高中物理 第3章《電磁場與電磁波》綜合檢測 滬科版選修3-4

高中物理 第3章《電磁場與電磁波》綜合檢測 滬科版選修3-4 一、選擇題(本大題共7個(gè)小題，每小題6分，共42分．第1～4題只有一項(xiàng)符合題目要求，第5～7題有多項(xiàng)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(cuò)的得0分．) 1．一種電磁波入射到半徑為1 m的孔上，可發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這種波屬于電磁波譜的哪個(gè)區(qū)域(　　) A．可見光　　　　　　　　 B．γ射線 C．無線電波　　　　　　　 D．紫外線 【解析】　一種波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸大小跟波長差不多或比波長還要小．電磁波中的無線電波波長從幾毫米到幾十千米，紅外線波長范圍是760 nm～106nm，可見光、紫外線、γ射線的波長更短，所以只有無線電波才符合條件． 【答案】　C 2．LC振蕩電路的固有頻率為f0，則下列說法正確的是(　　) A．電容器充電的頻率為f0 B．電場能和磁場能互相轉(zhuǎn)化的頻率為f0 C．線圈中磁場方向變化的頻率為2f0 D．電容器中電場強(qiáng)度方向變化的頻率為f0 【解析】　LC振蕩電路發(fā)生電磁振蕩時(shí)，在一個(gè)振蕩周期內(nèi)，電容器充、放電各兩次，電流方向改變兩次．因此電容器充電的頻率為2f0，電容器中電場強(qiáng)度方向變化的頻率為2f0，線圈中磁場方向變化的頻率為2f0，電場能和磁場能互相轉(zhuǎn)化的頻率為2f0.故選項(xiàng)A、C正確． 【答案】　AC 3．關(guān)于電磁波的頻率、波長、周期和波速之間的關(guān)系，正確的說法是(　　) A．在真空中波長越長的電磁波頻率越高 B．頻率越高的電磁波在真空中傳播速度越大 C．在真空中波長越短的電磁波周期越小 D．在真空中波長越短的電磁波周期越大 【解析】　在真空中各種頻率的電磁波傳播速度相同，由c＝fλ知，波長與頻率成反比；T＝＝，周期與波長成正比． 【答案】　C 4．下列說法中錯(cuò)誤的是(　　) A．紅外線、紫外線、倫琴射線和γ射線在真空中傳播的速度均一樣，為3.0×108 m/s B．紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中，是利用它穿透本領(lǐng)強(qiáng)的特性 C．紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度 D．日光燈是紫外線的熒光效應(yīng)的應(yīng)用 【解析】　不同波長的電磁波在真空中的傳播速度均為c；紅外線在遙感技術(shù)中用到了它的熱效應(yīng)；紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度；利用紫外線的熒光效應(yīng)可以制成日光燈．由此可知A、C、D正確，B錯(cuò)． 【答案】　B 5．(xx·荊州高二檢測)如圖1所示為調(diào)幅振蕩電流圖像，此電流存在于電磁波發(fā)射和接收中的哪些階段(　　) 圖1 A．經(jīng)調(diào)制后　　　 B．經(jīng)調(diào)諧后 C．經(jīng)檢波后　　　 D．耳機(jī)中 【解析】　為了把信號傳遞出去，需要將信號“加”到高頻振蕩電流上，這就是調(diào)制．圖像是將信號加上后使高頻振蕩電流的振幅隨信號變化，這叫調(diào)幅．在接收電路中，經(jīng)過調(diào)諧，回路中將出現(xiàn)調(diào)幅振蕩電流，經(jīng)檢波后，調(diào)幅振蕩電流將被削去一半，因而在耳機(jī)中只有低頻信號電流． 【答案】　AB 6．關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的是(　　) A．電磁波是橫波 B．電磁波的傳播需要介質(zhì) C．電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射 D．電磁波中電場和磁場方向處處互相垂直 【答案】　ACD 7．LC回路電容器兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示，則(　　) 圖2 A．在t1時(shí)刻，電路中的電流最大 B．在t2時(shí)刻，電路中的磁場能最大 C．從時(shí)刻t2到t3，電路的電場能不斷增大 D．從時(shí)刻t3到t4，電容器的帶電量不斷增大 【解析】　t1時(shí)刻電容器兩端電壓最高，電路中振蕩電流為零，t2時(shí)刻電容器兩端電壓為零，電路中振蕩電流最強(qiáng)，磁場能最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．