第四章 电磁振荡与电磁波 单元检测 -2025-2026学年高二物理假期作业

高中物理选择性第二册寒假作业 第四章《电磁振荡与电磁波》（单元检测）答案 一、单项选择题（共计10题，每小题5分，共计50分） 1.“神舟五号”飞船飞行过程中，由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网，通过发射和接收某种波，对飞船进行跟踪、测量与控制．这种波是(　　) A．微波 B．X射线 C．紫外线 D．超声波 答案　A 解析　在用于通信的电磁波中，不同用途的设备使用的电磁波的频率范围不同，用于电视、雷达、无线电导航及测控等的是微波．故选A. 2.各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是(　　) A．γ射线、紫外线、可见光、红外线 B．γ射线、红外线、紫外线、可见光 C．紫外线、可见光、红外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 答案　A 解析　在电磁波谱中，各电磁波按照频率从低到高的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，所以选项A正确． 3.在如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则(　　) A．A板带正电 B．线圈L两端电压在增大 C．电容器C正在充电 D．电场能正在转化为磁场能 答案　D 解析　由题知在LC振荡电路中，电流正在增大，故电容器在放电，由电流方向可知A板带负电，选项A、C错误；由于电容器在放电，电荷量在减小，则其两端电压在减小，即线圈L两端电压在减小，选项B错误；电容器放电的过程是将电场能转化为磁场能的过程，故选项D正确． 4.．如图所示的四种电场中，哪一种能产生电磁波(　　) 答案　D 解析　根据麦克斯韦的电磁场理论可知，题图A中是一恒定的电场，不会在周围空间产生磁场，题图B和C中，都是均匀变化的电场，产生的磁场都是恒定的，所以不会产生电磁波，只有题图D中的周期性变化的电场才会在周围空间产生周期性变化的磁场，进而形成电磁波，故选D. 5．在无线电广播的接收中，调谐和解调是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是(　　) A．调谐→高频放大→解调→音频放大 B．解调→高频放大→调谐→音频放大 C．调谐→音频放大→解调→高频放大 D．解调→音频放大→调谐→高频放大 答案　A 解析　调谐是从众多的电磁波中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中“检”出高频信号所承载的低频声音信号(解调)，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A对． 6. 如图所示，球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定(　　) A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的 答案　C 解析　紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应．地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，C项正确． 7.振荡电路在测量、自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有广泛应用．在如图甲所示LC振荡电路中，电容器C极板上的电荷量随时间变化的图线如图乙所示，则在1×10－6 s～2×106 s内，下列说法正确的是(　　) A．电容器C正在放电 B．电容器C正在充电 C．电场能正在向磁场能转化 D．回路中振荡电流正在逐渐增大 答案　B 解析　由题图乙可知，在1×10－6 s～2×10－6 s内，极板上电荷量正在增大，说明电容器C正在充电，回路中振荡电流正在减小，磁场能正在向电场能转化．故选B. 8..如图所示为LC电路中电容器中的电荷量随时间变化的图像，在1×10－6～2×10－6s内，关于电容器的充(或放)电过程及产生的电磁波的波长，正确的结论是(　　) A.充电过程，波长为1 200 m B.充电过程，波长为1 500 m C.放电过程，波长为1 200 m D.放电过程，波长为1 500 m 答案　A 解析　由q-t图像知，1×10－6～2×10－6s时间内，电容器电荷量增多，可判断电容器为充电过程；由于电磁波的频率与产生电磁波的振荡电路的频率相同，振荡电路周期T＝4×10－6s，真空中，电磁波的速度为c＝3×108 m/s，由c＝，得λ＝cT＝3×108×4×10－6m＝1 200 m，故A正确。 9.如图所示，球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定(　　) A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的 答案　C 解析　紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应。地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的，C项正确。 10.LC振荡电路是一种简单且常见电路，在测量、自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有着广泛的应用。如图甲所示，规定回路中顺时针方向的电流为正，电流i随时间t变化的规律如图乙所示。某时刻t电容器中向下的电场最强。则下列说法正确的是(　　) A.t时刻可能是t1时刻 B.t2时刻，电容器极板不带电 C.在t1~t2时间内，电容器正在放电 D.在t2~t3时间内，振荡电路中电场能正在向磁场能转化 答案　D 解析　某时刻t电容器中向下的电场最强，可知电容器上极板带正电，且带电荷量最大，回路的电流为零，则t时刻不可能是t1时刻，选项A错误；t2时刻电流为零，电容器极板带电荷量最大，选项B错误；在t1~t2时间内，电流从最大减小到零，可知电容器正在充电，选项C错误；在t2~t3时间内，电流从零增加到最大，可知电容器放电，振荡电路中电场能正在向磁场能转化，选项D正确。 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 11.如图是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是(　　) A．电容器正在充电 B．电感线圈中的磁场能正在增加 C．