13.3 电磁振荡与电磁波 专项训练-2026届高三物理一轮考点题组分层练

13.3 电磁振荡与电磁波 考点一　电磁振荡过程 1 题组1：LC振荡电路振荡过程 1 题组2：周期公式与图像 2 考点二　麦克斯韦电磁场理论 4 题组1：麦克斯韦电磁场理论的理解 4 题组2：电磁波的产生与特征 5 考点三　电磁波的传播与特征 5 题组1：电磁波的发射与接收 5 题组2：电磁波的特性与应用 6 13.3 电磁振荡与电磁波 考点一　电磁振荡过程 题组1：LC振荡电路振荡过程 1. （单选）金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的振荡电路，某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示，关于该时刻下列说法正确的是(    ) A. 电路中的电流正在减小 B. 点电势比点电势低 C. 电容器所带电荷量正在减小 D. 线圈磁场能正在增大 2. （单选）图甲为车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈和电容器构成振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙，则下列有关说法正确的是(    ) A. 时刻电容器间的电场强度为最大值 B. 时间内，电容器处于放电过程 C. 汽车靠近线圈时，振荡电流频率变大 D. 从图乙波形可判断汽车正远离地感线圈 3. （单选）如图甲所示为振荡电路，图乙的图像表示振荡电路中，电容器上极板电荷量随时间变化的关系，下列说法正确的是(    ) A. 时间内，线圈中磁场能在减少 B. 两时刻电路中电流最大 C. 时间内，电容器内的场强在增大 D. 增大电路的振荡周期，可以使该电路更有效地发射电磁波 题组2：周期公式与图像 4. （单选）如图所示，线圈的自感系数，直流电阻为零，电容器的电容，电阻的阻值，电源电动势，内阻不计。闭合开关，待电路达到稳定状态后断开开关，电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从到为正，在断开开关的时刻，则电感线圈中电流随时间变化的图像为(    ) A. B. C. D. 5. （单选）如图所示，为直流电阻可忽略的线圈，为定值电阻，为电容器，开关处于闭合状态。现突然断开，并开始计时，电路工作过程中，同时会向外辐射电磁波。下列选项中能正确反映回路中电流顺时针方向为正、电容器中电场竖直向下为正以及两极板间电势差随时间变化的图像可能是(    ) A. B. C. D. 6. （多选）利用图装置测量储罐内不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中，电容器可通过开关与电感线圈或电源相连。当开关从拨到时，电路中产生振荡电流，如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 振荡电流的有效值为 B. 内电容器充电 C. 内回路中电场能逐渐转化为磁场能 D. 储罐内液面高度降低时，回路振荡电流的频率将变小 考点二　麦克斯韦电磁场理论 题组1：麦克斯韦电磁场理论的理解 1. （多选）“中国天眼”由我国著名天文学家，工程首席科学家、总工程师南仁东团队历经年建造完成的，是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置，如图所示。下列有关电磁波的说法，正确的是(    ) A. 麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹通过实验证实电磁波的存在 B. 变化的磁场一定可以产生电场，变化的电场一定可以产生变化的磁场 C. 振荡电路中，在一个周期内线圈产生的磁场方向只改变一次 D. 振荡电路在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化 2. （多选）下列关于电磁场和电磁波的说法正确的是(    ) A. 变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场 B. 振荡电路的电容器放电完毕时，回路中磁场能最小，电场能最大 C. 振荡电路频率越高，发射电磁波的本领就越大 D. 热物体和冷物体的红外辐射一样强 题组2：电磁波的产生与特征 3. （单选）目前，我国通信用户已突破亿户，标志着技术的广泛应用。网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度随时间变化如图所示，则该区域内(    ) A. 能产生电场，能产生电磁波 B. 能产生电场，不能产生电磁波 C. 不能产生电场，能产生电磁波 D. 不能产生电场，不能产生电磁波 4. （单选）以下关于电磁场和电磁波的说法中正确的是(    ) A. 电场和磁场总是同时存在的，统称为电磁场 B. 电磁波是机械波，传播需要介质 C. 电磁波的传播速度是 D. 电磁波是一种物质，可在真空中传播 考点三　电磁波的传播与特征 题组1：电磁波的发射与接收 1. （单选）科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，如下左图是一个收音机简笔画，可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个振荡电路，需要调节其固有频率与要接收的电磁波频率相同，发生电谐振，使接收到的信号最强。收音机的调频旋钮实际上就是个可调电容器，其原理简化图如下右图所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮的时候，改变两个铜片的正对面积从而改变其电容，当前收音机正在接收中山人民广播电台调频的节目，下列说法正确的是(    ) A. 不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率相同 B. 电磁波从真空进入水中，传播速度减小，波长变大 C. 不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D. 