新教材2024-2025学年高中物理第4章电磁波测评鲁科版选择性必修第二册

第4章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.关于在LC振荡电路的一个周期的时间内,下列说法正确的是()①磁场方向变更一次②电容器充、放电各一次③电场方向变更两次④电场能向磁场能转化完成两次A.①② B.②③④ C.③④ D.①③④2.在真空中传播的电磁波,当它的频率增大时,它的传播速度及其波长()A.速度不变,波长减小B.速度不变,波长增大C.速度减小,波长变大D.速度增大,波长不变3.(2024重庆南开中学开学考试)下列关于电磁场的说法正确的是()A.麦克斯韦提出电磁场理论并预言了电磁波的存在B.振荡频率越低,电磁波越简单放射和接收C.电磁波在真空中传播时的电场强度E与磁感应强度B相互平行D.可见光的波长为400~760nm,其中红光的波长较短,紫光的波长较长4.关于电磁波的传播速度,以下说法正确的是()A.电磁波的频率越高,传播速度越大B.电磁波的波长越长,传播速度越大C.电磁波的能量越大,传播速度越大D.全部的电磁波在真空中的传播速度都相等二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分,每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。5.电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有()A.杀菌用的紫外灯B.拍胸片的X光机C.治疗咽喉炎的超声波雾化器D.检查血流状况的“彩超”机6.下列说法正确的是()A.匀称变更的电场四周产生匀称变更的磁场,匀称变更的磁场四周产生匀称变更的电场B.只要空间某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波C.电磁波必需依靠于介质传播D.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是相互垂直,且与波的传播方向垂直7.目前雷达放射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A.真空中上述雷达放射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C.测出从放射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D.波长越短的电磁波,直线传播性能越强8.手机无线充电是比较新奇的充电方式。如图所示,电磁感应式无线充电的原理与变压器类似,通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈,利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后,就会在邻近的受电线圈中感应出电流,最终实现为手机电池充电。在充电过程中()A.送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变更B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D.手机和基座无需导线连接,这样传递能量没有损失三、非选择题:共60分。考生依据要求作答。9.(4分)利用荧光灯的频闪效应可以测定转速,现有大功率振荡器的LC回路,其电容为1μF,电感为400π2H,将它的振荡电流接到荧光灯上使之正常发光,在荧光灯照耀下让一互成120°角的三叶扇转速由零缓慢增加,当第一次发觉三叶片像静止不动时,此时风扇的转速是10.(4分)通过电容器电容的变更来检测容器内液面凹凸的仪器原理图如图所示,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的导电芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管作为电介质,电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连,组成LC振荡电路,依据其振荡频率的凹凸(用与该电路相连的频率计显示)就可知道容器内液面位置的凹凸,假如频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了,则液面(选填“上升”或“降低”);容器内的导电液体与大地相连,若某一时刻线圈内磁场方向向右,且正在增加,则此时导电芯柱的电势正在(选填“上升”或“降低”)。

11.(5分)如图所示的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起先计时,当t=3.4×10-2s时,电容器正处于(选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”)状态。这时电容器的上极板(选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。

12.(7分)现有甲、乙两个光源,一个能产生红外线,一个能产生紫外线,但是光源上无任何标记,小明为了区分它们,就取来一张100元的钞票,发觉当钞票放在甲灯下时,钞票上显出闪亮的荧光印记,放在乙灯下钞票很快变热,但是不能看出荧光标记。(1)由小明的试验可知甲灯为灯,乙灯的光具有。

(2)如图(b)所示,他又用紫外线灯照耀一块透亮玻璃,调整透亮玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能被透亮玻璃。

(3)如图(c)所示,他把这块透亮玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照耀,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光。他这次试验是为了探究。

13.(10分)如图所示,线圈L的自感系数为25mH,电阻为零,电容器C的电容为40μF,灯泡D的规格是“4V2W”。开关S闭合后,灯泡正常发光,S断开后,LC中产生振荡电流。若从S断开起先计时,求:(1)当t=π2×10-3(2)当t=π×10-3s时,LC回路中的电流。14.(12分)飞机失事后,为了分析事故的缘由,必需找寻黑匣子,而黑匣子在30天内能以37.5kHz的频率自动发出信号,人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。那么黑匣子发出的电磁波波长是多少?若接收电路是由LC电路组成的,其中该接收装置里的电感线圈的自感系数L=4.0mH,此时产生电谐振的电容为多大?15.(18分)某雷达工作时,放射电磁波的波长λ=20cm,每秒脉冲数n=5000,每个脉冲持续时间t=0.02μs。求:(1)该电磁波的频率;(2)此雷达的最大侦察距离。

