新人教版高中物理选修二第四章《电磁震荡与电磁波》检测题(答案解析)

一、选择题
1．(0分)[ID：129187]关于电磁波的下列说法正确的是（）
A．T射线（1THz=1012Hz）是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，它的波长比可见光波长短
B．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，但不能实现无线传输，光缆传递的信息量最大，这是因为频率越高可以传递的信息量越大
C．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域
D．调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播得更快
2．(0分)[ID：129180]出海捕鱼的渔船，船长会通过海事对讲机电台来与甲板上的船员沟通，在这个过程中需要使海事对讲机接收频率与电台频率相同，船员才能用海事对讲机接收信号，与此过程原理相似的是（）
A．乐器利用共鸣腔提高声音的响度
B．调节共振筛的振动频率，以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱
C．在较空旷地方高声喊，能听到回声
D．在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度
3．(0分)[ID：129168]下列有关电磁波的说法正确的是（）
A．麦克斯韦最早通过实验证实了电磁波的存在
B．周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场
C．电磁波在所有介质中的传播速度均为8
c=⨯
310m/s
D．微波炉主要利用电磁波中的红光加热食物
4．(0分)[ID：129141]用如图甲所示的振荡电路发射无线电波，高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话产生的低频振荡如图丙所示，根据乙、丙两个图像，发射出去的调幅电磁波图像应是（）
A．B．
C．D．
5．(0分)[ID：129140]在LG回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中错误的是() A．电容器放电完毕时刻，回路中电流最小
B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大
C．电容器极板上所带电荷量最多时，电场能最大
D．回路中电流值最小时刻，电容器带电量最大
6．(0分)[ID：129139]如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环直径的带正电的小球，正以速率0v沿逆时针方向匀速转动.若在此空间突然加上方向竖直向上，磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球所带的电荷量不变，那么（）
A．小球对玻璃环的压力不断增大
B．小球受到的磁场力不断增大
C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动
D．磁场力对小球一直做功
7．(0分)[ID：129128]如图所示的LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在减小，则此时（）
A．a点电势比b点低
B．电容器两极板间场强正在减小
C．电路中电场能正在增大
D．线圈中感应电动势正在减小
8．(0分)[ID：129124]如图所示，是某 LC振荡电路中电流随时间变化的关系曲线，如图乙所示，规定顺时针电流为正电流，则（）
A．在t1时刻，a 板带正电，电荷量最大
B．在t1~t2时间内，线圈内磁场方向向上，且强度减弱
C．在t2时刻，电感线圈自感电动势最大，U c>U d
D．在t1~t2时间内，电容器正在充电
9．(0分)[ID：129116]LC回路在电磁振荡过程中向外辐射电磁波。

如图所示，为LC振荡电路某时刻的状态，以下说法正确的是（）
A．此时刻，电流正在增大
B．此时刻，线圈的自感电动势在变大
C．此时刻，电场能正在向磁场能转化
D．该回路振荡过程中辐射的电磁波的频率越来越小
10．(0分)[ID：129102]LC振荡电路在t1和t2时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带
电情况如图所示，若
21π2
t t LC
-=，则（）
A．在t1时刻电容器正充电
B．在t2时刻电容器两极板间电场正在增强
C．在t1时刻电路中电流正在减小
D．在t2时刻自感线圈中磁场正在增强
11．(0分)[ID：129093]小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如图所示．在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的计数为G1，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计．直铜条AB的两端通
过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R ．若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v 在磁场中竖直向上运动，这时电子测力计的计数为G 2，铜条在磁场中的长度L ．在直铜条AB 向上运动过程中说法正确的是（ ）
A ．直铜条A
B 所受安培力方向向上
B ．直铜条AB 中感应电流方向为B→A
C ．G 1小于G 2
D ．感应强度的大小为B ＝12()1G G R L v
12．(0分)[ID ：129090]将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。

回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B 随时间t 变化的图像如图乙所示。

用F 表示ab 边受到的安培力，以水平向右为F 的正方向，能正确反映F 随时间t 变化的图像是（ ）
A ．
B ．
C．D．
二、填空题
13．(0分)[ID：129241]磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况，如图所示，其中能产生电场的有__________图示的磁场，能产生持续电磁波的有____________图示的磁场。

