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2019年高中物理 第14章 第1、2節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩檢測(cè)試題 新人教版選修3-4 一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題) 1．(北京市西城區(qū)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期末)根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．變化的電場(chǎng)一定能產(chǎn)生磁場(chǎng) B．變化的磁場(chǎng)一定能產(chǎn)生變化的電場(chǎng) C．恒定的電場(chǎng)一定能產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng) D．恒定的電場(chǎng)一定能產(chǎn)生恒定的電場(chǎng) 答案：A 解析：變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生電場(chǎng)，A正確，B錯(cuò)誤；恒定的電(磁)場(chǎng)，不能產(chǎn)生磁(電)場(chǎng) ，C、D錯(cuò)誤。 2．某電路中電場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖象如下圖所示，能發(fā)射電磁波的電場(chǎng)是哪一種(　　) 答案：D 解析：圖A中電場(chǎng)不隨時(shí)間變化，不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。圖B和C中電場(chǎng)都隨時(shí)間作均勻的變化，只能在周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，也不會(huì)產(chǎn)生和發(fā)射電磁波。圖D中電場(chǎng)隨時(shí)間作不均勻的變化，能在周?chē)臻g產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。而這磁場(chǎng)的變化也是不均勻的，又能產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，從而交織成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體，即形成電磁場(chǎng)，才能發(fā)射電磁波。 3．關(guān)于在LC振蕩電路的一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是(　　) ①磁場(chǎng)方向改變一次 ②電容器充、放電各一次 ③電場(chǎng)方向改變兩次 ④電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化完成兩次 A．①②　　　　　　　 B．②③④ C．③④ D．①③④ 答案：C 解析：在一個(gè)振蕩周期內(nèi)，電場(chǎng)、磁場(chǎng)方向改變兩次，電場(chǎng)能、磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化兩次；電容器充、放電各兩次。故選項(xiàng)C正確。 4．一雷達(dá)站探測(cè)敵機(jī)時(shí)熒光屏上出現(xiàn)的記錄圖象如下圖，A是發(fā)射時(shí)的雷達(dá)探索波的脈沖波形，B是敵機(jī)反射回來(lái)的脈沖波形，則敵機(jī)距雷達(dá)站的距離是(　　) A．9105 m D．4.5105 m C．3105 m D．無(wú)法確定 答案：B 解析：由題圖知兩波形相差310－3s，即敵機(jī)與雷達(dá)站距離為s＝vt＝3108310－3m＝4.5105m，故B正確。 5．要增大如圖所示振蕩電路的頻率，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．減少電容器的帶電荷量 B．將開(kāi)關(guān)S從“1”位置撥到“2”位置 C．在線圈中插入磁鐵棒芯 D．將電容器的動(dòng)片旋出些 答案：BD 解析：根據(jù)公式f＝可知要增大f，必須減小L和C二者之積。C跟電容器的帶電荷量無(wú)關(guān)，減小兩極板的正對(duì)面積、增大兩極板間的距離，從兩極板間抽出電介質(zhì)都可減小電容C，因此，A不正確，D正確。線圈匝數(shù)越少，抽出鐵芯，L越小，可見(jiàn)B正確，C不正確。 6．(綿陽(yáng)南山中學(xué)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期中)下列關(guān)于波的說(shuō)法正確的是(　　) A．波在任何情況下都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 B．多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的 C．不同頻率的兩列波，能形成穩(wěn)定的干涉圖樣 D．機(jī)械波的傳播必須依賴(lài)介質(zhì)，電磁波的傳播不依賴(lài)介質(zhì) 答案：BD 解析：當(dāng)障礙物和孔的尺寸比波長(zhǎng)小，或者差不多的時(shí)候，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫做多普勒效應(yīng)，故B正確；兩列波的頻率相同時(shí)，才能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，故C錯(cuò)誤；機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，故D正確。 二、非選擇題 7.圖為L(zhǎng)C振蕩電路中振蕩電流隨時(shí)間變化的圖象，由圖可知，在OA時(shí)間內(nèi)________能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能，在AB時(shí)間內(nèi)電容器處于________(填“充電”或“放電”)過(guò)程，在時(shí)刻C，電容器帶電荷量________(填“為零”或“最大”)。 答案：電場(chǎng)　磁場(chǎng)　充電　為零 解析：由圖可知，振蕩電流隨時(shí)間做正弦規(guī)律變化。在OA時(shí)間內(nèi)電流增大，電容器正在放電，電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能。在AB時(shí)間內(nèi)電流減小，電容器正在充電。在時(shí)刻C電流最大，為電容器放電完畢瞬間，帶電荷量為零。 8．(物理與日常生活)高壓線向遠(yuǎn)方輸送著大量電能，如果居民的房屋在高壓線下邊不遠(yuǎn)處，對(duì)人會(huì)有影響嗎？ 答案：高壓線中通過(guò)的是三相交流電，每相電流都是按正弦規(guī)律變化的交變電流，這就滿足了產(chǎn)生電磁場(chǎng)的條件，如果人長(zhǎng)期處在較強(qiáng)電磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響。在變壓電站的工作人員都有電磁輻射費(fèi)，這也說(shuō)明電磁輻射對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生不好的作用。 能力提升 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．(物理與生活)甲坐在人民大會(huì)堂臺(tái)前60 m處聽(tīng)報(bào)告，乙坐在家里離電視機(jī)5 m處聽(tīng)電視轉(zhuǎn)播，已知乙所在處與人民大會(huì)堂相距1 000 km，不考慮其他因素，則(空氣中聲速為340 m/s)(　　) A．甲先聽(tīng)到聲音 D．乙先聽(tīng)到聲音 C．甲、乙同時(shí)聽(tīng)到 D．不能確定 答案：B 解析：聲音傳到甲所需時(shí)間為t1＝＝0.176s，傳到乙所需時(shí)間為t2＝＋＝0.018s。 2．根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．教室中開(kāi)亮的日光燈周?chē)臻g必有磁場(chǎng)和電場(chǎng) B．工作時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必有磁場(chǎng)和電場(chǎng) C．穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)激發(fā)穩(wěn)定的電場(chǎng) D．電磁波在傳播過(guò)程中，電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向和傳播方向三者互相垂直 答案：C 解析：教室中開(kāi)亮的日光燈、工作時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的振蕩電流，在其周?chē)a(chǎn)生振蕩磁場(chǎng)和電場(chǎng)，故選項(xiàng)A、B正確；穩(wěn)定的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波是橫波，電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向和傳播方向相互垂直，故選項(xiàng)D正確。 3．如圖所示，在內(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)直徑的帶正電的小球，正以速率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)間成正比例增加的變化磁場(chǎng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球的帶電量不變，那么(　　) A．小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力不斷增大 B．小球受到的磁場(chǎng)力不斷增大 C．小球先沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰷p速運(yùn)動(dòng)，過(guò)一段時(shí)間后，沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng) D．磁場(chǎng)力對(duì)小球一直做功 答案：C 解析：因?yàn)椴ＡA環(huán)所在處有均勻變化的磁場(chǎng)，在周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的旋渦電場(chǎng)，對(duì)帶正電的小球做功。由楞次定律，可判斷電場(chǎng)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?。在電?chǎng)力作用下，小球先沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰷p速運(yùn)動(dòng)，后沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)。小球在水平面內(nèi)沿軌跡半徑方向受兩個(gè)力作用：環(huán)的彈力FN和磁場(chǎng)的洛侖茲力F＝qBv，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和方向的變化以及磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化，彈力FN和洛侖茲力F不一定始終在增大。磁場(chǎng)力始終與圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向垂直，所以磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功。 4．一個(gè)LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)，電容器電容為C，從電容器上電壓達(dá)到最大值U開(kāi)始計(jì)時(shí)，則有(　　) A．至少經(jīng)過(guò)π，磁場(chǎng)能達(dá)到最大 B．至少經(jīng)過(guò)π，磁場(chǎng)能達(dá)到最大 C．在π時(shí)間內(nèi)，電路中的平均電流是 D．在π時(shí)間內(nèi)，電容器放電量為CUm 答案：BCD 解析：LC振蕩電路周期T＝2π，電容器電壓最大時(shí)，開(kāi)始放電，經(jīng)π時(shí)間，放電結(jié)束，此時(shí)電容器電量為零，電路中電流最大，磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最大。因?yàn)镼＝CU，所以電容器放電量Q＝CUm，由I＝，所以I＝，得I＝ ，故BCD正確。 5．(河北衡水中學(xué)xx～xx學(xué)年高二下學(xué)期期中)LC振蕩電路中，某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器上極板帶正電 B．若電容器正在放電，則電容器上極板帶負(fù)電 C．若電容器上極板帶正電，則自感電動(dòng)勢(shì)正在減小 D．若電容器正在充電，則自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流減小 答案：ABD 解析：若磁場(chǎng)正在減弱，由楞次定律可得線圈上端為正極，則電容器上極板帶正電，故A正確；若電容器正在放電，由安培定則可得電容器上極板帶負(fù)電，故B正確；若電容器上極板帶正電，說(shuō)明電容器在充電，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，則線圈中電流應(yīng)該減小，此時(shí)線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)在增大，故C錯(cuò)誤；若電容器正在充電，則線圈自感作用，阻礙電流的減小，故D正確。 三、非選擇題 6．收音機(jī)所接收到的無(wú)線電波由真空傳入折射率為的介質(zhì)中，傳播速度變?yōu)開(kāi)_______。 答案：108m/s 解析：據(jù)v＝得v＝108m/s 7．在LC振蕩電路中，如已知電容C，并測(cè)得電路的固有振蕩周期為T(mén)，即可求得電感L。為了提高測(cè)量精度，需多次改變C值并測(cè)得相應(yīng)的T值，現(xiàn)將測(cè)得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即如圖中用“”表示的點(diǎn)。 (1)T、L、C的關(guān)系為_(kāi)_____________； (2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T2與C的關(guān)系圖線； (3)求得的L值。 答案：(1)T2＝4π2LC (2)如圖所示 (3)36.8mH(35.1～38.9mH都算對(duì)) 解析：(1)由周期公式T＝2π得T2＝4π2LC。 (2)由T2＝4π2LC，在L不變的情況下，T2為C的正比例函數(shù)，因此T2－C圖線為過(guò)原點(diǎn)(0,0)的直線，圖線如圖所示。 (3)在如圖所示的直線上任取兩點(diǎn)，為減小誤差，所取的兩點(diǎn)間隔應(yīng)盡可能大，由T＝2π得L＝，L＝，代入數(shù)據(jù)得L＝36.8mH(在35.1～38.9mH之間均正確)。