2019-2020年高中物理第3章電磁振蕩電磁波階段質(zhì)量檢測(cè)教科版.doc

2019-2020年高中物理第3章電磁振蕩電磁波階段質(zhì)量檢測(cè)教科版一、選擇題(共8小題，每小題6分，共48分。每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，全選對(duì)得6分，選不全得3分，錯(cuò)選不得分)1為了測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲(chǔ)罐中，電容器可通過(guò)開(kāi)關(guān)S與線圈L或電源相連，如圖1所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí)，由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生的周期T2的振蕩電流。當(dāng)罐中液面上升時(shí)()圖1A電容器的電容減小B電容器的電容增大CLC回路的振蕩頻率減小 DLC回路的振蕩頻率增大解析：選BC當(dāng)罐中的液面上升時(shí)，電容器極板間的介電常數(shù)變大，由平行板電容器的電容公式知，電容增大，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由LC回路周期公式知，振蕩周期增大，振蕩頻率減小，則選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。2. 對(duì)于機(jī)械波和電磁波的比較，下列說(shuō)法中正確的是()A它們都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象B它們?cè)诒举|(zhì)上是相同的，只是頻率不同而已C它們可能是橫波，也可能是縱波D機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，跟頻率無(wú)關(guān)；而電磁波的傳播速度與介質(zhì)無(wú)關(guān)，只與頻率有關(guān)解析：選A機(jī)械波和電磁波都具有波共有的特性，但它們有本質(zhì)的區(qū)別，它們的產(chǎn)生、傳播條件等都不同，電磁波是橫波，機(jī)械波有橫波和縱波，故A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，而電磁波在真空中傳播速度相同，在不同介質(zhì)中傳播速度不同，傳播速度與介質(zhì)及頻率均有關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)B變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)C在振蕩的電場(chǎng)周?chē)臻g產(chǎn)生振蕩的磁場(chǎng)D開(kāi)放的振蕩電路產(chǎn)生的電磁波能傳到更大的范圍解析：選A根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知穩(wěn)定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)，A錯(cuò)，B、C對(duì)；要有效地發(fā)射電磁波需采用開(kāi)放電路，D對(duì)。4長(zhǎng)時(shí)間的太陽(yáng)風(fēng)暴，如2012年9月22日出現(xiàn)的約90 s的太陽(yáng)風(fēng)暴，其破壞力遠(yuǎn)超過(guò)“卡特里娜”颶風(fēng)。太陽(yáng)風(fēng)暴襲擊地球時(shí)，不僅會(huì)影響通信，威脅衛(wèi)星，而且會(huì)破壞臭氧層。臭氧層作為地球的保護(hù)傘，是因?yàn)槌粞跄芪仗?yáng)風(fēng)暴輻射中()A波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光 B波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)光C波長(zhǎng)較短的紫外線 D波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線解析：選C臭氧層的主要作用就是吸收由太陽(yáng)射向地球的紫外線，從而對(duì)地球上的動(dòng)植物起保護(hù)作用。5在LC振蕩電路中，電容器的帶電量隨時(shí)間變化的圖像如圖2所示，在1106 s到2106 s內(nèi)，電容器的充(或放)電過(guò)程及因此產(chǎn)生的電磁波的波長(zhǎng)為 ()圖2A充電過(guò)程，波長(zhǎng)為1 200 mB充電過(guò)程，波長(zhǎng)為1 500 mC放電過(guò)程，波長(zhǎng)為1 200 mD放電過(guò)程，波長(zhǎng)為1 500 m解析：選A由圖像可知，在1106 s到2106 s內(nèi)，電容器帶電量增大，屬充電過(guò)程，產(chǎn)生的電磁波周期T4106 s，波長(zhǎng)cT31084106 m1 200 m，A正確。6如圖3所示，it圖像表示LC振蕩電路的電流隨時(shí)間變化的圖像，在t0時(shí)刻，回路中電容器的M板帶正電。在某段時(shí)間里，回路的磁場(chǎng)能在減小，而M板仍帶正電，則這段時(shí)間是圖像中()圖3AOa段 Bab段Cbc段 Dcd段解析：選D由圖像知t0時(shí)，電容器開(kāi)始放電，又M極板帶正電，結(jié)合it圖像可知，電流以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍虼诉@段時(shí)間內(nèi)，電流為負(fù)，且正在減小，符合條件的只有圖像中的cd段，故只有D正確。7如圖4所示，兩平行金屬板A、B與一線圈組成一理想的LC振蕩電路，E為電源，當(dāng)開(kāi)關(guān)S從1撥向2的同時(shí)有一電子恰從中央線飛入AB間，則電子()圖4A可能從b點(diǎn)飛出 B可能從O點(diǎn)飛出C可能從a點(diǎn)飛出 D飛出時(shí)動(dòng)能一定增大解析：選BC當(dāng)S接1時(shí)，金屬板A帶正電，當(dāng)S由1撥向2的時(shí)候，在0時(shí)間內(nèi)電子在電場(chǎng)力作用下向A板加速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間內(nèi)電子向A板減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)在豎直方向上的速度減到0后，由于對(duì)稱(chēng)，在T時(shí)間內(nèi)電子又回到中央線，在一個(gè)周期內(nèi)電子飛出時(shí)可能從a點(diǎn)飛出，在一個(gè)周期以后，電子在豎直方向上又向A板運(yùn)動(dòng)，所以電子不可能從b點(diǎn)飛出，如果電子在平行板中運(yùn)動(dòng)時(shí)間恰好等于振蕩周期的整數(shù)倍時(shí)，電子可能從O點(diǎn)飛出，當(dāng)電子從O點(diǎn)飛出時(shí)，動(dòng)能不變，所以D不對(duì)。8如圖5所示，內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口直徑的帶正電的小球，以速率v0沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。若在此空間突然加上方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比增加的變化磁場(chǎng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球帶電量不變，那么()圖5A小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力一定不斷增大B小球受到的磁場(chǎng)力一定不斷增大C小球先沿逆時(shí)針?lè)较驕p速運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后再沿順時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng)D磁場(chǎng)力對(duì)小球一直不做功解析：選CD玻璃環(huán)處在均勻變化的磁場(chǎng)空間，所以感應(yīng)出的穩(wěn)定電場(chǎng)對(duì)帶正電的小球做功使小球先逆時(shí)針減速運(yùn)動(dòng)后再順時(shí)針加速運(yùn)動(dòng)，但磁場(chǎng)力時(shí)刻與小球圓周運(yùn)動(dòng)線速度垂直，所以對(duì)小球不做功。小球在水平面內(nèi)沿軌道半徑方向受兩個(gè)力作用：環(huán)的擠壓力FN和磁場(chǎng)的洛倫茲力F洛Bqv0，而且兩個(gè)力的矢量和時(shí)刻等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力?？紤]到小球速度大小的變化以及磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，擠壓力FN和磁場(chǎng)的洛倫茲力F洛不一定始終在增大。二、非選擇題(共4小題，共52分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9(12分)早期電視機(jī)接收的頻道為112頻道(48.5223 MHz)，全頻道電視機(jī)所接收的頻道除112頻道外，還包括1356頻道(470862 MHz)，則早期電視機(jī)和全頻道電視機(jī)所接收的無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍分別為多少。解析：由vf得 代入數(shù)據(jù)得 1 m1.35 m。2 m6.19 m。則早期電視機(jī)所接收的波長(zhǎng)范圍為1.356.19 m。同理可計(jì)算出f3862 MHz時(shí)3 m0.35 m。則全頻道電視機(jī)所接收的波長(zhǎng)范圍 0.356.19 m。答案：1.356.19 m0.356.19 m10(12分)利用熒光燈的頻閃效應(yīng)可以測(cè)定轉(zhuǎn)速，現(xiàn)有大功率振蕩器的LC回路，其電容為1 F，電感為 H，將它的振蕩電流接到熒光燈上使之正常發(fā)光，在熒光燈照射下讓一互成120角的三葉電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由零緩慢增加，當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)現(xiàn)三葉片好像靜止不動(dòng)時(shí)，電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是多大？解析：振蕩電流在一個(gè)周期內(nèi)有兩次峰值，因此熒光燈在一個(gè)周期內(nèi)閃光兩次，閃光的時(shí)間間隔為，而第一次看到三葉片不動(dòng)就是在時(shí)間內(nèi)每一葉片均轉(zhuǎn)120和相鄰葉片原位置重合。據(jù)LC振蕩電路的周期公式T2得閃光的時(shí)間間隔tT s0.02 s由t2nt得轉(zhuǎn)速n r/s r/s1000 r/min。答案：1000 r/min11(14分)某雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)20 cm，每秒脈沖數(shù)n5 000，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t0.02 s，問(wèn)電磁波的振蕩頻率為多少？最大的偵察距離是多少？解析：電磁波在空氣中的傳播速度可認(rèn)為等于真空中的光速c，由波速、波長(zhǎng)和頻率三者間的關(guān)系可求得頻率，根據(jù)雷達(dá)熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時(shí)間間隔，即可求得偵察距離，為此反射波必須在后一個(gè)發(fā)射波發(fā)出前到達(dá)雷達(dá)接收器，可見(jiàn)，雷達(dá)的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播距離的一半。 由cf，可得電磁波的振蕩頻率f Hz1.5109 Hz 電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播的距離sctc3108 m6104 m 所以雷達(dá)的最大偵察距離ss/23104 m30 km。答案：1.5109 Hz30 km12(14分)生活中經(jīng)常用“呼嘯而來(lái)”形容正在駛近的車(chē)輛，這是聲波在傳播過(guò)程中對(duì)接收者而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn)，無(wú)線電波也具有這種效應(yīng)。測(cè)速雷達(dá)正在向一輛接近的車(chē)輛發(fā)出無(wú)線電波，并接收被車(chē)輛反射的無(wú)線電波，由于車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)，接收的無(wú)線電波頻率與發(fā)出時(shí)不同，利用頻率差f接收f(shuō)發(fā)出就能計(jì)算出車(chē)輛的速度，已知發(fā)出和接收的頻率間關(guān)系為f接收(1)f發(fā)出，式中c是真空中的光速，若f發(fā)出2109 Hz，f接收f(shuō)發(fā)出400 Hz，可知被測(cè)車(chē)輛的速度大小為多少？解析：由題意可得，f接收f(shuō)發(fā)出(1)f發(fā)出f發(fā)出f發(fā)出2109 Hz400 Hz，解得v車(chē)30 m/s。答案：30 m/s