第四章 电磁振荡与电磁波 单元能力提升综合检测（B卷）-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 单元能力提升综合检测（B卷） 一、单选题 1．LC振荡电路中，电容器两端的电荷量q随时间t变化的关系如图所示，则（  ） A．在1×10－6s时刻，电路中的电流最小 B．在2×10－6s时刻，电路的磁场能最大 C．2×10－6s至3×10－6s时间内，电路的电场能不断增大 D．3×10－6s至4×10－6s时间内，电容器所带的电荷量不断增多 2．2023年1月21日，中国空间站全面建成后迎来的第一个春节。万家团圆之时，神舟十五号乘组航天员费俊龙、邓清明、张陆通过电磁波在太空向全国人民送上新春祝福。下列说法正确的是（　　） A．电磁波不能在真空中传播 B．只要有磁场就能产生电磁波 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在 D．变化的磁场一定产生变化的电场 3．关于电磁波的调制技术，下列说法不正确的是（　　） A．使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅 B．使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频 C．中、短波段的无线电广播，使用的是调幅方式 D．调幅波的优点是抗干扰能力强，传递过程中失真比较小 4．如图所示，为了预防甲型H1N1流感，学校常用手持式测温仪对学生进行体温测量，这种测温仪工作时利用的电磁波是（　　） A．红外线 B．紫外线 C．X射线 D．γ射线 5．关于对LC振荡电路的频率的理解，下列说法正确的是（　　） A．在线圈中插入铁芯振荡频率变大 B．增加两极板的电荷量振荡频率变大 C．增加线圈的匝数振荡频率变大 D．减小两极板的正对面积振荡频率变大 6．关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波是一种纵波 B．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 C．电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁波 D．变化的电场和磁场由近及远向周围传播形成了电磁波 7．我们的生活已经离不开电磁波，如：GPS定位系统使用频率为10.23MHz（1MHz=106Hz）的电磁波，手机工作时使用频率为800～1900MHz的电磁波，家用5GWi-Fi使用频率约为5725MHz的电磁波，地铁行李安检时使用频率为1018Hz的电磁波。关于这四种电磁波的说法正确的是（　　） A．家用5GWi-Fi电磁波的衍射现象最明显 B．GPS定位系统使用的电磁波的能量最强 C．地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领 D．手机工作时使用的电磁波是纵波且不能产生偏振现象 8．红外线热像仪可以监测人的体温，当被测者从仪器前走过时，便可知道被测者的体温是多少。关于红外线热像仪测体温的原理，下列说法正确的是（　　） A．人的体温会影响周围空气温度，仪器通过测量空气温度便可知道人的体温 B．仪器发出的红外线遇人反射，反射情况与被测者的体温有关 C．被测者会辐射红外线，所辐射红外线的强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强，且较短波长的辐射强度大 D．被测者会辐射红外线，所辐射红外线的强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强，且较长波长的辐射强度大 9．如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先把电容器充满电，t=0时如图（a）所示，电容器中的电场强度最大，电容器开始放电。t=0.02 s时如图（b）所示，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则    　　） A．0~0.02 s时间内，电流逐渐减小 B．t=0.05 s时，回路中的电流方向与图（b）中所示电流方向相同 C．t=0.06 s时，线圈中的磁场能最大 D．t=0.10 s时，线圈中的电场能最大 10．麦克斯韦在稳恒场理论的基础上，提出了涡旋电场和位移电流的概念，这就是麦克斯韦电磁场理论，它的基本概念是变化的电场和变化的磁场彼此不是孤立的，它们永远密切地联系在一起，相互激发，组成一个统一的电磁场的整体。下面对于电磁场与电磁波的认识，其中正确的是（　　） A．有电场就会产生磁场 B．电场和磁场总是相互联系的 C．变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波 D．电磁波的传播一定需要传播介质 二、多选题 11．以下关于波的认识，哪些是正确的（　　） A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的折射原理 B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的 C．雷达的工作原理是利用波的折射 D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象 12．下列说法中正确的是(　　) A．夏天太阳光把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的 B．医院里用X射线进行人体透视，是因为它是各种电磁波中穿透本领最大的 C．科学家关注南极臭氧层空洞是因为它会使气候恶化 D．在热学中所说的热辐射就是指红外线辐射 13．在某一LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，从电容器上电压达到最大值开始计时，即t=0，则有（　　） A．至少经过，磁场能达到最大 B．至少经过，磁场能达到最大 C．在0到时间内，电路中的平均电流为 D．在0到时间内，电容器放出的电荷量为 14．关于电磁场理论的叙述正确的是（　　） A．