物理选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波综合与测试当堂达标检测题

这是一份物理选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波综合与测试当堂达标检测题，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（1~12题，每题6分,共72分）
1.(2020保定二模)（多选）在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是( )
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
【答案】： AC
【解析】：赫兹用实验证实了电磁波的存在，B错；安培发现了磁场对电流的作用规律，洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，D错，选A、C。
2.(2020内蒙古六校联考)（单选）在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法正确的是( )
A．电容器中的电场最强
B．电路里的磁场最强
C．电场能已有一部分转化成磁场能
D．磁场能已有一部分转化成电场能
【答案】 A
【解析】 LC振荡电路电容器充电完毕，电容器中电场最强，磁场最弱，电场能和磁场能之间还没有发生转化，故A正确。
3.（2020年泰安高三起点测试）（单选）要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是( )
A. 增大电容器两极板的间距 B. 升高电容器的充电电压
C. 增加线圈的匝数 D. 在线圈中插入铁芯
【答案】：A
【解析】：振荡电流的频率由LC回路本身的特性决定， 增大电容器两极板的间距，电容减小，振荡电流的频率升高，A对；升高电容器的充电电压不能改变振荡电流的频率，B错；增加线圈匝数和插入铁芯，电感L都增大，振荡电流的频率降低，C、D错．
考查决定振荡频率的因素．注意平行板电容器电容 ，而自感系数的大小与线圈粗细、长度、匝数及有无铁芯有关．
4.（2019年石家庄高三十校联考）(单选)各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是（ ）
A. γ射线、紫外线、可见光、红外线 B. γ射线、红外线、紫外线、可见光
C. 紫外线、可见光、红外线、γ射线 D. 红外线、可见光、紫外线、γ射线
【答案】A
【解析】 在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、γ射线，所以选项A正确。
依照波长的长短的不同，电磁波谱可大致分为：无线电波，微波，红外线，可见光，紫外线，伦琴射线，γ射线，即可确定频率的大小关系．
5.(2020亳州高三期末联考)（单选）关于波，下列说法正确的是
A. 赫兹预言了电磁波的存在
B. 海边的波涛总是沿着与海岸垂直的方向袭来
C. 地震发生时，国际空间站上能够清晰地接收到地震波
D. 我们说话发出的声波属于机械波，频率越高的声波在空气中传播速度越大
【答案】 B
【解析】A、麦克斯韦预言了电磁波的存在；赫兹证实了电磁波的存在；故A错误；
B、海边的波源总是沿与海岸垂直的方向运动；故B正确；
C、地震波不能在真空中传播，无法传到空间站去；故C错误；
D、机械波的频率由介质决定，和频率无关；故D错误；
故选：B．麦克斯韦预言了电磁波的存在；机械能只能在介质中传播；我们发出的声音为机械波，声波的传播由介质决定．
本题考查机械能波的传播，要注意明确波的传播需要介质，且传播速度由介质决定．
6.（2020安阳一模）（单选）下列说法中正确的是
A. 光是一种概率波，物质波也是概率波
B. 麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在
C. 某单色光从一种介质进入到另一种介质，其频率和波长都将改变
D. 紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射
【答案】：A
【解析】：A、光是一种概率波，物质波也是概率波，故A正确；
B、麦克斯韦预言了电磁波的，赫兹首次通过实验证实了电磁波的存在故B错误；
C、某单色光从一种介质进入到另一种介质，其频率不会改变，但波长将改变，故C错误；
D、入射光的频率大于金属的极限频率时，才能发生光电效应，红光的频率小于紫光的频率，故紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时不一定有电子向外发射，故D错误．
故选：A．
光和物质波都是概率波赫兹首次通过实验证实了电磁波的存在光的频率由光源决定，与介质无关入射光的频率大于金属的极限频率时，才能发生光电效应，红光的频率小于紫光的频率．
本题要注意金属产生光电效应必须满足的条件是入射光的频率大于该金属的极限频率，还要知道红光的频率小于紫光的频率，紫光照射发生观点效应的时候，红光照射不一定能发生光电效应．
7.（2020合肥高三期末联考）（多选）调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号,要收到电台信号,应( )
A.增大调谐电路中线圈的匝数
B.增大电源电压
C.减少调谐电路中线圈的匝数
D.将线圈中的铁芯取走
【答案】：CD
【解析】：当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时发生电谐振才能接收到电台信号。由题意知接收不到电台信号的原因是调谐电路的固有频率低,由f=可知,在C无法再调节的前提下,可减小电感L来提高频率f,选项C、D正确,A、B错误。
8.（2020年呼和浩特二模）（单选）收音机中的调谐电路电感线圈的自感系数为L,要想接收波长为λ的电台信号,应把调谐电路中电容器的电容调至(c为光速)( )
A.B.
C.D.
