周周练09 第四章 电磁振荡与电磁波第1～3节物理人教版选择性必修第二册

2025-2026学年高二物理选择性必修第二册周周练 第四章 周练09 电磁振荡 电磁场与电磁波 无线电波的发射和接收 (第1-3节) （时间:45分钟 分数：70分） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~11题只有一项符合题目要求，第12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1.(2026·湖北省·同步练习)如图所示，单刀双掷开关先打到端让电容器充满电，时开关打到端，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值．则(    ) A. 回路的周期为 B. 回路的电流最大时电容器中电场能最大 C. 时线圈中磁场能最大 D. 时回路中电流沿顺时针方向 【答案】C  【解析】A.在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时充放电一次，则周期为，故A错误。 B.根据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，故B错误。 ，此时电容器逆时针放电结束，回路中逆时针的电流最大，磁场能最大，故C正确，D错误。 故选：。 2.(2025·江苏省·期末考试)规定图甲振荡电路中逆时针方向的电流为正，是电容器的上极板。从某时刻起记录图甲中的电流随时间变化的关系如图乙所示。则图像乙中的段对应电路甲中的(    ) A. 板带正电 B. 板的带电量在变大 C. 线圈中的磁场能在变大 D. 线圈的自感电动势在变大 【答案】C  【解析】  点时，电路中的电流为零，此时恰好反向充电完成，故  到  的过程中，电容器正在反向放电，根据题意结合图乙可知，此时电流为顺时针方向，则可知板带正电，且板的带电量在减小，电容器的电场能在减小，而线圈中的磁场能在变大，故AB错误，C正确； D.电流的变化率越小则线圈的自感电动势越小，  到  的过程中，电流的变化率在逐渐减小，则可知线圈的自感电动势在逐渐减小，故D错误。 故选C。 3.(2025·专项测试)关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（） A. 变化的磁场只能在其周围的闭合线圈中产生电场 B. 只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场 C. 变化的磁场与变化的电场沿同一方向，且与电磁波的传播方向垂直 D. 电磁波是横波，而且是一种真正的物质 【答案】D  【解析】变化的磁场能够在周围的空间产生电场。变化的电场能够在周围的空间产生磁场。不需要闭合线圈与电容器，不需要介质，这种现象可以在真空中发生，AB错误； C.变化的磁场与变化的电场互相垂直，且与电磁波的传播方向垂直，C错误； D.电磁波是横波，而且是一种客观存在真正的物质，D正确。 4.(2026·云南省·同步练习)如图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的（） A. 调幅 B. 调频 C. 调谐 D. 解调 【答案】C  【解析】磁共振方式的原理与声音的共振原理相同，排列好振动频率相同的音叉，一个音叉发声，其他音叉也会发声；同样，当“振动”频率相同的线圈排列在磁场中时，可将电能从一个线圈传输到另一个线圈，类似于无线电发射与接收环节中的调谐； 故ABD错误，C正确。 5.(2026·云南省·同步练习)无线电波的发射和接收离不开天线。如图甲、乙、丙所示，振荡电路逐步成为开放电路，电场和磁场就可以分散到更大的空间，这样就形成了天线。手机作为常用的通讯工具同样也需要天线来接收和发射信号。早期的手机有长长的天线，现在逐渐内置到手机内部。实践中发现当天线的长度大约等于无线电波波长的时，收发电磁波的能力最好。曾经有手机将外壳的金属边框设计成天线，既提升收发信号效果，又节省了手机的内部空间。随着时代的来临，信号频率进一步提升，对天线设计的要求更加复杂。下列关于手机发射与接收无线电波的说法正确的是(    ) A. 只有特定频率的无线电波才能在天线上产生振荡电流 B. 与相比，使用的电磁波传播速度更大       C. 手机信号的频率估计在左右 D. 手机天线在发射信号时，天线上会有电荷出现，且周期性变化 【答案】D  【解析】A、任何频率的无线电波均可以产生振荡电流，只不过特定频率的无线电波产生的电流大，其他频率的无线电波产生的振动频率较小，故A错误； B、真空中电磁波的传播速度与光速相同，与电磁波的频率无关，故B错误； C、手机金属边框长度约为厘米，因此由题意可知，无线电波长大约米，根据可知，手机信号的频率估计在左右的数量级，故C错误； D、手机天线在发射信号时，天线上会形成振荡电路，因此会有电荷发出且周期性变化，故D正确。 