课时数智作业32 电磁振荡与电磁波 相对论-【高考DNA解码】2026年高考物理一轮总复习学生用书word

课时分层作业(三十二) 1．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是(　　) A．变化的电场一定产生变化的磁场 B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 C．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场 D．周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波 2．关于电磁波，下列说法正确的是(　　) A．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 B．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 C．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 3．关于LC电路，下列说法正确的是(　　) A．一个周期内，电容器充、放电各一次 B．电容器极板间电压最大时，线圈中的电流最强 C．电容器开始充电时，线圈中的磁场能最大 D．电容器开始充电时，电场能最大 4．(多选)下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中正确的是(　　) A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强 B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快 C．经过调制后的电磁波在空间传播的波长一定不变 D．经过调制后的电磁波在空间传播的波长可能改变 5．(2025·辽宁锦州模拟)5G技术是“第五代移动通信技术”的简称，采用了 3 300～5 000 MHz(1 MHz＝106 Hz) 频段的无线电波，某发射5G无线电波的LC电磁振荡电路如图所示。下列说法正确的是(　　) A．无线电波的频率越大，在真空中传播的速度越大 B．5G通信技术采用的无线电波属于毫米波 C．图示时刻，电感线圈储存的磁场能正在增加 D．图示时刻，电容器两极板带的电荷量正在增加 6．如图所示，q-t图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像，下列说法正确的是(　　) A．Oa时间段，线圈中磁场能在减小 B．b、d两时刻电路中电流最大 C．b、d两时刻电容器中电场能最大 D．该电路可以有效地把电磁波发射出去 7．(2024·浙江县域教研联盟高三联考)把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。把电压传感器(或示波器)的两端连在电容器的两个极板上。先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。观察电脑显示器(或示波器)显示的电压的波形如图乙所示，则下列说法正确的是(规定逆时针方向为电流正方向)(　　) A．电容器两端的电压逐渐减小是因为自感线圈发热所致 B．若增大C，则电压峰值衰减得更快 C．在t1～t2时间段，线路中的电流正逐渐增大 D．在t2～t3时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向 8．如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)。地面上测得它们的距离为L，则A测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为________。 9．(多选)下列说法正确的是(　　) A．在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，在均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场 B．电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体 C．在电磁波谱中，最容易发生明显衍射现象的是γ射线 D．机械波和电磁波都可发生反射、折射、干涉和衍射现象 10．某同学自己绕制天线线圈，制作了一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，他应该(　　) A．增加线圈匝数 B．减少线圈匝数 C．换用其他材料的线圈 D．换一个信号更好的位置 11．某LC电路的振荡频率为520 kHz，为能提高到 1 040 kHz，以下说法正确的是(　　) A．调节可变电容，使电容增大为原来的4倍 B．调节可变电容，使电容减小为原来的 C．调节电感线圈，使线圈匝数增加到原来的4倍 D．调节电感线圈，使线圈电感变为原来的 12．为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如图所示装置。当开关S从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中的接收频率而获知甲中的发射频率，进而再获知电容C的值(L值已知)，从而测量油罐内的液面高度。下列分析判断正确的是(　　) A．该装置适用于测量任意种类液体的液面高度 B．该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关 C．