第四章测评(B)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24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.(2019福建厦门外国语学校高二下学期期中)以下关于电磁场理论和电磁波的有关说法正确的是( )
A.变化的电场周围一定产生电磁波
B.电磁波由真空进入某种介质传播时,波长会变短
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,法拉第用实验验证了电磁波的存在
D.电磁波是纵波
答案:B
解析:均匀变化的电场产生恒定的磁场,只有周期性变化的电场才能形成周期性变化的磁场,故A错误;电磁波由真空进入介质传播时,波速变小,结合v=λf可知,波长将变短,故B正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波的存在,故C错误;电磁波是横波,故D错误。
2.关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是( )
A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
答案:B
解析:声波也能传递信息,选项A错误;手机通话过程中,手机之间通过电磁波传递信息,人和手机之间通过声波传递信息,选项B正确;太阳中的可见光传播速度为光速,即为3×108 m/s,而超声波的传播速度等于声音在空气中的传播速度,即为340 m/s(15 ℃),选项C错误;红外线的频率小于X射线的频率,故红外线的波长大于X射线的波长,选项D错误。
3.高原上的人皮肤黝黑( )
A.与高原上人的生活习惯有关
B.与高原上的风力过大有关
C.与高原上紫外线辐射过强有关
D.由遗传本身决定
答案:C
解析:高原上空气稀薄,对紫外线的反射与吸收作用很弱,所以太阳光中含有大量的紫外线,导致高原上的人皮肤黝黑。
4.(2020山东济宁模拟)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内,则对该无线电波的判断正确的是( )
A.米波的频率比厘米波频率高
B.和机械波一样须靠介质传播
C.同光波一样会发生反射现象
D.不可能产生干涉和衍射现象
答案:C
解析:从名称上可判断,米波的波长大于厘米波的波长,由波长与频率、波速关系式λ=可知,米波的频率小于厘米波的频率,选项A错误;无线电波是电磁波,可以在真空中传播,选项B错误;无线电波同光波一样会发生反射现象,可以产生干涉和衍射现象,选项C正确,D错误。
5.隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识,判断下列说法正确的是( )
A.运用隐蔽色涂层,无论距你多近的距离,你也不能看到它
B.使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现
C.使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施,使其不易被对方发现和攻击
答案:B
解析:雷达向外发射电磁波,当电磁波遇到飞机时就要发生反射,雷达通过接收反射回来的电磁波,就可以测定飞机的位置,所以要想降低飞机的可探测性,可以使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现,B正确。
6.(2019黑龙江鹤岗一中高二下学期期中)一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,下列选项都描述了该过程,其中顺序正确的是( )
A.调制—发射—调谐—解调—播放
B.调频—发射—解调—调谐—播放
C.调幅—调谐—发射—解调—播放
D.调频—调谐—发射—解调—播放
答案:A
解析:一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,首先要进行调制,即把声音信号加到高频电磁波信号上去,然后进行发射;载波信号被收音机接收后首先要进行调谐,选出该信号,然后进行解调,从高频信号中把声音信号取出来,最后通过喇叭播放,故选A。
7.一台无线电接收机,当接收频率为535 kHz的信号时,调谐电路里电容器的电容是360 pF。如果调谐电路里的电感线圈保持不变,要接收频率为1 605 kHz的信号时,调谐回路里电容器的电容应改变为( )
A.40 pF
B.120 pF
C.1 080 pF
D.3 240 pF
答案:A
解析:f1=535×103 Hz= ①
f2=1 605×103 Hz= ②
得,
又C1=360 pF,得C2=40 pF。
8.如图所示,L是不计电阻的电感器,C是电容器,闭合开关S,待电路达到稳定状态后,再断开开关S,LC电路中将产生电磁振荡。如果规定电感L中的电流方向从a到b为正,断开开关S的时刻为t=0,那么下列四个图中能够正确表示电感中的电流随时间变化规律的是( )
答案:B
解析:在没有断开开关时,电流是从a流向b,当断开开关后,电流要减小,而线圈的感应电动势阻碍电流减小,则电流方向不变,大小在慢慢减小,当电容器充电完毕时,电流为零,接着电容器放电,电流方向与之前相反,大小在不断增大,故选B。
二、多项选择题(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,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.在如图所示的四种磁场情况中不能产生恒定的感生电场的是( )
答案:ABD
解析:A中磁场不变,则不会产生电场,故A不符合题意;B中磁场方向变化,而大小不变,则不会产生恒定的电场,故B不符合题意;C中磁场随着时间均匀变化,则会产生恒定的电场,故C符合题意;D中磁场随着时间非均匀变化,则会产生非均匀变化的电场,故D不符合题意。
10.关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波
B.γ射线波长太小,不能衍射
C.红外线的显著作用是热作用,温度较低的物体不能辐射红外线
D.在电磁波谱中,无线电波的波长最长
答案:AD
解析:波长越长的无线电波波动性越显著,干涉、衍射现象越易发生,A正确;γ射线可以衍射,B错误;不论物体温度高低都能辐射红外线,物体的温度越高,它辐射的红外线越强,C错误;电磁波谱中无线电波的波长最长,D正确。
11.(2020内蒙古包头九中检测)如图所示的振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路的电流正在增强,则此时( )
A.a点电势比b点低
B.电容器两极板间电场强度正在减小
C.电路中电场能正在增大
D.线圈中感应电动势正在增大
答案:AB
解析:结合题图中磁场的方向,根据安培定则,线圈中的电流从b到a,此时电流正在增强,表明电容器正在放电,所以下板带正电,上板带负电。a点电势比b点低,电容器两极板间电场强度正在减小,电场能在减小,电流放电变慢,线圈中感应电动势变小。故A、B正确,C、D错误。
12.下图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
答案:AB
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。由题图可知,此调制为调幅。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,调幅振荡电流将被削去一半,而在耳机中只有低频信号电流。故A、B正确。
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)如图所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10-2 s,自振荡电流沿逆时针方向达最大值开始计时,当t=3.4×10-2 s时,电容器正处于 (选填“充电”“放电”或“充电完毕”)状态,这时电容器的上极板 (选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
答案:充电 带正电
解析:根据题意可画出LC回路振荡电流的变化图像如图,t=3.4×10-2 s时刻即为图像中的P点,正处于顺时针电流减小的过程中,所以,电容器正处于反向充电状态,上板带正电。
14.(8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)T、L、C的关系为 。
(2)根据图中所给出的数据点作出T2与C的关系图线。
(3)求L值是多少。
答案:(1)T2=4π2LC (2)见解析 (3)39.6 mH
解析:(1)由振荡电路的周期公式T=2π可得T2=4π2LC。
(2)如图所示。
(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=39.6 mH。
15.(8分)某雷达的荧光屏如图所示,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s,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。雷达在何方发现了目标 目标与雷达相距多远
答案:西方 300 km
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 km。
16.(10分)如图所示,线圈的自感系数为3 μH,在线圈的中间有抽头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。
答案:1.88×10-7 s 1.06×107 Hz
解析:根据T=2π得Tmax=2π=2π s=1.88×10-7 s
根据f=得fmax= Hz=1.06×107 Hz。
17.(12分)收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF时能收到波长为300 m的电磁波,如果要收到波长为240 m的电磁波,可变电容器的电容要调为多少 这个回路的自感系数为多少
答案:64 pF 2.5×10-4 H
解析:根据v=λf和f=,有λ=v·2π,其中v=3×108 m/s
则L=×10-3 H=2.5×10-4 H
C'==64 pF
18.(16分)实验室里有一水平放置的平行板电容器,知道其电容C=1 μF。在两板带有一定电荷时,发现一粉尘恰好静止在两板间。手头上还有一个自感系数L=0.1 mH的电感器,现连成如图所示电路,试分析以下两个问题:
(1)从S闭合时开始计时,经过π×10-5 s时,电容器内粉尘的加速度大小是多少
(2)当粉尘的加速度为多大时,线圈中电流最大
答案:(1)2g (2)g
解析:(1)开关断开时,电容器内带电粉尘恰好静止,说明电场力方向向上,且F电=mg。闭合S后,L、C构成LC振荡电路,T=2π=2π×10-5 s,经=π×10-5 s时,电容器间的电场强度反向,电场力的大小不变,方向竖直向下,由牛顿第二定律得a==2g。
(2)线圈中电流最大时,电容器两极间的电场强度为零,由牛顿第二定律可得a==g,方向竖直向下。第四章测评(B)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24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.(2019福建厦门外国语学校高二下学期期中)以下关于电磁场理论和电磁波的有关说法正确的是( )
A.变化的电场周围一定产生电磁波
B.电磁波由真空进入某种介质传播时,波长会变短
C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,法拉第用实验验证了电磁波的存在
D.电磁波是纵波
2.关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是( )
A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
3.高原上的人皮肤黝黑( )
A.与高原上人的生活习惯有关
B.与高原上的风力过大有关
C.与高原上紫外线辐射过强有关
D.由遗传本身决定
4.(2020山东济宁模拟)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内,则对该无线电波的判断正确的是( )
A.米波的频率比厘米波频率高
B.和机械波一样须靠介质传播
C.同光波一样会发生反射现象
D.不可能产生干涉和衍射现象
5.隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识,判断下列说法正确的是( )
A.运用隐蔽色涂层,无论距你多近的距离,你也不能看到它
B.使用吸收雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被发现
C.使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施,使其不易被对方发现和攻击
6.(2019黑龙江鹤岗一中高二下学期期中)一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止,下列选项都描述了该过程,其中顺序正确的是( )
A.调制—发射—调谐—解调—播放
B.调频—发射—解调—调谐—播放
C.调幅—调谐—发射—解调—播放
D.调频—调谐—发射—解调—播放
7.一台无线电接收机,当接收频率为535 kHz的信号时,调谐电路里电容器的电容是360 pF。如果调谐电路里的电感线圈保持不变,要接收频率为1 605 kHz的信号时,调谐回路里电容器的电容应改变为( )
A.40 pF
B.120 pF
C.1 080 pF
D.3 240 pF
8.如图所示,L是不计电阻的电感器,C是电容器,闭合开关S,待电路达到稳定状态后,再断开开关S,LC电路中将产生电磁振荡。如果规定电感L中的电流方向从a到b为正,断开开关S的时刻为t=0,那么下列四个图中能够正确表示电感中的电流随时间变化规律的是( )
二、多项选择题(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,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.在如图所示的四种磁场情况中不能产生恒定的感生电场的是( )
10.关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波
B.γ射线波长太小,不能衍射
C.红外线的显著作用是热作用,温度较低的物体不能辐射红外线
D.在电磁波谱中,无线电波的波长最长
11.(2020内蒙古包头九中检测)如图所示的振荡电路中,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路的电流正在增强,则此时( )
A.a点电势比b点低
B.电容器两极板间电场强度正在减小
C.电路中电场能正在增大
D.线圈中感应电动势正在增大
12.下图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
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)如图所示的LC振荡回路中振荡电流的周期为2×10-2 s,自振荡电流沿逆时针方向达最大值开始计时,当t=3.4×10-2 s时,电容器正处于 (选填“充电”“放电”或“充电完毕”)状态,这时电容器的上极板 (选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。
14.(8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)T、L、C的关系为 。
(2)根据图中所给出的数据点作出T2与C的关系图线。
(3)求L值是多少。
15.(8分)某雷达的荧光屏如图所示,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s,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。雷达在何方发现了目标 目标与雷达相距多远
16.(10分)如图所示,线圈的自感系数为3 μH,在线圈的中间有抽头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。
17.(12分)收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF时能收到波长为300 m的电磁波,如果要收到波长为240 m的电磁波,可变电容器的电容要调为多少 这个回路的自感系数为多少
18.(16分)实验室里有一水平放置的平行板电容器,知道其电容C=1 μF。在两板带有一定电荷时,发现一粉尘恰好静止在两板间。手头上还有一个自感系数L=0.1 mH的电感器,现连成如图所示电路,试分析以下两个问题:
(1)从S闭合时开始计时,经过π×10-5 s时,电容器内粉尘的加速度大小是多少
(2)当粉尘的加速度为多大时,线圈中电流最大
