新教材2023-2024學年高中物理第4章電磁振蕩與電磁波測評新人教版選擇性

第四章測評一、單項選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28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.下列關于電磁波的說法正確的是()A.均勻變化的磁場能夠在空間產生電場B.電磁波在真空和介質中傳播速度相同C.只要有電場和磁場,就能產生電磁波D.電磁波在同種介質中只能沿直線傳播2.下列設備的運行與電磁波無關的是()A.醫(yī)院里,醫(yī)生利用B超可觀察到母體內的嬰兒情況B.嫦娥五號接收地面指揮中心的運行指令實現(xiàn)變軌而奔向月球C.汽車上安裝有GPS(全球定位系統(tǒng))以確定行駛路線和距離D.在汶川大地震發(fā)生后救災人員利用衛(wèi)星恢復了與外界的通信聯(lián)系3.隱形飛機的原理是在飛機研制過程中設法降低其可探測性,使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊。根據(jù)你所學的物理知識,判斷下列說法正確的是()A.運用隱蔽色涂層,無論距你多近的距離,你也不能看到它B.使用吸收雷達電磁波的材料,在雷達屏幕上顯示的反射信息很小、很弱,很難被發(fā)現(xiàn)C.使用吸收雷達電磁波涂層后,傳播到復合金屬機翼上的電磁波在機翼上不會產生感應電流D.主要是對發(fā)動機、噴氣尾管等因為高溫容易產生紫外線輻射的部位采取隔熱、降溫等措施,使其不易被對方發(fā)現(xiàn)和攻擊4.如圖所示,it圖像表示LC振蕩電路的電流隨時間變化的圖像。在t=0時刻,回路中電容器的M板帶正電,在某段時間里,回路的磁場能在減小,而M板仍帶正電,則這段時間對應圖像中()A.Oa段 B.ab段C.bc段 D.cd段5.如圖為LC回路中電流隨時間變化的圖像,規(guī)定回路中順時針電流方向為正。在t=34T時,對應的電路是下圖中的(6.利用所學物理知識,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相關問題。IC卡內部有一個由電感線圈L和電容C構成的LC振蕩電路,公交車上的讀卡機向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波。刷卡時,IC卡內的線圈L中產生感應電流,給電容C充電,達到一定的電壓后,驅動卡內芯片進行數(shù)據(jù)處理和傳輸。下列說法正確的是()A.IC卡工作所需要的能量來源于卡內的電池B.僅當讀卡機發(fā)射該特定頻率的電磁波時,IC卡才能有效工作C.若讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率,則線圈L不會產生感應電流D.IC卡只能接收讀卡機發(fā)射的電磁波,而不能向讀卡機傳輸自身的數(shù)據(jù)信息7.我國“空警2000”預警機上裝備有多功能三坐標多普勒脈沖雷達,可進行全向探測,主要用于發(fā)現(xiàn)和跟蹤空中與水面目標,工作頻率為1.2×109~1.4×109Hz。對空中目標的最遠探測距離為470km,該機的雷達系統(tǒng)可同時跟蹤60~100個空中目標,并對戰(zhàn)術空軍的10架飛機實施引導。下列關于該脈沖雷達的說法正確的是()A.脈沖雷達采用的是X射線B.脈沖雷達采用的是微波C.預警機高速飛行時,發(fā)射的脈沖信號傳播速率可能大于光在真空中的速率D.增大它的振蕩電路可變電容器的電容,可增大雷達的工作頻率二、多項選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項中,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。8.如圖所示,某空間出現(xiàn)一組閉合的電場線,這可能是()A.在中心點O處有一個點電荷B.沿軸線方向有穩(wěn)定的電流C.沿軸線PQ方向的磁場在迅速減弱D.沿軸線QP方向的磁場在迅速增強9.在LC振蕩電路中,某時刻電容器兩極板間的電場線方向和穿過線圈的磁感線方向如圖所示,這時有 ()A.電容器正在放電B.電路中電流正在減小C.電場能正在轉化為磁場能D.線圈中產生的自感電動勢正在增大10.在LC回路中產生電磁振蕩的過程中()A.從電容器放電開始計時,當t=kπLC時,振蕩電流最大,其中k=0,1,2,3,…B.當電容器中電場強度增大時,線圈中的自感電動勢與振蕩電流方向相同C.向電容器充電是磁場能轉化成電場能的過程D.電容器在相鄰的充、放電時間內,電流方向一定相同三、非選擇題:本題共5個小題,共54分。11.(8分)如圖所示的LC振蕩回路中振蕩電流的周期為2×102s。自振蕩電流沿逆時針方向達到最大值時開始計時,當t=3.4×102s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”“帶負電”或“不帶電”)。

