階段質(zhì)量檢測(cè)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(共8小題，每小題6分，共48分。每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，全選對(duì)得6分，選不全得3分，錯(cuò)選不得分)1．為了測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲(chǔ)罐中，電容器可通過(guò)開(kāi)關(guān)S與線圈L或電源相連，如圖1所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí)，由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生的周期T＝2πeq\r(LC)的振蕩電流。當(dāng)罐中液面上升時(shí)()圖1A．電容器的電容減小 B．電容器的電容增大C．LC回路的振蕩頻率減小 D．LC回路的振蕩頻率增大解析：選BC當(dāng)罐中的液面上升時(shí)，電容器極板間的介電常數(shù)變大，由平行板電容器的電容公式知，電容增大，則選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由LC回路周期公式知，振蕩周期增大，振蕩頻率減小，則選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。2.對(duì)于機(jī)械波和電磁波的比較，下列說(shuō)法中正確的是()A．它們都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象B．它們?cè)诒举|(zhì)上是相同的，只是頻率不同而已C．它們可能是橫波，也可能是縱波D．機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，跟頻率無(wú)關(guān)；而電磁波的傳播速度與介質(zhì)無(wú)關(guān)，只與頻率有關(guān)解析：選A機(jī)械波和電磁波都具有波共有的特性，但它們有本質(zhì)的區(qū)別，它們的產(chǎn)生、傳播條件等都不同，電磁波是橫波，機(jī)械波有橫波和縱波，故A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，而電磁波在真空中傳播速度相同，在不同介質(zhì)中傳播速度不同，傳播速度與介質(zhì)及頻率均有關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)B．變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)C．在振蕩的電場(chǎng)周圍空間產(chǎn)生振蕩的磁場(chǎng)D．開(kāi)放的振蕩電路產(chǎn)生的電磁波能傳到更大的范圍解析：選A根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知穩(wěn)定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)，A錯(cuò)，B、C對(duì)；要有效地發(fā)射電磁波需采用開(kāi)放電路，D對(duì)。4．長(zhǎng)時(shí)間的太陽(yáng)風(fēng)暴，如2012年9月22日出現(xiàn)的約90s的太陽(yáng)風(fēng)暴，其破壞力遠(yuǎn)超過(guò)“卡特里娜”颶風(fēng)。太陽(yáng)風(fēng)暴襲擊地球時(shí)，不僅會(huì)影響通信，威脅衛(wèi)星，而且會(huì)破壞臭氧層。臭氧層作為地球的保護(hù)傘，是因?yàn)槌粞跄芪仗?yáng)風(fēng)暴輻射中()A．波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光 B．波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)光C．波長(zhǎng)較短的紫外線 D．波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線解析：選C臭氧層的主要作用就是吸收由太陽(yáng)射向地球的紫外線，從而對(duì)地球上的動(dòng)植物起保護(hù)作用。5．在LC振蕩電路中，電容器的帶電量隨時(shí)間變化的圖像如圖2所示，在1×10－6s到2×10－6s內(nèi)，電容器的充(或放)電過(guò)程及因此產(chǎn)生的電磁波的波長(zhǎng)為()圖2A．充電過(guò)程，波長(zhǎng)為1200mB．充電過(guò)程，波長(zhǎng)為1500mC．放電過(guò)程，波長(zhǎng)為1200mD．放電過(guò)程，波長(zhǎng)為1500m解析：選A由圖像可知，在1×10－6s到2×10－6s內(nèi)，電容器帶電量增大，屬充電過(guò)程，產(chǎn)生的電磁波周期T＝4×10－6s，波長(zhǎng)λ＝cT＝3×108×4×10－6m＝1200m，A正確。6．如圖3所示，i-t圖像表示LC振蕩電路的電流隨時(shí)間變化的圖像，在t＝0時(shí)刻，回路中電容器的M板帶正電。在某段時(shí)間里，回路的磁場(chǎng)能在減小，而M板仍帶正電，則這段時(shí)間是圖像中()圖3A．Oa段 B．a(chǎn)b段C．bc段 D．cd段解析：選D由圖像知t＝0時(shí)，電容器開(kāi)始放電，又M極板帶正電，結(jié)合i-t圖像可知，電流以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?，因此這段時(shí)間內(nèi)，電流為負(fù)，且正在減小，符合條件的只有圖像中的cd段，故只有D正確。7．如圖4所示，兩平行金屬板A、B與一線圈組成一理想的LC振蕩電路，E為電源，當(dāng)開(kāi)關(guān)S從1撥向2的同時(shí)有一電子恰從中央線飛入AB間，則電子()圖4A．可能從b點(diǎn)飛出 B．可能從O點(diǎn)飛出C．可能從a點(diǎn)飛出 D．飛出時(shí)動(dòng)能一定增大解析：選BC當(dāng)S接1時(shí)，金屬板A帶正電，當(dāng)S由1撥向2的時(shí)候，在0～eq\f(T,4)時(shí)間內(nèi)電子在電場(chǎng)力作用下向A板加速運(yùn)動(dòng)，在eq\f(T,4)～eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)電子向A板減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)在豎直方向上的速度減到0后，由于對(duì)稱，在eq\f(T,2)→T時(shí)間內(nèi)電子又回到中央線，在一個(gè)周期內(nèi)電子飛出時(shí)可能從a點(diǎn)飛出，在一個(gè)周期以后，電子在豎直方向上又向A板運(yùn)動(dòng)，所以電子不可能從b點(diǎn)飛出，如果電子在平行板中運(yùn)動(dòng)時(shí)間恰好等于振蕩周期的整數(shù)倍時(shí)，電子可能從O點(diǎn)飛出，當(dāng)電子從O點(diǎn)飛出時(shí)，動(dòng)能不變，所以D不對(duì)。