北京师范大学大兴附属中学高中物理选修二第四章《电磁震荡与电磁波》检测(有答案解析)

一、选择题
1．(0分)[ID：129188]第一位通过实验证实电磁波存在的物理学家是（）
A．赫兹B．麦克斯韦C．法拉第D．普朗克
2．(0分)[ID：129174]如图所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈L 中的磁场方向如图所示，则此时（）
A．线圈中的自感电动势在增大
B．电容器两端电压正在增大
C．磁场能正在转化为电场能
D．增大电容器的电容，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领
3．(0分)[ID：129171]如图所示为LC振荡电路某时刻的情况，以下说法不正确的是
（）
A．电容器正在充电B．电感线圈中的磁场能正在增加
C．电感线圈中的电流正在增大D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大4．(0分)[ID：129166]手机无线充电是比较新颖的充电方式。

如图所示电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。

当充电基座上的送电线圈（原线圈）两端接上正弦式交变电压后，就会在邻近的受电线圈（副线圈）中产生感应电动势，最终实现为手机电池充电。

则关于受电线圈（副线圈）中产生的感应电动势情况，下列说法正确的是（）
A．受电线圈（副线圈）中的感应电动势恒定不变
B．受电线圈（副线圈）中的感应电动势周期性变化
C．受电线圈（副线圈）中的感应电动势大小不变、极性不断变化
D．受电线圈（副线圈）中的感应电动势极性不变、大小不断变化
5．(0分)[ID：129157]如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。

先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时t=0。

当t1=0.01s时，LC回路中电容器右极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则（）
A．LC回路的振荡周期为0.02s
B．LC回路中电流最大时电场能最大
C．t2=0.12s时线圈中磁场能最大
D．t3=0.125s时回路中电流沿顺时针方向
6．(0分)[ID：129148]如图所示，LC振荡电路的L不变，C可调，要使振荡的频率从700Hz 变为1400Hz，则可以采用的办法有（）
A．把电容增大到原来的4倍B．把电容增大到原来的2倍
C．把电容减小到原来的1
2
D．把电容减小到原来的
1
4
7．(0分)[ID：129143]关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（）
A．红外线具有很强的穿透本领，常用来在医学上进行人体透视
B．适量的紫外线照射有利于人的健康
C．紫外线热效应显著，制成了紫外线炉
D． 射线最容易用来观察衍射现象
8．(0分)[ID：129142]有一个LC接收电路，原来接收较低频率的电磁波，现在要想接收较高频率的电磁波，下列调节正确的是（）
A．增加电源电压B．使用调频的调制方式
C．把可动电容器的动片适当旋出一些D．在线圈中插入铁芯
9．(0分)[ID：129115]下列说法正确的是（）
A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小10．(0分)[ID：129106]LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图所示。

现规定过P点向右的电流为正，则下列说法正确的是（）
A．1.5s至2.0s时间内，电容器放电
B．1.5s至2.0s时间内，电容器上极板带的是负电
C．1s至1.5s时间内，Q点的电势比P点的电势高
D．1s至1.5s时间内，磁场能正在转化为电场能
11．(0分)[ID：129105]下列关于物理现象的描述错误的是（）
A．任何波传播都需要介质
B．一切物体都在不停地辐射红外线
C．红外线、可见光、紫外线、γ射线是按波长由长到短排列的电磁波
D．为了把需要传递的电信号发射到远方，必须对高频等幅电磁波进行调制
12．(0分)[ID：129098]医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如上图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.040 T．则血流速度的近似值和电极a、b的正负为()
A．1.3 m/s，a正、b负B．2.7 m/s，a正、b负
C．1.3 m/s，a负、b正D．2.7 m/s，a负、b正
二、填空题
13．(0分)[ID：129246]如果在太空设立太阳能卫星电站，可24小时发电，且不受昼夜气候的影响。

利用微波——电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，卫星电站的最佳位置在离地1100km的赤道上空，微波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的。

可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过。

预计在21世纪初地球上空将建起卫星电站。

(地球半径R＝6400km)
（1）太阳能电池将实现哪种转换_____
A．光能——微波 B．光能——热能 C．光能——电能 D．电能——微波
（2）在1100km高空的电站卫星的速度约为_____
A．3.1km/s B．7.2km/s C．7.9km/s D．11.2km/s
（3）微波指（____）
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．机械波
（4）飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙_____
A．反射 B．折射 C．衍射 D．干涉
（5）微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的_____
A．电离作用 B．穿透作用 C．生物电作用 D．产生强涡流
14．(0分)[ID：129231]探究电磁波特性的实验过程如下：
（1）将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中,用抽气机抽去罩中空气,打电话呼叫罩中手机,这时,手机背景灯光闪烁。

这个事实表明：电磁波___________（选填“能”或“不能"）在真空中传播。

（2）将手机放在金属容器中（手机不与金属容器壁接触）,打电话呼叫金属容器中的手机,这时手机_________________（选填“能”或“不能”）接收到信号。

15．(0分)[ID：129214]在LC振荡电路中，电容器上的带电量从最大值变化到零所需的最短时间是________.
16．(0分)[ID：129195]某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW，在距电台20 km的地方接收到该电波，该电波的波长为____________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为____________．
17．(0分)[ID：129276]如图所示为某收音机接收电路，其电感L=10-3mH，为了接收波长为500m的电磁波，其电容C应调到___________。

18．(0分)[ID：129270]如图所示是演示电磁波的发射与接收的实验，在这个实验中，要使氖灯发光，必须使A和B的金属滑动杆位置____________，并且是在A的振子a、b间
____________时，氖灯会发光。

这说明B的能量是A通过____________传播过来的。

19．(0分)[ID：129253]X射线穿透物质的本领比γ射线更强（________）
20．(0分)[ID：129248]紫外线具有较高的能量，能___________消毒；具有___________效应，能激发许多物质发光。

三、解答题
21．(0分)[ID：129381]如图所示为某雷达的显示屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为
2×10-4 s，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？（真空中的光速c=3.0×108 m/s）
22．(0分)[ID：129367]某收音机中的LC电路，由固定线圈和可调电容器组成，能够产生535kHz到1605 kHz的电磁振荡。

可调电容器的最大电容和最小电容之比是多少？23．(0分)[ID：129360]除了可见光外，红外线、紫外线、无线电波（中波、短波、微波）、X射线、 射线，都是电磁波大家族的成员。

请在这些看不见的电磁波中，每种选一个与你关系最密切的，或者令你印象最深的实例，按照波长由长至短的顺序列举出来。

24．(0分)[ID：129305]电感线圈中的电流在0.6s时间内的变化为1A，线圈产生的感应电动势为6mV，求由该线圈和电容为14400pF的电容器组成的振荡电路所辐射的电磁波波长是多大？
25．(0分)[ID：129314]有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示．E是内阻不计、电动势为6V的电源．R0是一个阻值为400Ω的限流电阻．G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器．R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而变化，其关系如下表所示．C 是一个用来保护显示器的电容器．秤台的重力忽略不计．试分析：
（1）利用表中的数据写出电阻R随压力F变化的函数式．
（2电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多大？
（3）如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，试通过寻求压力与电流表中电流的函数关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀．
压力
150100150200250300…
F/N
电阻
300280260240220200180…
R/Ω
26．(0分)[ID：129293]某LC振荡电路中，振荡电流变化规律i=0.14sin（1000t）A，已知电
路中线圈的自感系数L=50mH，求：
（1）该振荡电流的周期为多少；
（2）电容器的电容C．
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1．A
2．D
3．A
4．B
5．C
6．D
7．B
8．C
9．B
10．C
11．A
12．A
二、填空题
13．CBCAD
14．能不能
15．【解析】
16．600m2×10-6J【解析】【分析】电磁波传播过程中的频率是不变的根据求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量
17．04×10-2μF
18．相同放电产生火花电磁波
19．错误
20．灭菌荧光
三、解答题
21．
22．
23．
24．
25．
26．
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1．A
解析：A
1864年，英国青年物理学家麦克斯韦在研究了当时所发现的电磁现象的基础上，建立了麦克斯韦电磁理论，并预言了电磁波的存在；1888年，德国青年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。

故选A。

2．D
解析：D
AB．根据线圈L中的磁场方向，由安培定则可知，电路中的电流是逆时针方向，则电容器处于放电过程，电容器电荷量逐渐减小，所以电容器两端电压正在减小，由于放电过程电路中的电流慢慢增大，则线圈中的自感电动势在减小，则AB错误；
C．根据LC振荡电路中能量关系可知，此时电场能正在转化为磁场能，所以C错误；D．增大电容器的电容，则电容器的容抗减小，所以可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领，则D正确；
故选D。

3．A
解析：A
A．电容器下极板带正电荷，上极板带负电荷，若为放电电流为逆时针，若为充电电流为顺时针方向，根据线圈中磁感应线的方向可确定此时回路中电流为逆时针方向，从而说明电容器正在放电，故A符合题意；
B．电容器放电时把电场能转化为磁场能，因此电感线圈中的磁场能正在增加，故B不符合题意；
C．电感线圈中的电流正在增大，当电容器电荷减为零时，电流达到最大，故C不符合题意；
D．因回路中电流在增大，刻线圈产生的自感电动势会阻碍电流增大，故D不符合题意。