A． B． C． D．
14．(0分)[ID：129238]手机是一部可移动的_________设备.不宜使用手机的场合有
_____________.
15．(0分)[ID：129222]英国物理学家_________________指出,变化的电场周围产生_______,变化的磁场周围产生_________________,这两种变化交替产生,从而形成了一个不可分割的统一体,并从发生区域向周围空间传播,就形成了_________
16．(0分)[ID：129215]电磁波有：A．可见光B．红外线C．紫外线D．无线电波E．γ射线F．伦琴射线
①按频率由小到大的顺序是：________.
②可对物体进行加热的是________，激发物质发光的是________，可用来检查人体病变或骨折的是________，能使种子发生变异培育新品种的是________．
17．(0分)[ID：129196]()1太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线，同时还有X射线、γ射线、无线电波.太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内.在这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为______、可见光和______．()2有一种生命探测仪可以探测生命的存在.我国四川汶川特大地震发生后，为了尽快营救废墟中的伤员，救援人员就广泛应用了这种仪器，该仪器主要是接收人体发出电磁波中的______(选填“可见光”、“红外线”或“紫外线”)．
18．(0分)[ID：129190]20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池．如果在太空设立太阳能卫星电站，可24h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，太阳能卫星电站的最佳位置在离地1100km的赤道上空，此时微波定向性最好．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．(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）微波是________．
A ．超声波
B ．次声波
C ．电磁波
D ．机械波
（3）飞机外壳对微波的哪种作用，使飞机安全无恙________．
A ．反射
B ．吸收
C ．干涉
D ．衍射
（4）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 ．热效应
19．(0分)[ID ：129266]如图所示，LC 振荡电路中振荡电流的周期为2210s -⨯，自振荡电流沿逆时针方向达到最大值时开始计时，当23.410s t -=⨯时，电容器正处于______状态（选填“充电”“放电”“充电完毕”或“放电完毕”），这时电容器的上极板______（选填“带正电”“带负电”或“不带电”）。

20．(0分)[ID ：129251]2019年6月，工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家公司发放5G 正式商用牌照，这标志着我国正式进入了5G 商用元年。

据悉此次中国电信和中国联通获得3500MHz 频段试验频率使用许可。

该频段的波长约_________毫米，由电磁波谱可知，按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、微波、_________、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等。

三、解答题
21．(0分)[ID ：129376]在某时刻的L C 振荡电路中，电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如图所示。

此时电容器在充电还是放电？电路中电流在增大还是减小？为什么？
22．(0分)[ID ：129374]收音机选台时，如果调谐不准就会出现“串台”现象，这是为什么？ 23．(0分)[ID ：129362]广播电台的短波、家用微波炉的微波、DVD 机的激光（可见光）、人体透视用的X 射线，它们的频率分别为1f 、2f 、3f 、4f ，请将它们按照频率由小到大排列。

24．(0分)[ID ：129298]有一LC 振荡电路，线圈自感系数的变化范围是0.1~0.4mH,电容器电容的变化范围是4~9pF ，试求该电路产生的振荡电流的频率的变化范围．
25．(0分)[ID ：129340]问一问，查一查。

（1）有哪些通信工具使用的是电磁波？其中哪些只能接收而不能发出电磁波？
（2）除了在飞机上不能使用移动电话，你还知道哪些情况下不能使用移动电话？请查一
查。

（3）小宇正在兴致勃勃地看足球比赛。

突然，荧屏上翻滚着杂乱的网状线，同时夹杂着“磁……”的噪声。

原来有人正在附近使用电焊机，电视机受到了电磁波干扰。

你知道电视机还容易受到哪些电磁波干扰？人们是怎样避开这些干扰的？
26．(0分)[ID ：129332]电感线圈的电流在0.2s t ∆=内的变化为1A I ∆=，线圈产生的感应电动势为18mV E =，由该线圈和一电容器组成的振荡电路所辐射的无线电波的波长为36km ，求电容器的电容。

