人教版 (新课标)选修3第三章 磁场综合与测试同步测试题

(时间：90分钟，满分：100分)

一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)

1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是(　　)

A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象

B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在

C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律

解析：选AC.奥斯特发现电流周围有磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了“磁生电”，A对；赫兹用实验验证了电磁波的存在，B错；安培发现磁场对电流的作用规律，洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，D错．

2．关于电磁场的理论，下面说法正确的是(　　)

A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的

B．变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的

C．均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的

D．振荡电场周围产生的磁场也是振荡的

解析：选BD.根据麦克斯韦电磁场理论，如果电场的变化是均匀的，产生的磁场是稳定的；如果电场的变化是不均匀的，产生的磁场是变化的，故A选项错，B选项正确．均匀变化的磁场产生稳定的电场，C选项错．振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场．故D选项正确．

3．关于电磁波，下列说法正确的是(　　)

A．雷达是用X光来测定物体位置的设备

B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调

C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光

D．变化的电场可以产生变化的磁场

解析：选D.雷达是用微波测定物体的位置，A错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，B错；使钞票上的荧光物质发出可见光的是紫外线，C错；根据麦克斯韦电磁场理论，变化 的电场可以产生变化的磁场，D正确．

图18－6

4．(2011年铁岭模拟)如图18－6所示是LC振荡电路中产生的振荡电流i随时间 t的变化图象，在t3时刻，下列说法正确的是(　　)

A．电容器中的带电量最大

B．电容器中的带电量最小

C．电容器中的电场能达到最大

D．线圈中的磁场能达到最小

答案：B

5．在LC振荡电路中，若L＝2 μH，C＝2 pF，则它的振荡周期和频率分别为(　　)

A．4π×10－3 s，×103 Hz

B．4π×10－6 s，×106 Hz

C．4π×10－9 s，×109 Hz

D．4π×10－12 s，×1012 Hz

答案：C

图18－7

6．要增大如图18－7所示振荡电路的频率，下列说法中正确的是(　　)

A．减少电容器的带电荷量

B．将开关S从“1”位置拨到“2”位置

C．在线圈中插入磁铁棒芯

D．将电容器的动片旋出些

解析：选BD.f＝，f与电荷量无关，A错；开关从“1”拨到“2”线圈匝数减少，L减小，f 变大，B对；插入铁芯，L变大，f减小，C错；动片旋出些，极板正对面积S减小，电容C减小，f 变大，D对．

图18－8

7．在LC振荡电路中，电容器C的带电荷量q随时间t变化的图象如图18－8所示 .在1×10－6 s到2×10－6 s内，关于电容器的充(放)电过程及由此产生的电磁波的波长，正确的是(　　)

A．充电过程，波长为1200 m

B．充电过程，波长为1500 m

C．放电过程，波长为1200 m

D．放电过程，波长为1500 m

解析：选A.由题图可知，在1×10－6 s到2×10－6 s内，电容器C的带电荷量由零增加到最多，因此是充电过程，C、D错．电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期，那么电磁波的波长为λ＝cT＝3×108×4×10－6 m＝1200 m，B错，A对．

图18－9

8．若LC振荡电路中电容器极板上的电荷量Q随时间t变化的图象如图18－9所示，则(　　)

A．t1、t3两时刻L中磁场最强但方向相反

B．t1、t3两时刻L中磁场最强且方向相同

C．t2、t4两时刻L中磁场最强但方向相反

D．t2、t4两时刻L中磁场最强且方向相同

答案：C

图18－10

9．图18－10为LC回路中电流随时间的变化图象，规定回路中顺时针方向电流为正，在t＝3T/4时，对应的电路是图18－11中的(　　)

图18－11

解析：选B.t＝T时刻，线圈中电流为零，极板上电荷量最大，C、D错；下一时刻电流方向为正，上极板应带正电，故A错，B对．

10．关于电磁波的传播，下列叙述正确的是(　　)

A．电磁波的传播频率越高，越易沿地面传播

B．电磁波频率越高，越易沿直线传播

C．电磁波在各种介质中传播波长恒定

D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传播微波就可把信号传遍全世界

解析：选BD.f越大方向性越好，越易直线传播，B正确；用三颗同步卫星在赤道上空传播微波，就可把信号传遍全世界，D正确．

图18－12

11. 如图18－12所示，一平行金属板与一线圈组成理想的LC振荡电路，E为电源，当开关S从1倒向2的同时，有一电子恰从中央飞入平行板间，则电子(　　)

A．可能从b点飞出

B．可能从O点飞出

C．可能从a点飞出

D．飞出时动能一定增加

答案：BC

12．为了体现高考公平公正，很多地方高考时在考场上使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由前向信道的低端频率向高端扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机不能检测出从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立联接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象 .由以上信息可知(　　)

A．手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的

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

答案：D

二、填空题(本题共2小题，每小题8分，共16分．把答案填在题中指定位置)

图18－13

13．如图18－13所示的LC振荡电路中，线圈自感系数L＝0.25 H，电容器的电容C＝4.0 μF，电容器充电后A板带正电．现闭合开关S并开始计时，当t＝5.0×10－3 s时，电容器A极板带____________电荷，电路中电流方向沿电路的________时针方向．

解析：T＝2π＝2×3.14× s＝6.28×10－3 s，t＝5.0×10－3 s时，电容器将要充电到原来状态，所以A板带正电，电流沿逆时针方向．

答案：正　逆

14．(2011年金华十校联考)我国正在大规模建设第三代移动通信系统(3G)，它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合起来，能提供无线网络、电话会议、电子商务等信息服务．某移动运营商采用1.8×109Hz的电磁波传递信号，此电磁波在真空中的波长为__________m；在通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过__________(填“调谐”“调制”或“解调”)后，把信号发送到基站中转．

答案：0.17　调制

三、计算题(本题共3小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15．(10分)如图18－14所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4s，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙．问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？

图18－14

解析：雷达向东方发射电磁波时，没有反回来的信号，向西方发射时，有反射回来的信号，所以目标在西方．目标到雷达的距离d＝＝m＝300 km.

答案：西方　300 km

16．(12分)振荡电路中电容器电容为C，振荡电流i＝Imsinωt.

(1)求此电路中线圈的自感系数L；

(2)设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ，求此电磁波在此介质中的传播速度v.

解析：(1)由ω＝2πf及f＝

得：L＝.

(2)由ω＝2πf及波速公式v＝fλ

得：v＝.

答案：(1)　(2)

17．(14分)电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他地区，这样就实现了卫星电视转播．在调制过程中，电视台本身也需要接收卫星传回的信号，并和演播室用电缆传来的信号进行比较．这时发现卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些，试解释产生这种时间延迟的原因．如果通信卫星到电视台的距离大约是36000 km，估算画面延迟的时间 .

解析：卫星电视转播是以电磁波作为载体的，用通信卫星作为中继站，信号从演播室传送到调试室用电缆传递，两种方式中信号传播速度相同，均为3×105 km/s.因为电视台从发射无线电信号到卫星再接收卫星返回信号，需通过的距离 s＝36000 km×2＝72000 km，比演播室到调试室的距离大得多．后者所用的时间可忽略不计，所以出现画面延迟现象．

因为电磁波的传播速度 v＝3×105 km/s，根据公式v＝得，

t＝＝＝0.24 s.

答案：见解析