2018年高考模擬理綜物理選編：電磁振蕩及其應(yīng)用(解析版)

1、2018年高考模擬理綜物理選編：電磁振蕩及其應(yīng)用（解析版）1 / 6樂(lè)陵一中電磁振蕩及其應(yīng)用一、單選題（5）1.下列射線中不屬于電磁波的是A.紅外線B.X射線C.射線D.射線C解：A、B、D、紅外線、X射線和 射線是電磁波 故ABD錯(cuò)誤.C、射線是電子流，不是電磁波故C正確.故選：C.電磁波是一個(gè)大家族，從波長(zhǎng)為左右的 射線到左右的長(zhǎng)波都是電磁波，射線是電子流.解決本題的關(guān)鍵知道各種射線的實(shí)質(zhì)，以及知道電磁波譜中各種電磁波的特點(diǎn).2.首先預(yù)言存在電磁波的科學(xué)家是A.法拉第B.麥克斯韋C.湯姆孫D.赫茲B解：建立完整電磁場(chǎng)理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋赫茲證實(shí)了電磁波的存在故選項(xiàng)B正

2、確.故選：B建立完整電磁場(chǎng)理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋.本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問(wèn)題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記 憶，這也是考試內(nèi)容之一.3.關(guān)于波，下列說(shuō)法正確的是A.赫茲預(yù)言了電磁波的存在B.海邊的波濤總是沿著與海岸垂直的方向襲來(lái)C.地震發(fā)生時(shí)，國(guó)際空間站上能夠清晰地接收到地震波D.我們說(shuō)話發(fā)出的聲波屬于機(jī)械波，頻率越高的聲波在空氣中傳播速度越大B解：A、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在；赫茲證實(shí)了電磁波的存在；故A錯(cuò)誤；B、 海邊的波源總是沿與海岸垂直的方向運(yùn)動(dòng)；故B正確；C、 地震波不能在真空中傳播，無(wú)法傳到空間站去；故C錯(cuò)誤；D、 機(jī)械波的頻率由介質(zhì)決定，

3、和頻率無(wú)關(guān)；故D錯(cuò)誤； 故選：B.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在；機(jī)械能只能在介質(zhì)中傳播；我們發(fā)出的聲音為機(jī)械波，聲波的傳播由介質(zhì)決定.本題考查機(jī)械能波的傳播，要注意明確波的傳播需要介質(zhì)，且傳播速度由介質(zhì)決定.4.下列說(shuō)法中正確的是A.光是一種概率波，物質(zhì)波也是概率波B.麥克斯韋首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C.某單色光從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)，其頻率和波長(zhǎng)都將改變D.紫光照射某金屬時(shí)有電子向外發(fā)射，紅光照射該金屬時(shí)也一定有電子向外發(fā)射A解：A、光是一種概率波，物質(zhì)波也是概率波，故A正確；B、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的，赫茲首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在故B錯(cuò)誤;C、某單色光從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介

4、質(zhì)，其頻率不會(huì)改變，但波長(zhǎng)將改變，故 誤；D、入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，才能發(fā)生光電效應(yīng)，紅光的頻率小于紫光的 頻率，故紫光照射某金屬時(shí)有電子向外發(fā)射， 紅光照射該金屬時(shí)不一定有電子向外發(fā)射， 故D錯(cuò)誤 故選：A 光和物質(zhì)波都是概率波 赫茲首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在 光的頻率由光源決定， 與介質(zhì)無(wú)關(guān) 入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，才能發(fā)生光電效應(yīng)，紅光的頻率小 于紫光的頻率 本題要注意金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)必須滿足的條件是入射光的頻率大于該金屬的極限頻率，還要知道紅光的頻率小于紫光的頻率，紫光照射發(fā)生觀點(diǎn)效應(yīng)的時(shí)候， 紅光照射不一定 能發(fā)生光電效應(yīng)5.關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法正確

5、的是A.電磁波既可以是橫波，也可以是縱波B.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為C.電磁波不能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)D.電磁波中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向彼此垂直D解：A、電磁波的傳播方向與振動(dòng)方向相互垂直，故電磁波是橫波，故A錯(cuò)誤.B、 電磁波在真空中的傳播速度均為，故B錯(cuò)誤.C、 多普勒效應(yīng)、干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤.D、 電磁波中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向相互垂直，故D正確. 故選：D.電磁波的傳播方向與振動(dòng)方向相互垂直，橫波的傳播方向與振動(dòng)方向相互垂直； 干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象；電磁波中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向相互垂直.掌握了基礎(chǔ)知識(shí)即可順利解決此類問(wèn)題，而只要多看課本即可順利掌握這些知識(shí)， 注意電磁波傳播速度為

6、的條件.二、多選題（4）6.下列說(shuō)法中正確的是A.電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播B.單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，合外力為零C.機(jī)械波的傳播周期與機(jī)械波中的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期相等D.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在半個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程一定為振幅的2倍E.觀察者向波源靠近，觀察者感覺(jué)波源的頻率變大CDE解：A、電磁波在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，若不均勻，傳播路徑會(huì)改變，故A錯(cuò)誤；B、 單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，重力和拉力的合力提供向心力，不為零，故B錯(cuò)誤；C、 機(jī)械波的傳播周期性是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期性的反映，機(jī)械波的傳播周期與機(jī)械波中的質(zhì) 點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期相等，故C正確；D、 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在半個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程一定為振幅

7、的2倍，一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的 路程為振幅的四倍，故D正確；E、 根據(jù)多普勒效應(yīng)，觀察者向波源靠近，觀察者感覺(jué)波源的頻率變大，故E正確. 故選：CDE.電磁波在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播； 對(duì)于單擺， 重力的徑向分量和拉力的合力提供向 心力； 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在半個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程一定為振幅的2倍， 一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程為振幅的四倍；當(dāng)觀察者和波源相互靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率增加.2018年高考模擬理綜物理選編：電磁振蕩及其應(yīng)用（解析版）3 / 6本題考查了電磁波的傳播、單擺的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)、機(jī)械波、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、多普勒效應(yīng)等，知 識(shí)點(diǎn)多，難度小，關(guān)鍵記住相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí).7.電子鐘是利用LC振蕩電路來(lái)工作計(jì)

8、時(shí)的，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s，造成這一現(xiàn)象的原因可能是A.電池用久了B.它置于空間站，處于“失重”狀態(tài)C.振蕩電路中電容器的電容大了D.振蕩電路中線圈的電感大了CD解：LC回路的周期，由此公式可知電子鐘的周期由電感和電容共同決定，與其它因素?zé)o關(guān).現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s，說(shuō)明了LC回路的振蕩周期變大，則可能是L和C變大，故CD正確，AB錯(cuò)誤.故選：CD.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s,說(shuō)明了LC回路的振蕩周期變大，根據(jù)周期公式解釋即可.該題考查振蕩電路的周期公式，要知道電子鐘的周期由電感和電容共同決定，與其它因素?zé)o關(guān).8.如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路，當(dāng)開關(guān)S打向右邊發(fā)生振蕩后, 下列說(shuō)法中正確的

9、是A.振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，電容器上的帶電量為零B.振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，磁場(chǎng)能最大C.振蕩電流為零時(shí)，電場(chǎng)能為零D.振蕩電流相鄰兩次為零的時(shí)間間隔等于振蕩周期的一半ABD解：A、當(dāng)電流達(dá)最大時(shí)，此時(shí)磁場(chǎng)能是大，電場(chǎng)能最小，電容器上的帶電量為零；故AB正確；C、 當(dāng)電流為零時(shí)，充電完成，此時(shí)磁場(chǎng)能為零；電場(chǎng)能最大；故C錯(cuò)誤；D、 由振蕩電路的周期性可知，振蕩電流相鄰兩次為零時(shí)間間隔等于振蕩周期的一半； 故D正確；故選：ABD.在LC振蕩電路中，當(dāng)電容器在放電過(guò)程：電場(chǎng)能在減少，磁場(chǎng)能在增加，回路中電流 在增加，電容器上的電量在減少?gòu)哪芰靠矗弘妶?chǎng)能在向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化；當(dāng)電容器在充電過(guò)程：電場(chǎng)能在增加

10、，磁場(chǎng)能在減小，回路中電流在減小，電容器上電量在增加從能量看：磁場(chǎng)能在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化.電容器具有儲(chǔ)存電荷的作用，而線圈對(duì)電流有阻礙作用，同時(shí)掌握充放電過(guò)程中，會(huì)判 定電流、電量、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、電壓如何變化注意形成記憶性的規(guī)律，以便于更快更準(zhǔn)確的解題.9.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)開關(guān)S與線圈L或電源相連，如圖所示 當(dāng)開關(guān)從a撥到b時(shí),粒子在電場(chǎng)方向和直線方向所走的距離均為r，有運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得BC解：AB:兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C的中間的液體就是一種電介質(zhì)，當(dāng)液體的高 度升高，相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多，電容越大故A錯(cuò)誤，

11、B正確；路的振蕩頻率f減小故C正確，D錯(cuò)誤.故選BC兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲(chǔ)罐中，故電容器的電容C的大小與液體的高度 有關(guān) 電介質(zhì)：高度越高，相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多，電容越大之后根據(jù)-即可得出LC回路的振蕩頻率變化.本題要注意兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C的中間的液體就是一種電介質(zhì)， 液體的高度越高，相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多，電容越大屬于簡(jiǎn)單題.三、計(jì)算題（2）10.如圖， 一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面紙面 在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的b點(diǎn)離開該區(qū)域，離開時(shí)速度方向與直線垂直圓心0到直線的距離為

12、- 現(xiàn)將磁場(chǎng)換為平行于紙面且垂直于直線的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一粒子以同樣速度沿直線在a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，也在b點(diǎn)離開該區(qū)域 若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,不計(jì)重力，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小.解：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng) 設(shè)圓周的半徑為r，由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得式中v為粒子在a點(diǎn)的速度.過(guò)b點(diǎn)和0點(diǎn)作直線的垂線，分別與直線交于c和d點(diǎn)由幾何關(guān)系知，線 段一、和過(guò)a、b兩點(diǎn)的軌跡圓弧的兩條半徑 未畫出 圍成一正方形 因此,由幾何關(guān)系得-聯(lián)立式得 _由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生的周期A.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的振蕩電流 當(dāng)罐中液面上升時(shí)CD：根據(jù)，電容C增大

13、時(shí)，震蕩的周期T增大，由-可以判定，LC回粒子在電場(chǎng)方向和直線方向所走的距離均為r，有運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得再考慮粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)設(shè)其加速度大小為a,由牛頓第二定律和帶電粒子在電場(chǎng)中的受力公式得2018年高考模擬理綜物理選編：電磁振蕩及其應(yīng)用（解析版）7 / 6答：電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 -通過(guò)帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系求出軌道半徑的大小帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)， 結(jié)合在沿電場(chǎng)方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于電場(chǎng)方向做勻 速直線運(yùn)動(dòng)，求出電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系.解決本題的關(guān)鍵掌握帶電粒子在磁場(chǎng)中磁偏轉(zhuǎn)和在電場(chǎng)中電偏轉(zhuǎn)的區(qū)別，知道磁偏轉(zhuǎn)

14、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，電偏轉(zhuǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng).11.如圖甲，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在一方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在此區(qū)域內(nèi)，沿水平面固定一半徑為r的圓環(huán)形光滑細(xì)玻璃管,周運(yùn)動(dòng) 已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示， 其中球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變，對(duì)原磁場(chǎng)的影響可忽略.在 到這段時(shí)間內(nèi)，小球不受細(xì)管側(cè)壁的作用力， 求小球的速度大小在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大過(guò)程中，將產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)，其電場(chǎng)線是在水平面內(nèi)一系列沿逆時(shí)針?lè)较虻耐膱A，同一條電場(chǎng)線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等試求到這段時(shí)間內(nèi)：細(xì)管內(nèi)渦旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E;電場(chǎng)力對(duì)小球做的功W.解： 在 到 這段時(shí)間內(nèi)，小球不受細(xì)管側(cè)壁的作用力，說(shuō)明洛倫茲力提供 向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有解得根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，有：由上面兩式解得其中：故： 一式中t是粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間聯(lián)立式得 -環(huán)心O在區(qū)域中心一質(zhì)量為m、帶電荷量為的小球，在管內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较驈纳舷蛳驴醋鰣A設(shè)小電場(chǎng)力為:根據(jù)牛頓第二定律，有 解得物體的末速度為：- -根據(jù)動(dòng)能定理，電場(chǎng)力做的功為：- ;答： 在 到這段時(shí)間內(nèi)，小球的速度大小為