（感应电动势E 与电感L 的关系式为L I E t
∆=∆）
【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．C
2．B
3．B
4．B
5．A
6．C
7．C
8．D
9．B
10．B
11．D
12．D
二、填空题
13．BCDBD
14．无线电通信飞机雷雨天
15．麦克斯韦磁场电场电磁波
16．DBACFEBCFE【解析】
17．紫外线红外线红外线
18．CCAD
19．充电带正电【分析】本题考查考生对电磁振荡的规律的理解与掌握情况体现了高考重视基础的命题理念要求考生注重对基础知识的理解和掌握
20．7红外线
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．C
解析：C
A．T射线（1THz=1012Hz）是指频率从0.3~10THz、波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，它的波长比可见光波长长，所以A错误；
B．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，光缆传递的信息量最大，这是因为频率越高可以传递的信息量越大，所以B错误；
C．太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域，所以C正确；
D．调制的方法分调幅和调频，经过调制后的电磁波在空间传播速度不变，所以D错误；故选C。

2．B
解析：B
A．海事对讲机频率与电台频率相同时振荡电流最强，这个过程属于调谐，是使接收装置与信号产生电谐振的过程，乐器利用共鸣腔提高声音的响度利用波的叠加原理，故A错误；
B．调节共振筛的振动频率，以较小的驱动力驱动质量较大的筛箱是使共振筛与筛箱发生共振的过程，故B正确；
C．在较空旷地方高声喊，能听到回声属于波的反射，故C错误；
D．在大厦底部安装阻尼器以减小大风天气时大厦的晃动幅度的过程中阻尼器的作用是避免大厦发生共振，故D错误。

故选B。

3．B
解析：B
A. 赫兹最早通过实验证实了电磁波的存在，A错误；
B. 周期性变化的电场可以产生周期性变化的磁场，B正确；
C. 电磁波在真空中传播速度等于8
310m/s
c=⨯，C错误；
D. 因为红外线有热作用，微波炉主要利用电磁波中的红外线加热食物，D错误。

故选B。

4．B
解析：B
使电磁波随各种信号而改变的技术，叫调制.调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率来实现信号加载电磁波.由各选项的图形可知，该调制波为调幅波，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化，所以B正确；ACD错误；
故选B。

5．A
解析：A
【分析】
在LC振荡电路中，当电容器在放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增
加，电容器上的电量在减少．从能量看：电场能在向磁场能转化；当电容器在充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加．从能量看：磁场能在向电场能转化．
电容器放电完毕时，带电量为零，电场能为零，电路中的感应电流最大，磁场能最大，A 错误B正确；电容器充电完毕时，电量最多，电场能达到最大，C正确；回路中电流值最小时刻，磁场能最小，而电量最大，D正确．
【点睛】
电容器充电完毕（放电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0．放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大．
6．C
解析：C
因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功.由楞次定律，可判断电场方向为顺时针方向（俯视）.在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动.小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力作
，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周用：环的弹力N F和磁场的洛伦兹力F qBv
运动的向心力.考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力N F和洛伦兹力F不一定始终在增大.磁场力始终与圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功.C正确；ABD错误；
故选C。

7．C
解析：C
A．根据安培定则，线圈中的电流从b到a，此时电流正在减小，表明电容器正在充电，所以下板带负电，上板带正电，a点电势比b点高，A错误；
B．由于电容器正在充电，极板上的电荷不断增加，所以两板间的场强不断增大，B错误；C．由于极板上的电荷不断增加，两板间的场强不断变大，所以电场能也不断增加，C正确；
D．当电流减小时，电流的变化率变大，即通过线圈的磁通量的变化率变大，所以线圈中的自感电动势在增大，D错误。

故选C。

8．D
解析：D
A．在t1时刻，回路中的电流顺时针最大，则电容器放电完毕，此时a 板不带电，A错误；B．在t1~t2时间内，回路中顺时针电流逐渐减小，则线圈内磁场方向向下，且强度减弱，B 错误；
C．在 t2时刻，电流为零，但是电流的变化率最大，此时电感线圈自感电动势最大，根据楞次定律可知，线圈下端电势高，即U c<U d，C错误；
D．在t1~t2时间内，回路中顺时针电流逐渐减小，线圈的磁场能减小，电容器内电场能增加，即电容器正在充电，D正确。

故选D。

9．B
解析：B
A ．根据图像可知，电流指向正极板，可知此时对电容器充电，故此时此刻电流正在减小，故A 错误；
B ．此时电路处于充电状态，故线圈的自感电动势在变大，故B 正确；
C ．此时电路处于充电状态，磁场能正在向电场能转化，故C 错误；
D ．根据
f =
可知该回路振荡过程中辐射的电磁波的频率不变，故D 错误。

故选B 。

10．B
解析：B
由
21t t -=
知 214
T t t -= AC ．从题图可看出1t 、2t 两个时刻螺线管处的电流都是从左向右穿过螺线管，由于电流方向是正电荷运动方向，1t 时刻正电荷是从左极板流出然后穿过螺线管，正处于放电状态，只要是放电，振荡电流就是增大的，故AC 错误；
B ．2t 时刻，电流从左向右通过螺线管，而右极板带正电，说明正电荷正往右极板上聚集，所以2t 时刻电容器在充电，随着极板上电荷增多，两级间电场增强，故B 正确； D ．由于充电过程中振荡电流总是减小的，故线圈中磁场在减弱，故D 错误。

故选B 。

11．D
解析：D
AB ．直铜条AB 向上运动，由右手定则可知，感应电流方向：A→B ，由左手定则可知，铜条受到的安培力方向：竖直向下，故AB 错误；
C ．设铜条的重力为G ，由题意可知：G 1＝G ，铜条向上运动时，铜条受到的安培力竖直向下，由牛顿第三定律可知，磁铁受到的磁场力：F ＝BIL 竖直向上，由平衡条件得：
G ＝G 2+BIL ，G 2＝G ﹣BIL ，
由此可知：
G 1>G 2，
故C 错误；
D ．铜条不动时，由平衡条件得：G ＝G 1，铜条向上运动时，磁铁静止，由平衡条件得：
G ＝G 2+BIL ，
感应电流：
E BLv I R R
=
=， 解得：
B =
， 故D 正确． 12．D
解析：D 在0~2
T 内，磁感应强度均匀变化，由法拉第电磁感应定律可得 B E S t t
∆Φ∆==⋅∆∆ 则闭合电路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变。

ab 边在磁场中所受的安培力
F BIL =
由于B 随时间均匀变化，则0~
2T ，安培力为倾斜的直线，在0~4T 方向向左（为负），在~42
T T 方向向右（为正）。

同理分析可得在
~2T T ,安培力与时间的关系为0~2
T 内F-t 关于时间轴2T t =对称一条倾斜的直线。

故选D 。

【点睛】 本题要求学生能正确理解B -t 图的含义，故道B 如何变化，才能准确的利用楞次定律进行判定。

根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，进而可确定安培力大小的变化。

二、填空题
13．BCDBD
解析：BCD BD
[1]．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场．故BCD 都可以产生电场．
[2]．周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，从而产生电磁波，故只有BD 可以产生电磁波．
14．无线电通信飞机雷雨天
解析：无线电通信 飞机、雷雨天
[1]手机是一部可移动的无线电通信设备，在飞行的飞机上、雷雨天，都不宜使用手机；因为手机的电磁波会干扰其它的电磁波。

15．麦克斯韦磁场电场电磁波
解析：麦克斯韦磁场电场电磁波
[1][2][3][4]英国物理学家麦克斯韦指出，变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场．振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁波。

16．DBACFEBCFE【解析】
解析：DBACFE B C F E
【解析】
①[1]．频率由小到大的顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线；故顺序是DBACFE；
②[2][3][4][5]．对物体进行加热的是红外线B，激发物质发光的是紫外线C，可用来检查人体病变或骨折的是伦琴射线F；能使种子发生变异培育新品种的是γ射线E．
【点睛】
本题关键是明确无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，同时要知道它们的波长的大小关系和频率大小关系，以及知道各自的应用．
17．紫外线红外线红外线
解析：紫外线红外线红外线
(1)电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波；太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内；这三个区域内的电磁波按照频率由高到低的顺序排列应为：紫外线、可见光、红外线；
(2)黑体辐射的辐射强度与波长关系与物体的温度有关，人体会发射红外线，而人体的温度与周围环境温度不同，故通过探测红外线来寻找生命；
【点睛】
本题考查了电磁波谱、黑体辐射、电磁波的运用等，知识点多，难度小，关键多看书．18．CCAD
解析：C C A D
（1）[1]太阳能电池实现光能与电能的转换，C正确，ABD错误。

