第四节电磁波及其应用专题练习 Word版含答案

高中物理电磁现象与电磁波-第四节电磁波及其应用专题练习
一、单选题
1.按照麦克斯韦理论，以下说法正确的是（?? ）
A.?恒定的电场周围产生恒定的磁场????????????????????????? B.?恒定的磁场周围产生恒定的电场
C.?均匀变化的电场周围产生稳定的磁场??????????????????D.?均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
2.要有效地发送低频电信号，必须把低频电信号附加在高频载波上，这个过程在电磁波的发射过程中叫做（?? ）
A.?调谐?????????????????????????????????????B.?解调?????????????????????????????????????C.?调制?????????????????????????????????????D.?检波
3.由核反应产生，且属于电磁波的射线是（??? ）
A.?α射线????????????????????????????????B.?γ射线????????????????????????????????C.?X射线????????????????????????????????D.?阴极射线
4.电磁波在空气中传播的速度是 3.00×108m/s ，某广播电台发射的电磁波频率为1161kHz，其波长最接近于 ( 　　 )
A.???????????????????????B.???????????????????????C.???????????????????????D.?
5.许多老人散步时，手里拿着带有天线的收音机，这根天线的主要功能是（??? ）
A.?接收电磁波?????????????????????????B.?发射电磁波?????????????????????????C.?接收声波?????????????????????????D.?发射声波
6.下列关于电磁波的说法中不正确的是(　　)
A.?麦克斯韦预言了电磁波的存在?????????????????????????????B.?赫兹证实了电磁波的存在
C.?电磁波的传播需要介质??????????????????????????????????????? D.?真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c＝λf
7.在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6 V，内阻约为0.5 Ω，电流表的内阻为0.5 Ω，电压表的内阻为6 kΩ。为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的（? ）
A.??????????B.??????????C.??????????D.?
8.在“测定电源电动势和内阻”的实验中，为使实验效果明显且不损坏仪器，应选择下列哪种电源较好（? ）
A.?内阻较大的普通干电池??????B.?内阻较小的普通蓄电池??????C.?小型交流发电机??????D.?小型直流发电机
9.下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是（? ）
A.?测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和r??????????
B.?多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值
C.?测出多组I、U的数据，画出U-I图象，再根据图象求E、r??????????
D.?多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r
10.如图所示，在用一只电压表和两个定值电阻测定电源电动势和内阻的实验中，由于未考虑电压表内阻，其测量值E和r与真实值E0和r0相比较，正确的是（? ）
A.?EE0 ， r>r0??????????????????D.?E>E0 ， r11.如图，电路为欧姆表原理图，电池的电动势E=1.5V，G为电流表，满偏电流为200μA．当调好零后，在两表笔间接一被测电阻Rx时，电流表G的指针示数为50μA，那么Rx的值为（?? ）
A.?7.5 kΩ????????????????????????????????B.?22.5 kΩ????????????????????????????????C.?15 kΩ????????????????????????????????D.?30 kΩ
12.两只电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装而成的，V2的量程为5V，V1的量程为15V，为了测量15﹣20V的电压，把V1、V2串联起来使用，在这种情况下（?? ）
A.?V1和V2两表指针偏转角相等 B.?V1和V2读数相等
C.?V1和V2的读数之比不等于电压表的内阻之比D.?V1和V2的指针偏转角度之比等于两个电压表的内阻之比
二、填空题
13.如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，将磁铁插入螺线管的过程中穿过线圈的磁通量________（填“增大”、“减小”或“不变”），电流表指针将________（填“不动”或“偏转”）．
14.用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻，按图所示连接电路，实验时先闭合S1 ， 从电压表中读得U1＝2 V，再闭合S2 ， 改变电阻箱的电阻，当R＝24 Ω时，U2＝1 V，由上述数据可知，该电池的电动势E＝________，内阻r＝________。
15.一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=50μA，表头电阻Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=1mA的电流表，应并联的电阻阻值为________Ω，若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10V的电压表，应再串联一个阻值为________Ω的电阻．（结果保留四位有效数字）
16.一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig=5mA，表头电阻Rg=1kΩ，若改装成量程为Im=1A的电流表，应再________（填“串联”或“并联”）一个阻值为________Ω的电阻；若改装成量程为U=15V的电压表，应再________（填“串联”或“并联”）一个阻值为________Ω的电阻．
三、综合题
17.如图所示的电路中，电池的电动势E＝5 V，内阻r＝10 Ω，固定电阻R＝90 Ω，R0是可变电阻。在R0由0增加到400 Ω的过程中，求：
（1）可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率；
（2）电池的内阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和。
18.电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力。
（1）调节两金属板间的电势差u，当u=U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动，则该油滴所带电荷量q为多少?
（2）若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差u=U时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量Q。
19.2003年10月16日我国成功发射了“神州五号”载人飞船，这标志着我国的航天航空事业居于世界前列．
（1）如图是A“神州五号”的火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行发射，若该火箭起飞时质量为2.02×105kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞的加速度大小为________，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力和火箭质量的变化，火箭起飞后经________s飞离发射塔．
（2）为了转播发射实况，我国科技工作者在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能听到和收看实况，必须通过在山顶的转发站来转发________（填无线电广播信号或电视信号），这是因为________．
参考答案
1.【答案】 C
【解析】A．恒定的电场周围不会产生磁场，所以A不符合题意；
B．恒定的磁场周围周期不会产生电场，所以B不符合题意；
C．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，所以C符合题意；
D．均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，所以D不符合题意。
故答案为：C。
2.【答案】 C
【解析】要有效地发送低频电信号，必须把低频电信号附加在高频载波上，此过程叫做调制，有调频与调幅之分；逆过程叫做解调；
故答案为：C．
3.【答案】 B
【解析】由核反应产生，且属于电磁波的射线是γ射线；α射线和阴极射线都不是电磁波；X射线是电磁波，但不是由核反应产生；
故答案为：B.???
