课时测评14 电磁波的产生-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（鲁科版）

课时测评14　电磁波的产生 (时间：45分钟　满分：70分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－9题，每题4分，共36分) 1.下列关于电磁波的说法，正确的是(　　) A.只要有电场和磁场，就能产生电磁波 B.电场随时间变化时，一定产生电磁波 C.做非匀变速运动的电荷可以产生电磁波 D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 答案：C 解析：只有非均匀变化的电场和磁场，才能激发电磁波，而稳定的电场和磁场不能产生电磁波，A错误；均匀变化的电场，产生恒定的磁场，但是恒定的磁场不能产生电场，故不能产生电磁波，B错误；做非匀变速运动的电荷可以在空间产生变化的电磁场，形成电磁波，C正确；赫兹证实了电磁波的存在，D错误。 2.关于电磁场的理论，下列说法正确的是(　　) A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 答案：D 解析：根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才产生磁场，故A错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，周期性变化的电场周围产生同频率的周期性变化的磁场。故B、C错误，D正确。故选D。 3.声呐(水声测位仪)向水中发出的超声波遇到障碍物(如鱼群、潜水艇、礁石等)后被反射，测出从发出超声波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位；雷达则向空中发射的电磁波遇到障碍物后被反射，同样根据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位。超声波与电磁波相比较，下列说法正确的有(　　) A.超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量 B.这两种波都既可以在介质中传播，也可以在真空中传播 C.在空气中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比较，这两种波在空气中传播时均具有较大的传播速度 D.这两种波传播时，在一个周期内均向前传播了两个波长的距离 答案：A 解析：超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息，选项A正确；超声波属于机械波，只能在介质中传播，不可以在真空中传播，选项B错误；超声波与电磁波的波速均与介质有关，电磁波在空气中传播速度较大，超声波在空气中传播速度较小，选项C错误；这两种波在一个周期内均向前传播了一个波长的距离，选项D错误。 4.电磁波与机械波具有的共同性质是(　　) A.都是横波 B.都能传输能量 C.都能在真空中传播 D.都具有恒定的波速 答案：B 解析：电磁波是横波，但机械波有横波也有纵波，A错误；机械波的传播需要介质，两者在不同介质中波速不同，C、D错误；电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，B正确。 5.如图所示，氢原子中的电子绕核逆时针快速旋转，匀强磁场垂直于轨道平面向外，电子的运动轨道半径r不变，若使磁场均匀增强，则电子的动能(　　) A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断 答案：B 解析：磁场均匀增强，周围空间产生的电场是稳定的，由楞次定律判断可知，周围空间产生的电场在电子轨道平面内沿顺时针方向，电子受到的电场力沿逆时针方向，使电子加速，B项正确。 6.在LC电路中发生电磁振荡时，以下说法正确的是(　　) A.电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期 B.当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零 C.提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大 D.要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积 答案：D 解析：电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压等无关，C错误；提高振荡频率，就是减小振荡周期，可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C，达到增大振荡频率的目的，D正确。 7.飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图甲是黑匣子中电磁波发射电路中的LC振荡电路，图乙为电容器M板的电荷量q随时间t变化的图像。下列关于LC振荡电路的说法中正确的是(　　) A.若减小电容器的电容，则发射的电磁波波长变长 B.0～t1时间内，线圈中的磁场方向向下 C.0～t1时间内，线圈的磁场能不断减小 D.t1～t2时间内，电容器N板带正电，电容器正在充电 答案：D 解析：根据f＝可知，若减小电容器的电容，则发射的电磁波频率变大，根据c＝λf可知，波长变短，故A错误；0～t1时间内，电容器的电荷量减少，电容器放电，电流由M板流向N板，根据安培定则可知线圈中的磁场方向向上，故B错误；q -t图像的切线的斜率大小表示电流大小，0～t1时间内，由题图乙可知电流逐渐增大，线圈的磁场能不断增大，故C错误；t1～t2时间内，线圈产生的感应电流对电容器反向充电，所以电容器N板带正电，故D正确。故选D。 8.(多选)梳子在梳头后会带上电荷，摇动这把梳子会在空中产生电磁波，该电磁波(　　) A.是由于电荷运动产生的 B.不能在真空中传播 C.只能沿着梳子摇动的方向传播 D.在空气中的传播速度约为3×108 m/s 答案：AD 解析：梳子带电后，摇动梳子，电荷运动形成变化的电流，变化的电流产生变化的磁场，从而形成电磁波，故A正确；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故B错误；电磁波产生后，可以沿任意方向传播，故C错误；电磁波在真空中的传播速度等于光速，在空气中的传播速度约为3×108 m/s，故D正确。故选AD。 9.“救命神器”——自动体外除颤仪(AED)，已经走入了每个校园，它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用，用于抢救心脏骤停患者的医疗设备，如图甲所示。其结构如图乙所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，两开关均拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，下列说法正确的是(　　) A.脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同 B.放电过程中，电流大小不变 C.电容C越小，电容器的放电时间越长 D.自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短 答案：D 解析：脉冲电流作用于不同人体时，不同人体的导电性能不同，故电流大小不同，A错误；电容器放电过程中，电流逐渐增大，不是恒定的，B错误；振荡电路的周期为T＝2π，电容器在时间t0内放电至两极板间的电压为0，即t0＝＝，则线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，电容器的电容C越大，放电时间越长，故C错误，D正确。故选D。 10.(10分)如图所示，电容器的电容都是C＝4×10－6 F，电感都是L＝9×10－4 H，图甲中开关S先接a，充电结束后将S扳到b；图乙中开关S先闭合，稳定后断开。两图中LC回路在电磁振荡t＝3.14×10－4 s时刻，C1正在　　　　(选填“充”或“放”)电，上极板带　　　　电(选填“正”或“负”)；L2中的电流方向向　　　　(选填“左”或“右”)，磁场能正在　　　　(选填“增大”或“减小”)。 答案：充　正　左　增大 解析：先由周期公式求出T＝2π＝1.2π×10－4 s，t＝3.14×10－4 s时刻是开始振荡后的T，再看图甲电路对应的q -t图像(以上极板带正电为正)和图乙电路对应的i-t图像(以LC电路中电流逆时针方向为正)，图像都为余弦函数图像，如图所示。在T时刻，从图甲电路对应的q -t图像可以看出，C1正在充电，上极板带正电；从图乙电路对应的i-t图像可以看出，L2中的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大。 11.(12分)LC振荡电路的电容C＝556 pF，电感L＝1 mH，若能向外发射电磁波，则其周期是多少？电容器极板所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间是多少？(π取3.14，结果保留三位有效数字) 答案：4.68×10－6 s　1.17×10－6 s 解析：T＝2π ＝2×3.14× s ≈4.68×10－6 s。 LC振荡电路周期即其发射的电磁波的周期，电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的最短时间为， 则t＝＝1.17×10－6 s。 12.(12分)在LC振荡电路中，线圈的自感系数L＝2.5 mH，电容C＝4 μF。 (1)该回路的周期多大？ (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)T＝2π ＝2×3.14× s＝6.28×10－4 s。 (2)因为t＝9.0×10－3 s相当于14.33个周期，＜0.33T＜T，所以当t＝9.0×10－3 s时，LC回路中的电磁振荡正处在一个周期中的第二个的变化过程中。 t＝0时，电容器上电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，回路中电流随时间的变化规律如图所示。一个周期中的第一个T内，电容器放电，电流由零增至最大；一个周期中的第二个T内，电容器被反向充电，电流由最大减小到零。显然，在t＝9.0×10－3 s时，即在一个周期中的第二个T内，线圈中的电流在减小，电容器正处在充电过程中。 学科网（北京）股份有限公司 $