第四章《电磁振荡与电磁波》单元测试
学校_______________ 姓名_______________ 班级____________ 考号_______________
评卷人得分
一、单选题
1.在如图所示的LC振荡电路中,已知某时刻电流i的方向指向A板,且正在增大,则此时( )
A.B板带负电 B.A、B两板间的电压在增大
C.电容器C正在充电 D.电场能正在转化为磁场能
2.物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,关于电磁波的发现及应用,下列说法正确的是( )
A.电视机遥控器用紫外线遥控,无线电波频率比体检胸透用的电磁波频率高
B.赫兹预言了电磁波的存在,麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
C.X射线具有穿透性,可以用来检测人体内部器官
D.红外线的热效应可以用来杀菌消毒,射线在各波段电磁波中衍射最明显
3.如图所示,水平面内有一环形导线通以俯视为顺时针的恒定电流,环形导线内有一可在水平面内自由转动的细杆,细杆带正电荷,若从某一时刻起,环形导线中电流逐渐减小,俯视细杆下列说法中正确的是( )
A.细杆仍然保持静止 B.细杆将顺时针转动
C.细杆将逆时针转动 D.无法确定细杆是否转动
4.抗击新冠肺炎疫情的战斗中,中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播,通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况,全方位展现镜头之下的武汉风光,共期武汉“复苏”。5G是“第五代移动通信技术”的简称,其最显著的特征之一为具有超高速的数据传播速率。5G信号一般采用3.3×109~6×109 Hz频段的无线电波,而第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109~2.64×109 Hz,则( )
A.5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播的更快
B.5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站
C.空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象
D.5G信号是横波,4G信号是纵波
5.关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A.变化的电场周围空间一定产生变化的磁场
B.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
C.各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同
D.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,法拉第最先用实验证实了电磁波的存在
6.电磁波已广泛运用于很多领域,下列关于电磁波的说法符合实际的是( )
A.电磁波不能产生衍射现象
B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
7.关于电磁场和电磁波,下列叙述正确的是( )
A.客户通话时,手机将声音信号转变成电信号,再经过调谐后,把信号发送到基站中转
B.如果空间某区域有振荡的电场或振荡的磁场,就能产生电磁波
C.电磁波是纵波,不能产生偏振现象
D.电磁波和机械波都不能在真空中传播
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二、多选题
8.下列说法中正确的有________.
A.汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期
B.照相机镜头涂有增透膜,各种颜色的可见光能几乎全部透过镜头
C.观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行
D.车站行李安检机采用X射线,X射线穿透能力比紫外线强
9.以下判断正确的是( )
A.某音叉的频率为440 Hz,示波器显示其稳定的图像如图,图形中A处对应的最短时间为
B.广播电台通过电磁波传播声音信号,这时电磁波的频率等于声音的频率
C.“太阳光通过三棱镜,射出七色光” 与“用放大镜看报纸,字体变大” 反映的主要物理原理是相同的
D.“通过狭缝观察发光的日光灯,看到彩色条纹”与“肥皂泡上呈现彩色图样”都是光的衍射现象
E.利用光的干涉现象可以检查某些精密仪器表面的平整度
F.在匀速运动的火车上,观察地面上某一光源,无论火车向哪个方向运动,光的速度并不发生变化
10.下列说法中正确的是( )
A.微波炉中使用的微波是一种电磁波
B.所有物体都会发射红外线,温度高的物体的红外线辐射比温度低的物体的红外线辐射强
C.可见光也是一种电磁波,不同颜色的光波长范围不同
D.太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线,同时还有X射线、射线,但是没有无线电波
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三、实验题
11.在“用插针法测玻璃砖折射率“的实验中,玻璃砖的ab边与a′b′边相互平行,aa′边与bb′边不平行.某同学在白纸上仔细画出了玻璃砖的两条边线aa′和bb′,如图所示.
(1)实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO.接着,眼睛在玻璃砖的 (选填“同一侧”、“另一侧”)观察所插的两枚大头针P1和P2,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线.