4.【答案】 B
【解析】根据 c=λf 得： λ=cf=3×108m/s1161×103Hz≈2.58×102m ，所以收音机接收这个电台时调谐的波长最接近于 2.6×102m ，B符合题意。
故答案为：B。
5.【答案】 A
【解析】收音机的天线是接收空间电磁波的装置，不能接收声波；收音机不能发射电磁波，更不能直接发射声波；A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
6.【答案】 C
【解析】电磁波的传播不需要介质，C不符合题意，
故答案为：C
7.【答案】 A
【解析】电流表的内阻与电源的内阻差不多，采用电流表外接法。B图测的实际上是电源内阻和电流表内阻之和，误差较大，故选A、D图不符合题意，C图无法测出，故A符合题意。
故答案为：A。
8.【答案】 A
【解析】为了使电路中路端电压变化比较明显，应使用内阻较大的干电池，故A符合题意。
故答案为：A。
9.【答案】 C
【解析】A中只测两组数据求出E、r，偶然误差较大；B中计算E、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；D中分别求I、U的平均值是错误的做法。故C符合题意。
故答案为：C。
10.【答案】 A
【解析】本题的实验中，电压表与电源并联，实验测得的是二者并联后的电动势和内阻。由于电压表内阻不可能是无限大，外电路断路时电压表两端电压略小于电动势，则E故答案为：A。
11.【答案】 B
【解析】解：欧姆表内阻：R内= EIg = 1.5200×10-6 =7500Ω，
待测电阻阻值：RX= EI ﹣R内= 1.550×10-6 ﹣7500=22500Ω=22.5KΩ；
故选：B．
12.【答案】 A
【解析】解：A、两电压表串联，流过两表头的电流相等，则两电压表指针偏转角度相等，故A正确；
B、两电压表串联，流过它们的电流相等而电压表内阻不同，电压表两端电压不同，电压表示数不同，故B错误；
C、通过两电压表的电流相同，由欧姆定律可知，V1和V2的读数之比等于电压表的内阻之比，故C错误；
D、由于串联电流相等，故表头偏转角度相同，V1和V2的指针偏转角度之比与电压表内阻无关，故D错误；
故选：A．
13.【答案】 增大；偏转
【解析】磁铁插入螺线管的过程中，通过闭合回路的磁通量增加，产生感应电流，则电流表指针发生偏转。
故答案为：增大，偏转。
14.【答案】2 V；4 Ω
【解析】由题意可知，电压表内阻为高阻值，则在先闭合S1时，U1＝E＝2 V；当再闭合S2且R＝24 Ω，U2＝1 V时，I＝ ＝ ?A，由闭合电路电压关系有U内＝E－U2＝1 V。则 ＝24 Ω。
15.【答案】52.63；9950
【解析】解：把电流表改装成大量程电流表，需要并联电阻阻值：
R= IgRgI-Ig = 50×10-6×10000.001-50×10-6 ≈52.63Ω，
把电流表改装成电压表，需要串联电阻的阻值：
R′= UI ﹣ IgRgI = 100.001 ﹣ 50×10-6×10000.001-50×10-6 =9950Ω；
故答案为：52.63；9950．
16.【答案】并联；5；串联；2000
【解析】解：把灵敏电流计改装成1A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：R= IgRgIm-Ig = 0.005×10001-0.005 ≈5Ω；
把灵敏电流计改装成15V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：R= UIg ﹣Rg= 150.005 ﹣1000=2000Ω；
故答案为：并联，5，串联，2000．
17.【答案】 （1）解：可变电阻R0上消耗的热功率
P1＝I2R0＝（ ER+R0+r ）2R0＝ 25R0(R0+100)2 ＝ 25(R0-100)2R0+400
由上式可知，当R0＝100 Ω时，
电阻R0上消耗功率最大为
Pm＝ 25400 ?W＝ 116 ?W。
（2）解：r和R上消耗的热功率之和
P2＝I2（R＋r）＝ 25R0(R0+100)2 ×100
由上式可知，R0最大时，P2最小。
即当R0＝400 Ω时，
电池的内阻和固定电阻上消耗功率的最小值为
P2 min＝ 25(400+100)2 ×100 W＝0.01 W。
【解析】此题属于典型题型，需引起注意，此题采用串联方式进行实验，电流处处相等，考查闭合回路欧姆定律的理解，利用热功率公式建立方程进行求解。
18.【答案】 （1）解:由平衡条件知m1g= U0d q
解得q= m1gdU0
（2）解:若Q为正电荷，根据牛顿第二定律有m2g+ UQd =m2a，且d= 12 at2
由以上两式解得Q= m2dU（2dt2-g）
若Q为负电荷，根据牛顿第二定律有m2g- UQd =m2a，又d= 12 at2
由以上两式解得Q= m2dU（g-2dt2）
【解析】电荷在匀强电场中的运动时的平衡条件是重力等于电场力，当电荷做匀加速运动时根据牛顿第二定律合外力等于重力和电场力之和。
19.【答案】 （1）3.81m/s2；7.25
（2）电视信号；电视信号波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射
【解析】①对火箭运用牛顿第二定律，有：
F﹣mg=ma
解得a=3.81m/s2
再根据
得t=7.25s．
②发生明显衍射的条件是波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.556m，容易被挡住；传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，容易衍射；
故答案为：（1）3.81m/s2 ， 7.25；（2）电视信号； 电视信号波长短，沿直线传播，受山区阻挡，不易发生衍射．