【答案】：D
【解析】：波长为λ的电台信号的频率为f=,故=,解得C=,选项D正确。
9．（2020芜湖市高三测验）(单选)在LC振荡电路中，用以下哪种办法可以使振荡频率增大一倍( ) A. 自感L和电容C都增大一倍 B. 自感L增大一倍，电容C减小一半
C. 自感L减小一半，电容C增大一倍 D. 自感L和电容C都减小一半
【答案】D
【解析】由LC振荡电路的频率公式 知，当自感系数L和电容C都减小一半时，其振荡频率恰好增大一倍．
LC振荡电路的周期T和频率f只与自感系数L和电容C有关，与其他因素无关，则
，
其中：① ，即C与正对面积S、板间距离d及介电常数ε有关．②L与线圈匝数、粗细、长度、有无铁芯等因素有关．
10.（2018洛阳高一联考）（单选）在LC振荡电路中，电容器放电时间取决于（）
A. 充电电压的大小 B. 电容器储电量的多少
C. 自感L和电容C的数值 D. 回路中电流的大小
【答案】：C
【解析】：在LC振荡电路中一个周期内电流周期性变化一次，电容器充放电两次，充一次电的时间为四分之一个周期，而周期，由自感系数和电容C决定，所以充电时间也是由自感系数和电容决定，故答案选C.
【总结】本题解题关键是熟练LC振荡电路一个周期之内电流方向改变两次，充放电各两次。
11.（2019·福建六校联考)）（多选）如图14-8所示为调幅振荡电流图像，此电流存在于电磁波发射和接收的哪些阶段（ ）．
A．经调制后 B．经调谐后 C．经检波后 D．耳机中
【答案】：A、B
【解析】：为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制，调制的方法之一是使高频振荡电流的振幅随信号而变化，成为调幅振荡电流，这就是调幅；在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将被“切”去一半，得到单向脉冲电流，而在耳机中只有随信号变化的音频电流．
12．（2020秦皇岛高三一模）（单选）．电磁波已广泛运用与很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是（ ）．
A．电磁波不能产生衍射现象
B．常用的遥控器通过紫外线脉冲信号来遥控电视机
C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
【答案】 C
【解析】衍射、干涉现象是波的特有现象，所以 A 错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，所以 B 错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，所以 C 正确，D考察的是狭义相对论的两个基本假设之一：不同惯性系中，光在真空中运动的速度是相同，即光速不变原理，所以 D 错误。
二、非选择题（13题8分，14题9分，15题11分，共28分）
13.（20192019开封高三起点考试）如图所示为某雷达的显示屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s,雷达天线朝东方时,屏上的波形如图甲;雷达天线朝西方时,屏上的波形如图乙。问:雷达在何方发现了目标?目标与雷达相距多远?(真空中的光速c=3.0×108 m/s)
【答案】： 西方 300 km
【解析】：当雷达天线朝东方时,显示屏上只有发射信号而无反射信号;雷达天线朝西方时,显示屏上既有发射信号也有反射信号,因此雷达在西方发现了目标。由题图可知t=2×10-4 s×10=2×10-3 s,目标与雷达之间的距离x=ct=×3.0×108×2×10-3 m=300 km。
14.(2020年呼和浩特二模)如图所示,一LC振荡电路,线圈的电感L=0.25 H,电容器的电容C=4 μF,以电容器开始放电的时刻为零时刻,上极板带正电,下极板带负电,求:
(1)此LC振荡电路的周期。
(2)当t=2.0×10-3 s时,电容器上极板带何种电荷?电流方向如何?
(3)如电容器两极板间电压最大为10 V,则在前内的平均电流为多大?
【答案】：(1)6.28×10-3 s (2)负电 逆时针 (3)2.5×10-2 A
【解析】：(1)根据T=2π可得,此LC振荡电路的周期为
T=2π s=6.28×10-3 s
(2)当t=2.0×10-3 s时,即在从t=0时刻开始的第二个周期内,电容器充电,此时上极板带负电荷,电流沿逆时针方向。
(3)如电容器两极板间电压最大为10 V,则电容器带电荷量最大值为Q=CU=4×10-5 C则在前内的平均电流为
== A≈2.5×10-2 A
15.(2018洛阳高一联考)实验室里有一水平放置的平行板电容器,其电容C=1 μF。在两极板带有一定电荷量时,发现一粉尘恰好静止在两极板间。还有一个自感系数L=0.1 mH的电感器,现连成如图所示的电路,试分析以下两个问题:
(1)从S闭合时开始计时,经过2π×10-5 s时,电容器内粉尘的加速度大小是多少?(假设此时粉尘未到达极板)
(2)当粉尘的加速度为多大时,线圈中电流最大?
【答案】(1)0 (2)g
【解析】(1)开关S断开时,极板间的粉尘恰好静止,则电场力方向竖直向上,有mg=qE(2分)
LC电路的振荡周期T=2π=2π× s=2π×10-5 s(3分)
因此t=2π×10-5 s时,振荡电路恰好经历一个周期,极板间场强的大小、方向均与原来相同,则粉尘恰好静止,加速度为0。
电容器放电过程中,两极板的电荷量减小,电路中的电流增大,当电流最大时,两极板的电荷量为零,粉尘只受重力。
根据牛顿第二定律,有mg=ma
解得a=g