第四章 电磁振荡与电磁波 单元测试卷-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

人教版高中物理选择性必修第二册 第4章：电磁振荡与电磁波 单元测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 班级： 姓名： 成绩： 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．考试范围：人教版选择性必修第二册第4章：电磁振荡与电磁波 第一部分（选择题 共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的． 1．抗击“新冠肺炎疫情”，志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温；防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒。红外线和紫外线相比较（　　） A．红外线和紫外线都能用来加热理疗 B．红外线的光子能量比紫外线的大 C．真空中红外线的波长比紫外线的长 D．真空中红外线的传播速度比紫外线的大 2．关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A．在烤箱中能看见一种淡红色的光线，这是电热丝发出的红外线 B．无线电波的波长小于X射线的波长 C．适量紫外线照射人体能促使人体合成维生素D D．医学上常用光照片辅助进行疾病诊断 3．我们乘坐出租车时经常会收听车载收音机的一些节目。假设某车载收音机中的LC电路由固定线圈和可调电容器组成，在某次乘坐过程中，司机通过调节收音机频率分别收听了两不同频道的节目，两者对应的电磁振荡频率分别为603kHz和1206kHz，则两次调节时所对应的电容器电容之比为（　　） A．1∶2 B．1∶4 C．2∶1 D．4∶1 4．下列说法中，正确的是 A．航空器材常采用密度大、强度高的合金材料 B．用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小 C．卫星通信、移动通信都是利用电磁波传递信息 D．化石能源、核能、水能、太阳能，都属于不可再生能源 5．关于电磁场与电磁波的描述，正确的是（　　） A．变化的电场产生变化的磁场 B．光是以波动形式传播的一种电磁振动 C．电磁波与机械波一样可以是横波也可以是纵波 D．无线电波必须借助电视机、收音机、手机等工具才能传播 6．在信息化时代，我们的生活发生了巨大的转变，我们可以用手机打车．叫外卖，汽车也在向着无人驾驶的方向发展，但它们的基本工作方式都离不开电磁波的发射和接收．一些电器设备同时具有发射和接收电磁波的功能，但也有些设备只能发射或只能接收电磁波，下面所列设备在工作时只是用来接收电磁波的是（  ） A．手机 B．雷达 C．微波炉 D．收音机 7．一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数为L的线圈放电。从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是（　　） A．振荡电流一直在增大 B．振荡电流先增大、后减小 C．通过电路的平均电流等于 D．磁场能一直在增大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分． 8．关于电磁波，下列说法中正确的是（    ） A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 C．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同 9．下列电磁波的说法中，正确的是（　　） A．电磁波不能在真空中传播，介质可以是空气，水等透明的物质 B．人类将进入智能时代，以后所有电器都可以使用电磁波，只要在电器上安装一个电磁波接发装置就可以实现 C．光是一种电磁波，光的波长比无线电波的波长小得多 D．电磁波通信技术是一项重大的技术，它使人们远程联络实现了实时性，但同时也带来了电磁污染的危害 10．下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．电磁波同机械波一样能发生干涉、衍射、反射、折射等现象 C．波长不同的电磁波在本质上完全相同 D．真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的 第二部分（非选择题 共57分） 三、实验题（共2小题，每小题9分，共18分） 11．（9分）某同学利用微波发射器和接接收器研究电磁波。发射器可发射频率为10GHz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______（填“横波”或“纵波”），若从接收的信号最强开始旋转的过程中，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______（“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______（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______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 12．