(2)实验中是否要求四枚大头针的针帽在同一视线上? (填“是”或“否”)
(3)下列操作可以减小实验误差的是 (填字母代号)
A.适当增大大头针P1、P2的间距
B.选择玻璃砖相互平行的ab、a′b′边来测量
C.选用尽可能细的笔画线
D.使AO的入射角接近于90°.
12.如图所示是三个成功的演示实验,回答下列问题.
(1)在实验中,电流表指针偏转的原因是 .
(2)电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成 关系.
(3)第一个成功实验(如图a)中,将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置,快速插入和慢速插入有什么量是相同的? ,什么量是不同的? .
(4)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是: .
评卷人得分
四、解答题
13.打开收音机的开关,转动选台旋钮,使收音机收不到电台的广播,然后开大音量。接着,按照如图所示的方式在收音机附近将电池盒的两引线反复碰触,你会听到收音机中发出“咔咔咔”的响声。为什么会产生这种现象?
14.宝鸡音乐广播(FM105.3)是宝鸡人民广播电台继新闻、经济之后开办的第三套专业化广播频率,它的播出频率为调频105.3MHZ ,试问该波在真空中传播的波速是多大?在真空中的波长是多少?
15.(1)红外体温计不与人体接触就能测体温,为什么?
(2)一切物体都在不停地辐射红外线,为什么在冰窖中我们会感到很冷?
(3)红外遥感有哪些方面的应用?
16.中国航天员在天宫一号上成功进行了太空授课(如图)。已知天宫一号空间实验室轨道半径为,地球半径为,试计算航天员讲课的实时画面从天宫一号空间实验室发至地面接收站,最少需要多少时间?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】通过图示电流方向,知电容器在放电,则电容器上极板A带负电,下极B板带正电,振荡电流增大,电容器上的电荷量正在减小,由
知AB两板间的电压在减小,电场能正在向磁场能转化,D正确,ABC错误。
故选D。
2.C
【详解】A.电视机遥控器用红外线遥控,无线电波频率比体检胸透用的电磁波频率低,故A错误;
B.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故B错误;
C.X射线具有穿透性,可以用来检测人体内部器官,故C正确;
D.紫外线可以用来杀菌消毒,射线在各波段电磁波中衍射最不明显,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】根据麦克斯韦电磁理论,当环形导线中电流逐渐减小时,环内将产生俯视为顺时针的感应电场,则细杆将在此电场作用下顺时针转动。
故选B。
4.B
【详解】A.任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,故传播速度相同,无线电波属于电磁波,故A错误;
B.5G信号的频率更高,波长更短,故相比4G信号更不易发生衍射现象,则5G通信需要搭建更密集的基站,故B正确;
C.5G信号和4G信号的频率不同,则它们相遇不会产生干涉现象,故C错误;
D.电磁波均为横波,故5G信号和4G信号都是横波,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】A.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,只有非均匀变化的电场产生变化的磁场,故A错误;
B.电磁波的传播不需要介质,机械波传播需要介质,故B错误;
C.各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同,故C正确;
D.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在,故D错误。
故选C。
6.C
【详解】A.任何波都能发生衍射现象,故A错误;
B.常用的遥控器是通过发出红外线脉冲信号来遥控的,故B错误;
C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运动速度,故C正确;
D.由相对论知光在真空中的传播速度在不同的惯性参考系中数值不变,故D错误。
故选C。
7.B
【详解】A.客户通话时,手机将声音信号转变成电信号,经过调制后,把信号发送到基站,A错误;
B.振荡的电场或振荡的磁场会在周围空间产生振荡的电磁场,就能产生电磁波,B正确;
C.电磁波是横波,C错误;
D.电磁波可以在真空中传播,D错误。
故选B。
8.AD
【详解】汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期,以免发生共振,故A错误;涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色,说明增透膜减少了对绿光的反射,增强了对绿光的透射,而红光和紫光有一些反射,并不是所有光,故B错误;观看“3D电影”所带眼镜镜片为偏振片,两镜片透振方向互相垂直,故C错误;机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领,故D正确.所以AD正确,BC错误.