第4章测评1.C在一个振荡周期内,电场、磁场方向变更两次,电场能、磁场能转化两次;电容器充、放电各两次,故C正确。2.A电磁波在真空中的传播速度始终为3×108m/s,与频率无关;由c=λf,波速不变,频率增大,波长减小,故选项B、C、D错误,选项A正确。3.A麦克斯韦提出电磁场理论并预言了电磁波的存在,A正确;振荡频率越高,电磁波越简单放射和接收,B错误;电磁波在真空中传播时的电场强度E与磁感应强度B相互垂直,C错误;可见光的波长为400~760nm,其中红光的波长较长,紫光的波长较短,D错误。4.D以光为例,光在真空中无论是哪种频率,其传播速度都相等,D正确。当光进入介质时,传播速度发生变更,不同频率的光其传播速度不同,故电磁波在介质中的传播速度与介质和频率有关。A、B、C错误。5.AB紫外线、X射线都是电磁波,选项A、B正确;超声波属于机械波,不是电磁波,选项C、D错误。6.BD只有变更的电场(磁场)四周才能产生磁场(电场),并且匀称变更的电场(磁场)四周产生的磁场(电场)是稳定的,A错误;只要空间某个区域有振荡的电场或磁场,电磁场就能由近及远地传播,形成电磁波,B正确;电磁波是周期性变更的电场与磁场交替激发由近及远传播的,所以传播不须要介质,C错误;变更的电场与变更的磁场共同产生电磁场,电磁波的电场强度与磁感应强度总是相互垂直的,且与传播方向垂直,D正确。7.ACD依据λ=cf,电磁波频率在200MHz至1000MHz的范围内,则电磁波的波长范围在0.3m至1.5m之间,故A正确。电磁波的产生是依据麦克斯韦的电磁场理论,变更的磁场产生电场,变更的电场产生磁场,B错误。雷达是利用电磁波的反射原理,波长越短,直线传播性能越强,雷达和目标的距离x=12c·Δ8.AC送电线圈相当于变压器原线圈,受电线圈相当于变压器副线圈,是互感现象,送电线圈接交变电流,受电线圈也产生交变电流,所产生的磁场呈周期性变更,A、C正确,B错误;由于没有闭合铁芯,传递能量过程中有能量辐射,D错误。9.解析振荡电流在一个周期内有两次峰值,因此荧光灯在一个周期内闪光两次,闪光的时间间隔为T2,则t=T2=πLC=150s,而θ=ωt=2π答案5010.解析依据频率公式f=12πLC可知,若使振荡频率变大,则电容C减小;由C=ε答案降低上升11.解析振荡电路在一个周期内,经验放电→充电→放电→充电四个过程,每一个过程历时T4。当振荡电流以逆时针方向达到最大时,电容器上极板刚放电完毕。由于时间t=3.4×10-2s=1.7T,依据电磁振荡的周期性特点,此时刻状态与起先计时后经过t'=0.7T答案充电带正电12.解析(1)由小明的试验可知甲灯为紫外线灯,乙灯的光具有热效应。(2)如题图(b)所示,用紫外线灯照耀一块透亮玻璃,调整透亮玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光,这表明紫外线能被透亮玻璃反射。(3)通过上面的探究可知紫外线可使荧光物质发光,当用玻璃拦住紫外线的传播路径时,另一侧的荧光物质不发光,说明紫外线不能透过玻璃,这是为了探究紫外线能否透过玻璃。答案(1)紫外线热效应(2)反射(3)紫外线能否透过玻璃13.解析由T=2πLC知T=2π25×10-3×40×1(1)t=π2×10-3s=14T,断开开关S时,电流最大,经(2)t=π×10-3s=T2,此时电流亦为最大,与没有断开开关时的电流大小相等,则I=PU=2W答案(1)正电荷(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)电磁波在空气中传播的速度一般认为等于真空中光速c=3×108m/s,