2023-2024学年鲁科版选择性必修2第四章《电磁波》单元测试A卷(后附解析)

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名称 2023-2024学年鲁科版选择性必修2第四章《电磁波》单元测试A卷(后附解析)
格式 docx
文件大小 1.8MB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-02-05 21:45:31

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文档简介

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2023-2024学年鲁科版选择性必修2 第四章《电磁波》单元测试A卷
卷后附答案解析
考试范围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题
1.如图所示,为了预防甲型H1N1流感,学校常用手持式测温仪对学生进行体温测量,这种测温仪工作时利用的电磁波是(  )
A.红外线 B.紫外线 C.X射线 D.γ射线
2.如图所示,L为直流电阻忽略不计的线圈,D为灯泡,C为电容器,当电键处于闭合状态时,灯D正常发光,下列说法正确的是(  )
A.开关S处于闭合状态时,电感线圈中一直有感应电流
B.开关S处于闭合状态时,电容器a板电势比b板电势高
C.断开电键后瞬间,线圈中的磁场能减小
D.断开电键后瞬间,电容器开始放电
3.关于电磁波和机械波,下列说法正确的是(  )
A.电磁波是纵波,而机械波既有横波又有纵波
B.机械波只能在介质中传播,而电磁波可以在真空中传播
C.机械波能产生多普勒效应,而电磁波不能产生多普勒效应
D.机械波和电磁波都能在真空中传播
4.如图所示,若某时刻LC振荡电路中,连接电容器的导线具有向上的电流,则下列说法正确的是(  )
A.电容器在放电
B.电流正在逐渐减小
C.两平行板间的电场强度在减小
D.电容器中产生顺时针(俯视)的感应磁场
5.物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步,关于物理学发展过程中的认识,下列说法正确的是(  )
A.奥斯特发现了电磁感应现象
B.法拉第创造性地用“场线”形象地描述“场”
C.根据麦克斯韦电磁场理论,磁场变化时会在空间激发一种变化的电场
D.多普勒发现波源与观察者存在相对运动时,接收到的波的频率会发生变化
6.以下认识正确的是(  )
A.赫兹用实验证实了电磁波的存在
B.雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的衍射现象
C.验钞机是利用红外线使钞票上的荧光物质产生发光效应进行防伪的
D.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
7.振荡电路在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有广泛应用。在LC振荡电路中,某时刻线圈中的磁场及电容器中的电场如图所示,振荡电路正在发生的现象,下列说法正确的是(  )

A.电路中的电流正在增大
B.线圈中感应电动势正在减小
C.电容器极板上的电荷量正在减小
D.振荡电路中磁场能正在向电场能转化
评卷人得分
二、多选题
8.如图所表示的是伦琴射线管的装置示意图,关于该装置,下列说法正确的是(  )
A.E1是低压交流电源,E2是高压直流电源,且E2的右端为电源的正极
B.射线D、F均是电子流
C.射线D是电子流、射线F是X射线
D.射线D是X射线、射线F是电子流
9.在物理学发展的过程中,许多优秀的物理学家做出了卓越的贡献,下列说法正确的是( )
A.奥斯特在一次实验中发现通电直导线能够使小磁针发生偏转,揭示了电磁关系的新篇章
B.法拉第研究并发现了法拉第电磁感应定律
C.为了纪念安培对物理学的贡献,人们将磁场对电流的作用力命名为“安培力”,并用安培定则来判断“安培力”的方向
D.麦克斯韦提出了电磁波理论和假设,赫兹通过实验验证了电磁波的存在
10.下列判断正确的是   。(填正确答案标号)
A.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C.介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
D.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则相邻干涉条纹间距变窄
E.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
11.如图甲为电容器上极板电量q随时间在一个周期内的变化图像,如图乙为LC振荡电路的某一状态,线圈L中磁场方向向上,电容器中电场方向向上,则(  )
A.时刻线圈中自感电动势为零
B.时间内LC振荡电路内的电流为逆时针
C.中某时刻与图乙状态相对应
D.图乙中电容器极板间电场能逐渐减小
第II卷(非选择题)
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题
12.(1)麦克斯韦的电磁理论主要有两个基本观点是 , 。
(2)在探究磁场产生电流的条件时,做了下面实验:由线圈,电流表构成的闭合回路。磁场提供:条形磁铁。请填写观察到现象
电流表的指针(偏转或不偏转)
条形磁铁插入线圈过程
条形磁铁静止在线圈中
条形磁铁从线圈中抽出过程
13.目前电能都是通过电网采用有线方式传输的,人们一直梦想能无线传输电能,梦想在日常生活中实现无线充电,甚至不用电池。现在,一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展,也许,人类的这一梦想不久就能实现。
(1)实现无线传输能量,涉及能量的 、传播和接收。
(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔,以无线电波的形式将电能输送到指定地点,但一直没有在应用层面上获得成功,其主要原因是这类无线电波 。
A.在传输中很多能量被吸收 B.在传播中易受山脉阻隔
C.向各个方向传输能量 D.传输能量易造成电磁污染
(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能,接收器获得的功率P和它到天线塔的距离R相关,实验测得P和R的部分数据如下表:
1 2 4 5 x 10
1600 400 100 y 25 16
①上表中的 , 。
②根据表中的数据可归纳出P和R之间的数值关系式为 。
(4)为研究无线传输电能,某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置,在短距离内点亮了灯泡如图所示,实验测得,接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%。
①若用该装置给充电功率为10W的电池充电,则损失的功率为 。
②若把甲线圈接入电压为220V的电源,测得该线圈中的电流为。这时,接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光,则此灯泡的功率为 。
(5)由于在传输过程中能量利用率过低,无线传输电能还处于实验阶段,为早日告别电线,实现无线传输电能的工业化,还需要解决一系列问题,请提出至少两个问题 。
评卷人得分
四、解答题
14.什么叫调制?调制分为哪两种方式?
15.在LC振荡电路中,线圈L的自感系数为30μH,可调电容器C的可调范围为1.2~270pF。求振荡电路的频率范围。
16.科学技术是一把双刃剑。电磁波的应用也是这样,它在使人类的生活发生日新月异变化的同时也存在副作用——电磁污染,频率超过的电磁波的强度足够大时就会对人体构成威胁。按照有关规定,人体所受的电磁辐射强度(即单位时间内垂直通过单位面积的电磁波的能量)不得超过某一规定值。已知某无线通信设备发射电磁波的功率为P,设该通信设备向四面八方均匀地发射电磁波,且电磁波在传播过程中无能量损失。由数学知识可知,球面的面积(式中r为球半径),球半径与球面总是垂直的。根据上述资料,可估算出人体到该通信设备发射电磁波处的安全距离至少应为多少时,人体所受的电磁辐射强度才不会超过规定值?
(
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) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
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(
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) (
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
) (
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)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
解析:红外线最显著的特性是热效应,测量仪工作时利用的电磁波是红外线,而不是紫外线、X射线和γ射线。
答案:A
2.C
解析:AB.开关S处于闭合状态时,电流稳定时,L电阻可忽略,电感线圈中没有感应电流,此时电感线圈不分压,C与L并联,故电容器a板和b板的电势相等,AB错误;
CD.断开电键后的瞬间,L阻碍通过它电流的减小,将存储的磁场能释放,为电容器充电,此过程线圈的磁场能减小,电容器的电场能增加,C正确,D错误。
答案:C。
3.B
解析:A.电磁波是横波,机械波既有横波又有纵波,故A项错误;
B.机械波只能在介质中传播,而电磁波可以在真空中传播,故B项正确;
C.机械波和电磁波都能产生多普勒效应,故C项错误;
D.机械波的传播需要介质,不能在真空中传播,故D项错误。
答案:B。
4.B
解析:AB.根据已知条件可知,连接电容器的导线具有向上的电流,电容器电场方向向上,故电容器正在充电,所以电流逐渐减小,故A错误,B正确;
C.充电过程中电容器电荷量越来越多,所以电场强度越来越大,故C错误;
D.根据右手定则,电容器中感生磁场的方向为逆时针(俯视)方向,故D错误。
答案:B。
5.B
解析:A.奥斯特发现了电流的磁效应,A错误;
B.法拉第创造性地用“电场线”“磁感线”来形象的描述电场和磁场,B正确;
C.根据麦克斯韦电磁场理论,磁场变化时会在空间激发一种电场,电场可能变化,也可能不变,C错误;
D.多普勒发现波源与观察者相互靠近或远离时,接收到的波的频率会发生变化,而若运动方向与波的传播方向垂直时,接收到的频率不变,比如观察者绕着波源做匀速圆周运动,接受到的频率不变,D错误。
答案:B。
6.A
解析:A.麦克斯韦预言电磁波存在,赫兹用实验证实了电磁波的存在,故A正确;
B.雷达探测物体的基本原理是利用了电磁波的反射现象,,故B错误;
C.验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质产生发光效应进行防伪的,故C错误;
D.均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,故D错误。
答案:A。
7.D
解析:根据线圈中磁场的方向可判断线圈中电流方向由下到上,根据电容器中电场线判断上极板为正,则此时电容器极板上的电荷量正在增大,电容器正在充电,电流正在减小,感应电动势正在增加,磁场能正在向电场能转化,ABC错误,D正确。
答案:D。
8.AC
解析:(1)电源的作用是使阴极发出电子,可用低压交流电源,也可用直流电源(蓄电池);电源的作用是加速电子,让电子获得很高的能量去轰击对阴极,使阴极发出X射线,因而电源应为高压直流电源,且右端为电源的正极,A正确;
(2)射线D是高速电子流,而F是高速电子流打在对阴极上的金属原子中的内层电子受到激发跃迁而产生的x射线,B、D错误,C正确;
故本题选AC.
