1、第十四章测评B(高考体验)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)1.(2013四川理综)下列关于电磁波的说法,正确的是()A.电磁波只能在真空中传播B.电场随时间变化时一定产生电磁波C.做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在解析:电磁波在真空和介质中都可以传播,A错;均匀变化的电场不会产生电磁波,B错;做变速运动的电荷,形成变化的磁场,如果电荷的运动满足一定的条件,则变化的磁场可以产生变化的电场,从而产生电磁波,C对;麦克斯韦只是预言了电磁波的存在,赫兹第一次用实验证明了电磁波的存在,D
2、错。答案:C2.(2015福建漳州高二检测)下列关于电磁场与电磁波的说法中正确的是()A.电磁波与机械波一样不能在真空中传播B.电磁波的发射条件中要振荡频率足够高C.电磁波谱中红外线的主要特性是它的热效应D.麦克斯韦认为变化的磁场一定产生变化的电场解析:电磁波能在真空中传播,而机械波不能在真空中传播,A项错误;电磁波的发射条件是有足够高的频率和开放电路,B项错误;红外线的主要特征是它的热效应,C正确;均匀变化的磁场产生稳定的电场,而周期性变化的磁场会产生周期性变化的电场。答案:C3.(2013浙江理综)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是()A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B.手机
3、在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同解析:声波也能传递信息,选项A错误;手机通话过程中,手机之间通过电磁波传递信息,人和手机之间通过声波传递信息,选项B正确;太阳中的可见光传播速度为光速,即为3108 m/s,而超声波的传播速度等于声音在空气中(15 下)的传播速度,即为340 m/s,选项C错误;红外线的频率小于X射线的频率,故红外线的波长大于X射线的波长,选项D错误。答案:B4.(2015浙江杭州二中高二检测)为了体现高考的公平、公正,很多地方高考时在考场使用手机信号屏蔽器,该屏
4、蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描。该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰,手机不能检测从基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立连接,以达到屏蔽手机信号的目的,手机表现为搜索网络、无信号等现象。由以上信息可知()A.由于手机信号屏蔽器的作用,考场内没有电磁波了B.电磁波必须在介质中才能传播C.手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的解析:电磁波在空间的存在,不会因手机信号屏蔽器而消失,故A错误。电磁波可以在真空中传播,B错误。由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描,干
5、扰由基站发出的电磁波信号,使手机不能正常工作,故C错误,D正确。答案:D5.(2010上海单科)电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是()A.无线电波、红外线、紫外线、射线B.红外线、无线电波、射线、紫外线C.射线、红外线、紫外线、无线电波D.紫外线、无线电波、射线、红外线解析:电磁波的波长范围很广,按波长由长到短的顺序排列,其顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和射线。所以,A的排列顺序是正确的。答案:A6.(2012浙江理综)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源
6、相连,如图所示。当开关从a拨到b时,由L与C构成的回路中产生周期T=2LC的振荡电流。当罐中的液面上升时()A.电容器的电容减小B.电容器的电容增大C.LC回路的振荡频率减小D.LC回路的振荡频率增大解析:平行板电容器的电容C=rS4kd,当液面上升时,极板间不导电液体的介电常数比原来的空气的介电常数要大,电容C增大,A错,B正确;f=1T=12LC会减小,C正确,D选项错误。答案:BC7.导学号38190139(2012四川理综)如图所示,在铁芯P上绕着两个线圈a和b,则()A.线圈a输入正弦交变电流,线圈b可输出恒定电流B.线圈a输入恒定电流,穿过线圈b的磁通量一定为零C.线圈b输出的交变
7、电流不对线圈a的磁场造成影响D.线圈a的磁场变化时,线圈b中一定有电场解析:线圈a输入正弦交变电流,由楞次定律可知线圈b一定输出交流电,选项A错误;线圈a输入恒定电流,产生恒定磁场,穿过线圈b的磁通量一定不变,但不为零,选项B错误;线圈b输出的交变电流所产生的交变磁场反过来对线圈a的磁场也有影响,选项C错误;变化的磁场将在周围空间产生电场,选项D正确。答案:D8.(2015北京理综)利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡
8、时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是()A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则线圈L中不会产生感应电流D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息解析:根据题意,卡内不可能存在电池,从体积和电池的构成即可判断,题干电磁波发射器暗示能量来源是电磁波而非电池,选项A错;只要存在电磁波,就有变化磁场,无论其频率多大必然会在自感线圈内激发出感应电流,选项C错;题干最后一句明示卡内芯片可“进行数据
9、处理和传输”,选项D错。只有B选项正确。答案:B二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共16分)9.如图是一振荡电路中的振荡电流随时间变化的图线,由图线可知,OA时间内能转化成能;AB时间内是电容器电的过程;时刻C时电容器所带电荷量为;时刻D时线圈内的磁通量变化率。解析:OA时间内,电流逐渐增大,电容器正在放电,电场能转化为磁场能;AB时间内,电流逐渐减小,电容器正在充电;C时刻电路中电流最大,电容器刚好放电完毕,所带电荷量为零;D时刻电流最小,但电流变化最快,所以磁通量变化率最大。答案:电场磁场充零最大10.导学号38190140(2015吉林长春高二检测)在LC振荡电路中,如已知电容C,并
10、测得电路的固有振荡周期T,即可求得电感L。为了提高测量精度,需多次改变C值并测得相应的T值。现将测得的6组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上,即图中“”表示的点。(1)T、L、C的关系为。(2)根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线。(3)求得的L值是。解析:(1)在LC振荡电路中T=2LC。(2)由T=2LC可得T2=42LC,故作出的T2与C的关系图线为一直线,如图所示,数据点应尽可能地均匀分布在直线两侧。(3)由图可得直线的斜率k=T2C=3710-82.410-7=1.542,即42L=1.542,解得L=0.039 1 H(0.038 10.039 5 H都为正确结果
11、)。答案:(1)T=2LC(2)见解析(3)0.039 1 H(0.038 10.039 5 H都为正确结果)三、计算题(本题共3小题,共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的,答案中应明确写出数值和单位)11.(10分)飞机失事后,为了分析事故的原因,必须寻找黑匣子,而黑匣子在30天内能以37.5 kHz的频率自动发出信号,人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。那么黑匣子发出的电磁波波长是多少?若接收电路是由LC电路组成的,其中该接收装置里的电感线圈L=4.0 mH,此时产生电谐振电容多大?解析:由公式v=f得,=vf=310837
12、.5103 m=8 000 m,再由公式f=12LC得C=142f2L=142(37.5103)2410-3 F=4.510-9 F。答案:8 000 m4.510-9 F12.(12分)如图所示,线圈的自感系数为3 H,在线圈的中间有抽头2,电容器的电容可在300150 pF之间变化,S为转换开关。求此回路的最大周期和最大频率。解析:根据T=2LC得Tmax=2LmaxCmax=2310-630010-12 s=1.8810-7 s根据f=1T=12LC得fmax=12LminCmin=121.510-615010-12 Hz=1.06107 Hz。答案:1.8810-7 s1.06107
13、Hz13.导学号38190141(14分)感应加速器是利用变化磁场产生的电场来加速电子的。在圆形磁铁的两极之间有一环形真空室,用交变电流励磁的电磁铁在两极间产生交变磁场,从而在环形室内产生很强的电场,使电子加速。被加速的电子同时在洛伦兹力的作用下沿圆形轨道运动。设法把高能电子引入靶室,能使其进一步加速。在一个半径为r=0.84 m的电子感应加速器中,电子在被加速的4.2 ms内获得的能量为120 MeV,这期间电子轨道内的高频交变磁场是线性变化的,磁通量从零增加到1.8 Wb。求电子共绕行多少周。解析:高频交变磁场线性变化产生的电场是恒定磁场,根据法拉第电磁感应定律,环形室内的感应电动势E=t=1.84.210-3 V=429 V,则每转动一周电场力所做的功W=eE2r=2reE,设电子在加速器中绕行了N周,则由动能定理得NW=Ek,N=EkW=120106 eV20.84429eV=5.3104 周。答案:5.3104 周