变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关 B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场 C．周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 15．为了有效地把能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间，除了使用开放电路，还可以（　　） A．增大电容器极板间的距离 B．减小电容器极板的正对面积 C．减小线圈的匝数 D．采用低频振荡电流 16．下列关于电磁波的说法，正确的是（　　） A．无线电波波动性很强，广泛用于通信、广播、导航等领域 B．紫外线的热效应很强，可用来加热烘干物体 C．γ射线的杀伤作用和穿透作用都很强，可用于肿瘤切除手术 D．电磁波的传播需要介质，在真空中不可以传播 三、填空题 17．刷公交卡乘坐公交车可以极大方便我们的生活，公交卡是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示，该时刻振荡电流___________（填“增大”或“减小”），若要减小该LC振荡电路的周期，我们可以___________（填“增大”或“减小”）电容器两极板的间距。 18．（1）麦克斯韦提出的电磁波理论认为______（选填“变化”或“不变化”）的磁场能产生电场．现代通信离不开电磁波，在真空中频率越小的电磁波，它的波长______（选填“越长”或“越短”） （2）电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量______（选填“相等”或“不相等”）．保持电热丝两端的电压不变，增大电热丝的电阻，电热丝消耗的电功率将______（选填“增大”或“减小”）． 19．某电台发射频率为500 kHz的无线电波，某发射功率为10 kW，在距电台20 km的地方接收到该电波，该电波的波长为____________，在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收到该电波的能量为____________． 20．电磁波的特性及应用 （1）无线电波：把波长大于1 mm（频率低于300 GHz）的电磁波称作无线电波，主要用于_____、广播及其他信号传输。 雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生_____，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长_____的微波。 （2）红外线 ①红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光_____。 ②所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射_____。 ③红外线的应用主要有_____和红外体温计。 （3）可见光 可见光的波长在400～760 nm之间。 （4）紫外线 ①波长范围在_____之间，不能引起人的视觉。 ②具有_____的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的_____效应，用来激发荧光物质发光。 （5）X射线和γ射线 ①X射线波长比紫外线短，有很强的_____本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官。 ②γ射线波长比X射线更短，具有_____的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷。 四、解答题 21．（1）观察下面两幅图，变化的磁场所产生电场的电场线和以前所学静电场的电场线有区别吗？ （2）变化的磁场一定能产生电磁波吗？为什么？ 22．在LC振荡电路中，线圈的自感系数L＝2.5mH，电容器的电容C＝4μF。求： （1）该回路的周期是多大？（取3.14） （2）设t＝0时，电容器两极板间电压最大，在t＝9.0×10－3s时，通过线圈的电流是增大还是减小？这时电容器处在什么过程中？ 23．如果中央人民广播电台向外发射500kHz的电磁波，若距该台6×103km处有一台收音机，问： （1）此电磁波的波长多大？ （2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处？ （3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，第(2)问中的时间是否发生变化？ 24．问一问，查一查。 （1）有哪些通信工具使用的是电磁波？其中哪些只能接收而不能发出电磁波？ （2）除了在飞机上不能使用移动电话，你还知道哪些情况下不能使用移动电话？请查一查。 （3）小宇正在兴致勃勃地看足球比赛。突然，荧屏上翻滚着杂乱的网状线，同时夹杂着“磁……”的噪声。原来有人正在附近使用电焊机，电视机受到了电磁波干扰。 你知道电视机还容易受到哪些电磁波干扰？人们是怎样避开这些干扰的？ 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 单元能力提升综合检测（B卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D A D D C C C C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BD CD AC ABC ABC AC 1．D 【详解】A．在1×10－6s时刻，电容器所带电量为零，磁场能最大，电路中的电流最大，故A错误； B．在2×10－6s时刻，电容器所带电量最多，电路的磁场能最小，故B错误； C．2×10－6s至3×10－6s时间内，电容器所带电量减小，电路的电场能不断减小，故C错误； D．3×10－6s至4×10－6s时间内，电容器所带的电荷量不断增多，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．电磁波能在真空中传播，故A错误； B．根据麦克斯韦理论，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，才能使电场和磁场交替产生向外传播，形成电磁波，若电场和磁场不变，则不能产生电磁波，故B错误； C．麦克斯韦提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在，故C正确； D．均匀变化的磁场产生稳定的电场，故D错误。 故选C。 3．D 【详解】A．使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅，故A正确，不符合题意； B．使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频，故B正确，不符合题意； C．中、短波段的无线电广播，使用的是调幅方式，故C正确，不符合题意； D．调频波的振幅不变，抗干扰能力比较强，传递过程中失真比较小，故D错误，符合题意。 故选D。 4．A 【详解】红外线最显著的特性是热效应，测量仪工作时利用的电磁波是红外线，而不是紫外线、X射线和γ射线。 故选A 5．D 【详解】A．根据 在线圈中插入铁芯，线圈的自感系数增大，可知振荡频率变小，A错误； B．增加两极板的电荷量，电容器的电容不变，根据上述可知振荡频率不变，B错误； C．增加线圈的匝数，线圈的自感系数增大，根据上述可知振荡频率变小，C错误； D．根据 减小两极板的正对面积，电容器的电容减小，根据上述可知，振荡频率变大，D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．电磁波是一种横波，故A错误； B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故B错误； C．电场或磁场随时间周期变化时才会产生电磁波，故C错误； D．变化的电场和磁场由近及远向周围传播形成了电磁波，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．电磁波波长越长，频率越低，则衍射现象越明显，GPS定位系统的电磁波衍射现象最明显，故A错误； B．根据可知，频率越高，能量越强，则地铁行李安检时使用的能量最强，故B错误； C．地铁行李安检时使用的电磁波利用了其穿透本领，故C正确； D．电磁波是横波，能产生偏振现象，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】AB．根据热辐射的实验规律可知，人的体温升高，人体辐射的红外线的频率和强度就会增加，通过监测被测者辐射的红外线的频率和强度，就可以知道该人的体温了，故A、B错误； CD．被测者会辐射红外线，辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，因此热辐射中较短波长的成分越来越多，故C正确，D错误。 故选C。 9．C 【详解】A．根据题述，t=0时电容器充满电，开始放电，t=0.02 s时LC回路中线圈上电流第一次达到最大值，可知0~0.02 s时间内电流逐渐增大，A错误； B．根据LC振荡电路规律，0.04 s时电流再次为零，然后电容器反向放电，t=0.05 s时回路中的电流方向与图（b）中电流方向相反， B错误； C．在t=0.02s时电流第一次达到最大值，此时磁场能最大，那么时刻磁场能也最大，C正确； D．当 此时的情况与t=0.02s时的情况是一致的，D错误。 故选C。 10．C 【详解】AB．只有在变化的电场周围才能产生磁场，同样在变化的磁场周围产生电场，稳恒电场和磁场不能相互产生，故AB错误； C．变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波，故C正确； D．电磁波的传播不需要介质，故D错误。 故选C。 11．BD 【详解】A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理，选项A错误； B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的，选项B正确； C．雷达的工作原理是利用波的反射，选项C错误； D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象，选项D正确。 故选BD。 12．CD 【详解】热效应最强的是红外线，故A错误；贯穿本领最强的是γ射线，故B错误；臭氧层可吸收阻挡过强的紫外线照射，使地球上动植物免受紫外线的伤害，另外臭氧层空洞可引起气候恶化，故C正确；热学中所说热辐射就是指红外线辐射，故D正确．所以CD正确，AB错误． 13．AC 【详解】AB．LC振荡电路周期 电容器电压最大时，开始放电，经时间，放电结束，此时电容器电荷量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大，选项A正确，B错误； CD．因为Q＝CU，所以电容器放电荷量 Q＝CUm 由得 选项C正确，D错误。 故选AC。 14．ABC 【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有无闭合电路是没有关系的，故A正确； B．周期性变化的磁场产生电场的变化周期与周期性变化的磁场的周期是相同的，所以周期性变化的磁场会产生同频率的变化电场，故B正确； C．由麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，这个统一的场即为电磁场，故C正确； D．电场周围是否存在磁场以及磁场周围是否存在电场是一个复杂的问题，但其中一种情况就是电场周围不一定存在磁场，磁场周围也不一定存在电场，故D错误； 故选ABC。 15．ABC 【详解】实行开放电路和提高发射频率是提高电磁波发射能力的两种有效方法；由 f＝ C＝ 故选ABC。 16．AC 【详解】A．无线电波的波长很长，波动性很强，广泛用于通信、广播、导航等领域，A正确； B．红外线的热效应很强，可用来加热烘干物体，而紫外线的具有较强的杀菌消毒作用，B错误； C．γ射线的杀伤作用和穿透作用都很强，在医学上可以利用γ刀，做肿瘤切除手术，C正确； D．电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质，D错误。 故选AC。 17． 减小 增大 【详解】[1]由题图中磁场的方向，根据安培定则可知电流由电容器上极板经线圈流向下极板，由电场方向可知，下极板是正极，故此时电容器正在充电，则电路中电流正在减小； [2]要减小该LC振荡电路的周期，根据 可知需要减小电容，根据 可知增大电容器两极板的间距。 18． 变化 越长 相等 减小 【分析】由电磁理论可知，变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场；纯电阻电路中电能全部转化为内能． 【详解】(1)英国物理学家麦克斯韦认为：变化的磁场能产生电场； 由公式可知，，频率越小，波长越大； (2)由于电热丝为纯电阻电路，即电流所做的功全部转化为内能，所以电流在电热丝中做的功与电热丝产生的热量相等， 由公式可知，电压不变，电阻增大，电功率减小． 【点睛】本题考查电磁波的发现历程，要注意明确麦克斯韦提出了电磁场理论，但是赫兹证实了电磁波的存在． 19． 600m 2×10-6 J 【分析】电磁波传播过程中的频率是不变的，根据求解波长；根据能量守恒定律列式求解每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量． 【详解】电磁波传播过程中的频率和波长没有改变，故电波的波长不变，故：； 每平方米的面积每秒钟可接收到该电波的能量为 20． 通信 反射 短 长 强 红外探测器 5～370 nm 较高 荧光 穿透 很高 【详解】(1)[1] 把波长大于1 mm（频率低于300 GHz）的电磁波称作无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输。 [2][3] 雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射，以此来测定物体位置的无线电设备，其利用的是波长短的微波。 (2) ①[4] 红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长。 ②[5] 所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。 ③[6] 红外线的应用主要有红外探测器和红外体温计。 (4) ①[7] 波长范围在5～370 nm 之间，不能引起人的视觉。 ②[8][9] 具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光。 (5) ①[10] X射线波长比紫外线短，有很强的穿透本领。 ②[11] γ射线波长比X射线更短，具有很高的能量，穿透力更强。 21．（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）两者有区别，变化的磁场所产生的电场的电场线是闭合的，而静电场中的电场线是不闭合的。 （2）不一定，由于均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，而恒定的电场不能够在周围空间产生磁场，此时不能够形成电磁波。正弦式变化的磁场在周围空间产生同频率的正弦式变化的电场，如果正弦式变化的电场能产生同频率的正弦式变化的磁场，磁场与电场交替产生，才能在周围空间产生电磁波。 22．（1）6.28×10－4s；（2）减小；反向充电过程 【详解】（1）由电磁振荡的周期公式可得该回路的周期 T＝2＝2×3.14×s＝6.28×10－4s （2）因为t＝9.0×10－3s相当于14.33个周期，而<0.33T<，由电磁振荡的周期性可知，当t＝9.0×10－3s时，LC回路中的电磁振荡正处在～的变化过程中。 t＝0时，电容器两极板间电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，则回路中电流随时间的变化规律如图所示，结合图像可知，在t＝9.0×10－3s时，通过线圈的电流在减小，这时电容器正处在反向充电过程中。 23．（1）600m    （2）0.02s    （3）0.02s 【分析】根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c=λf 可得 可求出波长，由可求出从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处．)其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，由公式知时间不发生变化． 【详解】（1）根据电磁波的波长、波速和频率的关系式c=λf 和电磁波在真空中的传播速度 c=3×108m/s，所以   （2）从电台发出的信号到达收音机处经过   （3）其他条件不变，仅将发射电磁波的频率变大，但由于光速不变，则第(2)问中的时间不发生变化． 24．见解析 【详解】（1）移动电话，步话机，BP机等使用电磁波进行通信。其中BP机只能接收而不能发出电磁波。 （2）飞机上使用移动电话会使导航系统失灵，容易酿成事故； 在汽车加油站也不能使用移动电话，否则会影响加油设备的精确度、诱发火灾等； 在医院使用移动电话，会影响一些医疗设备的使用，如核磁共振仪，B超仪、心电图仪等对移动电话信号敏感，容易造成误诊、漏诊等； 在爆破工地或潜在爆炸危险的地带，移动电话信号有触发爆炸装置的可能； 雷雨天气使用移动电话，容易诱发雷击，烧坏移动电话等。 （3）电视机受到的干扰是由电焊时产生的电火花引起的。 电火花是一个电磁波发射源，它能发射出频谱很宽的电磁波，这些电磁波能被电视接收到，尤其对非闭路电视（即使用天线）的干扰大。这种干扰叫做“电磁干扰”。 汽车和摩托车的点火器也会产生电火花，从而产生电磁干扰。 电动机、吹风机、广告牌的霓虹灯等也会产生电磁干扰。 一般来说，电磁波碰到钢筋结构的建筑物，会被吸收，从而减弱甚至消失。 而靠近路边或没有钢筋的建筑物，里面的电视机常容易受到电磁波的干扰，为了避开这些讨厌的电磁干扰，可以试试改变电视机天线方向，或者移动电视机的位置，使干扰的影响减小。 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 $