当装置使用过久，电源电动势减小时，测量的液面高度比真实值偏小 D．当储物罐内的液面高度降低时，所测到的LC回路中电流的振荡频率变小 13．(人教版选择性必修第二册)如图所示，LC电路中，电容C为0.4 μF，电感L为1 mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动，g取10 m/s2。 (1)从S闭合开始计时，经2π×10-5 s时，电容器内灰尘的加速度大小为多少？ (2)当灰尘的加速度多大时，线圈中电流最大？ 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课时分层作业(三十二) 1．CD　[均匀变化的电场产生恒定的磁场，A、B错误；由麦克斯韦电磁场理论可知，周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场，C正确；由麦克斯韦电磁场理论可知，D正确。] 2．B　[均匀变化的电(磁)场产生恒定的磁(电)场，恒定的磁(电)场不会产生电(磁)场，也就不会产生电磁波，A错误；变化的电场和磁场相互激发，且相互垂直，形成的电磁波的传播方向与电场和磁场均垂直，B正确；电磁波可以通过电缆、光缆传输，C错误；电磁振荡停止后，电磁波可以在空间继续传播，直到能量消耗完为止，D错误。] 3．C　[电容器从开始充电到放电完毕才经历半个周期，一个周期内，电容器应充、放电各两次，A错误；电容器极板间电压最大时，电场能最大，此时磁场能为零，线圈中电流为零，B错误；电容器开始充电时，电场能为零，线圈中磁场能最大，C正确，D错误。] 4．AD　[调制是把要发射的低频信号“加”到高频振荡电流上去，频率越高，传播信息的能力越强，A正确；电磁波在空气中的传播速度接近光速且恒定不变，B错误；由v＝λf知波长与波速和传播频率有关，C错误，D正确。] 5．D　[无线电波在真空中传播的速度都等于光速，故A错误；5G通信技术采用了3 300～5 000 MHz(1 MHz＝106 Hz)频段的无线电波，由c＝fλ可知5G通信技术采用的无线电波的波长在6 cm至 9 cm 间，属于厘米波，故B错误；题图所示时刻，电容器正在充电，磁场能转化为电场能，所以电感线圈储存的磁场能正在减小，电容器两极板带的电荷量正在增加，故C错误，D正确。] 6．C　[由q-t图像可知，Oa时间段，电容器的电荷量在减小，故电容器的电场能在减小，线圈中的磁场能在增大，A错误；由q-t图像可知，b、d两时刻电容器的电荷量最大，故电容器中电场能最大，电路中电流为0，B错误，C正确；有效地发射电磁波，需要有足够高的振荡频率和开放电路，此电路不是开放电路，不能有效地发射电磁波，D错误。] 7．D　[电容器两端的电压逐渐减小的原因有两个，分别是电路向外辐射电磁波和电路本身的发热转化为内能，故A错误；若增大C，则会改变电路的振荡周期，但不会影响电压峰值的衰减，故B错误；在t1～t2时间段电容器处于正向充电，线路中的电流正逐渐减小，故C错误；在t2～t3时间段电容器处于正向放电，电流方向为题图甲中的逆时针方向，故D正确。] 8．解析：从地面上测量时两飞船都是运动的，由相对论的“长度收缩效应”知运动长度要缩短，故从地面测得的飞船间距小，从飞船A测量时飞船B相对于其是静止的，则A测得的两飞船间的距离大于L；由光速不变原理知光信号的传播速度与惯性参考系是无关的，故A测得该信号的速度仍为光速c。 答案：大于　c(或光速) 9．BD　[均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体，故B正确；在电磁波谱中，无线电波的波长最长，最容易发生明显衍射现象的是无线电波，故C错误；反射、折射、干涉和衍射是波的特性，机械波和电磁波都可发生反射、折射、干涉和衍射现象，故D正确。] 10．B　[收不到高频率的电台信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据f＝可知，减少线圈匝数，会导致自感系数减小，从而使固有频率增加，即应该减少线圈的匝数，故选B。] 11．B　[由振荡频率公式f＝可知，要使频率提高到原来的2倍，则可以减小电容使之变为原来的，或减小电感使之变为原来的，故B正确，A、C、D错误。] 12．B　[该装置适用于测量不导电液体的液面高度，A错误；该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关，当装置使用过久，电源电动势减小时，振荡电路的周期和频率不变，则测量的液面高度相比真实值不变，B正确，C错误；当储物罐内的液面高度降低时，根据C＝知C减小，根据f＝知所测到的LC回路中电流的振荡频率变大， D错误。] 13．解析：(1)开关S断开时，极板间带电灰尘处于静止状态，则有mg＝q，式中m为灰尘质量，Q为电容器所带的电荷量，d为板间距离。 由T＝2π 得T＝2π× s＝4π×10-5 s 当t＝2π×10-5 s时，即t＝，振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向与t＝0时刻相反 则此时灰尘所受的合外力为F合＝mg＋q＝2mg 又因为F合＝ma，所以a＝2g＝20 m/s2 则经2π×10-5 s时，电容器内灰尘的加速度大小为20 m/s2。 (2)当线圈中电流最大时，电容器所带的电荷量为零，此时灰尘仅受重力，灰尘的加速度大小为 10 m/s2，方向竖直向下。 答案：(1)20 m/s2　(2)10 m/s2，方向竖直向下 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $$