高中物理新教材同步选择性必修第二册 第4章 章末检测试卷(四)

章末检测试卷(四) (时间：60 分钟 满分：100 分) 一、单项选择题(本题共8 小题，每小题6 分，共48 分．在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的) 1．关于电磁波在真空中的传播速度，下列说法正确的是( ) A．电磁波的频率越高，传播速度越大 B．电磁波的波长越长，传播速度越大 C．电磁波的能量越大，传播速度越大 D．所有电磁波在真空中传播速度都相等 答案 D 解析 所有电磁波在真空中传播速度都等于光速，故选D. 2.如图1 所示，间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标．这种照相机 能拍到晚上关灯行驶的汽车．这种遥感照相机敏感的电磁波属于( ) 图1 A．可见光 B．红外线 C．紫外线 D．X 射线 答案 B 解析 遥感照相机敏感的电磁波属于红外线． 3．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 答案 B 解析 电磁波与声波都能传递信息，选项A 的说法错误；太阳光中的可见光的传播速度远 远大于超声波，选项C 的说法错误；遥控器发出的红外线波长大于医院“CT”中的X 射线波 长，选项D 的说法错误． 4．如图所示的四种电场中，哪一种能产生电磁波( ) 答案 D 解析 根据麦克斯韦的电磁场理论可知，题图A 中是一恒定的电场，不会在周围空间产生 磁场，题图B 和C 中，都是均匀变化的电场，产生的磁场都是恒定的，所以不会产生电磁 波，只有题图D 中的周期性变化的电场才会在周围空间产生周期性变化的磁场，进而形成 电磁波，故选D. 5.如图2 所示电路中，电源电动势为E，线圈L 的电阻不计．以下判断正确的是( ) 图2 A．闭合S，稳定后，电容器两端电压为E B．闭合S，稳定后，电容器的a 极带正电 C．断开S 的瞬间，电容器的a 极板将开始带正电 D．断开S 后，灯熄灭，电容器不会带电 答案 C 解析 因线圈L 的电阻不计，则闭合S，稳定后，电容器两端电压为0，电容器不带电，选 项A、B 错误；断开S 的瞬间，灯熄灭，线圈与电容器组成LC 振荡电路，电容器开始充电， a 极板将带正电，选项C 正确，D 错误． 6.如图3 为LC 振荡电路在某时刻的示意图，则( ) 图3 A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电 B．若磁场正在增强，则电容器上极板带正电 C．若电容器上极板带负电，则电容器正在充电 D．若电容器上极板带负电，则自感电动势正在阻碍电流的减小 答案 A 解析 若磁场正在减弱，则电容器正在充电，根据安培定则知感应电流方向为顺时针方向， 所以电容器上极板带正电，选项A 正确；反之若磁场正在增强，则电容器正在放电，电容 器上极板带负电，选项B 错误；若电容器上极板带负电，则电容器正在放电，磁场能增大， 电流增大，自感电动势正在阻碍电流的增大，选项C、D 错误． 7．要使LC 振荡电路的周期增大一倍，可采用的办法是( ) A．电感L 和电容C 都增大一倍 B．电感L 和电容C 都减小一半 C．电感L 增大一倍，而电容C 减小一半 D．电感L 减小一半，而电容C 增大一倍 答案 A 解析 由LC 振荡电路的周期公式T＝2π 得，要使LC 振荡电路的周期增大一倍，选项A 符 合要求，选项B、C、D 不符合要求． 8．第五代移动通信系统(5G)将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能为客户提 供各种通信及信息服务．关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是( ) A．客户通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调谐后，把信号发送到基站中转 B．如果空间某区域有振荡的电场和振荡的磁场，就能产生电磁波 C．电磁波是纵波，不能产生偏振现象 D．电磁波和机械波都不能在真空中传播 答案 B 解析 手机将声音信号转变成电信号，经过调制后，把信号发送到基站，选项A 错误；振 荡的电场或振荡的磁场会在周围空间产生振荡的电磁场，产生电磁波，选项B 正确；电磁 波是横波，选项C 错误；电磁波可以在真空中传播，选项D 错误． 二、多项选择题(本题4 小题，每小题6 分，共24 分．在每小题给出的四个选项中，有多项 符合题目要求．全部选对的得6 分，选对但不全的得4 分，有选错的得0 分) 9．关于电磁波谱，下列说法正确的是( ) A．X 射线对生命物质有较强的作用，过量的X 射线辐射会引起生物体的病变 B．γ 射线是波长最短的电磁波，它比X 射线的频率还要高 C．紫外线比紫光的衍射现象明显 D．在电磁波谱中，衍射现象最明显的是γ 射线 答案 AB 解析 X 射线对生命物质有较强的作用，过量的X 射线辐射会引起生物体的病变，故A 正 确；γ 射线是波长最短的电磁波，它比X 射线的频率还要高，故B 正确；波长越长，衍射现 象越明显，因此紫光应比紫外线的衍射现象明显，γ 射线衍射现象最不明显，故C、D 错误． 10．关于红外线的作用与来源，下列说法正确的是( ) A．一切物体都在不停地辐射红外线 B．红外线具有很强的热效应和荧光作用 C．红外线可以灭菌消毒 D．红外线容易穿透云雾 答案 AD 解析 荧光作用和灭菌消毒都是紫外线的重要用途，故B、C 错误；一切物体都在不停地辐 射红外线，红外线波长较长，绕过障碍物的能力强，易穿透云雾，故A、D 正确． 11.在LC 振荡电路中电容器两端电压u 随时间t 变化的关系如图4 所示( ) 图4 A．在t2时刻，电路中的电流最大 B．在t3时刻，电路中的磁场能最大 C．从t2时刻至t3时刻，电路中的电场能不断增大 D．从t3时刻至t4时刻，电容器所带的电荷量不断增大 答案 AC 解析 根据电容器两极板之间电压与电荷量的关系Q＝CU 可知，t2时刻，电容器两极板上 的电荷量为零，即放电完毕，电流最大，故A 正确；t3时刻，电荷量最大，电流为零，磁场 能最小，故B 错误；t2～t3时间内，电荷量增加，是充电过程，电场能不断增大，故C 正确； t3～t4时间内，是放电过程，电荷量不断减少，故D 错误． 12.如图5 所示，L 为一电阻可忽略的线圈，D 为一灯泡，C 为电容器，开关S 处于闭合状态， 灯D 正常发光，现突然断开S，并开始计时，能正确反映电容器a 极板上电荷量q 及LC 电 路中电流i(规定顺时针方向为正)随时间变化的图像是(图中q 为正值表示a 极板带正电)( ) 图5 答案 BC 解析 S 闭合时，D 正常发光，此时电容器两极板间的电势差为零，根据Q＝CU 知，所带 的电荷量为零；断开S，由于线圈阻碍电流的变化，电容器反向充电，a 极板带负电，电荷 量逐渐增大，磁场能转化为电场能，充电完毕后，又开始放电，将电场能转化为磁场能，形 成LC 振荡电路，电荷量随时间周期性变化，故A 错误，B 正确；突然断开S，线圈中电流 减小，则出现感应电动势，从而对电容器进行充电，导致磁场能减小，电场能增大，则电流 减小，方向沿顺时针方向，结合振荡电流的周期性可知C 正确，D 错误． 三、非选择题(本题2 小题，共28 分) 13．(13 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 该接收装置里线圈的电感L＝4.0 mH，此时产生电谐振的电容多大？ 答案 8 000 m 4.5×10－9 F 解析 由公式v＝λf 得： λ＝＝ m＝8 000 m(6 分) 再由公式f＝得： C＝＝ F≈4.5×10－9 F．(7 分) 14．(15 分)在LC 振荡电路中，线圈的电感L＝2.5 mH，电容C＝4 μF. (1)该电路的周期是多少？ (2)设t＝0 时，电容器上电压最大，在t＝9.0×10－3 s 时，通过线圈的电流是增大还是减小？ 这时电容器是处在充电过程还是放电过程？ 答案 (1)6.28×10－4 s (2)减小 充电过程 解析 (1)由电磁振荡的周期公式可得 T＝2π＝2×3.14× s＝6.28×10－4 s(5 分) (2)因为t＝9.0×10－3 s≈14.33T，(3 分) 而＜0.33T＜， 由电磁振荡的周期性知，当t＝9.0×10－3 s 时，LC 电路中的电磁振荡正在第二个的变化过程 中． t＝0 时，电容器上电压最大，极板上电荷量最大，电路中电流为零，电路中电流随时间的变 化规律如图所示：第一个内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个内，电容器被反向充 电，电流由最大减小至零．(4 分) 显然，在t＝9.0×10－3 s 时，即在第二个内，线圈中的电流在减小，电容器正处在反向充电 过程中．(3 分)