故选A。

4．B
解析：B
由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电，即受电线圈（副线圈）中的感应电动势周期性变化。

故选B。

5．C
解析：C
A．t=0时，线圈中电流向右，断开开关S后，电容器右极板充电。

在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，t=0.01s时LC回路中电容器右极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时充电一次，则周期为0.04s，选项A错误；
B．根据LC振荡电路的充放电规律可知，放电完毕时，回路中电流最大，磁场能最大，电场能最小，选项B错误；
C．t2=0.12s=3T，此时线圈中电流向右最大，磁场能最大，选项C正确；
D．t3=0.125s=
1
3T
8
时线圈中电流向右给电容器充电，回路中电流沿逆时针方向，选项D
错误。

故选C。

6．D
解析：D
由题意，频率变为原来的2倍，则周期就变为原来的12，由2T =及L 不变知，当014
C C =时符合要求，其中0C 为原电容，
D 正确，ABC 错误。

故选D 。

7．B
解析：B
AC ．红外线具有很强的热效应，制成了红外线炉，穿透能力很差，故AC 错误； B ．适量的紫外线照射有利于人的健康，过量照射有害身体健康，故B 正确； D ．γ射线波长很短，不容易用来观察衍射现象，故D 错误。

故B 正确。

8．C
解析：C
AB ．增大LC 接收电路的频率，由公式
f =
可知应减小电容或电感，所以AB 错
误；
C ．把可动电容器的动片适当旋出一些，正对面积减小，则减小了电容，增大LC 接收电路的频率，所以C 正确；
D ．在线圈中插入铁芯，增大了电感，则减小LC 接收电路的频率，所以D 错误； 故选C 。

9．B
解析：B
A ．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故A 错误；
B ．光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射的性质，故B 正确；
C ．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C 错误；
D ．在LC 振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最小，电路电流最大，故D 错误。

故选B 。

10．C
解析：C
AB ．由振荡电路的图像可知，在1.5s 至2.0s 时间内，电流方向为负，且电流值正在减小，所以依题规定的电流正方向可知，在该段时间内，LC 回路中的电流是逆时针，而且，电容器正在充电，由充电电流是由电容器负极板流出，流向正极板可知，电容器上极板带正电，故AB 错误；
CD ．由LC 振荡电路图象可知，在1s 至1.5s 时间内，电流为负电流，且电流的值正在增
大，由题所规定的电流正方向知，此时间内LC 回路中的电流是逆时针的，即由Q 点经电感L 流向P 点，所以Q 点电势比P 点高，而且由于电流值正在增大，所以电场能正在转化为磁场能，故C 正确，D 错误。

故选C 。

11．A
解析：A
A ．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A 正确；
B ．自然界中任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线本领越强，故B 错误；
C ．红外线、可见光、紫外线、γ射线是按波长由长到短排列的电磁波，故C 错误；
D ．根据电磁波发射的特点可知，为了使需要的传播信息加载在电磁波上发射到远方，必须振荡电流进行调制，故D 错误。

故选A 。

12．A
解析：A
血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏．则a 带正电，b 带负电．最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，有
U q
qvB d
= 所以 6
3
16010m/s=1.3m/s 0.040310U v Bd --⨯==⨯⨯ 故A 正确．
二、填空题
13．CBCAD
解析：C B C A D
（1）[1]．太阳能电池是把光能转化为电能的装置，故选C ；
（2）[2]．据v v 1＝7.9km/s ，设卫星电站速度为v 2，则
v 2＝v ＝7.2(km/s) 故选B 。

（3）[3]．运用电磁波谱知识可知，微波是电磁波的一部分，故选C 。

（4）[4]．微波波长较短，易于反射，故选A 。

（5）[5]．微波的频率很高，这样的电磁波在生物体内可引起涡流，由于卫星电站功率很大，相应地涡流产生的能量很大，足以将鸟热死，故选D 。

14．能不能
解析：能 不能
(1)[1]将手机的“背景灯光提示”功能打开后放在真空罩中,用抽气机抽去罩中空气,打电话呼叫罩中手机,这时手机背景灯光闪烁.这个事实表明:电磁波能够在真空中传播.
(2)[2]手机是靠发射和接收电磁波来传递信息的;将手机放在金属容器中,打电话呼叫金属容器中的手机,因为金属容器对电磁波有屏蔽作用,金属容器中的电磁波接收不到电磁波信号. 15．【解析】
【解析】
[1]．LC 振荡电路的周期T ＝ t ＝4
T ，所以
t =.
16．600m2×10-6J 【解析】【分析】电磁波传播过程中的频率是不变的根据求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能
量
解析：600m 2×10-6 J
【解析】
【分析】
电磁波传播过程中的频率是不变的，根据c f λ=求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量． 电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：
83106005001000c m m f Hz
λ⨯===⨯； 每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为
362210101J 210J 44 3.1420000
Pt Pt S R π-⨯⨯===⨯⨯⨯ 17．04×10-2μF
解析：04×10-2μF
[1]该电磁波的频率为
8
5310Hz 610Hz 500c
f λ⨯===⨯ 那么该电路的固有频率也应调到f 。

由电磁振荡的频率公式得 C=2214f L
π 代入数据得
C≈7.04×10-2μF
18．相同放电产生火花电磁波
解析：相同 放电产生火花 电磁波
[1]演示电磁波的发射与接收的实验，在这个实验中，要使氖灯发光，必须使A 和B 的金属滑动杆位置相同。

[2]在A 的振子a 、b 间放电产生火花时，氖灯会发光。

[3]说明B 的能量是A 通过电磁波传播过来的。

19．错误
解析：错误
γ射线的波长比X 射线的波长短，即γ射线的频率比X 射线的频率大，由ε = hν可知，γ射线具有的能量比X 射线的大，穿透物质的本领比X 射线强，故题干说法错误。

20．灭菌荧光
解析：灭菌 荧光
[1]紫外线具有较高的能量，能灭菌消毒；
[2] 紫外线还具有荧光效应，能激发许多物质发光。

三、解答题
21．
西方，300 km
当雷达天线朝东方时，显示屏上只有发射信号而无反射信号；雷达天线朝西方时，显示屏上既有发射信号也有反射信号，因此雷达在西方发现了目标。

由题图可知
t =2×10-4 s×10=2×10-3 s
目标与雷达之间的距离
x =12ct =12
×3.0×108×2×10-3m=300km 22．
1291
C C = 由LC 电路固有频率公式得
f =
解得 2214C f L
π=
所以 22122221160595351
C f C f ===23． 见解析
收音机或者手机接收无线电波，空调、电视机遥控器发射红外线，学校食堂用紫外线灯杀
菌消毒，地铁站利用X 射线进行安检，医院用γ射线杀死肿瘤细胞等。

24．
13534m
【解析】 法拉第电磁感应定律公式I E L t =，有： 316100.6
L -⨯=⨯ 解得： 33.610L H -=⨯； 据LC 振荡电路振荡电流频率：
312112216622 3.14 3.6101440010
f Hz LC π--===⨯⨯⨯⨯⨯； 发射电磁波波长为22166Hz ，故波长为：
8
310m=13534m 22166
c f λ⨯==； 【点睛】
本题关键结合法拉第电磁感应定律公式、LC 振荡电路振荡电流频率公式、波速与波长关系
公式列式求解．
25．
（1）3000.4R F （Ω）（2）550N （3）见解析
（1）把压力大小作为横坐标，把电阻作为纵坐标，在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R 的阻值随压力大小F 变化的图像，如图所示
根据R 的阻值随压力F 变化的图像可知压敏电阻R 的阻值与压力F 是一次函数关系，设函数
关系式为： R kF b
把50F N 、280R Ω和100F N 、260R Ω
代入得：280
50k b ，260100k b 解得：0.4300k b
，， 所以函数关系式为3000.4R F （Ω）
（2）从上式可知，压力增大时，压敏电阻阻值减小，当电阻R 0两端的电压为5V 时，压敏
电
阻两端的电压为10 6
51U E U V 根据串联电路特点可得10015
U R R U ， 代入数据，得
14005R ， 解得80R
Ω. 把80R
Ω代入0.4300R F ＋中， 即80
0.4300F ＋， 解得550F N. （3）根据闭合电路欧姆定律得0U I
R R 把0.4300R F （Ω），6U V ，0400R =Ω
代入上式，化简得151750F I
（N ）， 所以压力和电流不是一次函数关系，故该测力显示器的刻度不均匀 26．
（1）3210s π-⨯（2）52.010F -⨯ (1)根据振荡电路的周期性变化的规律2T
πω=，得322s 210s 1000T πππω-=
==⨯ (2)因震荡周期2T =，得235223(210) 2.010F 445010
T C F L πππ---⨯===⨯⨯⨯ 【点睛】
本题关键运用LC 振荡电路的电谐振周期公式.。