故选C；
（2）[2]微波是某一频率的电磁波，C正确，ABD错误。

故选C；
（3）[3]飞机外壳可以反射微波，使飞机安全，A正确，BCD错误。

故选A；
（4）[4]微波是频率很高的电磁波，在生物体内可引起热效应，由于太阳能卫星电站的功率很大，产生的热量足以将鸟热死，D正确，ABC错误。

故选D。

19．充电带正电【分析】本题考查考生对电磁振荡的规律的理解与掌握情况体现了高考重视基础的命题理念要求考生注重对基础知识的理解和掌握
解析：充电带正电
【分析】
本题考查考生对电磁振荡的规律的理解与掌握情况，体现了高考重视基础的命题理念，要求考生注重对基础知识的理解和掌握。

[1][2]以逆时针方向为电流的正方向，根据题意画出LC 回路振荡电流的变化图像如图所示，结合图像
23.410s t -=⨯时刻设为图像中的P 点，则该时刻电路正处于反向电流减小的过程中，所以电容器正处于反向充电状态，上极板带正电。

20．7红外线
解析：7 红外线
[1]．该频段的波长约
86310m=0.0857m=85.7mm 350010c f λ⨯==⨯ [2]．按照电磁波的频率由低到高排列顺序，可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等。

三、解答题
21．
放电；增大；见解析
用安培定则可知回路中的电流方向为顺时针方向，而上极板是正极板，所以这时电容器正在放电；因为放电过程电场能减小，所以磁场能增大，电流在增大。

22．
见解析
收音机选台时，我们调至具体频道时调谐器将相对应的频率信号进行调谐，使这一频率产生的电流达最大，然后输送给调谐器；如果调谐不准，就可能出现两种不同频率的信号都会在电路中产生，即出现“串台”现象。

23．
1f <2f <3f <4f
按照频率从小到大排列的电磁波谱依次是无线电波、微波、可见光、X 射线，所以有1f <2f <3f <4f 。

24．
由振荡电路的周期
周期的频率的关系
联立得：
可知当L 和C 最小时，f 最大，有：
当L 和C 最大时，f 最小，有： 故频率的范围为：
【点睛】 根据求出最大频率和最小频率，从而确定取值范围．
25．
见解析
（1）移动电话，步话机，BP 机等使用电磁波进行通信。

其中BP 机只能接收而不能发出电磁波。

（2）飞机上使用移动电话会使导航系统失灵，容易酿成事故；
在汽车加油站也不能使用移动电话，否则会影响加油设备的精确度、诱发火灾等；
在医院使用移动电话，会影响一些医疗设备的使用，如核磁共振仪，B 超仪、心电图仪等对移动电话信号敏感，容易造成误诊、漏诊等；
在爆破工地或潜在爆炸危险的地带，移动电话信号有触发爆炸装置的可能；
雷雨天气使用移动电话，容易诱发雷击，烧坏移动电话等。

（3）电视机受到的干扰是由电焊时产生的电火花引起的。

电火花是一个电磁波发射源，它能发射出频谱很宽的电磁波，这些电磁波能被电视接收到，尤其对非闭路电视（即使用天线）的干扰大。

这种干扰叫做“电磁干扰”。

汽车和摩托车的点火器也会产生电火花，从而产生电磁干扰。

电动机、吹风机、广告牌的霓虹灯等也会产生电磁干扰。

一般来说，电磁波碰到钢筋结构的建筑物，会被吸收，从而减弱甚至消失。

而靠近路边或没有钢筋的建筑物，里面的电视机常容易受到电磁波的干扰，为了避开这些讨厌的电磁干扰，可以试试改变电视机天线方向，或者移动电视机的位置，使干扰的影响减小。

26．
0.1μF
解：由
L I E t
∆=
∆ 可得 33.610H L -=⨯
而
2cT c LC λ==
解得
272210F 0.1μF 4C c L λπ-===。