新教材2024-2025學(xué)年高中物理第4章電磁波測評魯科版選擇性必修第二冊

第4章測評(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.關(guān)于在LC振蕩電路的一個周期的時間內(nèi),下列說法正確的是()①磁場方向變更一次②電容器充、放電各一次③電場方向變更兩次④電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完成兩次A.①② B.②③④ C.③④ D.①③④2.在真空中傳播的電磁波,當(dāng)它的頻率增大時,它的傳播速度及其波長()A.速度不變,波長減小B.速度不變,波長增大C.速度減小,波長變大D.速度增大,波長不變3.(2024重慶南開中學(xué)開學(xué)考試)下列關(guān)于電磁場的說法正確的是()A.麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言了電磁波的存在B.振蕩頻率越低,電磁波越簡單放射和接收C.電磁波在真空中傳播時的電場強度E與磁感應(yīng)強度B相互平行D.可見光的波長為400~760nm,其中紅光的波長較短,紫光的波長較長4.關(guān)于電磁波的傳播速度,以下說法正確的是()A.電磁波的頻率越高,傳播速度越大B.電磁波的波長越長,傳播速度越大C.電磁波的能量越大,傳播速度越大D.全部的電磁波在真空中的傳播速度都相等二、多項選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分,每小題有多項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。5.電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有()A.殺菌用的紫外燈B.拍胸片的X光機C.治療咽喉炎的超聲波霧化器D.檢查血流狀況的“彩超”機6.下列說法正確的是()A.勻稱變更的電場四周產(chǎn)生勻稱變更的磁場,勻稱變更的磁場四周產(chǎn)生勻稱變更的電場B.只要空間某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場,就能產(chǎn)生電磁波C.電磁波必需依靠于介質(zhì)傳播D.電磁波中每一處的電場強度和磁感應(yīng)強度總是相互垂直,且與波的傳播方向垂直7.目前雷達放射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)。下列關(guān)于雷達和電磁波的說法正確的是()A.真空中上述雷達放射的電磁波的波長范圍在0.3m至1.5m之間B.電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C.測出從放射電磁波到接收反射波的時間間隔可以確定雷達和目標(biāo)的距離D.波長越短的電磁波,直線傳播性能越強8.手機無線充電是比較新奇的充電方式。如圖所示,電磁感應(yīng)式無線充電的原理與變壓器類似,通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈,利用產(chǎn)生的磁場傳遞能量。當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后,就會在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流,最終實現(xiàn)為手機電池充電。在充電過程中()A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變更B.受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恒定不變C.送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞D.手機和基座無需導(dǎo)線連接,這樣傳遞能量沒有損失三、非選擇題:共60分?？忌罁?jù)要求作答。9.(4分)利用熒光燈的頻閃效應(yīng)可以測定轉(zhuǎn)速,現(xiàn)有大功率振蕩器的LC回路,其電容為1μF,電感為400π2H,將它的振蕩電流接到熒光燈上使之正常發(fā)光,在熒光燈照耀下讓一互成120°角的三葉扇轉(zhuǎn)速由零緩慢增加,當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)覺三葉片像靜止不動時,此時風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速是10.(4分)通過電容器電容的變更來檢測容器內(nèi)液面凹凸的儀器原理圖如圖所示,容器中裝有導(dǎo)電液體,是電容器的一個電極,中間的導(dǎo)電芯柱是電容器的另一個電極,芯柱外面套有絕緣管作為電介質(zhì),電容器的這兩個電極分別用導(dǎo)線與一個線圈的兩端相連,組成LC振蕩電路,依據(jù)其振蕩頻率的凹凸(用與該電路相連的頻率計顯示)就可知道容器內(nèi)液面位置的凹凸,假如頻率計顯示該振蕩電路的振蕩頻率變大了,則液面(選填“上升”或“降低”);容器內(nèi)的導(dǎo)電液體與大地相連,若某一時刻線圈內(nèi)磁場方向向右,且正在增加,則此時導(dǎo)電芯柱的電勢正在(選填“上升”或“降低”)。

11.(5分)如圖所示的LC振蕩回路中振蕩電流的周期為2×10-2s。自振蕩電流沿逆時針方向達到最大值時起先計時,當(dāng)t=3.4×10-2s時,電容器正處于(選填“充電”“放電”“充電完畢”或“放電完畢”)狀態(tài)。這時電容器的上極板(選填“帶正電”“帶負(fù)電”或“不帶電”)。

12.(7分)現(xiàn)有甲、乙兩個光源,一個能產(chǎn)生紅外線,一個能產(chǎn)生紫外線,但是光源上無任何標(biāo)記,小明為了區(qū)分它們,就取來一張100元的鈔票,發(fā)覺當(dāng)鈔票放在甲燈下時,鈔票上顯出閃亮的熒光印記,放在乙燈下鈔票很快變熱,但是不能看出熒光標(biāo)記。(1)由小明的試驗可知甲燈為燈,乙燈的光具有。

(2)如圖(b)所示,他又用紫外線燈照耀一塊透亮玻璃,調(diào)整透亮玻璃的位置和角度,看到鈔票上的“100”字樣再次發(fā)光。這表明紫外線能被透亮玻璃。

(3)如圖(c)所示,他把這塊透亮玻璃放在紫外線燈和鈔票之間,讓紫外線燈正對玻璃照耀,在另一側(cè)無論怎樣移動鈔票,“100”字樣都不發(fā)光。他這次試驗是為了探究。