8．如圖5所示，內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口直徑的帶正電的小球，以速率v0沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。若在此空間突然加上方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比增加的變化磁場(chǎng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球帶電量不變，那么()圖5A．小球?qū)ΣＡA環(huán)的壓力一定不斷增大B．小球受到的磁場(chǎng)力一定不斷增大C．小球先沿逆時(shí)針?lè)较驕p速運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后再沿順時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng)D．磁場(chǎng)力對(duì)小球一直不做功解析：選CD玻璃環(huán)處在均勻變化的磁場(chǎng)空間，所以感應(yīng)出的穩(wěn)定電場(chǎng)對(duì)帶正電的小球做功使小球先逆時(shí)針減速運(yùn)動(dòng)后再順時(shí)針加速運(yùn)動(dòng)，但磁場(chǎng)力時(shí)刻與小球圓周運(yùn)動(dòng)線速度垂直，所以對(duì)小球不做功。小球在水平面內(nèi)沿軌道半徑方向受兩個(gè)力作用：環(huán)的擠壓力FN和磁場(chǎng)的洛倫茲力F洛＝Bqv0，而且兩個(gè)力的矢量和時(shí)刻等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力?？紤]到小球速度大小的變化以及磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，擠壓力FN和磁場(chǎng)的洛倫茲力F洛不一定始終在增大。二、非選擇題(共4小題，共52分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9．(12分)早期電視機(jī)接收的頻道為1～12頻道(48.5～223MHz)，全頻道電視機(jī)所接收的頻道除1～12頻道外，還包括13～56頻道(470～862MHz)，則早期電視機(jī)和全頻道電視機(jī)所接收的無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍分別為多少。解析：由v＝λf得λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(c,f)代入數(shù)據(jù)得λ1＝eq\f(c,f1)＝eq\f(3×108,223×106)m≈1.35m。λ2＝eq\f(c,f2)＝eq\f(3×108,48.5×106)m≈6.19m。則早期電視機(jī)所接收的波長(zhǎng)范圍為1.35～6.19m。同理可計(jì)算出f3＝862MHz時(shí)λ3＝eq\f(3×108,862×106)m≈0.35m。則全頻道電視機(jī)所接收的波長(zhǎng)范圍0.35～6.19m。答案：1.35～6.19m0.35～6.19m10．(12分)利用熒光燈的頻閃效應(yīng)可以測(cè)定轉(zhuǎn)速，現(xiàn)有大功率振蕩器的LC回路，其電容為1μF，電感為eq\f(400,π2)H，將它的振蕩電流接到熒光燈上使之正常發(fā)光，在熒光燈照射下讓一互成120°角的三葉電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速由零緩慢增加，當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)現(xiàn)三葉片好像靜止不動(dòng)時(shí)，電風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是多大？解析：振蕩電流在一個(gè)周期內(nèi)有兩次峰值，因此熒光燈在一個(gè)周期內(nèi)閃光兩次，閃光的時(shí)間間隔為eq\f(T,2)，而第一次看到三葉片不動(dòng)就是在eq\f(T,2)時(shí)間內(nèi)每一葉片均轉(zhuǎn)120°和相鄰葉片原位置重合。據(jù)LC振蕩電路的周期公式T＝2πeq\r(LC)得閃光的時(shí)間間隔t＝eq\f(1,2)T＝πeq\r(LC)＝πeq\r(\f(400,π2)×10－6)s＝0.02s由θ＝ωt＝2πnt得轉(zhuǎn)速n＝eq\f(θ,2πt)＝eq\f(\f(2,3)π,2π×0.02)r/s＝eq\f(50,3)r/s＝1000r/min。答案：1000r/min11．(14分)某雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)λ＝20cm，每秒脈沖數(shù)n＝5000，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t＝0.02μs，問(wèn)電磁波的振蕩頻率為多少？最大的偵察距離是多少？解析：電磁波在空氣中的傳播速度可認(rèn)為等于真空中的光速c，由波速、波長(zhǎng)和頻率三者間的關(guān)系可求得頻率，根據(jù)雷達(dá)熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時(shí)間間隔，即可求得偵察距離，為此反射波必須在后一個(gè)發(fā)射波發(fā)出前到達(dá)雷達(dá)接收器，可見(jiàn)，雷達(dá)的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播距離的一半。由c＝λf，可得電磁波的振蕩頻率f＝eq\f(c,λ)＝eq\f(3×108,20×10－2)Hz＝1.5×109Hz電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播的距離s＝cΔt＝ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1s,n)－t))＝3×108×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5000)－0.02×10－6))m≈6×104m所以雷達(dá)的最大偵察距離s′＝s/2＝3×104m＝30km。答案：1.5×109Hz30km12．(14分)生活中經(jīng)常用“呼嘯而來(lái)”形容正在駛近的車輛，這是聲波在傳播過(guò)程中對(duì)接收者而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn)，無(wú)線電波也具有這種效應(yīng)。測(cè)速雷達(dá)正在向一輛接近的車輛發(fā)出無(wú)線電波，并接收被車輛反射的無(wú)線電波，由于車輛的運(yùn)動(dòng)，接收的無(wú)線電波頻率與發(fā)出時(shí)不同，利用頻率差f接收－f發(fā)出就能計(jì)算出車輛的速度，已知發(fā)出和接收的