故选：。 6.(2026·湖北省·同步练习)无线话筒是振荡电路的一个典型应用。在振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 电容器正在充电 B. 振荡电流正在增大 C. 线圈中的磁场正在增强 D. 增大电容器两板距离，振荡频率减小 【答案】A  【解析】A、由题图中磁场的方向及电场方向可知，下极板是正极，故此时电容器正在充电，故A正确； 、电容器正在充电，则电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，故BC错误； D、根据平行板电容器公式，增大电容器两板之间的距离，电容减小，根据知振荡频率增大，故D错误。 故选A。 7.(2026·云南省·同步练习)如图甲，电路中的电流正在变大，保持不变，改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如图乙，则下列说法正确的是(    ) A. 回路中的磁场能正在向电场能转化 B. 电路中电容为电路中电容的倍 C. 电路中的电流最大时，电路中的电流也一定最大 D. 电路中电容器的最大电荷量与电路中电容器的最大电荷量相等 【答案】C  【解析】A.根据安培定则可知，图甲中电流从电容器流出，电容器在放电，电场能转换为磁场能，故A错误； B.由图乙可知，电路的振荡周期为电路的倍，根据公式可知电路中电容为电路中电容的倍，故B错误； C.电路对应的电流最大时，电容器两端的电压为，由图乙可知此时电路对应的电容器两端的电压也为，即电路对应的电流也最大，故C正确； D.根据电容的定义式，可得，由于改变电容器的电容前后电容器两端的最大电压相同，且电路对应的电容为电路对应的电容的倍，可知电路对应的电容器所带最大电荷量是电路对应的电容器所带最大电荷量的倍，故D错误。 故选C。 8.(2025·辽宁省·模拟题)为了测量储液罐中不导电液体的液面高度，设计装置如图所示。将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容置于储液罐中，电容可通过开关与线圈或电源相连。当开关从拨到时，由线圈与电容构成的回路中产生振荡电流，振荡电流的频率，通过测量振荡频率可知储液罐内的液面高度。则下列说法正确的是(    ) A. 当储液罐内的液面高度升高时，电容不变 B. 当储液罐内的液面高度升高时，回路中振荡电流的频率变小 C. 开关拨到之后，振荡电流的振幅和频率始终保持不变 D. 当开关从拨到瞬间，电容器两极板的电荷量最大，流过线圈中的电流最大 【答案】B  【解析】解：、当储液罐内的液面高度升高时，根据电容的决定式，电容变大，故A错误； B、当储液罐内的液面高度升高时，电容变大，根据振荡电流的频率：可知，回路中振荡电流的频率变小，故B正确； D、当开关从拨到瞬间，电容器两极板的电荷量最大，流过线圈中的电流最小，故D错误； C、开关拨到之后，振荡电流的振幅会越来越小，随着储液罐内的液面高度的变化，频率会发生变化，故C错误。 故选：。 9.(2026·云南省·同步练习)关于振荡电路，下列说法正确的是(    ) A. 电容器储存电量的本领越强，电磁波的发射效率越高 B. 振荡电路的频率越高，发射的电磁波速度越快 C. 调制和调谐，目的分别是提高电磁波信号的发射效率和接收效率 D. 振荡电路能够发射可见光 【答案】C  【解析】本题考查了振荡电路，知道震荡的周期公式，知道电磁波的传播速度与什么有关，以及知道电磁波的发射、传播和接收是解题的关键。 A.由电磁振荡的频率公式可知，自感系数和电容越大，周期越长，发射频率越低，发射效率也越低，而与电容器储存电量的本领无关， A错误； B.真空中电磁波速度恒定，与振荡电路频率无关， B错误； C.调制是为了提高图像或声音等低频电磁波信号的发射效率，调谐是为了更有效获取目标波段的电磁波信号， C正确： D.振荡电路只能够发射无线电波和微波，不能发射可见光， D错误。 故选C。 10.(2026·云南省·同步练习)如图所示是振荡电路中能量随时间变化的图像，实线表示电场能随时间变化的曲线，虚线表示磁场能随时间变化的曲线，由图像可知(    ) A. 该振荡电路的周期大小为 B. 在时刻振荡电路中的电流为 C. 在到的过程中，电容器正在放电 D. 在和时刻，电容器极板带电情况完全相同 【答案】C  【解析】A.在一个周期内电场能和磁场能都两次达到最大，可知该振荡电路的周期大小为  ，选项A错误； B.在  时刻磁场能最大，则振荡电路中的电流最大，选项B错误； C.在  到  的过程中，电场能减小，则电容器正在放电，选项C正确； D.在  和  时刻，电场能都是最大，电容器极板带电量相等，但是极板极性相反，选项D错误。 故选C。 11.(2026·河南省·单元测试)如图甲所示为某小区进口处的智能道闸系统，其简化示意图如图乙所示，两个车辆检测器的电感线圈分别铺设在自动栏杆前、后的地面下，检测器内部的电容器与电感线圈构成振荡电路，振荡电流如图丙所示，当汽车接近或离开线圈时，使线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，车辆检测器检测到这个变化就发出电信号，“通知”车牌识别器对车辆身份进行鉴别，然后控制自动栏杆抬起或落下，在图丙中，下列说法正确的是(    ) A. 时刻电容器两端电压为最小值 B. 时间内，电场能转化为磁场能 C. 若汽车靠近线圈时线圈自感系数增大，则振荡电流的频率升高 D. 时间内，电容器上的电荷量增加 【答案】B  【解析】A.  时间内电流在减小，说明电容器在充电，  时刻充电结束，电容器两端电压为最大值，故A错误； B.  时间内，电流逐渐增大，电容器放电，电场能转化为磁场能，故B正确． C.汽车靠近线圈；若自感系数增大，由 知频率减小，选项C错误； D.  时间内电流在增大，说明电容器在放电，电荷量减少，选项D错误。 故选B。 12.(2025·湖南省·单元测试)关于电磁波，下列叙述正确的是 A. 电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度平行 B. 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C. 电磁波可以在真空中传播 D. 电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大 【答案】BC  【解析】A、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，故A错误； B、根据麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，相互激发，形成电磁波，故B正确； C、电磁波的传播不需要靠介质，可以在真空中传播，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都相同，故C正确，D错误。 二、计算题：本题共3小题，共22分。解析应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.（7分）(2025·河北省·期中考试)如图所示，电路中，电感线圈的自感系数为，振荡电流的周期为。已充电的平行板电容器两极板水平放置，电容器上电压最大值为。开关断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。当开关闭合时，灰尘在电容器内运动，不计电路产生的内能及电磁辐射，整个过程中灰尘未与极板发生碰撞，已知重力加速度为。求： 电路中，电容器的电容大小； 从电容器上电压达到最大值开始计时，在的时间内，电路中平均电流的大小； 以开关闭合为计时起点，灰尘的加速度最大值，加速度最大时刻的可能值。 【答案】（1） （2）  （3） 【解析】根据题意，由公式  可得，  电路的电容为  电容器放电电荷量  又  所以  得  开关断开时板间灰尘恰好静止，根据平衡条件可得  开关闭合后，在前  个周期，电容器放电，放电过程中电荷量减小，电流增大，当电流最大时，电容器恰好放电完毕，此时电容器电压为，而在  时间内，电容器反向充电，充电电流逐渐减小，当电容器充电完成，充电电流减为，此时电场能达到最大，灰尘受重力与电场力，且此时灰尘所受电场力与重力方向相同，加速度最大，根据牛顿第二定律有 ，解得  当灰尘受向下的最大电场力时，电容器内灰尘的加速度最大，由振荡电路变化规律可知，当电容器反向充电结束时，灰尘的加速度最大，则加速度最大的时刻可能为  14.（7分）(2025·北京市·期末考试)某收音机中的电路，由固定线圈和可调电容器组成，能够产生到的电磁振荡。已知电路的周期与电容、电感的关系为，光速。 求频率为的电磁波的波长。 求可调电容器的最大电容和最小电容之比。 某学校无线电小组的同学绕制天线线圈制作了一个简易收音机，用来收听无线电广播。他们发现某一高频率的电台接收不到，但可以接收到其他低频率的电台。为了接收到这一高频率的电台，请分析说明应如何调整绕制的天线线圈。 