电感线圈中的电流正在增大 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 答案　BCD 解析　由题图中磁感应强度的方向和安培定则可知，此时电流向着电容器带负电的极板流动，也就是电容器处于放电过程中，这时两极板上的电荷量和电压、电场能正在减少，而电流和线圈中的磁场能正在增加，由楞次定律可知，线圈中的自感电动势正在阻碍电流的增大，故选B、C、D. 12.以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10 909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是(　　) A.“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波 B.“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波 C.“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现 D.“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程 答案　BD 解析　“奋斗者”号与“探索一号”通信是通过水声通信的，信息载体属于纵波，故A错误；“奋斗者”号与“沧海”号通信是通过无线蓝绿光通信，信息载体属于横波，故B正确；因为太空中没有介质，“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁波来实现，故C错误；传递信息的过程也是传递能量的过程，故D正确。 13.使用蓝牙耳机接听手机来电，其信号传输的示意图如图所示，已知可见光的频率范围是4.2×1014~7.8×1014 Hz，则蓝牙通信的电磁波(　　) A.是蓝光 B.波长比手机通信的电磁波短 C.在真空中的传播速度大小为3×108 m/s D.在真空中的传播速度比可见光传播的速度小 答案　BC 解析　由题意可得，蓝牙通信的电磁波频率小于可见光频率，故不可能是蓝光，故A错误；由题图可知，蓝牙通信的电磁波比手机通信的电磁波频率大，由c=λf可知，频率越大，波长越短，故蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波短，故B正确；在真空中电磁波(包括可见光)的传播速度大小均为c=3×108 m/s，故C正确，D错误。 三、填空题（共计1题，共计10分） 14.某同学利用微波发射器和接收器研究电磁波。发射器可发射频率为10 GHz的一定强度电磁波，接收器可显示接收到电磁波的强度。 (1)如图(a)所示，接收器和发射器置于同一直线上，在发射器和接收器前均加装一偏振片，此时接收器显示接收到的信号最强。若接收器按图示方向沿轴线转动，接收到信号的强度发生变化，由此说明电磁波属于　　　　(选填“横波”或“纵波”)，若从接收的信号最强开始旋转180°的过程中，接收的信号强度变化情况是　　　　　　　　　　　。  (2)如图(b)所示，在发射器和接收器之间放置一块带双缝的金属平板，接收器沿虚线移动时，接收器接收到信号的强弱会发生变化。这种现象是电磁波的　　　　(选填“偏振”“干涉”或“衍射”)现象，接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离　　　　　　　　 (选填“几乎相等”“中间大两侧小”或“中间小两侧大”)，若双缝的两条缝之间距离减小，接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  答案　(1)横波　先减弱后增强　(2)干涉　几乎相等　变大 解析　(1)根据题意可知在旋转偏振片后接收到信号的强度发生变化，由此说明电磁波属于横波； 若从接收的信号最强开始旋转180°的过程中，接收的信号强度变化情况是先减弱后增强； (2)在发射器和接收器之间放置一块带双缝的金属平板，接收器沿虚线移动时，接收器接收到信号的强弱会发生变化，这种现象是电磁波的干涉现象。 根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ可知接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离几乎相等； 根据双缝干涉条纹间距公式Δx=λ 若双缝的两条缝之间距离减小，可知接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离变大。 四、解答题（共计2题，共计25分） 15．雷达测距防撞控制系统是利用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备，某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0×10－4 s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t＝170 s后雷达向正上方发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机速度大小约为多少？ 答案　306 m/s 解析　由题图示信息知，比较远时，脉冲波显示的距离 s＝＝ m＝6×104 m 当飞机到达雷达正上方后，距离 s′＝＝ m＝3×104 m 由于开始时飞机在斜上方，后来飞机到达正上方，所以飞机的速度 v＝ m/s≈306 m/s. 16．(14分)在LC振荡电路中，线圈的电感L＝2.5 mH，电容C＝4 μF. (1)该电路的振荡周期是多少？ (2)设t＝0时，电容器上电压最大，在t＝9.0×10－3 s时，通过线圈的电流是增大还是减小？这时电容器是处在充电过程还是放电过程？ 答案　(1)6.28×10－4 s　(2)减小　充电过程 解析　(1)由LC振荡电路的周期公式可得 T＝2π＝2×3.14× s＝6.28×10－4 s(4分) (2)因为t＝9.0×10－3 s≈14.33T，(3分) 而＜0.33T＜， 由电磁振荡的周期性知，当t＝9.0×10－3 s时，LC电路中的电磁振荡正在第二个的变化过程中． t＝0时，电容器上电压最大，极板上电荷量最大，电路中电流为零，电路中电流随时间的变化规律如图所示：第一个内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个内，电容器被反向充电，电流由最大减小至零．(4分) 显然，在t＝9.0×10－3 s时，即在第二个内，线圈中的电流在减小，电容器正处在反向充电过程中．(3分) 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理选择性第二册寒假作业 第四章《电磁振荡与电磁波》（单元检测）试卷 一、单项选择题（共计10题，每小题5分，共计50分） 1.“神舟五号”飞船飞行过程中，由多个地面测控站和四艘“远望号”远洋航天测量船组成了测控网，通过发射和接收某种波，对飞船进行跟踪、测量与控制．这种波是(　　) A．微波 B．