第四章 电磁振荡与电磁波 单元练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

第四章 电磁振荡与电磁波 单元练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列有关电磁场与电磁波的说法，正确的是（   ） A．变化的磁场一定产生变化的电场 B．电磁波的传播不需要介质 C．只有高温物体才能向外辐射红外线 D．电磁波不能产生干涉、衍射现象 2．在如图所示的LC振荡电路中，线圈L的自感系数为，电容器C的电容为。则该LC振荡电路的周期为（    ） A． B． C． D． 3．穿透能力最强的电磁波是（　　） A．射线 B．X射线 C．紫外线 D．红外线 4．我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（　　） A．高频载波属于纵波 B．使高频载波的振幅随低频神经信号改变的过程属于调频 C．体外接收电路的固有频率等于高频载波的频率 D．体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号 5．电磁波从真空进入水中时，会发生变化的物理量是（　　） A．波速和波长 B．波速和周期 C．波长和周期 D．振幅和频率 6．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制。它有两种方法：一是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变，这种调制叫作调幅；二是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变，这种调制叫作调频。下面四幅图中调频波是（　　） A． B． C． D． 7．针对下列四幅图中的现象，下列说法正确的是（　　） A．甲图，在竖直的空心铝管中，磁块由静止开始做自由落体运动 B．乙图，电子感应加速器中，磁场作用力是电子加速的动力 C．丙图，麦克斯韦利用该装置验证了电磁波的存在 D．丁图，闭合和断开开关瞬间，电流表指针偏转方向相反 8．如图甲所示，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置，图像（图乙）表示电流随时间变化的图像。已知在t=0时刻，极板间有一带负电的灰尘恰好静止。则下列选项中正确的是（　　） A．a时刻回路中电流方向为顺时针 B．a~b期间，灰尘的加速度在增加 C．b~c期间，电路中磁场能在减小 D．c~d期间，电路中电场能在减小 9．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（　　） A．振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场 B．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 C．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场 D．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 10．LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（　　） A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电 C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电 D．若磁场正在增强，则电容器正在放电，电流方向由a向b 二、多选题 11．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种如图所示有A、B两幅图在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如图所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器以下关于电磁波的发射和接收的说法中，正确的是　　    A．在电磁波的发射技术中，图中A是调幅波 B．在电磁波的发射技术中，图中B是调幅波 C．图中a是电容器，用来通高频阻低频，b是电感器，用来阻高频通低频 D．图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来阻高频通低频 12．即第五代移动通信技术，采用频段，即第四代移动通信技术，采用频段。信号与信号相比，下列说法中正确的是（　　） A．信号比信号在真空中的传播速度快 B．和信号都是横波 C．和信号都是纵波 D．信号能量比信号能量更大 13．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（　　） A．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．变化的电场周围一定产生变化的磁场 C．变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场 D．电磁波在真空中的传播速度为3.0×108 m/s 14．收音机的调谐电路如图甲所示，改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。某次“调频”后，电路中的高频电流i随时间t的变化规律为如图乙所示的正弦曲线。下列说法正确的是（　　） A．时刻，电容器C两极板之间的电场能最大 B．时刻，线圈L的自感电动势最大 C．时间内，回路中的磁场能正在向电场能转化 D．时间内，电容器C正在充电 15．关于电磁波及其应用下列说法正确的是 A．麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在 B．电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象 C．电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程 D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的 E．红外线是一种光波，在军事、医疗、勘测，甚至日常生活中都有广泛的应用 三、填空题 16．电磁波按其波长从小到大依次排列,其顺序为 、 、 、 、 由于它们的性质不同,因而也有许多不同的用途。 17．如图所示，外壳绝缘的储罐中有不导电液体，将由两块平行金属板构成的电容为的电容器置于储罐中，电容器可通过开关与电源或自感系数为的线圈相连。当开关从拨到时开始计时，线圈与电容器构成的回路中产生振荡电流，则在的时间内，线圈中的电流 （选填“增大”“减小”或“不变”），线圈中的自感电动势 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 四、解答题 18．在如图（a）所示的LC振荡电路中，电容器C极板上的带电量随时间变化的图线如图（b）所示。 （1）在至内，电容器处于充电过程还是放电过程？ （2）该振荡电路激发的电磁波的波长是多少？ 19．如图所示是演示电磁波的发射与接收的实验装置。 (1)当甲的振子、间产生电火花时，乙的氖灯是否一定发光？ (2)如果乙的氖灯发光，其能量是如何得到的？ 20．为了证实磁场的存在，常将小磁针放到磁体附近，可以观察到小磁针受到磁场力的作用其N极所指的方向发生了偏转。试设计一种简单可行的办法，以证实电磁波的存在。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第四章 电磁振荡与电磁波 单元练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A C A D D B A D 题号 11 12 13 14 15 答案 AC BD CD BD BDE 1．B 【详解】A. 非均匀变化的磁场产生非均匀变化的电场，而均匀变化的磁场产生稳定的电场．所以变化的磁场周围一定产生电场，变化的电场周围一定产生磁场，但不一定变化．故A错误； B. 变化的磁场周围产生电场，变化的电场周围产生磁场，由近及远向外传播，形成电磁波，所以电磁波的传播不需要介质，故B正确； C. 任何温度的物体都能向外辐射红外线，温度越高，辐射红外线越强，故C错误； D. 干涉、衍射现象是波特有的性质，也能产生干涉、衍射现象，故D错误． 故选B. 2．A 【详解】该LC振荡电路的周期为 故选A。 3．A 【详解】穿透能力最强的电磁波是射线。 故选A。 4．C 【详解】A．高频载波是电磁波，属于横波，A错误； B．使高频载波的振幅随低频神经信号改变的过程属于调幅，B错误； C．体外接收电路的固有频率与高频载波的频率相等，C正确； D．体外接收电路中的信号经过解调还原出低频神经信号，D错误。 故选C。 5．A 【详解】频率由波本身性质决定，与介质无关，所以电磁波从真空中进入介质后，频率不变即周期不变，波速减小，根据 知波长变短；根据 知能量不变，故振幅不变；故A正确。 故选A。 6．D 【详解】A．该波是信号波，故A错误； C．该波用来携带信号的高频电磁波，即载波，故C错误； B．波的振幅变了，而频率没有变，则该波是调幅波，故B错误； D．波的频率变了，而振幅没有变，则该波是调频波，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．甲图，在竖直的空心铝管中，磁块由静止开始下落的运动不是自由落体运动，因为磁块在下落过程中，铝管中产生感应电流，产生安培力障碍磁块的下落，A错误； B．乙图，电子感应加速器中，磁场作用力不是电子加速的动力，变化的磁场产生电场，电场力是电子加速的动力，B错误； C．丙图，赫兹利用该装置验证了电磁波的存在，C错误； D．丁图，闭合开关瞬间，与电流表相连的线圈磁通量增大。断开开关的瞬间，与电流表相连的线圈磁通量减小，根据楞次定律，与电流表相连的线圈产生的感应电流方向相反，电流表指针偏转方向相反，D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．t=0时刻带负电的灰尘静止，说明受到的电场力向上，所以上极板带正电，电流开始以逆时针方向流动，由乙图得电路电流为正，所以是以逆时针方向为正，A错误； B．a~b期间，电容器在反向充电，上极板带负电，粒子受到的电场力方向向下，根据牛顿第二定律可知 可知灰尘的加速度在增大，B正确； C．b~c期间，电容器在反向放电，极板带电量减小，电路电流增加，电场能减小，磁场能增加，C错误； D．c~d期间，电容器在充电，电场能增加，磁场能减小，D错误 故选B。 9．A 【详解】A．振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场。故A正确； BCD．均匀变化的电场产生恒定的磁场，若非均匀变化的电场，则产生非均匀变化的磁场。同样，均匀变化的磁场产生恒定的电场。故BCD错误。 故选A。 10．D 【详解】AB．若磁场正在减弱，则电流正在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a电场能增大，上极板带负电，故AB正确，但不符合题意 CD．若磁场正在增大，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定责，可判断电流是由b向a，上极板带正电，故C正确，不符合题意，D错误。 故选D。 11．AC 【分析】调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载．调频是通过改变频率来实现信号加载的；电容器具有通高频、阻低频的作用，这样的电容器电容应较小．电感线圈在该电路中要求做到通低频、阻高频，所以它是一个高频扼流圈，其自感系数应该较小. 【详解】调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故AB中A为调幅波，B为调频波；故A正确，B错误；根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器元；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈，故C正确，D错误； 故选AC． 【点睛】根据电感和电容对交流电的作用去判断，首先分清用哪种电器；明确两种仪器对高频信号和低频信号的不同作用． 12．BD 【详解】A．信号与信号在真空中传播速度都是光速，所以一样快，A错误； BC．无线电波是横波，即电场和磁场的方向都与波的传播方向垂直，所以信号和信号都是横波，B正确，C错误； D．5G信号的频率更高，所以能量更大，D正确。 故选BD。 13．CD 【详解】AC．变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，选项A错误，C正确； B．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，选项B错误； D．电磁波在真空中的传播速度为3.0×108 m/s，选项D正确。 故选CD。 14．BD 【详解】A．根据图像可知时刻，电流最大，回路的磁场能最大，电容器C两极板之间的电场能最小；故A错误； B．根据 可知时刻，图像的斜率最大，线圈L的自感电动势最大；故B正确； C．时间内，电流增大，磁场能增大，回路中的电场能正在向磁场能转化；故C错误； D．时间内，电流减小，磁场能减小，电场能增大，电容器C正在充电；故D正确。 故选BD。 15．BDE 【详解】赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在，故A错误； 电磁波的振动方向与传播方向相互垂直，因此为横波，干涉和衍射现象是波特有的现象，故B正确； 调制是电磁波发射过程中的操作，故C错误；微波能使食物中的水分子热运动快速加剧从而加热食物，这就是微波炉的工作原理，故D正确； 生物体和非生物体都可以辐射红外线，因此红外遥感技术应用十分广泛，在军事、医疗、勘测，甚至日常生活中都有广泛的应用，故E正确． 16． 射线 X射线 紫外线 可见光 无线电波 【详解】[1][2][3][4][5]电磁波波长越长、频率越小，比可见光频率小，比微波频率大的电磁波是红外线，波长最长的是无线电波，所以电磁波按波长从小到大排列为：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。 17． 减小 增大 【详解】[1]线圈与电容器构成的回路中振荡电流的周期 线圈中电流随时间变化规律如图所示，在的时间内，即在的时间内，电流在减小，且减小得越来越快。 [2]又自感电动势 故自感电动势在增大。 18．（1）正在充电；（2）1200m 【详解】（1）由图（b）可知，电容器在至内，电量在不断增加，说明正在充电； （2）由图可知电磁振荡周期为 对应真空中电磁波的波长为 19．(1)不一定，甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同，氖灯才会发光；(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的 【详解】(1)不一定，甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同，氖灯才会发光； (2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的。 20．见解析 【详解】用导线让电池短路，并用导线在电池的任意一极不停摩擦，产生变化的电流；靠近打开的收音机，若出现杂音，则证明电磁波的存在。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $