高中物理选修3－4第十四章电磁波提优测评卷
文档属性
| 名称 | 高中物理选修3－4第十四章电磁波提优测评卷 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 103.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2014-03-05 17:36:37 | ||
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文档简介
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第十四章提优测评卷
时间：60分钟 满分：100分
一、 选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)
1. 人类对光的本性的认识经历了曲折的过程．下列关于光的本性的陈述中不符合科学规律或历史事实的是( )．
A. 爱因斯坦用实验验证了电磁波的存在
B. 光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
C. 麦克斯韦预言了光是一种电磁波
D. 电磁波与机械波都能产生干涉、衍射现象
2. 下列关于电磁波的说法正确的是( )．
A. 电磁波必须依赖介质传播
B. 电磁波可以发生衍射现象
C. 电磁波不会发生偏振现象
D. 电磁波无法携带信息传播
3. 类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率．在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是( )．
A. 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用
B. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C. 机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
D. 机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
4. 在LC回路中电容两端的电压u随时刻t变化的关系如图，则( )．
A. 在时刻t1，电路中的电流最大
B. 在时刻t2，电路的磁场能最大
C. 从时刻t2至t3，电路的电场能不断增大
D. 从时刻t3至t4，电容的带电荷量不断增大
5. 关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )．
A. γ射线可以用于防伪鉴别工作
B. 紫外线可用于加热和烘干
C. X射线可以用于机场检查箱内的物品
D. 微波可以测量钢板厚度
6. 电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流．它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点．下列关于电磁炉的说法中正确的是( )．
A. 电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
B. 电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品
C. 电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D. 可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率
7. 调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接受不到该波段的某较高频率的电台信号，为收到该电台的信号应( )．
A. 加大电源电压 B. 减小电源电压
C. 增加谐振线圈的圈数 D. 减小谐振线圈的圈数
8. 响尾蛇导弹是一种被动制导的空对空导弹，它本身并不发射电磁波，但即使在漆黑的夜晚它也能自动追踪敌方的飞机，并将其击落．响尾蛇导弹的这种本领靠的是电磁波谱中哪一种电磁波的作用？( )．
A. X射线 B. 紫外线
C. 红外线 D. 无线电波
9. 各种电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了．关于电磁波的应用有以下说法：①控制电视、空调的遥控器使用的是红外线；②银行和商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是X射线；③手机通话使用的无线电波；④机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线．以上说法中正确的是( )．
A. ①② B. ③④
C. ①③ D. ②④
10. 我国已经先后发射了“神舟”1号至“神舟”4号系列运载火箭，2003年秋天发射“神舟”5号载人飞船，2005年10月中旬又发射了双人飞船，标志着我国真正步入了航天大国．飞船在返回地面的途中总有一段时间和地面失去无线电联系，其原因是( )．
A. 飞船为节省能量不再发送信号
B. 自由降落阶段不必加以控制，地面也不需向飞船发送信号
C. 由于高速下降和空气摩擦，在飞船周围形成等离子云，阻碍了电磁波的传送
D. 虽然不能进行通讯联络，但雷达仍能探测到飞船
二、 填空题(每空3分，共36分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)
11. 一振荡电路的电容C、电感L分别是另一LC电路的3倍和倍，则它们的频率之比为________；它们发射的电磁波在真空中的波长之比为________．
12. 露珠呈现彩色属于光的________现象；全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的________性； 海豚定位利用了自身发射的________波，雷达定位利用了自身发射的________波．
13. LC振荡电路产生振荡电流，当电容器两端电压为u时，线圈两端电压为________；当C两端电压为最大值Um时，流过线圈的电流强度为________．
14. 地面上一无线电波发射站发射频率为9.0×107 Hz的无线电波，则该波的波长为________ m．假设地球与月球的距离是3.9×108 m，那么该无线电波到达月球所需的时间t＝________ s.