（9分）某同学利用电流传感器探究电容器的对电感和电阻的放电情况。电路图如图甲所示，电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。    （1）第一次探究中该同学先将开关掷向1，待电路稳定后再掷向3，得到的电流图像如图乙所示，该同学从图像的面积（小格子的个数）计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究，下列判断正确的是( ) A．若已知电源电动势，可知该电容器的电容 B．若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短 C．电阻R增加，图像的面积将增大 D．电容器在放电过程中，两端电压保持不变 （2）第二次探究中，该同学先将开关掷向1，待电路稳定后再掷向2，探究LC振荡电路的规律。 ①若将电源的电动势增大，则LC振荡电路的频率将______（填“增大”、“减小”或“不变”） ②若已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L，为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，为纵坐标的坐标纸上，如图中用“•”表示作图点。    ③根据图中给出的数据点作出与C的关系图线；______ ④求得L的值是______H。 四、解答题（共3小题，共39分。） 13．（12分）不同频率或波长的电磁波具有不同的功能，如某台电视机接收的微波频率f=3×109Hz，某广播电台发射的无线电波的波长λ=500m。各种电磁波在真空中传播的速度是相同的。问： (1)电磁波在真空中传播的速度c是多少？ (2)频率为3×109Hz的微波的波长是多少？ 14.（13分）过强的电磁辐射对人体有很大危害。为了确保安全，规定工作场所受电磁辐射强度Z（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.5W/m2。某无线电通讯设备的电磁辐射的功率为P=15kW，取π=3，求： (1)请直接写出距离通讯设备为r处的电磁辐射强度Z的表达式（用P和r表示）； (2)为了保证安全，人距离通讯设备至少多远？ 15．（14分）有一种家用取暖器，外形如图甲所示，它是由电热丝发热达到取暖的目的；如果从侧面剖开，它的主要结构如图乙所示，其中Q为电热丝，MN为一个内表面极为光滑的金属弧面． (1)电热丝通电后产生的是什么？它通过MN的内表面产生什么反射？ (2)弧面金属板MN与下列哪种器材的作用相似？ (3)电热丝安装在图示位置的目的是使热能怎么样射出？ 学科网（北京）股份有限公司 $人教版高中物理选择性必修第二册 第4章：电磁振荡与电磁波单元测试卷 （考试时间：75分钟试卷满分：100分) 班级： 姓名： 成绩： 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答 题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.考试范围：人教版选择性必修第二册第4章：电磁振荡与电磁波 第一部分（选择题共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的. 1.抗击“新冠肺炎疫情”，志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温： 防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒。红外线和紫外线相比较() A.红外线和紫外线都能用来加热理疗B.红外线的光子能量比紫外线的大 C.真空中红外线的波长比紫外线的长D.真空中红外线的传播速度比紫外线的大 2.关于电磁波谱，下列说法正确的是() A.在烤箱中能看见一种淡红色的光线，这是电热丝发出的红外线 B.无线电波的波长小于X射线的波长 C.适量紫外线照射人体能促使人体合成维生素D D.医学上常用光照片辅助进行疾病诊断 3.我们乘坐出租车时经常会收听车载收音机的一些节目。假设某车载收音机中的C电路 由固定线圈和可调电容器组成，在某次乘坐过程中，司机通过调节收音机频率分别收听了两 不同频道的节目，两者对应的电磁振荡频率分别为603kz和1206kHz,则两次调节时所对 应的电容器电容之比为() A.1:2 B.1:4 C.2:1 D.4:1 4.下列说法中，正确的是 A.航空器材常采用密度大、强度高的合金材料 B.用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小 C.卫星通信、移动通信都是利用电磁波传递信息 D.化石能源、核能、水能、太阳能，都属于不可再生能源 5.关于电磁场与电磁波的描述，正确的是() A.变化的电场产生变化的磁场 B.光是以波动形式传播的一种电磁振动 C.电磁波与机械波一样可以是横波也可以是纵波 D.无线电波必须借助电视机、收音机、手机等工具才能传播 6.