【答案】（1） （2） （3）减少线圈匝数 【解析】根据  ，得  根据  ，  ，得  当  时，  最大，设为  ；   时，  最小，设为  ， 得  高频率的电台接收不到，是因为收音机调谐电路的固有频率达不到接收信号的频率，不能产生电谐振，这就需要增加电路的固有频率  。由  可知，要增加  应减小电感  ，由电感  的影响因素可知，应减少线圈匝数。 15.（8分）(2025·河北省邯郸市·联考题)如图所示的电路中，电感的自感系数为，电容器的电容可调节，电源的电动势为，内阻为，定值电阻的阻值为，忽略电感线圈的直流电阻，闭合开关，经过一段时间电路达到稳定状态，时刻将开关断开。振荡电路的频率为，求： 电容器的电容； 断开开关后，电流表的示数； 哪些时刻电容器的上极板开始带正电。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】根据 解得 断开开关前，由闭合电路欧姆定律可得 断开开关后，电流表的示数 联立，解得 振荡电路的周期为  时刻开始，振荡电路开始工作，在一个振荡周期内，电容器充电，下极板为正极板， 电容器反向充电，上极板开始带正电。由此可知电容器的上极板开始带正电的时刻为 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理选择性必修第二册周周练 第四章 周练09 电磁振荡 电磁场与电磁波 无线电波的发射和接收 (第1-3节) （时间:45分钟 分数：70分） 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~11题只有一项符合题目要求，第12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1.(2026·湖北省·同步练习)如图所示，单刀双掷开关先打到端让电容器充满电，时开关打到端，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值．则(    ) A. 回路的周期为 B. 回路的电流最大时电容器中电场能最大 C. 时线圈中磁场能最大 D. 时回路中电流沿顺时针方向 2.(2025·江苏省·期末考试)规定图甲振荡电路中逆时针方向的电流为正，是电容器的上极板。从某时刻起记录图甲中的电流随时间变化的关系如图乙所示。则图像乙中的段对应电路甲中的(    ) A. 板带正电 B. 板的带电量在变大 C. 线圈中的磁场能在变大 D. 线圈的自感电动势在变大 3.(2025·专项测试)关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（） A. 变化的磁场只能在其周围的闭合线圈中产生电场 B. 只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场 C. 变化的磁场与变化的电场沿同一方向，且与电磁波的传播方向垂直 D. 电磁波是横波，而且是一种真正的物质 4.(2026·云南省·同步练习)如图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的（） A. 调幅 B. 调频 C. 调谐 D. 解调 5.(2026·云南省·同步练习)无线电波的发射和接收离不开天线。如图甲、乙、丙所示，振荡电路逐步成为开放电路，电场和磁场就可以分散到更大的空间，这样就形成了天线。手机作为常用的通讯工具同样也需要天线来接收和发射信号。早期的手机有长长的天线，现在逐渐内置到手机内部。实践中发现当天线的长度大约等于无线电波波长的时，收发电磁波的能力最好。曾经有手机将外壳的金属边框设计成天线，既提升收发信号效果，又节省了手机的内部空间。随着时代的来临，信号频率进一步提升，对天线设计的要求更加复杂。下列关于手机发射与接收无线电波的说法正确的是(    ) A. 只有特定频率的无线电波才能在天线上产生振荡电流 B. 与相比，使用的电磁波传播速度更大       C. 手机信号的频率估计在左右 D. 手机天线在发射信号时，天线上会有电荷出现，且周期性变化 6.(2026·湖北省·同步练习)无线话筒是振荡电路的一个典型应用。在振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是(    ) A. 电容器正在充电 B. 振荡电流正在增大 C. 线圈中的磁场正在增强 D. 增大电容器两板距离，振荡频率减小 7.(2026·云南省·同步练习)如图甲，电路中的电流正在变大，保持不变，改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如图乙，则下列说法正确的是(    ) A. 回路中的磁场能正在向电场能转化 B. 电路中电容为电路中电容的倍 C. 电路中的电流最大时，电路中的电流也一定最大 D. 电路中电容器的最大电荷量与电路中电容器的最大电荷量相等 8.(2025·辽宁省·模拟题)为了测量储液罐中不导电液体的液面高度，设计装置如图所示。将与储液罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容置于储液罐中，电容可通过开关与线圈或电源相连。当开关从拨到时，由线圈与电容构成的回路中产生振荡电流，振荡电流的频率，通过测量振荡频率可知储液罐内的液面高度。则下列说法正确的是(    ) A. 当储液罐内的液面高度升高时，电容不变 B. 当储液罐内的液面高度升高时，回路中振荡电流的频率变小 C. 开关拨到之后，振荡电流的振幅和频率始终保持不变 D. 当开关从拨到瞬间，电容器两极板的电荷量最大，流过线圈中的电流最大 9.(2026·云南省·同步练习)关于振荡电路，下列说法正确的是(    ) A. 电容器储存电量的本领越强，电磁波的发射效率越高 B. 振荡电路的频率越高，发射的电磁波速度越快 C. 调制和调谐，目的分别是提高电磁波信号的发射效率和接收效率 D. 振荡电路能够发射可见光 10.(2026·云南省·同步练习)如图所示是振荡电路中能量随时间变化的图像，实线表示电场能随时间变化的曲线，虚线表示磁场能随时间变化的曲线，由图像可知(    ) A. 该振荡电路的周期大小为 B. 在时刻振荡电路中的电流为 C. 在到的过程中，电容器正在放电 D. 在和时刻，电容器极板带电情况完全相同 11.(2026·河南省·单元测试)如图甲所示为某小区进口处的智能道闸系统，其简化示意图如图乙所示，两个车辆检测器的电感线圈分别铺设在自动栏杆前、后的地面下，检测器内部的电容器与电感线圈构成振荡电路，振荡电流如图丙所示，当汽车接近或离开线圈时，使线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，车辆检测器检测到这个变化就发出电信号，“通知”车牌识别器对车辆身份进行鉴别，然后控制自动栏杆抬起或落下，在图丙中，下列说法正确的是(    ) A. 时刻电容器两端电压为最小值 B. 时间内，电场能转化为磁场能 C. 若汽车靠近线圈时线圈自感系数增大，则振荡电流的频率升高 D. 时间内，电容器上的电荷量增加 12.(2025·湖南省·单元测试)关于电磁波，下列叙述正确的是 A. 电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度平行 B. 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C. 电磁波可以在真空中传播 D. 电磁波的频率越高，在真空中传播的速度越大 二、计算题：本题共3小题，共22分。解析应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.（7分）(2025·河北省·期中考试)如图所示，电路中，电感线圈的自感系数为，振荡电流的周期为。已充电的平行板电容器两极板水平放置，电容器上电压最大值为。开关断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。当开关闭合时，灰尘在电容器内运动，不计电路产生的内能及电磁辐射，整个过程中灰尘未与极板发生碰撞，已知重力加速度为。求： 电路中，电容器的电容大小； 从电容器上电压达到最大值开始计时，在的时间内，电路中平均电流的大小； 以开关闭合为计时起点，灰尘的加速度最大值，加速度最大时刻的可能值。 14.（7分）(2025·北京市·期末考试)某收音机中的电路，由固定线圈和可调电容器组成，能够产生到的电磁振荡。已知电路的周期与电容、电感的关系为，光速。 求频率为的电磁波的波长。 求可调电容器的最大电容和最小电容之比。 某学校无线电小组的同学绕制天线线圈制作了一个简易收音机，用来收听无线电广播。他们发现某一高频率的电台接收不到，但可以接收到其他低频率的电台。为了接收到这一高频率的电台，请分析说明应如何调整绕制的天线线圈。 15.（8分）(2025·河北省邯郸市·联考题)如图所示的电路中，电感的自感系数为，电容器的电容可调节，电源的电动势为，内阻为，定值电阻的阻值为，忽略电感线圈的直流电阻，闭合开关，经过一段时间电路达到稳定状态，时刻将开关断开。振荡电路的频率为，求： 电容器的电容； 断开开关后，电流表的示数； 哪些时刻电容器的上极板开始带正电。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $