廣西專版2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章電磁振蕩與電磁波過關(guān)檢測新人教版選擇性必修第二冊

第四章過關(guān)檢測(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個選項中,第1~7小題只有一個選項符合題目要求,第8~10小題有多個選項符合題目要求,全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分)1.世界各地有很多無線電臺同時廣播,用收音機一次只能收聽到某一電臺的播音,而不是同時收聽到很多電臺的播音,其緣由是()A.因為收聽到的電臺離收音機最近B.因為收聽到的電臺頻率最高C.因為接收到的電臺電磁波能量最強D.因為接收到的電臺電磁波與收音機調(diào)諧電路的頻率相同,產(chǎn)生了電諧振答案D解析選臺就是調(diào)諧過程,因為接收到的電臺電磁波與收音機調(diào)諧電路的頻率相同,產(chǎn)生了電諧振,使f固=f電磁波,在接收電路中產(chǎn)生電諧振激起的感應(yīng)電流最強。故選項D正確,A、B、C錯誤。2.電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等,按波長由長到短的排列依次是()A.無線電波、紅外線、紫外線、γ射線B.紅外線、無線電波、γ射線、紫外線C.γ射線、紅外線、紫外線、無線電波D.紫外線、無線電波、γ射線、紅外線答案A解析電磁波的波長范圍很廣,按波長由長到短的依次排列,其依次是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線。所以,選項A的排列依次是正確的。3.關(guān)于麥克斯韋的電磁場理論,下列說法正確的是()A.穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場B.勻稱改變的電場產(chǎn)生勻稱改變的磁場,勻稱改變的磁場產(chǎn)生勻稱改變的電場C.改變的電場產(chǎn)生的磁場肯定是改變的D.振蕩的電場四周空間產(chǎn)生的磁場也是振蕩的答案D解析麥克斯韋的電磁場理論要點如下:改變的磁場(電場)要在四周空間產(chǎn)生電場(磁場),若磁場(電場)的改變是勻稱的,產(chǎn)生的電場(磁場)是穩(wěn)定的;若磁場(電場)的改變是振蕩的,產(chǎn)生的電場(磁場)也是振蕩的。由此可判定選項D正確。4.(2024·河南平頂山高二開學(xué)考試)關(guān)于生活中遇到的各種波,下列說法正確的是()A.手機4G和5G信號都是縱波B.電磁波可以傳遞信息,聲波也能傳遞信息C.太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D.遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同答案B解析手機4G和5G信號都是電磁波,電磁波是橫波,選項A錯誤;電磁波和聲波都可以傳遞信息,選項B正確;太陽光中的可見光是電磁波,電磁波的傳播速度約為3×108m/s,“B超”中的超聲波是聲波,常溫下,在空氣中的速度大約為340m/s,選項C錯誤;遙控器發(fā)出的紅外線和醫(yī)院“CT”中的X射線頻率不同,波速相同,依據(jù)c=λf可知波長不同,選項D錯誤。5.如圖甲所示的振蕩電路中,電容器極板間電壓隨時間改變的規(guī)律如圖乙所示,規(guī)定回路中振蕩電流的方向逆時針時為正方向,則電路中振蕩電流隨時間改變的圖像是()甲乙答案D解析電容器極板間電壓U=QC,隨電容器極板上電荷量的增大而增大,隨電荷量的減小而減小。從題圖乙可以看出,在0~T4這段時間內(nèi)是充電過程,且UAB>0,即φA>φB,A板應(yīng)帶正電,只有順時針方向的電流才能使A板被充電后帶正電,同時考慮到t=0時刻電壓為零,電容器極板上的電荷量為零,電流最大,即6.我國勝利研發(fā)的反隱身米波雷達堪稱隱身飛機的克星,它標記著我國雷達探討又創(chuàng)新的里程碑,米波雷達放射無線電波的波長在1~10m范圍內(nèi),下列對米波的推斷正確的是()A.米波必需靠介質(zhì)傳播B.米波同聲波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象C.真空中,米波的傳播速度比微波速度快D.米波只有波動性,不具有粒子性答案B解析米波是無線電波,傳播不須要介質(zhì),選項A錯誤;米波也是一種波,會發(fā)生反射現(xiàn)象,選項B正確;真空中,米波的傳播速度也是光速,選項C錯誤;無線電波也有粒子性,只是粒子性比較不明顯,選項D錯誤。7.電磁振蕩物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有很多重要應(yīng)用。例如,利用波的干涉,可將無線電波的干涉信號用于飛機著陸的導(dǎo)航。如圖所示,兩個可放射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側(cè),它們類似于楊氏干涉試驗中的雙縫。兩天線同時都發(fā)出波長為λ1和λ2的無線電波。飛機著陸過程中,當接收到λ1和λ2的信號都保持最強時,表明飛機已對準跑道。下列說法正確的是()A.天線發(fā)出的兩種無線電波必需一樣強B.導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉C.兩種無線電波在空間的強弱分布穩(wěn)定D.兩種無線電波各自由空間的強弱分布完全重合答案C解析兩種無線電波強度不肯定相同,選項A錯誤。兩列波長為λ1的無線電波干涉時,在兩波源連線的中垂面上,各點都是振動加強點,在這條線上收到的信號始終最強;同理,兩列波長為λ2的無線電波干涉時,在兩波源連線的中垂面上,各點也都是振動加強點。在機場其他區(qū)域,不能滿意在一條線上兩種頻率的波各自干涉后全部的點同時都是加強點的條件,故當接收到λ1和λ2的信號都保持最強時,表明飛機已對準跑道,導(dǎo)航利用了λ1與λ1、λ2與λ2兩種無線電波之間的干涉,而不是利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉,選項B錯誤。兩種無線電波分別干涉后,在空間的強弱分布穩(wěn)定,選項C正確。由于兩種無線電波波長不同,各自由空間的強弱分布不完全重合,選項D錯誤。8.下圖為LC振蕩電路中電容器極板上的電荷量q隨時間t改變的圖像,由圖可知()A.在t1時刻,電路中的磁場能最小B.從t1到t2,電路中的電流不斷減小C.從t2到t3,電容器不斷充電D.在t4時刻,電容器的電場能最小答案ACD解析由題圖可以看出t1時刻,電容器極板上的電荷量最大,則電路中的電流為零,磁場能為零,磁場能最小,選項A正確。從t1到t2,電容器極板上的電荷量減小,電路中電流增大,選項B錯誤。從t2到t3,電容器極板上的電荷量增大,電容器不斷充電,選項C正確。在t4時刻,電容器極板上的電荷量為零,電容器的電場能為零,選項D正確。9.如圖所示的LC振蕩電路,當開關(guān)S轉(zhuǎn)向右邊,電路發(fā)生振蕩后,下列說法正確的是()A.振蕩電流達到最大值時,電容器上的電荷量為零B.振蕩電流達到最大值時,磁場能最大C.振蕩電流為零時,電場能為零D.振蕩電流相鄰兩次為零的時間間隔等于振蕩周期的一半答案ABD解析由LC電路電磁振蕩的規(guī)律知,振蕩電流最大時,即是放電剛結(jié)束時,電容器上電荷量為0,選項A正確。電路中電流最大時電感線圈中磁場最強,磁場能最大,選項B正確。振蕩電流為0時充電結(jié)束,極板上電荷量最大,電場能最大,選項C錯誤。電流相鄰兩次為零的時間間隔恰好等于半個周期,選項D正確。10.關(guān)于調(diào)制器的作用,下列說法正確的是()A.調(diào)制器的作用是把低頻信號加載到高頻信號上去B.調(diào)制器可以把低頻信號的信息加載到高頻信號的振幅上去C.調(diào)制器可以把低頻信號的信息加載到高頻信號的頻率上去D.調(diào)制器的作用是將低頻信號變成高頻信號,再放大后干脆放射出去答案ABC解析調(diào)制器的作用是把低頻信號加載到高頻振蕩信號上去,假如高頻信號的振幅隨低頻信號的改變而改變,則是調(diào)幅;假如高頻信號的頻率隨低頻信號的改變而改變,則是調(diào)頻。選項A、B、C正確,D錯誤。二、填空題(共2小題,共18分)11.(8分)下圖是通過電容器電容的改變來檢測容器內(nèi)液面凹凸的儀器原理圖,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”)。