若要调台，改听中山音乐电台调频，则需要将上右图中的动片逆时针旋转 2. （单选）下列说法正确的是(    ) A. 电视信号的发射、接收过程为：景物电信号电磁波电信号图像 B. 振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔就是振荡周期 C. 振荡回路中，振荡电流为零时，电场能为零 D. 在电磁波接收过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制 3. （多选）下列说法正确的是(    ) A. 无线电波的接收，需要先调谐再解调 B. 在工业上，可利用射线检查金属构件内部的缺陷 C. 利用电化学气体传感器可以制成可燃气体报警器 D. 霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转化为电阻这个电学量 题组2：电磁波的特性与应用 4. （单选）关于电磁波的应用，下列说法正确的是(    ) A. 雷达可以利用反射电磁波定位，是因为其工作波段的电磁波衍射效应较为明显 B. 移动电话选择微波作为工作波段，是因为微波比其它波段的电磁波的波速更快 C. 射线衍射能探测晶体内原子的排列结构，是因为射线的波长与原子间距相近 D. 工程上用射线探测金属内部缺陷，是因为射线具有频率高、波动性强的特点 5. （单选）关于电磁波谱，下列说法正确的是(    ) A. 红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用 B. 紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康 C. 射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱 D. 医学利用射线做手术是利用了射线具有很强穿透能力的特性 6. （单选）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为。已知可见光的波段为，则蓝牙通信的电磁波(    ) A. 是蓝光 B. 波长比可见光短 C. 比可见光更容易发生衍射现象 D. 在真空中的传播速度比可见光小 7. （单选）电磁波在生活中有广泛应用。关于红外线与射线，下列说法正确的是(    ) A. 红外线的频率大于射线的频率 B. 红外线的波长大于射线的波长 C. 真空中红外线的传播速度小于射线的传播速度 D. 真空中红外线的传播速度大于射线的传播速度 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.3 电磁振荡与电磁波 考点一　电磁振荡过程 1 题组1：LC振荡电路振荡过程 1 题组2：周期公式与图像 3 考点二　麦克斯韦电磁场理论 5 题组1：麦克斯韦电磁场理论的理解 5 题组2：电磁波的产生与特征 6 考点三　电磁波的传播与特征 7 题组1：电磁波的发射与接收 7 题组2：电磁波的特性与应用 9 13.3 电磁振荡与电磁波 考点一　电磁振荡过程 题组1：LC振荡电路振荡过程 1. （单选）金属探测仪内部电路可简化为线圈与电容器构成的振荡电路，某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示，关于该时刻下列说法正确的是(    ) A. 电路中的电流正在减小 B. 点电势比点电势低 C. 电容器所带电荷量正在减小 D. 线圈磁场能正在增大 【答案】A  【解答】根据电路中电流方向和电容器极板间电场强度方向可知点电势比点电势高， 该时刻电容器正在充电，电路中电流减小，电场能转化为磁场能，选项正确BCD错误。 2. （单选）图甲为车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈和电容器构成振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙，则下列有关说法正确的是(    ) A. 时刻电容器间的电场强度为最大值 B. 时间内，电容器处于放电过程 C. 汽车靠近线圈时，振荡电流频率变大 D. 从图乙波形可判断汽车正远离地感线圈 【答案】D  【解析】A.时刻电流最大，磁场能最大，电容器间的电场强度为最小值，故 A错误； B.时间内，电流减小，电容器处于充电过程，故 B错误； C.当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，根据可知频率减小，故C错误； D.从图乙波形可知频率越来越大，汽车正远离地感线圈，故D正确。 故选D。 3. （单选）如图甲所示为振荡电路，图乙的图像表示振荡电路中，电容器上极板电荷量随时间变化的关系，下列说法正确的是(    ) A. 时间内，线圈中磁场能在减少 B. 两时刻电路中电流最大 C. 时间内，电容器内的场强在增大 D. 增大电路的振荡周期，可以使该电路更有效地发射电磁波 【答案】A  【解析】A.从  图像可知，  时间内，电容器的电荷量在增大，故电容器的电场能在增大，线圈中的磁场能在减少，故A正确； B.从  图像可知，  两时刻电容器的电荷量最大，故电场能最大，磁场能最小，电路中的电流最小，故B错误； C.从  图像可知，  时间内，电容器的电荷量在减少，电容器内的场强在减小，故C错误； D.根据电磁波发射的特点可知，要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率，需要减小电路的振荡周期，故D错误。 故选A。 题组2：周期公式与图像 4. （单选）如图所示，线圈的自感系数，直流电阻为零，电容器的电容，电阻的阻值，电源电动势，内阻不计。闭合开关，待电路达到稳定状态后断开开关，电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从到为正，在断开开关的时刻，则电感线圈中电流随时间变化的图像为(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】在开关闭合时，电流是从流向，通过的电流为，当断开开关后电流在电路中振荡，周期为，代入题中数据解得，则电磁振荡图像如图 故A正确，BCD错误。 故选：。 5. （单选）如图所示，为直流电阻可忽略的线圈，为定值电阻，为电容器，开关处于闭合状态。现突然断开，并开始计时，电路工作过程中，同时会向外辐射电磁波。下列选项中能正确反映回路中电流顺时针方向为正、电容器中电场竖直向下为正以及两极板间电势差随时间变化的图像可能是(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】因为  为一直流电阻可忽略的线圈，可知当开关闭合时，电容器带电荷量为零，通过线圈  的电流向下；断开后，电流在  电路中开始振荡，电容器开始充电，电流方向沿逆时针方向负方向且电流大小逐渐减小，故A错误，B正确； 断开后，电容器开始充电，  板带正电荷且逐渐增加，即负方向的电场强度逐渐增加；则两极板间电势差  逐渐增大，且小于，故CD错误。 故选B。 6. （多选）利用图装置测量储罐内不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中，电容器可通过开关与电感线圈或电源相连。当开关从拨到时，电路中产生振荡电流，如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 振荡电流的有效值为 B. 内电容器充电 C. 内回路中电场能逐渐转化为磁场能 D. 储罐内液面高度降低时，回路振荡电流的频率将变小 【答案】BC  【解析】A、该振荡电流的有效值为，故A错误； B、内电流正向逐渐减小，则电容器充电，故B正确； C、内回路中电流增大，电容器放电，电场能逐渐转化为磁场能，故C正确； D、当储罐内的液面高度降低时，两板间充入的电介质减少，电容减小，根据振荡周期可知回路的振荡周期变小，故振荡频率增大，故D错误。 故选：。 考点二　麦克斯韦电磁场理论 题组1：麦克斯韦电磁场理论的理解 1. （多选）“中国天眼”由我国著名天文学家，工程首席科学家、总工程师南仁东团队历经年建造完成的，是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置，如图所示。下列有关电磁波的说法，正确的是(    ) A. 麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹通过实验证实电磁波的存在 B. 变化的磁场一定可以产生电场，变化的电场一定可以产生变化的磁场 C. 振荡电路中，在一个周期内线圈产生的磁场方向只改变一次 D. 振荡电路在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化 【答案】AD  【解析】A.麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹通过实验证实电磁波的存在，故A正确； B.根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，故B错误； C.振荡电路中，在一个周期内线圈的电流方向改变次，则线圈产生的磁场方向改变次，故C错误； D.振荡电路在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能相互转化，电场能和磁场能会发生周期性的转化，故D正确。 故选AD。 2. （多选）下列关于电磁场和电磁波的说法正确的是(    ) A. 变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场 B. 振荡电路的电容器放电完毕时，回路中磁场能最小，电场能最大 C. 振荡电路频率越高，发射电磁波的本领就越大 D. 热物体和冷物体的红外辐射一样强 【答案】AC  【解析】A.变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，A正确； B.振荡电路的电容器放电完毕时，回路中磁场能最大，电场能最小，B错误； C.振荡电路频率越高，发射电磁波的本领就越大，C正确； D.热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强，D错误。 故选AC。 题组2：电磁波的产生与特征 3. （单选）目前，我国通信用户已突破亿户，标志着技术的广泛应用。网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度随时间变化如图所示，则该区域内(    ) A. 能产生电场，能产生电磁波 B. 能产生电场，不能产生电磁波 C. 不能产生电场，能产生电磁波 D. 不能产生电场，不能产生电磁波 【答案】B  【解析】根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场；恒定的电场不能产生磁场；最终不能产生电磁波，故B正确，ACD错误。 故选：。 4. （单选）以下关于电磁场和电磁波的说法中正确的是(    ) A. 电场和磁场总是同时存在的，统称为电磁场 B. 电磁波是机械波，传播需要介质 C. 电磁波的传播速度是 D. 电磁波是一种物质，可在真空中传播 【答案】D  【解析】A.变化的电场与变化的磁场相互联系，它们统称为电磁场，选项A错误； B.电磁波不是机械波，传播不需要介质，选项B错误； C.电磁波在真空中的传播速度是 ，选项C错误； D.磁波是一种物质，可在真空中传播，选项D正确。 故选D。 考点三　电磁波的传播与特征 题组1：电磁波的发射与接收 1. （单选）科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，如下左图是一个收音机简笔画，可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个振荡电路，需要调节其固有频率与要接收的电磁波频率相同，发生电谐振，使接收到的信号最强。收音机的调频旋钮实际上就是个可调电容器，其原理简化图如下右图所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮的时候，改变两个铜片的正对面积从而改变其电容，当前收音机正在接收中山人民广播电台调频的节目，下列说法正确的是(    ) A. 不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率相同 B. 电磁波从真空进入水中，传播速度减小，波长变大 C. 不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D. 若要调台，改听中山音乐电台调频，则需要将上右图中的动片逆时针旋转 【答案】D  【解析】A、不同频率的电磁波在真空中传播速率相同，都为，但在相同介质中，由于介质对不同频率电磁波的折射率不同，根据，其传播速率不同，A错误； B、电磁波从真空进入水中，传播速度减小，频率不变，根据，波长变小，B错误； C、不同电台发出的电磁波频率不同，频率不同的波不能发生干涉现象， C错误； D、根据，要接收频率更低的中山音乐电台调频，需要增大电容。由，旋动调频旋钮使动片逆时针旋转，可增大两个铜片的正对面积，从而增大电容， D正确。 2. （单选）下列说法正确的是(    ) A. 电视信号的发射、接收过程为：景物电信号电磁波电信号图像 B. 振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔就是振荡周期 C. 振荡回路中，振荡电流为零时，电场能为零 D. 在电磁波接收过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制 【答案】A  【解析】A.由无线电波的发射、接收过程知，电视信号的发射、接收过程为：景物电信号电磁波电信号图像，故A正确； ．振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半，振荡电流为零时，电容器所带电荷量最大，电场能最大，故BC错误； D.在电磁波接收过程中，把声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调，故D错误。 故选A。 3. （多选）下列说法正确的是(    ) A. 无线电波的接收，需要先调谐再解调 B. 在工业上，可利用射线检查金属构件内部的缺陷 C. 利用电化学气体传感器可以制成可燃气体报警器 D. 霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转化为电阻这个电学量 【答案】ABC  【解析】A.天空中有各种频率且载有信号的无线电波，因此无线电波的接收，需要先调谐再解调，A正确； B.由于射线具有较强的穿透能力，在工业上，可利用射线检查金属构件内部的缺陷，B正确； C.利用电化学气体传感器可以检测气体的浓度，则可以制成可燃气体报警器，C正确； D.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转化为电压这个电学量，D错误。 故选ABC。 题组2：电磁波的特性与应用 4. （单选）关于电磁波的应用，下列说法正确的是(    ) A. 雷达可以利用反射电磁波定位，是因为其工作波段的电磁波衍射效应较为明显 B. 移动电话选择微波作为工作波段，是因为微波比其它波段的电磁波的波速更快 C. 射线衍射能探测晶体内原子的排列结构，是因为射线的波长与原子间距相近 D. 工程上用射线探测金属内部缺陷，是因为射线具有频率高、波动性强的特点 【答案】C  【解析】A.雷达工作波段的电磁波衍射效应不明显，可以利用反射电磁波定位，故A错误； B.微波和其它波段的电磁波的波速一样，都为光速，故B错误； C.射线衍射能探测晶体内原子的排列结构，是因为射线的波长与原子间距相近，故C正确； D.工程上用射线探测金属内部缺陷，是因为射线具有频率高、波动性弱的特点，故D错误。 故选：。 5. （单选）关于电磁波谱，下列说法正确的是(    ) A. 红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用 B. 紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康 C. 射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱 D. 医学利用射线做手术是利用了射线具有很强穿透能力的特性 【答案】D  【解析】A.利用红外线来测温，是利用红外线的热效应，体温越高人体发射的红外线越强，温度较低，仍发射红外线，故A错误； B.紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，故B错误； C.射线频率较高，波动性较弱，粒子性较强，故C错误； D.医学利用射线做手术是利用了射线具有很强穿透能力的特性，故D正确。 故选D。 6. （单选）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为。已知可见光的波段为，则蓝牙通信的电磁波(    ) A. 是蓝光 B. 波长比可见光短 C. 比可见光更容易发生衍射现象 D. 在真空中的传播速度比可见光小 【答案】C  【解析】：、根据题意，可知蓝牙通信的电磁波频率小于可见光的波段频率，所以蓝牙通信的电磁波属于无线电波，根据公式，可得其波长比看见光的波长要长，根据明显衍射的条件，可知蓝牙通信的电磁波比比可见光更容易发生衍射现象，故AB错误，C正确； D、所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，故D错误。 故选：。 7. （单选）电磁波在生活中有广泛应用。关于红外线与射线，下列说法正确的是(    ) A. 红外线的频率大于射线的频率 B. 红外线的波长大于射线的波长 C. 真空中红外线的传播速度小于射线的传播速度 D. 真空中红外线的传播速度大于射线的传播速度 【答案】B  【解析】红外线的频率小于射线的频率，根据可知红外线的波长大于射线的波长，电磁波频率越小则波长越长，故A错误，B正确； 不管是红外线还是射线，都属于电磁波，而电磁波在真空中的传播速度等于光速，故CD错误。 故选：。 学科网（北京）股份有限公司 $