第4章測評(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.關于在LC振蕩電路的一個周期的時間內,下列說法正確的是()①磁場方向改變一次②電容器充、放電各一次③電場方向改變兩次④電場能向磁場能轉化完成兩次A.①② B.②③④ C.③④ D.①③④2.在真空中傳播的電磁波,當它的頻率增大時,它的傳播速度及其波長()A.速度不變,波長減小B.速度不變,波長增大C.速度減小,波長變大D.速度增大,波長不變3.(2023重慶南開中學開學考試)下列關于電磁場的說法正確的是()A.麥克斯韋提出電磁場理論并預言了電磁波的存在B.振蕩頻率越低,電磁波越容易發射和接收C.電磁波在真空中傳播時的電場強度E與磁感應強度B互相平行D.可見光的波長為400~760nm,其中紅光的波長較短,紫光的波長較長4.關于電磁波的傳播速度,以下說法正確的是()A.電磁波的頻率越高,傳播速度越大B.電磁波的波長越長,傳播速度越大C.電磁波的能量越大,傳播速度越大D.所有的電磁波在真空中的傳播速度都相等二、多項選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分,每小題有多項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。5.電磁波廣泛應用在現代醫療中。下列屬于電磁波應用的醫用器械有()A.殺菌用的紫外燈B.拍胸片的X光機C.治療咽喉炎的超聲波霧化器D.檢查血流情況的“彩超”機6.下列說法正確的是()A.均勻變化的電場周圍產生均勻變化的磁場,均勻變化的磁場周圍產生均勻變化的電場B.只要空間某個區域有振蕩的電場或磁場,就能產生電磁波C.電磁波必須依賴于介質傳播D.電磁波中每一處的電場強度和磁感應強度總是互相垂直,且與波的傳播方向垂直7.目前雷達發射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內。下列關于雷達和電磁波的說法正確的是()A.真空中上述雷達發射的電磁波的波長范圍在0.3m至1.5m之間B.電磁波是由恒定不變的電場或磁場產生的C.測出從發射電磁波到接收反射波的時間間隔可以確定雷達和目標的距離D.波長越短的電磁波,直線傳播性能越強8.無線充電是比較新穎的充電方式。如圖所示,電磁感應式無線充電的原理與變壓器類似,通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈,利用產生的磁場傳遞能量。當充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后,就會在鄰近的受電線圈中感應出電流,最終實現為電池充電。在充電過程中()A.送電線圈中電流產生的磁場呈周期性變化B.受電線圈中感應電流產生的磁場恒定不變C.送電線圈和受電線圈通過互感現象實現能量傳遞D.和基座無需導線連接,這樣傳遞能量沒有損失三、非選擇題:共60分。考生根據要求作答。9.(4分)利用熒光燈的頻閃效應可以測定轉速,現有大功率振蕩器的LC回路,其電容為1μF,電感為400π2H,將它的振蕩電流接到熒光燈上使之正常發光,在熒光燈照射下讓一互成120°角的三葉扇轉速由零緩慢增加,當第一次發現三葉片像靜止不動時,此時風扇的轉速是10.(4分)通過電容器電容的變化來檢測容器內液面高低的儀器原理圖如圖所示,容器中裝有導電液體,是電容器的一個電極,中間的導電芯柱是電容器的另一個電極,芯柱外面套有絕緣管作為電介質,電容器的這兩個電極分別用導線與一個線圈的兩端相連,組成LC振蕩電路,根據其振蕩頻率的高低(用與該電路相連的頻率計顯示)就可知道容器內液面位置的高低,如果頻率計顯示該振蕩電路的振蕩頻率變大了,則液面(選填“升高”或“降低”);容器內的導電液體與大地相連,若某一時刻線圈內磁場方向向右,且正在增強,則此時導電芯柱的電勢正在(選填“升高”或“降低”)。

11.(5分)如圖所示的LC振蕩回路中振蕩電流的周期為2×102s。自振蕩電流沿逆時針方向達到最大值時開始計時,當t=3.4×102s時,電容器正處于(選填“充電”“放電”“充電完畢”或“放電完畢”)狀態。這時電容器的上極板(選填“帶正電”“帶負電”或“不帶電”)。

12.(7分)現有甲、乙兩個光源,一個能產生紅外線,一個能產生紫外線,但是光源上無任何標志,小明為了區分它們,就取來一張100元的鈔票,發現當鈔票放在甲燈下時,鈔票上顯出閃亮的熒光印記,放在乙燈下鈔票很快變熱,但是不能看出熒光標記。(1)由小明的實驗可知甲燈為燈,乙燈的光具有。

(2)如圖(b)所示,他又用紫外線燈照射一塊透明玻璃,調整透明玻璃的位置和角度,看到鈔票上的“100”字樣再次發光。這表明紫外線能被透明玻璃。

(3)如圖(c)所示,他把這塊透明玻璃放在紫外線燈和鈔票之間,讓紫外線燈正對玻璃照射,在另一側無論怎樣移動鈔票,“100”字樣都不發光。他這次實驗是為了探究。

13.(10分)如圖所示,線圈L的自感系數為25mH,電阻為零,電容器C的電容為40μF,燈泡D的規格是“4V2W”。開關S閉合后,燈泡正常發光,S斷開后,LC中產生振蕩電流。若從S斷開開始計時,求:(1)當t=π2×103(2)當t=π×103s時,LC回路中的電流。14.(12分)飛機失事后,為了分析事故的原因,必須尋找黑匣子,而黑匣子在30天內能以37.5kHz的頻率自動發出信號,人們就可利用探測儀查找黑匣子發出的電磁波信號來確定黑匣子的位置。那么黑匣子發出的電磁波波長是多少?若接收電路是由LC電路組成的,其中該接收裝置里的電感線圈的自感系數L=4.0mH,此時產生電諧振的電容為多大?15.(18分)某雷達工作時,發射電磁波的波長λ=20cm,每秒脈沖數n=5000,每個脈沖持續時間t=0.02μs。求:(1)該電磁波的頻率;(2)此雷達的最大偵察距離。

第4章測評1.C在一個振蕩周期內,電場、磁場方向改變兩次,電場能、磁場能轉化兩次;電容器充、放電各兩次,故C正確。2.A電磁波在真空中的傳播速度始終為3×108m/s,與頻率無關;由c=λf,波速不變,頻率增大,波長減小,故選項B、C、D錯誤,選項A正確。3.A麥克斯韋提出電磁場理論并預言了電磁波的存在,A正確;振蕩頻率越高,電磁波越容易發射和接收,B錯誤;電磁波在真空中傳播時的電場強度E與磁感應強度B互相垂直,C錯誤;可見光的波長為400~760nm,其中紅光的波長較長,紫光的波長較短,D錯誤。4.D以光為例,光在真空中無論是哪種頻率,其傳播速度都相等,D正確。當光進入介質時,傳播速度發生變化,不同頻率的光其傳播速度不同,故電磁波在介質中的傳播速度與介質和頻率有關。A、B、C錯誤。5.AB紫外線、X射線都是電磁波,選項A、B正確;超聲波屬于機械波,不是電磁波,選項C、D錯誤。6.BD只有變化的電場(磁場)周圍才能產生磁場(電場),并且均勻變化的電場(磁場)周圍產生的磁場(電場)是穩定的,A錯誤;只要空間某個區域有振蕩的電場或磁場,電磁場就能由近及遠地傳播,形成電磁波,B正確;電磁波是周期性變化的電場與磁場交替激發由近及遠傳播的,所以傳播不需要介質,C錯誤;變化的電場與變化的磁場共同產生電磁場,電磁波的電場強度與磁感應強度總是相互垂直的,且與傳播方向垂直,D正確。7.ACD根據λ=cf,電磁波頻率在200MHz至1000MHz的范圍內,則電磁波的波長范圍在0.3m至1.5m之間,故A正確。電磁波的產生是依據麥克斯韋的電磁場理論,變化的磁場產生電場,變化的電場產生磁場,B錯誤。雷達是利用電磁波的反射原理,波長越短,直線傳播性能越強,雷達和目標的距離x=12c·Δ8.AC送電線圈相當于變壓器原線圈,受電線圈相當于變壓器副線圈,是互感現象,送電線圈接交變電流,受電線圈也產生交變電流,所產生的磁場呈周期性變化,A、C正確,B錯誤;由于沒有閉合鐵芯,傳遞能量過程中有能量輻射,D錯誤。9.解析振蕩電流在一個周期內有兩次峰值,因此熒光燈在一個周期內閃光兩次,閃光的時間間隔為T2,則t=T2=πLC=150s,而θ=ωt=2π答案5010.解析根據頻率公式f=12πLC可知,若使振蕩頻率變大,則電容C減小;由C=ε答案降低升高11.解析振蕩電路在一個周期內,經歷放電→充電→放電→充電四個過程,每一個過程歷時T4。當振蕩電流以逆時針方向達到最大時,電容器上極板剛放電完畢。由于時間t=3.4×102s=1.7T,根據電磁振蕩的周期性特點,此時刻狀態與開始計時后經過t'=0.7T答案充電帶正電12.解析(1)由小明的實驗可知甲燈為紫外線燈,乙燈的光具有熱效應。(2)如題圖(b)所示,用紫外線燈照射一塊透明玻璃,調整透明玻璃的位置和角度,看到鈔票上的“100”字樣再次發光,這表明紫外線能被透明玻璃反射。(3)通過上面的探究可知紫外線可使熒光物質發光,當用玻璃擋住紫外線的傳播路徑時,另一側的熒光物質不發光,說明紫外線不能透過玻璃,這是為了探究紫外線能否透過玻璃。答案(1)紫外線熱效應(2)反射(3)紫外線能否透過玻璃13.解析由T=2πLC知T=2π25×10-3×40×(1)t=π2×103s=14T,斷開開關S時,電流最大,經(2)t=π×103s=T2,此時電流亦為最大,與沒有斷開開關時的電流大小相等,則I=PU=2W答案(1)正電荷(2)0.5A14.解析由公式c=λf得λ=cf再由公式f=12C=14π2f2L=答案8000m4.5×109F15.解析(1)電磁波在空氣中傳播的速度一般認為等于真空中光速c=3×108m/s