在信息化时代，我们的生活发生了巨大的转变，我们可以用手机打车.叫外卖，汽车也 在向着无人驾驶的方向发展，但它们的基本工作方式都离不开电磁波的发射和接收.一些电 器设备同时具有发射和接收电磁波的功能，但也有些设备只能发射或只能接收电磁波，下面 所列设备在工作时只是用来接收电磁波的是() A.手机 B.雷达 C.微波炉 D.收音机 7.一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数为工 的线圈放电。从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是() A.振荡电流一直在增大 B.振荡电流先增大、后减小 心通过电路的半药电流等于华层 D.磁场能一直在增大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分.在每小题给出的选项中，有多项 符合题目要求.全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分 8.关于电磁波，下列说法中正确的是() A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B.电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 C.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 D.各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同 9.下列电磁波的说法中，正确的是() A.电磁波不能在真空中传播，介质可以是空气，水等透明的物质 B.人类将进入智能时代，以后所有电器都可以使用电磁波，只要在电器上安装一个电 磁波接发装置就可以实现 C.光是一种电磁波，光的波长比无线电波的波长小得多 D,电磁波通信技术是一项重大的技术，它使人们远程联络实现了实时性，但同时也带 来了电磁污染的危害 10.下列说法正确的是( A.电磁波的传播需要介质 B.电磁波同机械波一样能发生干涉、衍射、反射、折射等现象 C.波长不同的电磁波在本质上完全相同 D.真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的 第二部分（非选择题共57分） 三、实验题（共2小题，每小题9分，共18分） 11.(9分)某同学利用微波发射器和接接收器研究电磁波。发射器可发射频率为10GHz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（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。 接收器 转动方向 发射器 (a) (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 (“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 (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 (填“变大”、“变小”或“不变)。 发射器 接收器 带双缝的金属平板 (b) 12.(9分)某同学利用电流传感器探究电容器的对电感和电阻的放电情况。电路图如图甲 所示，电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。 电流传感器 甲 乙 （1)第一次探究中该同学先将开关掷向1，待电路稳定后再掷向3，得到的电流图像如图乙 所示，该同学从I-t图像的面积（小格子的个数）计算得出电容器电荷量的大小。关于本次 实验探究，下列判断正确的是( A.若己知电源电动势，可知该电容器的电容 B.若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短 C.电阻R增加，I-t图像的面积将增大 D.电容器在放电过程中，两端电压保持不变 (2)第二次探究中，该同学先将开关掷向1，待电路稳定后再掷向2，探究LC振荡电路的 规律。 ①若将电源的电动势增大，则LC振荡电路的频率将（填“增大”、“减小”或“不变） ②若已知电容C,并测得电路的固有振荡周期为T,即可求得电感L,为了提高测量精度， 需多次改变C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，T为纵坐 标的坐标纸上，如图中用“表示作图点。 ↑T/10-8s2) 60 50 0 20 10 C/(107F) .0 2.0 3.0 ③根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线： ④求得L的值是H。 四、解答题（共3小题，共39分。） 13.（12分)不同频率或波长的电磁波具有不同的功能，如某台电视机接收的微波频率 子3×10Hz,某广播电台发射的无线电波的波长=500。各种电磁波在真空中传播的速度是 相同的。问： ()电磁波在真空中传播的速度c是多少？ (2)频率为3×10Hz的微波的波长是多少？ 14.(13分)过强的电磁辐射对人体有很大危害。