1、第十四章测评A(基础过关)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.建立完整的电磁场理论,并首先预言电磁波存在的科学家是()A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦解析:麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹证实了预言的正确性。答案:D2.下列说法正确的是()A.麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性B.红外线的显著作用是热作用,紫外线最显著的作用是化学作用C.X射线的穿透本领比射线更强D.由于各类电磁波的频率相差很大,因此在真空中的传播速度也有较大不同解析:麦克斯韦建立了电磁场理论,得出电磁波在真空中传播速度等于光速,并提出了光的
2、电磁说;赫兹用实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,故选项A错误。而B选项与事实一致,C选项与事实相反。所以只有选项B正确。答案:B3.关于电磁波,下列说法中正确的是()A.在真空中,频率越高的电磁波速度越大B.在真空中,电磁波的能量越大,传播速度越大C.电磁波由真空进入介质,速度变小,频率不变D.只要发射电路的电磁振荡停止,产生的电磁波立即消失解析:电磁波在真空中的传播速度都是光速,与频率、能量无关,而在介质中电磁波的传播速度要小于其在真空中的传播速度。一旦电磁波形成了,电磁场就会向外传播,当作为波源的电磁振荡停止了,只是不能产生新的电磁波,但已经发出的电磁波不会消失。答案:C4.实际的LC电
3、磁振荡电路中,如果没有外界能量的适时补充,振荡电流的振幅总是要逐渐减小,下述各种情况中,哪些是造成振幅减小的原因()A.线圈自感电动势对电流的阻碍作用B.电路中的电阻对电流的阻碍作用C.线圈铁芯上涡流产生的电热D.向周围空间辐射电磁波解析:线圈自感对电流的阻碍作用,是把电流的能量转化为磁场能,不会造成振荡能量的损失,振幅不会减小;电路中电阻对电流的阻碍作用使部分电能转化为内能,从而造成振荡能量的损失,使振幅减小;线圈铁芯上涡流产生的电热,也是由振荡能量转化来的,也会引起振荡能量的损失,使振幅减小;向周围空间辐射电磁波,使振荡能量以电磁波的形式散发出去,引起振荡能量的损失,使振幅减小,故选项B、
4、C、D正确,A错误。答案:BCD5.关于调制和解调,下列说法正确的是()A.调制就是将低频信号变成高频信号B.调制就是将低频信号加载到高频载波上C.解调就是从高频载波中检出低频信号D.解调就是从众多的无线电波中选出特定频率的电台解析:调制就是向高频载波加载低频信号的过程;解调是调制的逆过程,就是将附加在高频载波上的低频信号取下来的过程。答案:BC6.导学号38190136下列说法中正确的是()A.激光不能像无线电波那样进行调制,用来传递信息B.在电磁波接收过程中,使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制C.红外线有显著的热作用,紫外线有显著的化学作用D.各种电磁波中最容易表现出干涉
5、和衍射现象的是射线解析:激光可通过光纤传递信息,选项A错误;使声音信号和图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调,选项B错误;红外线产生热效应,紫外线产生化学效应,选项C正确;无线电波波长最长,最容易表现出干涉和衍射现象,选项D错误。答案:C7.一个无线电发射机,要使它发射的电磁波的波长由1变为21,保持振荡电路中的电感不变,则电路中的电容将变为原来的()A.2倍B.4倍C.2倍D.22解析:根据c=f和f=12LC可得波长变为2倍,频率应变为原来的12,电容应变为原来的4倍,选项B正确。答案:B8.导学号38190137如图所示,电路中线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,电源的电动势为E,
6、现在把开关S从1拨到2,从这时起()A.至少历时LC,回路中的磁场能才能达到最大B.至少历时2LC,回路中的电场能才能达到最大C.在14个周期内,电容器放电的电荷量是CED.在14个周期内,回路中的平均电流是2ECL解析:起始,电容器所带电荷量最多,所具有的电场能最大,根据电磁振荡的变化规律,每经过14个周期,电场能与磁场能之间完成一次转化,由于一个周期T=2LC,则T4=2LC,所以A、B项均错误;从起始时刻起,经过T4的时间电容器把所有电荷量放完,其释放的总电荷量为CU=CE,C项正确;根据I=Qt,可得I=CE2LC=2ECL,D项正确。答案:CD二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共
7、16分)9.如图所示,LC振荡电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:根据题意,画出该LC振荡电路的振荡电流随时间的变化图象如图所示,t=3.410-2 s时电路正处于反向电流减小的过程,所以电容器处于反向充电的状态,上极板带正电。答案:充电带正电10.某防空雷达发射的电磁波频率为f=3103 MHz,屏幕上尖形波显示,从发射到接收经历时间t=0.4 ms,那么被监视的目标到雷达的距离为km。该
8、雷达发出的电磁波的波长为m。解析:由s=ct=1.2105 m,这是电磁波往返的路程,所以目标到雷达的距离为s2=0.6105 m=60 km;由c=f可得=0.1 m。答案:600.1三、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)麦克斯韦在1865年发表的电磁场动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性,即光就是电磁波。有一单色光波在折射率为1.5的介质中传播,某时刻电场横波图象如图所示,求该光波的频率。解析:设光波在介质中的传播速度为v,波长为,频率为f,则f=vv=cn联立得f
9、=cn从波形上读出波长=410-7m,代入数据解得f=51014Hz 。答案:51014Hz 12.导学号38190138(13分)如图所示,线圈L的自感系数为25 mH,电阻为零,电容器C的电容为40 F,灯泡D的规格是“4 V2 W”。开关S闭合后,灯泡正常发光,S断开后,LC中产生振荡电流。若从S断开开始计时,求:(1)当t=210-3 s时,电容器的右极板带何种电荷;(2)当t=10-3 s时,LC回路中的电流。解析:由T=2LC知T=2LC=22510-34010-6 s=210-3 s。(1)断开S时,电流最大,当t=210-3 s=T4,即经T4电流最小,电容器两极板间的电压最大
10、。在此过程中对电容器充电,右极板带正电。(2)t=10-3 s=T2,此时电流最大,与没断开开关时的电流大小相等,则I=PU=24 A=0.5 A。答案:(1)右极板带正电(2)0.5 A13.(13分)某雷达工作时,发射电磁波的波长=20 cm,每秒脉冲数n=5 000,每个脉冲持续时间t=0.02 s,问电磁波的振荡频率为多少?最大侦察距离是多少?解析:电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c,由波速、波长和频率三者间的关系可求得频率。根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔,即可求得侦察距离,为此反射波必须在后一个发射波发出前到达雷达接收器。可见,雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半。由c=f,可得电磁波的振荡频率f=c=31082010-2 Hz=1.5109 Hz。电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离x=ct=c1n-t=310815 000-0.0210-6 m6104 m,所以雷达的最大侦察距离x=x2=3104 m=30 km。答案:1.5109 Hz30 km