X射线 C．紫外线 D．超声波 2.各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是(　　) A．γ射线、紫外线、可见光、红外线 B．γ射线、红外线、紫外线、可见光 C．紫外线、可见光、红外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 3.在如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则(　　) A．A板带正电 B．线圈L两端电压在增大 C．电容器C正在充电 D．电场能正在转化为磁场能 4.．如图所示的四种电场中，哪一种能产生电磁波(　　) 5．在无线电广播的接收中，调谐和解调是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是(　　) A．调谐→高频放大→解调→音频放大 B．解调→高频放大→调谐→音频放大 C．调谐→音频放大→解调→高频放大 D．解调→音频放大→调谐→高频放大 6. 如图所示，球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定(　　) A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的 7.振荡电路在测量、自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有广泛应用．在如图甲所示LC振荡电路中，电容器C极板上的电荷量随时间变化的图线如图乙所示，则在1×10－6 s～2×106 s内，下列说法正确的是(　　) A．电容器C正在放电 B．电容器C正在充电 C．电场能正在向磁场能转化 D．回路中振荡电流正在逐渐增大 8..如图所示为LC电路中电容器中的电荷量随时间变化的图像，在1×10－6～2×10－6s内，关于电容器的充(或放)电过程及产生的电磁波的波长，正确的结论是(　　) A.充电过程，波长为1 200 m B.充电过程，波长为1 500 m C.放电过程，波长为1 200 m D.放电过程，波长为1 500 m 9.如图所示，球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定(　　) A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的 10.LC振荡电路是一种简单且常见电路，在测量、自动控制、无线电通信及遥控等许多领域有着广泛的应用。如图甲所示，规定回路中顺时针方向的电流为正，电流i随时间t变化的规律如图乙所示。某时刻t电容器中向下的电场最强。则下列说法正确的是(　　) A.t时刻可能是t1时刻 B.t2时刻，电容器极板不带电 C.在t1~t2时间内，电容器正在放电 D.在t2~t3时间内，振荡电路中电场能正在向磁场能转化 二、多项选择题（共计3题，每小题5分，选对但不全得3分，错选不得分，共计15分） 11.如图是LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是(　　) A．电容器正在充电 B．电感线圈中的磁场能正在增加 C．电感线圈中的电流正在增大 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大 12.以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段。2020年11月10日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了10 909米深潜纪录。此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示。下列说法正确的是(　　) A.“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波 B.“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波 C.“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现 D.“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程 13.使用蓝牙耳机接听手机来电，其信号传输的示意图如图所示，已知可见光的频率范围是4.2×1014~7.8×1014 Hz，则蓝牙通信的电磁波(　　) A.是蓝光 B.波长比手机通信的电磁波短 C.在真空中的传播速度大小为3×108 m/s D.在真空中的传播速度比可见光传播的速度小 三、填空题（共计1题，共计10分） 14.某同学利用微波发射器和接收器研究电磁波。发射器可发射频率为10 GHz的一定强度电磁波，接收器可显示接收到电磁波的强度。 (1)如图(a)所示，接收器和发射器置于同一直线上，在发射器和接收器前均加装一偏振片，此时接收器显示接收到的信号最强。若接收器按图示方向沿轴线转动，接收到信号的强度发生变化，由此说明电磁波属于　　　　(选填“横波”或“纵波”)，若从接收的信号最强开始旋转180°的过程中，接收的信号强度变化情况是　　　　　　　　　　　。  (2)如图(b)所示，在发射器和接收器之间放置一块带双缝的金属平板，接收器沿虚线移动时，接收器接收到信号的强弱会发生变化。这种现象是电磁波的　　　　(选填“偏振”“干涉”或“衍射”)现象，接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离　　　　　　　　 (选填“几乎相等”“中间大两侧小”或“中间小两侧大”)，若双缝的两条缝之间距离减小，接收器接收到的信号相邻两次最强位置之间的距离　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  四、解答题（共计2题，共计25分） 15．雷达测距防撞控制系统是利用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备，某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0×10－4 s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t＝170 s后雷达向正上方发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机速度大小约为多少？ 16．(14分)在LC振荡电路中，线圈的电感L＝2.5 mH，电容C＝4 μF. (1)该电路的振荡周期是多少？ (2)设t＝0时，电容器上电压最大，在t＝9.0×10－3 s时，通过线圈的电流是增大还是减小？这时电容器是处在充电过程还是放电过程？ 学科网（北京）股份有限公司 $