空間快速傳播。當(dāng)其經(jīng)過導(dǎo)線環(huán)時(shí)，快速變更的電磁場(chǎng)在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，擊穿導(dǎo)線環(huán)中的空氣，使得導(dǎo)線環(huán)的空隙中也產(chǎn)生了電火花。③在此試驗(yàn)中，感應(yīng)圈及金屬棒構(gòu)成了電磁波的放射器，導(dǎo)線環(huán)成了電磁波的檢測(cè)器。答案：(1)赫茲(2)①電磁感應(yīng)很強(qiáng)②電磁波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)③放射器檢測(cè)器13．解析：(1)依據(jù)T＝2πLC可得此LC振蕩電路的周期為T＝2π0.25×4×10-(2)當(dāng)t＝2.0×10-3s時(shí)，即從t＝0時(shí)刻起先在其次個(gè)14(3)如電容器兩板電壓最大為10V，則電容器帶電量最大值為Q＝CU＝4×10-5C則在前T4I＝QT4＝4×10-答案：(1)6.28×10-3s(2)負(fù)電逆時(shí)針(3)2.5×10-2A14．解析：(1)由f＝12fmax＝12π×300×fmin＝12π×300×所以頻率范圍為0.56×106～1.8×106Hz。(2)由T＝2πLC得C＝T