15. 现在，移动电话(手机)已经十分普遍，随身携带一部手机就可以在城市的任何一个角落进行通话．我国现有1.2亿以上部手机，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”，不用同步卫星直接传播的原因是_________________________________________________．
三、 计算题(本题共3小题，共24分．解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
16. (8分) 为了解决日益紧迫的能源问题，有些科学家正在研究太空电站的问题．所谓太空电站，就是位于地球同步轨道上的太阳能电站：在太阳能收集板上铺设太阳能硅电池，让收集板始终正对太阳，把接收到的太阳能转化为电能，再经过微波转换器把直流电转换为微波，通过天线将电能以微波形式向地面固定接收站发送，地面接收站再把微波转换成电能．
(1)已知太阳能硅电池每片面积S0＝4.0 cm2，可提供的电功率是P0＝80 mW，巨大的太阳能收集板电池阵列面积为S＝5.0×109 m2，其总功率为多少？
(2)已知在地球公转轨道上，正对太阳的每平方米面积上接收到的太阳能功率是1.35 kW，那么该太空电站所用的硅电池将太阳能转化为电能的效率η是多少？(答案均保留2位有效数字)
17. (6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1 μF.电感为H，将它的振荡电流接到荧光灯上使之正常发光．在荧光灯照射下让一互成120°角的三叶扇转速由零缓慢增加．当第一次发现三叶扇片静止不动时，此时风扇的转速是多少？
18. (10分)一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀狭缝，将激光器与传感器上下对准．使两者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束，在圆盘转动过程中．当狭缝经过激光器与传感器之间时．传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机．经处理后画出相应图线，图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图象，横坐标表示时间．纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt1＝1.0×10－3 s，Δt2＝0.8×10－3 s.
(1)利用图(b)中的数据求1 s时圆盘转动的角速度；
(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；
(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3.
参考答案
第十四章提优测评A卷
1. A 2. B 3. D 4. B、C 5. C 6. A、D
7. D 8. C 9. C 10. C
11. 1∶2 2∶1
12. 折射(或色散) 相干 超声 无线电(电磁)
13. u 零
14. 3.33 1.3
15. 不相同(每一部手机有一定频率) 用卫星传播太远，信号太弱
16. (1)1.0×1012 W (2)15% 解析：(1)太阳能收集板提供的总电功率为P＝P0＝1.0×1012 W；
(2)巨大的太阳能收集板接收到的太阳能总功率是P′＝1.35×103×5.0×109 W＝6.75×1012 W，故该太空电站所用的硅电池将太阳能转化为电能的效率是η＝＝15%.
17. t＝＝π＝ s，而θ＝ωt＝2πnt，n＝＝ rad/s.
18. (1)7.85 rad/s (2)见解析 (3)0.67×10－3 s
解析：(1)由图线读得，转盘的转动周期T＝0.8 s．①
角速度ω＝＝ rad/s＝7.85 rad/s.②
(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动)．
(3)设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为r1，第i个脉冲的宽度为Δti，激光器和探测器沿半径的运动速度为v.
Δt1＝T，③
r3－r2＝r2－r1＝vT，④
r2－r1＝，⑤
r3－r2＝，⑥
由④⑤⑥式解得：Δt3＝
＝ s≈0.67×10－3 s.
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第十四章提优测评卷
时间：60分钟 满分：100分
一、 选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)
1. 人类对光的本性的认识经历了曲折的过程．下列关于光的本性的陈述中不符合科学规律或历史事实的是( )．
A. 爱因斯坦用实验验证了电磁波的存在
B. 光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
C. 麦克斯韦预言了光是一种电磁波
D. 电磁波与机械波都能产生干涉、衍射现象
2. 下列关于电磁波的说法正确的是( )．
A. 电磁波必须依赖介质传播
B. 电磁波可以发生衍射现象
C. 电磁波不会发生偏振现象
D. 电磁波无法携带信息传播
3. 类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率．在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是( )．
A. 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用
B. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C. 机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
D. 机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
4. 在LC回路中电容两端的电压u随时刻t变化的关系如图，则( )．
A. 在时刻t1，电路中的电流最大
B. 在时刻t2，电路的磁场能最大
C. 从时刻t2至t3，电路的电场能不断增大
D. 从时刻t3至t4，电容的带电荷量不断增大
5. 关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )．
A. γ射线可以用于防伪鉴别工作
B. 紫外线可用于加热和烘干
C. X射线可以用于机场检查箱内的物品
D. 微波可以测量钢板厚度
6. 电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流．它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点．下列关于电磁炉的说法中正确的是( )．
A. 电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部
B. 电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品
C. 电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D. 可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率
