第四章 电磁波 单元检测试题 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 电磁波 单元检测试题 （word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 149.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 05:42:22 | ||
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文档简介
《电磁波》检测试题
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.根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中错误的是( )
A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场
B.工作时打点计时器周围必有磁场和电场
C.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场产生稳定的电场
D.电磁波在传播过程中,电场方向、磁场方向和传播方向三者互相
垂直
2.如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的ut图像( )
A.t1～t2时间内,电路中电流强度不断增大
B.t2～t3时间内,电场能越来越小
C.t3时刻,磁场能为零
D.t3时刻电流方向要改变
3.关于各种电磁波的性质比较,下列说法中正确的有( )
A.由于红外线的波长比可见光长,所以比可见光更难发生干涉、衍射
B.由于γ射线的波长太短了,所以根本无法发生干涉、衍射
C.无论哪一种电磁波,在真空中的传播速度都相同
D.γ射线的穿透能力最强,所以最适于用来透视人体、检查骨骼和其他病变情况
4.一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,由此可以判断( )
A.匝数多的电感大,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收中波
B.匝数多的电感小,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收短波
C.匝数少的电感小,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收短波
D.匝数少的电感大,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收中波
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.下列说法正确的是( )
A.电磁波信号需要经过“调制”,加到高频的等幅电磁波(载波)上才能有效地发射出去
B.一部手机既是电磁波发射装置,同时又是电磁波接收装置
C.调频是使高频振荡信号的振幅随低频信号变化
D.电视的图像信号和声音信号是通过电视台的发射天线同时发射的
6.如图所示为调幅振荡电流图像,此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段( )
A.经调制后 B.经调谐后
C.经检波后 D.耳机中
7.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来,形成了范围非常广阔的电磁波谱,不同的电磁波表现出的特性不同,因而其用途也不同。下列说法正确的是( )
A.红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3×
108 m/s
B.红外线应用在遥感技术中,是利用它穿透本领强的特性
C.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
D.日光灯是紫外线的荧光效应的应用
8.在LC回路中产生电磁振荡的过程中( )
A.从电容器放电开始计时,当t=π时,振荡电流最大,其中=0,1,2,3,…
B.当电容器中电场强度增大时,线圈中的自感电动势与振荡电流方向相同
C.向电容器充电是磁场能转化成电场能的过程
D.电容器在相邻的充、放电时间内,电流方向一定相同
三、非选择题:共60分。
9.(4分)飞机失事后,为了分析事故的原因,必须寻找黑匣子,而黑匣子在30天内能以37.5 Hz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 ;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自感系数L=4.0 mH,此时产生电谐振的电容为 。
10.(4分)如图所示为某雷达的荧光屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4s,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图(甲);雷达天线朝西方时,屏上的波形如图(乙),则雷达在 方发现了目标,目标与雷达的距离为 m。
11.(5分)如图所示,线圈的自感系数为3 μH,在线圈的中间有触头2,电容器的电容可在150～300 pF之间变化,S为转换开关。求此回路的最大周期和最大频率。
12.(7分)在LC振荡电路中,如已知电容C,并测得电路的固有振荡周期为T,即可求得电感L。为了提高测量精度,需多次改变C值并测得相应的T值,现将测得的六组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上,即图中用“×”表示的点。
(1)求T,L,C的关系;
(2)根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线;
(3)求得的L值。
13.(10分)在LC振荡电路中,线圈的自感系数L=2.5 mH,电容C=
4 μF。
(1)该回路的周期多大
(2)设t=0时,电容器上电压最大,在t=9.0×10-3 s时,通过线圈的电流是增大还是减小 这时电容器是处在充电过程还是放电过程
14.(12分)某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间,该收音机LC回路的可变电容的动片全部旋出时,回路总电容为39 pF,试分析:
(1)动片全部旋出时,对应收音机接收电磁波的波长为多大 此LC回路的线圈的自感系数为多少
(2)该收音机LC回路的可变电容器的动片完全旋入时,电容器的电容为多大
15.(18分)如图所示,一LC回路的电感L=0.25 H,电容C=4 μF,在电容开始放电时设为零时刻,上极板带正电,下极板带负电,(π取3.14)问:
(1)此LC振荡电路的周期为多少
(2)当t=2.0×10-3 s时,电容器上极板带何种电荷 电流方向如何
(3)如电容器两极板间电压最大为10 V,则在前内的平均电流为多大
参考答案
1.C 2.B 3.C 4.A 5.ABD 6.AB 7.ACD
8.BC 解析:当t=π(=0,1,2,…)时,由图可知振荡电路电流为零,A错误;当电场强度增大时,如在,T～T时间段内,振荡电流减小,线圈中自感电动势与振荡电流方向相同,B正确;电容器充电时,电场能增大,磁场能减小,磁场能转化为电场能,C正确;由图像对照可知在内,电容器充电,i>0,在T内,电容器放电,i<0,D错误。
9. 解析:由公式c=λf得λ== m=8 000 m
再由公式f=得C== F≈4.5×10-9 F。
答案:8 000 m 4.5×10-9 F
10. 解析:雷达向东方发射电磁波时,没有反射回来的信号,向西方发射时,有反射回来的信号,所以目标在西方。
目标到雷达的距离d== m=300 m。
答案:西 300
11解析:根据T=2π 得开关S在1处,周期有最大值
Tmax=2π
=2π s
≈1.88×10-7 s,
根据f==得开关S换到2处,频率有最大值
fmax=
= Hz
≈1.06×107 Hz。
答案:1.88×10-7 s 1.06×107 Hz
12解析:(1)由周期公式T=2π得T2=4π2LC
T2与LC成正比。
(2)由T2=4π2LC,在L不变的情况下,T2为C的正比例函数,因此T2C图线为过原点(0,0)的直线,图线如图所示。
(由作图原则,数据尽可能均匀分布在直线两侧,距离太远的点是错误的应舍弃)
(3)在如图所示的直线上任取两点,为减小误差,所取的两点间隔应尽可能大,由
T=2π得L=,
L=,
代入数据得L=38.5 mH(在35.1～38.9 mH之间均正确)。
答案:(1)T2=4π2LC (2)图见解析
(3)38.5 mH(35.1～38.9 mH均可)
13解析:(1)振荡周期T=2π=2×3.14× s=
6.28×10-4 s。
(2)因为t=9.0×10-3 s大约相当于14.33个周期,故<0.33T所以当t=9.0×10-3 s时,LC回路中的电磁振荡正处在第二个的变化过程中。
由t=0时电容器上电压最大得回路中电流为零,可得LC振荡电路的电流变化图线如图所示。
显然,在t=9.0×10-3 s时,即在第二个T内,线圈中的电流在减小,电容器正处在充电过程中,电流方向与放电时相同。
答案:(1)6.28×10-4 s (2)减小,充电过程
14. 解析:(1)由λ=c·T,T=2π可得λ=2πc,动片全部旋出时,电容器正对面积最小,对应电容器的电容最小。因此,对应接收电磁波的波长最小为182 m。此时电容器的电容为C=39 pF
由上面关系式可导出L=,代入数据可求出L=0.24 mH。
(2)由λ=2πc可得=
所以Cmax=Cmin=×39 pF=392 pF。
答案:(1)182 m 0.24 mH (2)392 pF
15.解析:(1)根据振荡电路的周期公式可知,T=2π=2×3.14× s=6.28×10-3 s。
(2)t=2.0×10-3 s在到之间,电容器在反向充电,所以上极板带负电,电流方向为逆时针。
(3)电容器两极板间电压最大为10 V,电容C=4 μF,则电容器所带电荷量
Q=CU=4×10-6×10 C=4×10-5 C,
且Q=t,t==1.57×10-3 s
则== A=2.55×10-2 A。
答案:(1)6.28×10-3 s (2)负电荷,逆时针 (3)2.55×10-2A
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.根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中错误的是( )
A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场
B.工作时打点计时器周围必有磁场和电场
C.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场产生稳定的电场
D.电磁波在传播过程中,电场方向、磁场方向和传播方向三者互相
垂直
2.如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的ut图像( )
A.t1～t2时间内,电路中电流强度不断增大
B.t2～t3时间内,电场能越来越小
C.t3时刻,磁场能为零
D.t3时刻电流方向要改变
3.关于各种电磁波的性质比较,下列说法中正确的有( )
A.由于红外线的波长比可见光长,所以比可见光更难发生干涉、衍射
B.由于γ射线的波长太短了,所以根本无法发生干涉、衍射
C.无论哪一种电磁波,在真空中的传播速度都相同
D.γ射线的穿透能力最强,所以最适于用来透视人体、检查骨骼和其他病变情况
4.一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,由此可以判断( )
A.匝数多的电感大,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收中波
B.匝数多的电感小,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收短波
C.匝数少的电感小,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收短波
D.匝数少的电感大,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收中波
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.下列说法正确的是( )
A.电磁波信号需要经过“调制”,加到高频的等幅电磁波(载波)上才能有效地发射出去
B.一部手机既是电磁波发射装置,同时又是电磁波接收装置
C.调频是使高频振荡信号的振幅随低频信号变化
D.电视的图像信号和声音信号是通过电视台的发射天线同时发射的
6.如图所示为调幅振荡电流图像,此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段( )
A.经调制后 B.经调谐后
C.经检波后 D.耳机中
7.无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来,形成了范围非常广阔的电磁波谱,不同的电磁波表现出的特性不同,因而其用途也不同。下列说法正确的是( )
A.红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3×
108 m/s
B.红外线应用在遥感技术中,是利用它穿透本领强的特性
C.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
D.日光灯是紫外线的荧光效应的应用
8.在LC回路中产生电磁振荡的过程中( )
A.从电容器放电开始计时,当t=π时,振荡电流最大,其中=0,1,2,3,…
B.当电容器中电场强度增大时,线圈中的自感电动势与振荡电流方向相同
C.向电容器充电是磁场能转化成电场能的过程
D.电容器在相邻的充、放电时间内,电流方向一定相同
三、非选择题:共60分。
9.(4分)飞机失事后,为了分析事故的原因,必须寻找黑匣子,而黑匣子在30天内能以37.5 Hz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 ;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自感系数L=4.0 mH,此时产生电谐振的电容为 。
10.(4分)如图所示为某雷达的荧光屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4s,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图(甲);雷达天线朝西方时,屏上的波形如图(乙),则雷达在 方发现了目标,目标与雷达的距离为 m。
11.(5分)如图所示,线圈的自感系数为3 μH,在线圈的中间有触头2,电容器的电容可在150～300 pF之间变化,S为转换开关。求此回路的最大周期和最大频率。
12.(7分)在LC振荡电路中,如已知电容C,并测得电路的固有振荡周期为T,即可求得电感L。为了提高测量精度,需多次改变C值并测得相应的T值,现将测得的六组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上,即图中用“×”表示的点。
(1)求T,L,C的关系;
(2)根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线;
(3)求得的L值。
13.(10分)在LC振荡电路中,线圈的自感系数L=2.5 mH,电容C=
4 μF。
(1)该回路的周期多大
(2)设t=0时,电容器上电压最大,在t=9.0×10-3 s时,通过线圈的电流是增大还是减小 这时电容器是处在充电过程还是放电过程
14.(12分)某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间,该收音机LC回路的可变电容的动片全部旋出时,回路总电容为39 pF,试分析:
(1)动片全部旋出时,对应收音机接收电磁波的波长为多大 此LC回路的线圈的自感系数为多少
(2)该收音机LC回路的可变电容器的动片完全旋入时,电容器的电容为多大
15.(18分)如图所示,一LC回路的电感L=0.25 H,电容C=4 μF,在电容开始放电时设为零时刻,上极板带正电,下极板带负电,(π取3.14)问:
(1)此LC振荡电路的周期为多少
(2)当t=2.0×10-3 s时,电容器上极板带何种电荷 电流方向如何
(3)如电容器两极板间电压最大为10 V,则在前内的平均电流为多大
参考答案
1.C 2.B 3.C 4.A 5.ABD 6.AB 7.ACD
8.BC 解析:当t=π(=0,1,2,…)时,由图可知振荡电路电流为零,A错误;当电场强度增大时,如在,T～T时间段内,振荡电流减小,线圈中自感电动势与振荡电流方向相同,B正确;电容器充电时,电场能增大,磁场能减小,磁场能转化为电场能,C正确;由图像对照可知在内,电容器充电,i>0,在T内,电容器放电,i<0,D错误。
9. 解析:由公式c=λf得λ== m=8 000 m
再由公式f=得C== F≈4.5×10-9 F。
答案:8 000 m 4.5×10-9 F
10. 解析:雷达向东方发射电磁波时,没有反射回来的信号,向西方发射时,有反射回来的信号,所以目标在西方。
目标到雷达的距离d== m=300 m。
答案:西 300
11解析:根据T=2π 得开关S在1处,周期有最大值
Tmax=2π
=2π s
≈1.88×10-7 s,
根据f==得开关S换到2处,频率有最大值
fmax=
= Hz
≈1.06×107 Hz。
答案:1.88×10-7 s 1.06×107 Hz
12解析:(1)由周期公式T=2π得T2=4π2LC
T2与LC成正比。
(2)由T2=4π2LC,在L不变的情况下,T2为C的正比例函数,因此T2C图线为过原点(0,0)的直线,图线如图所示。
(由作图原则,数据尽可能均匀分布在直线两侧,距离太远的点是错误的应舍弃)
(3)在如图所示的直线上任取两点,为减小误差,所取的两点间隔应尽可能大,由
T=2π得L=,
L=,
代入数据得L=38.5 mH(在35.1～38.9 mH之间均正确)。
答案:(1)T2=4π2LC (2)图见解析
(3)38.5 mH(35.1～38.9 mH均可)
13解析:(1)振荡周期T=2π=2×3.14× s=
6.28×10-4 s。
(2)因为t=9.0×10-3 s大约相当于14.33个周期,故<0.33T
由t=0时电容器上电压最大得回路中电流为零,可得LC振荡电路的电流变化图线如图所示。
显然,在t=9.0×10-3 s时,即在第二个T内,线圈中的电流在减小,电容器正处在充电过程中,电流方向与放电时相同。
答案:(1)6.28×10-4 s (2)减小,充电过程
14. 解析:(1)由λ=c·T,T=2π可得λ=2πc,动片全部旋出时,电容器正对面积最小,对应电容器的电容最小。因此,对应接收电磁波的波长最小为182 m。此时电容器的电容为C=39 pF
由上面关系式可导出L=,代入数据可求出L=0.24 mH。
(2)由λ=2πc可得=
所以Cmax=Cmin=×39 pF=392 pF。
答案:(1)182 m 0.24 mH (2)392 pF
15.解析:(1)根据振荡电路的周期公式可知,T=2π=2×3.14× s=6.28×10-3 s。
(2)t=2.0×10-3 s在到之间,电容器在反向充电,所以上极板带负电,电流方向为逆时针。
(3)电容器两极板间电压最大为10 V,电容C=4 μF,则电容器所带电荷量
Q=CU=4×10-6×10 C=4×10-5 C,
且Q=t,t==1.57×10-3 s
则== A=2.55×10-2 A。
答案:(1)6.28×10-3 s (2)负电荷,逆时针 (3)2.55×10-2A