高中物理粤教版4第三章电磁振荡与电磁波单元测试 2023版第3章质量测评3

质量测评(三)(时间90分钟满分100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1．按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是()A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场【解析】恒定的电(磁)场周围不产生磁(电)场，A错．均匀变化的电(磁)场周围产生稳定的磁(电)场，C错D对．【答案】BD2．一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波．打开收音机后盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是细线密绕匝数多的线圈，另一组是粗线疏绕匝数少的线圈，收音机中的调谐电路为LC电路，由此可以判断()A．匝数多的电感较大，使调谐回路的固有频率较小，故用于接收中波B．匝数少的电感较小，使调谐回路的固有频率较小，故用于接收短波C．匝数少的电感较小，使调谐回路的固有频率较大，故用于接收短波D．匝数多的电感较大，使调谐回路的固有频率较大，故用于接收中波【解析】线圈的自感系数L与匝数有关，匝数越多，L越大．由λ＝eq\f(v,f)＝vT＝v2πeq\r(LC)，知L越大，λ越大，A、C正确．【答案】AC3．一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器电容为C，从电容器上电压达到最大值Um开始计时，则有()A．至少经过πeq\r(LC)，磁场能达到最大B．至少经过eq\f(1,2)πeq\r(LC)，磁场能达到最大C．在eq\f(1,2)πeq\r(LC)时间内，电路中的平均电流是eq\f(2Um,π)eq\r(\f(C,L))D．在eq\f(1,2)πeq\r(LC)时间内，电容器放电电荷量为CUm【解析】LC振荡电路周期T＝2πeq\r(LC)，电容器电压最大时，开始放电，经eq\f(1,2)πeq\r(LC)时间，放电结束，此时电容器电荷量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大，因为Q＝C·U，所以电容器放电荷量Q＝CUm，由I＝eq\f(q,t)，所以eq\x\to(I)＝eq\f(CUm,\f(1,2)π\r(LC))得eq\x\to(I)＝eq\f(2Um,π)eq\r(\f(C,L)).【答案】BCD4．电子钟是利用LC振荡电路来工作计时的，现发现电子钟每天要慢30s，造成这一现象的原因可能是()A．电池用久了B．振荡电路中电容器的电容大了C．振荡电路中线圈的电感大了D．振荡电路中电容器的电容小了【解析】根据T＝2πeq\r(LC)可判断BC正确．【答案】BC5．如图1所示，将开关S由b扳到a开始，在电流振荡了半个周期时，电路中()图1A．电容器C里的电场强度最强，场强方向向上B．线圈L周围磁场最强C．线圈中的磁感应强度为零D．电场能即将向磁场能转化【解析】开关S与b接通给电容器充电，再与a接通，电容器通过线圈放电，经过eq\f(T,2)时，正是电容器反向充电完毕时刻，此时电容器下极板带正电，A项正确；线圈中电流为零，故B错，C对；此后电容器又要放电即由电场能转化为磁场能，D正确．【答案】ACD6．关于电磁波谱中各波段的特性及应用的特性，下列说法正确的是()A．红外线遥感是利用了红外线波长较长的特点B．一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强C．验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用D．X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞【解析】在人体内杀死病变细胞是利用了γ射线的放射作用．【答案】ABC7．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是()A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是闭合电路B．为了使振荡电路有效地向外辐射能量，必须是开放电路C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强D．要使电视机的屏上有图象，必须要有检波过程【解析】由电磁波的发射和接收的知识，便可判断．【答案】BCD8．如图2所示为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收的哪些阶级()图2A．经调制后 B．经调谐后C．经检波后 D．耳机中【解析】为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制，调制的方法之一是使高频振荡电流的振幅随信号而变化，成为调幅振荡电流，这就是调幅；在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将被“切”去一半，得到单向脉冲电流，而在耳机中只有随信号变化的音频电流．【答案】AB9．眼睛的视觉暂留时间为s为了使电视图象是连续活动的，电视台每秒内发送的图像信号()A．应该多于10张B．应该少于10张C．通常每秒发射10张D．通常每秒发射25张【解析】n>eq\f(1,Δt)＝10通常情况下每秒钟发射25张．【答案】AD10．在2005年2月1日中央电视台王小丫主持的节目中，有一个选择题：微波炉中放一个鸡蛋，先被加热的是()A．炉内空气 B．蛋壳C．蛋黄 D．同时被加热【解析】当时回答该问题的女士不会，请教了外地表姐，她表姐让她选C，她还感到不可思议，里边怎么还先热了呢？其实，微波炉就是用电子元件激发出频率相当高的交替电磁场，相当于微波，处于电磁场中的导体(蛋黄)产生涡流，电磁能转化成内能，所以蛋黄先热．【答案】C二、填空题(本题共2小题，每题6分，共12分)11．现在，移动电话(手机)已经十分普遍，随身携带一个手机就可以在城市的任何一个角落进行通话．我国现有亿以上部手机，那么每一部手机接收到的电磁波频率________(填“相同”或“不相同”)．现在建了很多地面转播塔，但还是有很多“盲区”，我们不用同步卫星直接转播的原因是________．【答案】不相同同步卫星离地面太远，而手机的辐射功率小，从而使信号非常弱而无法接收12．如图3所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10－2s．自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时，当t＝×10－2s时，电容器正处于________(填“充电”、“放电”、“充电完毕”或“放电完毕”)状态．这时电容器的上极板________(填“带正电”、“带负电”或“不带电”)．图3【解析】振荡电路在一个周期内，经历放电→充电→放电→充电四个过程，每一个过程历时eq\f(T,4).当振荡电流以逆时针达到最大时，电容器上极板刚放电完毕，将开始对下极板充电．由于时间t＝×10－2s＝，根据电磁振荡的周期性特点，此时刻状态与开始计时后经过t′＝的状态一样，所以电容器正处于充电状态，且上极板带正电．【答案】充电带正电三、计算题(共38分，计算题必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．(8分)麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波．一单色光在折射率为的介质中传播，某时刻电场横波图象如图4所示，求该光波的频率．图4【解析】设光在介质中的传播速度为v，波长为λ，频率为f，则f＝eq\f(v,λ) ①v＝eq\f(c,n) ②联立①②式得f＝eq\f(c,nλ)从波形图上读出波长λ＝4×10－7mf＝5×1014Hz【答案】5×1014Hz14．(10分)波长50～10m的无线电波适宜通过电离层的反射向远处传播，这些无线电波的频率范围是多大？若传到相隔1500km的远处最少需要多长时间？【解析】根据公式c＝λf，得：f1＝eq\f(c,λ1)＝eq\f(3×108,50)Hz＝×107Hzf2＝eq\f(c,λ2)＝eq\f(3×108,10)Hz＝3×107Hz.所以，这些无线电波的频率范围是×107～3×107Hz.传到相隔1500km的远处需要的最少时间：t＝eq\f(s,c)＝eq\f×106,3×108)s＝5×10－3s.【答案】×107～3×107Hz5×10－3s15．(10分)如图5所示振荡电路中，线圈自感系数L＝H，电容器电容C＝2μF.现使电容器带电，从接通开关S时刻算起：图5(1)当t＝×10－2s时，电路中电流方向如何？(2)经过多长时间，线圈中的磁场能第一次达到最大？【解析】(1)LC回路振荡的周期：T＝2πeq\r(LC)＝2πeq\r×2×10－6)s＝×10－3s当t＝×10－2s时，t＝，即4eq\f(3,4)T<t<5T，此时电容器正处于正向充电阶段，所以电流方向为顺时针．(2)当接通开关S时，电容器开始放电，当电场能完全转化为磁场能时，磁场能第一次达到最大，此时t＝eq\f(T,4)＝×10－3s.【答案】(1)顺时针(2)×10－3s16．(10分)如图6所示的电路中，电容器的电容C＝1μF，线圈的自感系数L＝mH，先将开关S拨至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止，然后将开关S拨至b，经过×10－5s，油滴的加速度是多少？当油滴的加速度为何值时，LC回路中的振荡电流有最大值？(g取10m/s2，π取，研究过程中油滴不与极板接触)图6【解析】(1)当S拨至a时，油滴受力平衡，显然油滴带负电，则mg＝qeq\f(U,d) ①当S拨至b时，LC回路中有振荡电流，振荡周期为T，则T＝2πeq\r(LC