7. 调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接受不到该波段的某较高频率的电台信号，为收到该电台的信号应( )．
A. 加大电源电压 B. 减小电源电压
C. 增加谐振线圈的圈数 D. 减小谐振线圈的圈数
8. 响尾蛇导弹是一种被动制导的空对空导弹，它本身并不发射电磁波，但即使在漆黑的夜晚它也能自动追踪敌方的飞机，并将其击落．响尾蛇导弹的这种本领靠的是电磁波谱中哪一种电磁波的作用？( )．
A. X射线 B. 紫外线
C. 红外线 D. 无线电波
9. 各种电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了．关于电磁波的应用有以下说法：①控制电视、空调的遥控器使用的是红外线；②银行和商店用来鉴别大额钞票真伪的验钞机使用的是X射线；③手机通话使用的无线电波；④机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是紫外线．以上说法中正确的是( )．
A. ①② B. ③④
C. ①③ D. ②④
10. 我国已经先后发射了“神舟”1号至“神舟”4号系列运载火箭，2003年秋天发射“神舟”5号载人飞船，2005年10月中旬又发射了双人飞船，标志着我国真正步入了航天大国．飞船在返回地面的途中总有一段时间和地面失去无线电联系，其原因是( )．
A. 飞船为节省能量不再发送信号
B. 自由降落阶段不必加以控制，地面也不需向飞船发送信号
C. 由于高速下降和空气摩擦，在飞船周围形成等离子云，阻碍了电磁波的传送
D. 虽然不能进行通讯联络，但雷达仍能探测到飞船
二、 填空题(每空3分，共36分．把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)
11. 一振荡电路的电容C、电感L分别是另一LC电路的3倍和倍，则它们的频率之比为________；它们发射的电磁波在真空中的波长之比为________．
12. 露珠呈现彩色属于光的________现象；全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的________性； 海豚定位利用了自身发射的________波，雷达定位利用了自身发射的________波．
13. LC振荡电路产生振荡电流，当电容器两端电压为u时，线圈两端电压为________；当C两端电压为最大值Um时，流过线圈的电流强度为________．
14. 地面上一无线电波发射站发射频率为9.0×107 Hz的无线电波，则该波的波长为________ m．假设地球与月球的距离是3.9×108 m，那么该无线电波到达月球所需的时间t＝________ s.
15. 现在，移动电话(手机)已经十分普遍，随身携带一部手机就可以在城市的任何一个角落进行通话．我国现有1.2亿以上部手机，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”，不用同步卫星直接传播的原因是_________________________________________________．
三、 计算题(本题共3小题，共24分．解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
16. (8分) 为了解决日益紧迫的能源问题，有些科学家正在研究太空电站的问题．所谓太空电站，就是位于地球同步轨道上的太阳能电站：在太阳能收集板上铺设太阳能硅电池，让收集板始终正对太阳，把接收到的太阳能转化为电能，再经过微波转换器把直流电转换为微波，通过天线将电能以微波形式向地面固定接收站发送，地面接收站再把微波转换成电能．
(1)已知太阳能硅电池每片面积S0＝4.0 cm2，可提供的电功率是P0＝80 mW，巨大的太阳能收集板电池阵列面积为S＝5.0×109 m2，其总功率为多少？
(2)已知在地球公转轨道上，正对太阳的每平方米面积上接收到的太阳能功率是1.35 kW，那么该太空电站所用的硅电池将太阳能转化为电能的效率η是多少？(答案均保留2位有效数字)
17. (6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1 μF.电感为H，将它的振荡电流接到荧光灯上使之正常发光．在荧光灯照射下让一互成120°角的三叶扇转速由零缓慢增加．当第一次发现三叶扇片静止不动时，此时风扇的转速是多少？
18. (10分)一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀狭缝，将激光器与传感器上下对准．使两者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束，在圆盘转动过程中．当狭缝经过激光器与传感器之间时．传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机．经处理后画出相应图线，图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图象，横坐标表示时间．纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Δt1＝1.0×10－3 s，Δt2＝0.8×10－3 s.
(1)利用图(b)中的数据求1 s时圆盘转动的角速度；
(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；
(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3.
参考答案
第十四章提优测评A卷
1. A 2. B 3. D 4. B、C 5. C 6. A、D
7. D 8. C 9. C 10. C
11. 1∶2 2∶1
12. 折射(或色散) 相干 超声 无线电(电磁)
13. u 零
14. 3.33 1.3
15. 不相同(每一部手机有一定频率) 用卫星传播太远，信号太弱
16. (1)1.0×1012 W (2)15% 解析：(1)太阳能收集板提供的总电功率为P＝P0＝1.0×1012 W；
(2)巨大的太阳能收集板接收到的太阳能总功率是P′＝1.35×103×5.0×109 W＝6.75×1012 W，故该太空电站所用的硅电池将太阳能转化为电能的效率是η＝＝15%.
17. t＝＝π＝ s，而θ＝ωt＝2πnt，n＝＝ rad/s.
18. (1)7.85 rad/s (2)见解析 (3)0.67×10－3 s
解析：(1)由图线读得，转盘的转动周期T＝0.8 s．①
角速度ω＝＝ rad/s＝7.85 rad/s.②
(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动)．
(3)设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为r1，第i个脉冲的宽度为Δti，激光器和探测器沿半径的运动速度为v.
Δt1＝T，③
r3－r2＝r2－r1＝vT，④
r2－r1＝，⑤
r3－r2＝，⑥
由④⑤⑥式解得：Δt3＝
＝ s≈0.67×10－3 s.
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