在t2至t3的過程中，電容器兩端電壓增大，必有電場能增加，選項(xiàng)C正確．而在t3至t4的過程中，電容器兩端電壓減小，帶電量減少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 【答案】　BC 二、非選擇題(本大題共5個(gè)小題，共58分．按題目要求作答．解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．) 8．(10分)電磁波有：A.可見光　B．紅外線　C．紫外線　D．無線電波　E．γ射線　F．倫琴射線 (1)按頻率由小到大的順序是：________. (2)可對物體進(jìn)行加熱的是________，激發(fā)物質(zhì)發(fā)光的是________，可用來檢查人體病變或骨折的是________________________________________， 能使種子發(fā)生變異培育新品種的是________． 【答案】　(1)DBACFE　(2)B　C　F　E 9．(10分)在LC振蕩電路中，如已知電容C，并測得電路的固有振蕩周期為T，即可求得電感L.為了提高測量精度，需多次改變C值并測得相應(yīng)的T值．現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)，以T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即圖中用“×”表示的點(diǎn)，如圖3所示． 圖3 (1)T、L、C的關(guān)系為________________________； (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． 【解析】　本題主要考查兩點(diǎn)：一是考查考生能否根據(jù)正確的作圖規(guī)則畫出T2—C圖像(圖線應(yīng)盡量通過或靠近比較多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，不通過圖線的數(shù)據(jù)點(diǎn)應(yīng)盡量較均勻地分布在圖線的兩側(cè))；二是考查考生的數(shù)形結(jié)合能力．考生需將LC回路的固有周期公式T＝2π 變換成T2＝4π2LC，從而認(rèn)識到T2—C圖線為一過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(在本題中，橫、縱坐標(biāo)的起點(diǎn)不為零，圖線在縱軸上有一正截距值)，圖像的斜率為4π2L，L＝. 【答案】　(1)T＝2π 　(2)見解析 10．(10分)如圖4所示電路中，C1＝200 pF，L1＝40 μH，L2＝160 μH，怎樣才能使回路2與回路1發(fā)生電諧振，發(fā)生電諧振時(shí)的頻率是多少？ 圖4 【解析】　要使回路2和回路1發(fā)生電諧振，必須使兩電路的固有頻率相同，即：＝ C2＝＝pF＝50 pF 發(fā)生電諧振時(shí)的頻率 f1＝＝ Hz ＝1.78 MHz 【答案】　把C2的電容調(diào)至50 pF　1.78 MHz. 11．(12分)飛機(jī)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(nèi)能以37.5 kHz的頻率自動(dòng)發(fā)出信號，人們就可利用探測儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號來確定黑匣子的位置．那么黑匣子發(fā)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L＝4.0 mH，此時(shí)產(chǎn)生電諧振電容多大？ 【解析】　由公式：v＝λf得：λ＝＝ m＝ 8 000 m， 再由公式f＝得： C＝ ＝ F ＝4.5×10－9 F. 【答案】　8 000 m　4.5×10－9 F 12．(16分)某居住地A位于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無線電波發(fā)射站，如圖5所示．該發(fā)射站可發(fā)送的微波的頻率為400 kHz的中波和400 MHz微波，已知無線電波在空氣中的傳播速度都為3×108 m/s，求： 圖5 (1)該中波和微波的波長各是多少？ (2)發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過干涉還是衍射后到達(dá)居住地A處的？ (3)若兩種波的接收效果不同，請說明哪一種波的接收效果更好？為什么？ 【解析】　(1)由λ＝知，λ1＝750 m，λ2＝0.75 m. (2)無線電波繞過山脈到達(dá)A處，發(fā)生了衍射現(xiàn)象． (3)頻率為400 kHz的中波接收效果更好，因?yàn)樗牟ㄩL長，衍射現(xiàn)象更明顯． 【答案】　(1)750 m　0.75 m (2)衍射 (3)400 kHz接收效果好，因?yàn)樗牟ㄩL長，衍射效果更好