答案降低上升解析依據(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=ε12.(10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記,小明為了區(qū)分它們,就取來一張100元的鈔票,發(fā)覺當鈔票放在甲燈下時,鈔票上顯出閃亮的熒光標記,放在乙燈下鈔票很快變熱,但是不能看出熒光標記。甲乙丙(1)由小明的試驗可知甲燈為燈,乙燈的光具有。

(2)如圖乙所示,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)如圖丙所示,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。

答案(1)紫外線熱效應(yīng)(2)反射(3)紫外線能否透過玻璃三、計算題(共4小題,共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最終答案不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)13.(8分)飛機失事后,為了分析事故發(fā)生的緣由,必需找尋黑匣子。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?若接收裝置是由LC電路組成的,該接收裝置里的線圈自感系數(shù)L=4.0mH,此時產(chǎn)生電諧振的LC電路中的電容多大?(真空中的光速c=3.0×108m/s)答案8000m4.5×10-9F解析由c=λf得λ=cf=3由公式f=12C=14π2f2L=14×14.(10分)有一種家用取暖器,外形如圖甲所示,它是由電熱絲發(fā)熱達到取暖目的的。假如從側(cè)面剖開,它的主要結(jié)構(gòu)如圖乙所示,其中Q為電熱絲,MN為一個內(nèi)表面極為光滑的金屬弧面。(1)電熱絲通電后產(chǎn)生的是什么?它通過MN的內(nèi)表面產(chǎn)生什么反射?(2)弧面金屬板MN與哪種光學(xué)器材的作用相像?(3)電熱絲安裝在圖示位置的目的是使熱能怎么樣射出?答案(1)紅外線鏡面反射(2)凹面鏡(3)平行射出解析(1)一切物體都向外輻射紅外線,當電熱絲通電后,發(fā)熱,向外輻射紅外線。當紅外線射到表面極為光滑的金屬弧面發(fā)生鏡面反射。(2)弧面金屬板MN形態(tài)與凹面鏡相像,平行光經(jīng)凹面鏡反射后,反射光線會會聚在焦點上。光路是可逆的,燈絲處于焦點處,故產(chǎn)生平行光向外輻射。(3)依據(jù)光路的可逆性,當把光源放在焦點時,則會得到平行光。15.(12分)某居住地位于某山脈的一邊A處,山脈的另一邊P處建有一無線電波放射站。該放射站可發(fā)送頻率為400kHz的中波和頻率為400MHz的微波,已知無線電波在空氣中的傳播速度都為3.0×108m/s。(1)該中波和微波的波長各是多少?(2)放射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過干涉還是衍射后到達居住地A處的?(3)哪種波接收效果好?答案(1)750m0.75m(2)衍射(3)中波解析(1)由λ=cf知,λ1=750m,λ2=0.(2)無線電波繞過山脈到達A處,發(fā)生了衍射現(xiàn)象。(3)頻率為400kHz的中波接收效果更好,因為它的波長較長,衍射現(xiàn)象更明顯。16.(12分)某高速馬路自動測速儀裝置如甲圖所示,雷達向汽車駛來的方向放射不連續(xù)的電磁波,每次放