9.AEF
【详解】A.可知周期为
由图可知从开始到A至少2个周期,所以
故A正确。
B.广播电台通过电磁波传播声音信号频率比声音频率高得多,故B错误。
C.色散本质原因是不同颜色的光对同种介质的折射率不同,而放大镜是折射成像。故C错误。
D.通过狭缝观察发光的日光灯,看到彩色条纹是单缝衍射现象, 肥皂泡上呈现彩色图样是薄膜干涉现象,故D错误。
E.利用光的干涉现象可以检查某些精密仪器表面的平整度,这是薄膜干涉应用之一,故E正确。
F.根据狭义相对论的基本假设之一,光速不变原理,可知在匀速运动的火车上,观察地面上某一光源,无论火车向哪个方向运动,光的速度并不发生变化,故F正确。
故选AEF。
10.ABC
【详解】A.微波炉使用的微波是一种电磁波,这种电磁波的能量比通常的无线电波大得多,故A正确;
B.所有物体都会发射红外线,热物体的红外线辐射比冷物体的红外辐射强,故B正确;
C.可见光也是一种电磁波,不同颜色的光是波长(频率)范围不同的电磁波,故C正确;
D.太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线,同时还有X射线、射线、无线电波,太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内,故D错误。
故选ABC。
11. 另一侧 否 AC
【详解】(1)[1].实验时,先在玻璃砖的一侧插两枚大头针P1和P2以确定入射光线AO;接着,眼睛在玻璃砖的另一侧观察所插的两枚大头针P1和P2,同时通过插第三、第四枚大头针来确定从玻璃砖射出的光线;
(2)[2].实验中要求四枚大头针的针尖在同一视线上,而不是针帽;
(3)[3].大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时,相同的距离误差,引起的角度误差会减小,角度的测量误差会小些,故A正确.作插针法测定折射率时,玻璃砖上下表面不一定要平行,故B错误.为了准确确定入射光线和折射光线,选用尽可能细的笔画线,故C正确.为了减小测量的相对误差,选择的入射角应尽量大些,效果会更好,但不是接近90°,故D错误.故选AC.
12. 穿过线圈的磁通量发生变化 正比 磁通量的变化量 磁通量的变化率 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生
【详解】(1).在实验中,电流表指针偏转的原因是穿过线圈的磁通量发生变化,在线圈中产生了感应电流;
(2).感应电动势越大,则感应电流越大,电流表指针偏转角越大,故电流表指针偏转角跟感应电动势的大小成正比关系.
(3).第一个成功实验(如图a)中,将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置,快速插入和慢速插入磁通量的变化量是相同的,但是由于快插入时间短,故磁通量的变化率较大,故两次磁通量的变化率不同.
(4).从三个成功的演示实验可归纳出的结论是:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生.
13.见解析
【详解】电池盒的两根引线反复碰触时,电流迅速变化,产生的电场迅速变化,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场形成电磁波向外传播,当电磁波遇到收音机时被接收到,从而发出咯咯的声响。
14.;
【详解】所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速,故;
根据公式;
该波在真空中的波长;
代入数值计算可得.
15.(1)一切物体都在不停地辐射红外线,且温度越高,辐射的红外线越强,人体当然也是这样,这就是红外体温计的原理。因此红外体温计不与人体接触就可测体温;(2)在冰窑中四周为冰,温度较低,它向外辐射红外线的本领比人体弱,人体同样时间内向外辐射的红外线比接收的冰辐射的红外线还要多,因此会感觉越来越冷;(3)红外遥感技术有着广泛的应用。如在飞机或卫星上用之勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等。红外遥感在军事上也十分重要。
【详解】(1)一切物体都在不停地辐射红外线,且温度越高,辐射的红外线越强,人体当然也是这样,这就是红外体温计的原理。因此红外体温计不与人体接触就可测体温;
(2)在冰窑中四周为冰,温度较低,它向外辐射红外线的本领比人体弱,人体同样时间内向外辐射的红外线比接收的冰辐射的红外线还要多,因此会感觉越来越冷;
(3)红外遥感技术有着广泛的应用。如在飞机或卫星上用之勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等。红外遥感在军事上也十分重要。
16.
【详解】根据运动公式得
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