版选修3_4.docx

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1、- 1 -测评一、选择题(每小题 4 分,共 40 分。每小题至少有一个选项是正确的)1.下列关于电磁波的说法正确的是( )A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场B.电磁波在真空和介质中传播速度相同C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播答案：A2.通信的过程就是把信息尽快地从一处传递到另一处的过程,古代也采用过“无线”通信的方式,如利用火光传递信息的烽火台,利用声音传递信息的鼓。关于声音与光,下列说法正确的是( )A.声音和光都是机械波B.声音和光都是电磁波C.声音是机械波,光是电磁波D.声音是电磁波,光是机械波解析：波动过程既能传递能量,又能传递信息,光与声音

2、虽然都是波动,但二者本质不同,即产生机理不同。光是电磁波,是物质,传播过程不需要介质;而声音是机械波,由振动产生,通过介质传播。答案：C3.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容错误的是( )A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波解析：机械波和电磁波有相同之处,也有本质区别,如 v=f 都适用,选项 A 说法正

3、确;机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象,选项 B 说法正确;机械波的传播依赖于介质,电磁波可以在真空中传播,选项 C 说法正确;机械波有横波和纵波,而电磁波是横波,选项 D 说法错误。- 2 -答案：D4.某空间出现如图所示的一组闭合的电场线,这可能是( )A.在中心点 O 处有一个点电荷B.沿轴线方向有稳定的电流C.沿轴线方向的磁场在迅速减弱D.沿轴线方向的磁场在迅速增强解析：电荷的周围产生静电场而不是涡旋场,稳定电流的周围产生磁场,变化的磁场周围产生涡旋电场。由于磁场的方向未知,因此选项 C、D 都有可能。答案：CD5.收音机中的调谐电路线圈的自感系数为 L,要想接收波长是 的电台信号,应

4、把调谐电路中电容器的电容调至( c 为光速)( )A. B.2Lc 12 LcC. D. 22Lc2 24 2Lc2解析：由 = 可得,信号的频率 f= ,想接收波长为 的电台信号,故应将调谐电路的频率也cf c调至 f。又 f= ,所以 ,得 C= ,故 D 项正确。12 LC c = 12 LC 24 2c2L答案：D6.如图所示, i-t 图象表示 LC 振荡电路的电流随时间变化的图象。在 t=0 时刻,回路中电容器的M 板带正电,在某段时间里,回路的磁场能在减小,而 M 板仍带正电,则这段时间对应图象中( )A.Oa 段 B.ab 段 C.bc 段 D.cd 段- 3 -解析：某段时间

5、里,回路的磁场能在减小,说明回路中的电流在减小,电容器充电,而此时 M 带正电,那么一定是给 M 极板充电,电流方向顺时针。由题意知 t=0 时,电容器开始放电,且 M 极板带正电,结合 i-t 图象可知,电流以逆时针方向为正方向,因此这段时间内,电流为负,且正在减小,符合条件的只有图象中的 cd 段,故选 D。答案：D7.导学号 73884150 如图所示,为 LC 振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是( )A.电容器正在充电B.电感线圈中的磁场能正在增加C.电感线圈中的电流正在增大D.此时刻自感电动势正在阻碍电流增大解析：由题图所示的磁感线方向,利用安培定则可判得,回路中电流从正极板流出

6、,即电容器处于放电过程中,故选项 A 错误;放电过程是电场能减小的过程,因而是磁场能增加的过程,也是振荡电流增大的过程,故选项 B、C 正确;在振荡电流增大时,线圈产生自感电动势阻碍电流增大,故选项 D 正确。答案：BCD8.眼睛的视觉暂留时间为 0.1 s,为了使电视图像是连续活动的,电视台每秒内发送的图像信号( )A.应该多于 10 张B.应该少于 10 张C.通常每秒发射 10 张D.通常每秒发射 25 张答案：AD9. 导学号 73884151- 4 -如图所示,为 LC 回路中电流随时间变化的图象,规定回路中顺时针电流方向为正。在 t= T 时,34对应的电路是下图中的( )答案：B

7、10.下列有关电磁波的说法正确的是( )A.电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波B.电磁波谱中最难发生衍射的是 射线C.频率接近可见光的电磁波易沿直线传播D.以上说法都不正确解析：电磁波谱中, 射线频率最大,波长最短,最难发生衍射,无线电波频率最小,波长最长,最易发生衍射;频率接近可见光的电磁波波长短、频率大,不易衍射,直线传播性好。答案：BC二、填空题(本题共 3 个小题,共 20 分)11.(8 分)如图所示的 LC 振荡回路中振荡电流的周期为 210-2 s。自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时,当 t=3.410-2 s 时,电容器正处于 (选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电

8、完毕”)状态。这时电容器的上极板 (选填“带正电”“带负电”或“不带电”)。 解析：振荡电路在一个周期内,经历放电充电放电充电四个过程,每一个过程历时 。当T4振荡电流以逆时针达到最大时,电容器上极板刚放电完毕,将开始对下极板充电。由于时间t=3.410-2 s=1.7T,根据电磁振荡的周期性特点,此时刻状态与开始计时后经过 t=0.7T 的状态一样,所以电容器正处于充电状态,且上极板带正电。答案：充电 带正电12.(8 分)电磁波谱中,按频率从高到低排列是 ;频率越高的电磁波, 能力越强;波长越 的电磁波,绕过障碍物的能力越强。 - 5 -答案： 射线、X 射线、紫外线、可见光、红外线和无线

9、电波 穿透 长13.(4 分)现在,移动电话(手机)已经十分普遍,随身携带一个手机就可以在城市的任何一个角落进行通话。我国现有几亿部手机,那么每一部手机接收到的电磁波频率 (选填“相同”或“不相同”)。现在建了很多地面转播塔,但还是有很多“盲区”,那么我们为什么不用同步卫星直接转播呢?因为 。 答案：不相同(每一部手机有一定频率) 用卫星转播太远,信号太弱三、计算题(本题共 4 个小题,共 40 分)14.(8 分)通过同步卫星通话时,对方总是停一小段时间再回话,问说话后至少经过多长时间才能听到对方回话?(设对方听到说话后立即回话,已知 M 地 =61024 kg,R 地 =6.4106 m)

10、解析：要求出说话后听到对方讲话经历的时间,需要知道同步卫星分别和两人之间的距离,当两人都站在同步卫星的正下方时,电磁波经同步卫星传播的距离最短,需时最少。设卫星的质量为 m,距地高度为 h,同步卫星的角速度和地球自转的角速度相同,由牛顿第二定律得m 2(R+h)=G ,Mm(R+h)2则 h= -R3GM 2= m-6.4106 m=3.59107 m=3.59104 km36.6710-1161024(3 60024)243.142无线电传播的最短距离为s=4h=3.591074 m=1.44108 m传播的最短时间为t= s=0.48 s。sc=1.441083108答案：0 .48 s1

11、5.(8 分)如图所示振荡电路中,线圈自感系数 L=0.5 H,电容器电容 C=2 F。现使电容器带电,从接通开关 S 时计时。(1)当 t=3.010-2 s 时,电路中电流方向如何?(2)经过多长时间,线圈中的磁场能第一次达到最大?- 6 -解析：(1)设顺时针为正方向, LC 回路振荡的周期为T=2 =2 s=6.2810-3 sLC 0.5210-6当 t=3.010-2 s 时, t=4.78T,即 4 Tt5T,34此时电容器正处于正向充电阶段,所以电流方向为顺时针。(2)当接通开关 S 时,电容器开始放电,当电场能完全转化为磁场能时,磁场能第一次达到最大,此时 t= =1.571

12、0-3 s。T4答案：(1)顺时针 (2)1.5710-3 s16. 导学号 73884152(12 分)如图所示的电路中,电容器的电容 C=1 F,线圈的自感系数 L=0.1 mH。先将开关 S 拨至 a,这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止,然后将开关 S 拨至 b,经过 t=3.1410-5 s,油滴的加速度 a 是多少?当油滴的加速度 a为何值时, LC 回路中的振荡电流有最大值?( g 取 10 m/s2, =3.14,研究过程中油滴不与极板接触)解析：当 S 拨至 a 时油滴受力平衡,显然油滴带负电,有 mg= qUd当 S 拨至 b 后, LC 回路中有振荡电流,振荡周期为T=2

13、 =6.2810-5 sLC当 t=3.1410-5 s 时,电容器恰恰反向充电结束,两极板间电场强度与 t=0 时等大反向,由牛顿第二定律得q+mg=maUd联立得 a=20 m/s2。当振荡电流最大时,电容器处于放电完毕状态,两极板间无电场,油滴仅受重力作用。则 mg=ma,得 a=10 m/s2即当油滴的加速度为 10 m/s2时, LC 回路中振荡电流有最大值。答案：20 m/s 2 10 m/s217.(12 分)请回答以下问题:(1)红外体温计不与人体接触就能测体温,为什么?(2)一切物体都在不停地辐射红外线,为什么在冰窖中我们会感到很冷?- 7 -(3)红外遥感有哪些方面的应用?解析：(1)一切物体都在不停地辐射红外线,且温度越高,发射的红外线越强,人体当然也是这样,这就是红外体温计的原理。因此红外体温计不与人体接触就可测体温。(2)在冰窖中四周为冰,温度较低,它向外辐射红外线的本领比人体弱,显然在冰窖中,人体同样时间内向外辐射红外线比接收的冰辐射的红外线要多,因此会感觉越来越冷。(3)红外遥感技术有着广泛的应用。如利用红外遥感可以在飞机或卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮等,红外遥感在军事上的应用也十分重要。答案：见解析