12.(10分)在LC振蕩電路中,如已知電容C,并測得電路的固有振蕩周期為T,即可求得電感L。為了提高測量精度,需多次改變C值并測得相應的T值,現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標示在以C為橫坐標、T2為縱坐標的坐標紙上,即圖中用“×”表示的點。(1)T、L、C的關系為;

(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點作出T2與C的關系圖線;(3)求得的L值是。

13.(10分)如圖所示振蕩電路中,線圈自感系數(shù)L=0.5H,電容器電容C=2μF。現(xiàn)使電容器帶電,從接通開關S時計時。(1)當t=3.0×102s時,電路中電流方向如何?(2)經(jīng)過多長時間,線圈中的磁場能第一次達到最大?14.(12分)飛機失事后,為了分析事故的原因,必須尋找黑匣子,而黑匣子在30天內能以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。(1)黑匣子發(fā)出的電磁波波長是多少?(2)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自感系數(shù)L=4.0mH,此時產生電諧振的電容為多大?15.(14分)通過同步衛(wèi)星通話時,對方總是停一小段時間才回話,求:(1)同步衛(wèi)星距地面高度為多少?(已知m地=6×1024kg,R地=6.4×106m)(2)說話后至少經(jīng)過多長時間才能聽到對方回話?(設對方聽到說話后立即回話)第四章測評1.A2.A醫(yī)院里的B超是利用超聲波的物理特性進行分析和治療的,故選A。3.B雷達向外發(fā)射電磁波,當電磁波遇到飛機時就要發(fā)生反射,雷達通過接收反射回來的電磁波,就可以測定飛機的位置,所以要想降低飛機的可探測性,可以使用吸收雷達電磁波的材料,在雷達屏幕上顯示的反射信息很小、很弱,很難被發(fā)現(xiàn),選項B正確。4.D某段時間里,回路的磁場能在減小,說明回路中的電流在減小,電容器充電,而此時M帶正電,那么一定是給M極板充電,電流方向順時針。由題意知t=0時,電容器開始放電,且M極板帶正電,結合it圖像可知,電流以逆時針方向為正方向,因此題干所述的這段時間內,電流為負,且正在減小,符合條件的只有圖像中的cd段,故選D。5.B6.BIC卡內是一個LC振蕩電路,沒有電池,故A錯誤;只有當讀卡機發(fā)出特定頻率的電磁波時,IC卡才能有效工作,故B正確;當讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率時,線圈L可以產生的感應電流較小,不能有效工作,故C錯誤;IC卡是可以和讀卡機進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?故D錯誤。7.B脈沖雷達是利用微波測速、測距的,其傳播速率等于光速,故A、C選項錯誤,B選項正確;由T=2πLC可知,增大振蕩電路的電容,其周期變大,工作頻率減小,故D選項錯誤。8.CD電荷的周圍產生靜電場而不是渦旋場,穩(wěn)定電流的周圍產生磁場,變化的磁場周圍產生渦旋電場,因此選項C、D都有可能。9.BD根據(jù)電場線方向可知上極板帶正電荷,又由磁場方向,根據(jù)安培定則可判斷,電流方向為順時針,所以正在給電容器充電。因此,電流逐漸減小,磁場能轉化為電場能,由于電流按正弦規(guī)律變化,變化率在增大,根據(jù)法拉第電磁感應定律,知自感電動勢正在增大。10.BC當t=kπLC(k=0,1,2,…)時,由圖可知振蕩電路電流為零,A錯誤;當電場強度增大時,如在T4~T2、34T~T時間段內,振蕩電流減小,線圈中自感電動勢與振蕩電流方向相同,B正確;電容器充電時,電場能增大,磁場能減小,磁場能轉化為電場能,C正確;由圖像對照可知在T411.答案充電帶正電解析振蕩電路在一個周期內,經(jīng)歷放電→充電→放電→充電四個過程,每一個過程歷時T4。當振蕩電流以逆時針達到最大時,電容器上極板剛放電完畢,將開始對下極板充電。由于時間t=3.4×102s=1.7T,根據(jù)電磁振蕩的周期性特點,此時刻狀態(tài)與開始計時后經(jīng)過t'=0.7T12.答案(1)T2=4π2LC(2)如圖所示(3)38.5mH(35.1~41.9mH都算對)13.答案(1)順時針(2)1.57×103s解析(1)設順時針為正方向,LC回路振蕩的周期為T=2πLC=2π0.5×2×10當t=3.0×102s時,t=4.78T,即4.75T<t<5T此時電容器正處于正向充電階段,所以電流方向為順時針。(2)當接通開關S時,電容器開始放電,當電場能完全轉化為磁場能時,磁場能第一次達到最大,此時t=T4=1.57×10314.答案(1)8000m(2)4.5×109F解析(1)由公式c=λf得λ=cf=3(2)由公式f=12πLC得C=14π2f2L15.答案(1)3.59×107m(2)0.479s解析(1)設衛(wèi)星的質量為m,距地