点拨:电源的作用是使阴极发出电子,可用低压交流电源,也可用直流电源(蓄电池),射线D是电子流.电源的作用为加速电子,应为高压直流电源;射线D是高速电子流,而射线F是高速电子流打在对阴极上的金属原子中的内层电子受到激发跃迁而产生的x射线.
9.AD
解析:A.奥斯特在一次实验中发现通电直导线能够使小磁针发生偏转,揭示了电磁关系的新篇章,A正确;
B.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系,纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析以后总结得出了法拉第电磁感应定律,B错误;
C.为了纪念安培对物理学的贡献,人们将磁场对电流的作用力命名为“安培力”,并用左手定则来判断“安培力”的方向,C错误;
D.麦克斯韦提出了电磁波理论和假设,赫兹通过实验验证了电磁波的存在,D正确。
答案:AD。
10.BCE
解析:A.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有横波,A错误;
B.干涉和衍射现象是波特有的现象,机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象,B正确;
C.媒质中质点都做受迫振动,其振动周期等于波源的振动周期,C正确;
D.在双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,根据公式
红光的波长比绿光的波长大,则相邻干涉条纹间距变宽,D错误;
E.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,E正确。
答案:BCE。
11.BC
解析:A.时刻回路中电流为零,电流的变化率达到最大,线圈中自感电动势最大,故A错误;
B.时间内电容器放电,且上极板带正电,所以LC振荡电路内的电流为逆时针,故B正确;
CD.时间内电容器充电,且上极板带负电,所以LC振荡电路内的电流为逆时针,根据安培定则可知L中磁场方向向上,所以中某时刻与图乙状态相对应,此时电容器极板间电场能逐渐增大,故C正确,D错误。
答案:BC。
12. 变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 偏转 不偏转 偏转
解析:(1)[1][2]麦克斯韦电磁场理论的核心思想是∶变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。
(2)[3][4][5]条形磁铁插入线圈过程有磁通量的变化会产生感应电流,电流表偏转;条形磁铁静止在线圈中无磁通量的变化不会产生感应电流,电流表不偏转;条形磁铁从线圈中抽出过程有磁通量的变化会产生感应电流,电流表偏转。
考点:本题考查了麦克斯韦的电磁理论、探究感应电流的产生
13. 发射 C 8 64 15 仪器体积过大,对人体有伤害、传输距离太短等
解析:(1[1]无线传输能量主要涉及能量的发射、传播和接收。
(2)[2]电磁波在传播过程中向各个方向传输的能量是均等的,因此在实际应用中受到限制。
C正确。
(3)[3]由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为
当时
即表中
[4] 由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为
所以当时,求得,因此表中
[5] 由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为
(4)[6]设输入甲线圈的功率为,乙线圈中用电器获得的功率为,由题意
则损失的功率
[7]由
可知,甲线圈的电功率
乙线圈中用电器获得的功率
因此灯泡的功率
(5)[8]因为在无线传输过程中,电磁波向各个方向的传播是均等的,无法有效地控制方向,为了更多地接收到电磁波,就需要接收仪器和发射点相距不能太远,且接收器要有很大的体积。同时,向空间辐射较多的电磁波对人体有伤害。
14.调制是指把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程;
信号的调制方式有调幅信号和调频信号,调幅信号是信号的振幅随声音、图象等信号而改变,调频信号是电磁波的频率随着声音、图象等信号而改变;由于频率不会衰减,故调频信号抗干扰能力强.
解析:调制是指把声音、图象等信号加载到高频电磁波上的过程;信号的调制方式有调幅信号和调频信号,调幅信号是信号的振幅随声音、图象等信号而改变,调频信号是电磁波的频率随着声音、图象等信号而改变;由于频率不会衰减,故调频信号抗干扰能力强.
点拨:本题考查了信号的调制过程及其分类,要明确一种是调整频率;另一种是调整振幅;根据名字进行记忆即可.
15.
解析:根据LC振荡电路的频率公式
故此振荡电路的频率范围是
16.
解析:设人到发射电磁波处的距离为r.以发射电磁波处为球心,以r为半径作一球面。若球面上电磁波的辐射强度为,则
所以
即人离波源的距离至少为才是安全区。
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