第4章 第2～4节 电磁场与电磁波 无线电波的发射和接收 电磁波谱-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版 江苏专用）

第2~4节 电磁场与电磁波」 无线电波的发射和接收 电磁波谱 于错题本 白题 基础过关 限时：30min 题型1电磁场 示，能发射电磁波的电场是哪一种 1.*根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确 的是 ( ,∠ A.有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空 间也一定能产生电场 题型3无线电波的发射 B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场， 5.*简单的、比较有效的电磁波的发射装置， 在变化的磁场周围一定产生变化的电场 至少应具备以下电路中的 ( C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 ①调谐电路；②调制电路； D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期 ③高频振荡电路；④开放振荡电路 性变化的电场 A.①②③B.②③④C.①④ D.①②④ 2.*(2024·江西吉安期末)麦克斯韦电磁场 6.**实际发射无线电波的过程如图甲所示.高 理论对应的两个模型：甲是变化的磁场产生 频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人 电场，乙是变化的电场产生磁场，下列说法正 对着话筒说话时产生低频信号如图丙所示.根 确的是 ( 据乙、丙两图，发射出去的电磁波图像应是选 项中哪一个 场 甲 变化的磁场 乙变化的电场 产生电场 产生磁场 振荡器 地 A.对甲图，变化的磁场只能在其周围的闭合 话简 线圈中产生电场 B.对乙图，只有带电平行板间的变化电场才 能在板间产生磁场 C.甲、乙两图一定能产生持续的电磁波 A D.电磁波是横波，而且是一种真实存在的物质 7.★★(2025·湖南邵东期 题型2电磁波 中)如图所示是电磁波发射 3.*关于电磁波传播速度的表达式v=f,下 电路中的LC电磁振荡电 述结论正确的是 ( 路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电 A.波长越大，传播速度就越大 流，此时电容器的上极板带负电，下极板带正电， B.频率越高，传播速度就越大 则以下说法正确的是 C.发射能量越大，传播速度就越大 A.线圈中的磁场向上且正在减弱 D.电磁波的传播速度与传播介质有关 B.电容器中的电场向上且正在增强 4.*某电路中电场随时间变化的图像如图所 C.若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频 第四章黑白题091 率变小 叠，且频率顺序由高到低排列的是() D.若增大电容器极板间的距离，则发射电磁 A.伦琴射线、紫外线、可见光 波的波长变长 B.伦琴射线、红外线、紫外线 题型4无线电波的接收 C.紫外线、红外线、可见光 8.*(2024·江苏泰州期末)下列关于无线电 D.无线电波、红外线、紫外线 广播的叙述正确的是 ( 12.(2024·吉林长春外国语学校期 A.发射无线电广播信号必须采用调幅方式 初)5G是“第五代移动通信技术”的简 B.发射无线电广播信号必须进行调谐 称，与4G信号相比具有更高的频率则 C.收音机经过调谐电路后就可以得到我们所 较之4G信号，以下判断正确的是 需要的声音信号 A.在真空中的波长更短 D.接收到无线电广播信号后必须进行解调才 B.在真空中传播速度更快 能由扬声器播放 C.5G信号属于横波，4G信号属于纵波 9.*(2025·湖北协作体期中)某同学自己绕 D.5G信号和4G信号相遇会发生干涉现象 制天线线圈，制作了一个最简单的收音机，用 题型6电磁波的应用 来收听中波的无线电广播.他发现有一个频率 13.**(2025·广东佛山期末)2025年4月 最高的中波电台收不到，但可以接收其他中 12日，全球首个6G通智感融合外场试验网公 波电台.为了收到这个电台，他应该 开亮相，实现了空天地一体化网络的初步验 A.增加线圈匝数 证，6G使用的无线电波频率在100GHz以上， B.减小线圈匝数 比5G更高，相同时间传递的信息量更大，下 C.换用其他材料的线圈 列关于无线电波的说法正确的是() D.换一个信号更好的位置 A.5G和6G使用的无线电波均需要在介质 10.*有波长分别为290m、397m、566m的无 中才能传播 线电波同时传向收音机的接收天线，当把收 B.6G使用的无线电波波长比5G更短 音机的调谐电路的频率调到756kHz时（已 C.6G使用的无线电波比5G更容易绕过障 知c=3x108m/s): 碍物 (1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的 D.无线电波传播方向与其周期性变化的磁 振荡电流最强？ 场方向相同 (2)如果想接收到波长为290m的无线电 14.*(（2025·江苏南通期中)电磁波在生产、 波，应该把调谐电路中可变电容器的动 生活中有广泛应用，下列关于电磁波的应用 片旋进一些还是旋出一些？ 正确的是 A.X射线可以用来检查人体的内部器官 B.控制电视、空调的遥控器使用的是微波 C.卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为 红外线穿透能力较强 题型5电磁波谱 D.γ射线的穿透力很强，经常在医学中用于 11.*下列选项中电磁波的范围相互交错重 探测人体骨骼情况 选择性必修第二册黑白题092 黑题 应用提优 限时：20min 1.用麦克斯韦的电磁场理论判断，图中表 率不相等时，接收电路将无法接收该电 示电场（或磁场）产生磁场（或电场）的正确 磁波 图像是 C.使S接b且动片完全旋入，可接收到波长 最短的电磁波 D.使S从b打到a,同时动片旋出，接收到的 电磁波频率可能不变 4.*电磁波在生活中有很多应用，下面列举的 A.①③ B.①④C.②③ D.②④ 四个应用中的电磁波频率由低到高排序正确 2.*关于电磁波的发射和接收，下列说法不正 的是 () 确的是 ( ①紫外线照射钞票，钞票会发出荧光，来识别 A.音频电流的频率比较低，不能直接用来发 真伪钞： 射电磁波 ②X射线透视人体，检查人体内的病变和骨骼 B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量， 情况； 电路必须是闭合的 ③人们通过无线电波能方便收听广播和收看 C.当接收电路的固有频率与接收到的电磁波 电视； 的频率相同时，接收电路产生的振荡电流 ④遥控器发射的红外线脉冲信号可以控制电 最强 视机、空调！ D.要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解 A.①②③④ B.④③②① 调过程 C.③④①② D.③④②① 3.★一品牌双波段（中、短波段）收音机的接 压轴挑战 收电路原理简化结构如图所示，通过切换开 5.韩大功率微波对人和其他生物 关S和旋转可变电容器动片来改变LC回路 有一定的杀伤作用.实验表明，当 中的电感L和电容C,从而实现接收不同波段 人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2 的信号则 时会引起神经混乱，达到1000W/m2时会引 起心肺功能衰竭现有一微波武器，其发射功 率P=3×10?W.若发射的微波可视为球面 波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效 A.调制过程是指通过调节L、C,使接收电路 攻击的最远距离约为（π取3.14）( 的固有频率与要接收的电磁波的频率相等 A.100m25m B.100m50m B.接收电路的固有频率与要接收的电磁波频 C.200m100m D.200m50m 第四章黑白题0939.AC解析：A整个电路物理量标注如图， 电 3 设用户端总电阻为R户，降压器输入端等效为电阻R,则有 R=R用户，因为1n3=1n4,2=13,则对于输电线有12= U,联立整理可得， U -,仅增加用户数，则 r+R. 2 n3 r+ na R用 R用户减小，可知12增大，根据△P=r,可知r消耗的功率增 大，故A正确；B.仅增加用户数，2增大，根据U=U2-12r,可 第四章 电磁 第1节 电磁振荡 白题基础过关 1.A2.A3.B4.C 5.C解析：A.在0.5s时，电流最大，线圈中的磁场能最大， 故A错误；B.由题图乙可知，在0~0.5s内，电流增大，说明 电容器正在放电，又因电流为正值，则电流为逆时针方向，可 知上极板带正电，下极板带负电；在0.5~1s内，电流减小， 说明电容器正在充电，又因电流为正值，则电流为逆时针方 向，可知下极板带正电，上极板带负电，故B错误：C.在第 1.5s末，电流最大，则线圈磁场能最大，所以电容器的电场 能最小，故C正确；D.在1~1.5s内，电流增大，说明电容 器正在放电，又因电流为负值，则电流为顺时针方向，可知上 极板带负电，故D错误故选C 黑题应用提优 1.B 2.B解析：AB.因为L为一电阻可忽略的线圈，可知当开关闭 合时，电容器带电量为零，通过线圈L的电流向下；断开$ 后，电流在C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；CD.断开S后，电容器开始充电，b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 U逐渐增大，且小于0，故CD错误故选B. 3.(1)6.28×103s(2)负电荷，电流沿逆时针方向(3)2.5× 10-2A 解析：(1)根据T=2π√C,可得，此LC振荡电路的周期为 T=2mV0.25×4×1068=6.28×10-3s. (2)当1=20x103g时，即在从1=0时刻开始的第二个4周 期内，此时电容器充电，上极板带负电荷，电流沿逆时针 方向. (3)若电容器两极板间电压最大为10V,则电容器带电荷量 最大值为Q=G=4x10C,则在前牙内的平均电流为7- Q 4×105 A≈2.5×102A. 44x6.28x103 压轴挑战 4.C解析：当开关S从1掷向2后，两板间将产生交变电场 参考答案与解析 知U,减小，根据用户端的电压U,=U,可知用户端的电 n3 压减小，故B错误；C.仅适当增加n2,根据U2= 2U,可知 U, U2增大，根据12= n3 12 一，可知12增大，根据U,= R用片 风，可知谐大，根据用户端的电压儿，U,可知用的 端的电压增大，故C正确；D.由C选项可知，仅适当增加m2, 12增大，整个电路消耗的电功率P,=P2=U212,由于U2增 大，故整个电路消耗的电功率变大，故D错误故选AC 振荡与电磁波 (设周期为T),根据两板间电压的周期性可知，若电子在板 间的运动时间为了的奇数信，则电子在板间加速和减速的 时间相等，根据对称性可知电子从两板间射出时的竖直分速 度为零，此时电子的动能不变，且电子的竖直分位移方向向 上.电子一定先向上加速，电子不可能从两板间中轴线的下 方射出.综上所述可知ABD错误，C正确.故选C 第2~4节电磁场与电磁波 无线电波的发射和接收电磁波谱 白题基础过关 1.D2.D3.D4.D5.B6.B 7.C解析：A.由安培定则可知，线圈中的磁场方向向上，由于 电流从正极板流向负极板，故电容器正在放电，电流增大，磁 场增强，故A错误：B.电容器的上极板带负电，下极板带正 电，且在放电，故电容器中的电场向上，且在减弱，故B错误： C若在线圈中插入铁芯，线圈的自感系数增大，根据f= 发射电磁波的频率变小，故C正确；D若增大电容 2πC 8.S 器极板间的距离，由C=4Td,电容器的电容减小，根据f户 1 ，发射电磁波的频率增大，根据c=∫，发射电磁波的 2π√C 波长变短，故D错误故选C. 8.D9.B 10.(1)波长为397m的无线电波(2)旋出一些 解析：(1)根据公式了-元，设波长分别为290m,397m, 566m的无线电波的频率分别为f1f,则有 c3×108 f=x290 Hz≈1034kHz. .c_3×108 =x2=397 Hz≈756kHz. e-3×108 5=x566 Hz≈530kHz. 所以波长为397m的无线电波在收音机中产生的振荡电流 最强 (2)要接收波长为290m的无线电波，应增大调谐电路的 黑白题33 固有频率，因此，应把调谐电路中可变电容器的动片旋出 一些 11.A12.A 13.B解析：A无线电波是电磁波，可以在真空中传播，不需 要介质，故A错误B由公式入=F,可知波长与频率成反 比，6G的频率高于5G,所以它的波长更短，故B正确：C.电 磁波的绕射能力随波长增加而增强，6G波长比5G短，绕射 能力更弱，更不容易绕过障碍物，故C错误：D.电磁波是横 波，传播方向与电场、磁场方向都互相垂直，磁场方向不可 能与传播方向相同，故D错误.故选B. 14.A解析：AX射线具有较强的穿透能力，可以用来检查人 体内部器官是否有病变，如医院用X射线拍片子，故A正 确：B.控制电视、空调的遥控器使用的是红外线，故B错误； C.红外线波长较长，红外线衍射能力较强，所以卫星用红外 遥感技术拍摄云图照片，故C错误；D.y射线的穿透力很 强，可以用于探测金属部件内部的缺陷，但是不能探测人 体，会对人体造成伤害，探测人体骨骼的是X射线，故D错 误故选A. 黑题应用提优 1.C2.B 3.D解析：A.调谐过程是通过调节L、C,使接收电路的固有频 率与要接收的电磁波的频率相等，故A错误：B接收电路的 固有频率与要接收的电磁波频率不相等时，该电磁波在接收 电路中引起的振荡电流不强，但仍可接收到该电磁波，故 B错误：CD.频率越大接收到的波长越短，S接b时L小，动片 完全旋人时C大，由公式∫=、1二知，接收电路的固有频 2m√LC 率可能不变，可接收到的波长可能保持不变且不是最短的； 同理，S接α时L大，动片完全旋出时C小，接收电路的固有 频率可能不变，接收到的电磁波频率可能不变，故C错误， D正确.故选D. 4.C解析：电磁波按频率由低到高排列：无线电波、微波、红 外线、可见光、紫外线、X射线、γY射线，故C正确，ABD错误. 压轴挑战 5.B解析：微波有效攻击距离为r时单位面积接收微波功率 为P'=P、p P S4,解得√4P,则引起神经混乱时有= P 3×107 √4mP√4x3.14×250m≈100m,引起心肺功能衰竭时有 P 3×10 r=√4mP AW4×3.14×1000 m≈50m,所以B正确， ACD错误. 第四章章末检测 1.A2.B 3.B解析：A.t=0时开关S打到b端，电容器开始放电，放电 结束时，电路中电流第一次达到最大，则有】T=0.03s,解得 T=0.12s,故A错误：BC.根据题意可知，0~0.03s内，电容 器上极板带正电，电容器放电，电容器中的电场能逐渐减小， 0.03~0.06s内，电容器反向充电，电容器下极板带正电，电 选择性必修第二册 容器中的电场能逐渐增大，0.06~0.09s内，电容器反向放 电，电容器下极板带正电，电容器中的电场能逐渐减小，= 0.09s时，电容器中的电场能达到最小，0.09~0.12s电容 器正向充电，电容器上极板带正电，即t=0.1s时，电容器上 极板带正电，故B正确，C错误；D.由于能量损耗，LC回路中 振荡电路的振幅减小，但LC回路中振荡频率由L和C决定， 所以振荡频率不变，故D错误.故选B. 4.A解析：A.改变电容器C的电容的目的是达到共振，即让 调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同，故A正确； B.根据f 1 ,将可变电容器的电容减小，固有频率会 2m√C 增大，根据公式入=子，可知，颜率越大，波长越小，所以将可 变电容器的电容减小后，将接收到波长更小的电信号，故 B错误；C.在t1~t,时间内，电路中电流在减小，电容器在充 电，故C错误；D.一个周期电容器充放电两次，所以电路中 的电场能随时间变化的周期等于，故D错误故选A 5.(1)电磁波在传播时遇到接收天线，使天线中产生感应电流。 调谐：利用电谐振，调节可调电容器的电容改变电路的固有 频率，使它跟要接收的电磁波的频率相同，这个电磁波在调 谐电路中激起较强的感应电流，于是就选出了这个电台解 调：把声音信号从高频电流中还原出来原来的信号经过放 大在扬声器中重现 (2)进入电梯后电磁波信号被屏蔽了，声音会变得断断续续. (3)当发生闪电时，由于电流的迅速变化在空间激起了电磁 波，从而干扰收音机接收信号，收音机声音变得嘈杂。 第四章 真题演练 黑题真题体验 1.A 2.AB 3.a4r 解析：电磁波的传播速度v=f入，根据题意有2d=v△t, 2 解得d=n4u 2 4.A解析：根据题意可知，将开关由a拨到b时，电容器和 感线圈组成闭合回路，此回路为振荡电路，产生周期性迅速 变化的振荡电流.因电路向外辐射电磁波，电路中的能量在 耗散，最大电流越来越小，故A正确，BCD错误.故选A 5.C解析：由LC振荡电路工作过程可知，i-t图像、q-t图像 如图所示，所以周期为T=0.04s,故A错误.据图像可知，LC 回路中电流最大时，电容器中的电荷量为0，此时电场能为 0,放B错误当：=101s时，即经过(25+)7时，据图像 可知此时电流最大，电流方向为逆时针，说明电容器放电完 毕，电场能全部转化为磁场能，此时磁场能最大，故C正确， D错误 放电 充电 放电 充电 黑白题34