13.(10分)如圖所示,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“4V2W”。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斷開起先計時,求:(1)當(dāng)t=π2×10-3(2)當(dāng)t=π×10-3s時,LC回路中的電流。14.(12分)飛機失事后,為了分析事故的緣由,必需找尋黑匣子,而黑匣子在30天內(nèi)能以37.5kHz的頻率自動發(fā)出信號,人們就可利用探測儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號來確定黑匣子的位置。那么黑匣子發(fā)出的電磁波波長是多少?若接收電路是由LC電路組成的,其中該接收裝置里的電感線圈的自感系數(shù)L=4.0mH,此時產(chǎn)生電諧振的電容為多大?15.(18分)某雷達工作時,放射電磁波的波長λ=20cm,每秒脈沖數(shù)n=5000,每個脈沖持續(xù)時間t=0.02μs。求:(1)該電磁波的頻率;(2)此雷達的最大偵察距離。

第4章測評1.C在一個振蕩周期內(nèi),電場、磁場方向變更兩次,電場能、磁場能轉(zhuǎn)化兩次;電容器充、放電各兩次,故C正確。2.A電磁波在真空中的傳播速度始終為3×108m/s,與頻率無關(guān);由c=λf,波速不變,頻率增大,波長減小,故選項B、C、D錯誤,選項A正確。3.A麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言了電磁波的存在,A正確;振蕩頻率越高,電磁波越簡單放射和接收,B錯誤;電磁波在真空中傳播時的電場強度E與磁感應(yīng)強度B相互垂直,C錯誤;可見光的波長為400~760nm,其中紅光的波長較長,紫光的波長較短,D錯誤。4.D以光為例,光在真空中無論是哪種頻率,其傳播速度都相等,D正確。當(dāng)光進入介質(zhì)時,傳播速度發(fā)生變更,不同頻率的光其傳播速度不同,故電磁波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)和頻率有關(guān)。A、B、C錯誤。5.AB紫外線、X射線都是電磁波,選項A、B正確;超聲波屬于機械波,不是電磁波,選項C、D錯誤。6.BD只有變更的電場(磁場)四周才能產(chǎn)生磁場(電場),并且勻稱變更的電場(磁場)四周產(chǎn)生的磁場(電場)是穩(wěn)定的,A錯誤;只要空間某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場,電磁場就能由近及遠地傳播,形成電磁波,B正確;電磁波是周期性變更的電場與磁場交替激發(fā)由近及遠傳播的,所以傳播不須要介質(zhì),C錯誤;變更的電場與變更的磁場共同產(chǎn)生電磁場,電磁波的電場強度與磁感應(yīng)強度總是相互垂直的,且與傳播方向垂直,D正確。7.ACD依據(jù)λ=cf,電磁波頻率在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi),則電磁波的波長范圍在0.3m至1.5m之間,故A正確。電磁波的產(chǎn)生是依據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,變更的磁場產(chǎn)生電場,變更的電場產(chǎn)生磁場,B錯誤。雷達是利用電磁波的反射原理,波長越短,直線傳播性能越強,雷達和目標(biāo)的距離x=12c·Δ8.AC送電線圈相當(dāng)于變壓器原線圈,受電線圈相當(dāng)于變壓器副線圈,是互感現(xiàn)象,送電線圈接交變電流,受電線圈也產(chǎn)生交變電流,所產(chǎn)生的磁場呈周期性變更,A、C正確,B錯誤;由于沒有閉合鐵芯,傳遞能量過程中有能量輻射,D錯誤。9.解析振蕩電流在一個周期內(nèi)有兩次峰值,因此熒光燈在一個周期內(nèi)閃光兩次,閃光的時間間隔為T2,則t=T2=πLC=150s,而θ=ωt=2π答案5010.解析依據(jù)頻率公式f=12πLC可知,若使振蕩頻率變大,則電容C減小;由C=ε答案降低上升11.解析振蕩電路在一個周期內(nèi),經(jīng)驗放電→充電→放電→充電四個過程,每一個過程歷時T4。當(dāng)振蕩電流以逆時針方向達到最大時,電容器上極板剛放電完畢。由于時間t=3.4×10-2s=1.7T,依據(jù)電磁振蕩的周期性特點,此時刻狀態(tài)與起先計時后經(jīng)過t'=0.7T答案充電帶正電12.解析(1)由小明的試驗可知甲燈為紫外線燈,乙燈的光具有熱效應(yīng)。(2)如題圖(b)所示,用紫外線燈照耀一塊透亮玻璃,調(diào)整透亮玻璃的位置和角度,看到鈔票上的“100”字樣再次發(fā)光,這表明紫外線能被透亮玻璃反射。(3)通過上面的探究可知紫外線可使熒光物質(zhì)發(fā)光,當(dāng)用玻璃攔住紫外線的傳播路徑時,另一側(cè)的熒光物質(zhì)不發(fā)光,說明紫外線不能透過玻璃,這是為了探究紫外線能否透過玻璃。答案(1)紫外線熱效應(yīng)(2)反射(3)紫外線能否透過玻璃13.解析由T=2πLC知T=2π25×10-3×40×1(1)t=π2×10-3s=14T,斷開開關(guān)S時,電流最大,經(jīng)(2)t=π×10-3s=T2,此時電流亦為最大,與沒有斷開開關(guān)時的電流大小相等,則I=PU=2W答案(1)正電荷(2)0.5A14.解析由公式c=λf得λ=cf再由公式f=12C=14π2f2L=答案8000m4.5×10-9F15.解析(1)電磁波在空氣中傳播的速度一般認(rèn)為等于真空中光速c=3×108m/s,