为了确保安全，规定工作场所受电磁辐射 强度Z(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.5W。某无线电通讯 设备的电磁辐射的功率为P-15kW,取π=3，求： (1)请直接写出距离通讯设备为r处的电磁辐射强度Z的表达式（用P和r表示)： (2)为了保证安全，人距离通讯设备至少多远？ 15.（14分)有一种家用取暖器，外形如图甲所示，它是由电热丝发热达到取暖的目的；如 果从侧面剖开，它的主要结构如图乙所示，其中Q为电热丝，N为一个内表面极为光滑的 金属弧面， M 接电源 (1)电热丝通电后产生的是什么？它通过MN的内表面产生什么反射？ (2)弧面金属板MW与下列哪种器材的作用相似？ (3)电热丝安装在图示位置的目的是使热能怎么样射出？人教版高中物理选择性必修第二册 第4章：电磁振荡与电磁波单元测试卷 （考试时间：75分钟试卷满分：100分） 班级： 姓名： 成绩： 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答 题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.考试范围：人教版选择性必修第二册第4章：电磁振荡与电磁波 第一部分（选择题共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的. 1.抗击“新冠肺炎疫情”，志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温： 防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒。红外线和紫外线相比较() A.红外线和紫外线都能用来加热理疗B.红外线的光子能量比紫外线的大 C.真空中红外线的波长比紫外线的长D.真空中红外线的传播速度比紫外线的大 【答案】C 【详解】A.红外线可以用来理疗，紫外线不能，故A错误： B.因为红外线的频率小于紫外线，根据 E=hv 可知红外线的光子能量比紫外线的小，故B错误： C.根据 A=c 可知红外线的波长比紫外线的波长长，故C正确： D.真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故D错误。故选C。 2.关于电磁波谱，下列说法正确的是() A.在烤箱中能看见一种淡红色的光线，这是电热丝发出的红外线 B.无线电波的波长小于X射线的波长 C.适量紫外线照射人体能促使人体合成维生素D D.医学上常用Y光照片辅助进行疾病诊断 【答案】C 【详解】A.在烤箱中能看见一种淡红色的光线，是电热丝发出的红光，不是红外线，红外 线是看不到的，故A错误： B.无线电波的波长大于X射线的波长，故B错误： C.紫外线能促进体内维生素D的合成，故C正确： D.医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断，故D错误。故选C。 3.我们乘坐出租车时经常会收听车载收音机的一些节目。假设某车载收音机中的C电路 由固定线圈和可调电容器组成，在某次乘坐过程中，司机通过调节收音机频率分别收听了两 不同频道的节目，两者对应的电磁振荡频率分别为603Hz和1206kHz,则两次调节时所对 应的电容器电容之比为() A.1:2 B.1:4 C.2:1 D.4:1 【答案】D 【详解】已知f-2f,由LC电路振荡频率∫= 2NC,可得C:C4:1,故选D。 4.下列说法中，正确的是 A.航空器材常采用密度大、强度高的合金材料 B.用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小 C.卫星通信、移动通信都是利用电磁波传递信息 D.化石能源、核能、水能、太阳能，都属于不可再生能源 【答案】C 【详解】A项：航空器材常采用密度小、强度高的合金材料，故A错误： B项：光年是天文学上的长度单位，指光在一年内通过的距离，纳米是量度分子大小的长度 单位，故B错误；C项：电磁波传播不需要介质，现代通信、卫星通讯都利用电磁波传递 信息.故C正确：D项：化石能源、核能属于不可再生能源，水能、太阳能是可再生能源， 故D错误.故应选C 5.关于电磁场与电磁波的描述，正确的是() A.变化的电场产生变化的磁场 B.光是以波动形式传播的一种电磁振动 C.电磁波与机械波一样可以是横波也可以是纵波 D.无线电波必须借助电视机、收音机、手机等工具才能传播 【答案】B 【详解】A.只有周期性变化的电（磁）场才能产生周期性变化的磁（电）场：均匀变化的 磁场只能产生恒定的电场：而均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，A错误： B.电磁波是电磁场的传播，光是以波动形式传播的一种电磁振动，电磁波的传播速度等于 光速，B正确：C.电磁波的传播方向与振动方向相互垂直，电磁波是横波，C错误： D.无线电波传播不需要介质，D错误。故选B。 6.在信息化时代，我们的生活发生了巨大的转变，我们可以用手机打车.叫外卖，汽车也 在向着无人驾驶的方向发展，但它们的基本工作方式都离不开电磁波的发射和接收.一些电 器设备同时具有发射和接收电磁波的功能，但也有些设备只能发射或只能接收电磁波，下面 所列设备在工作时只是用来接收电磁波的是() A.手机 B.雷达 C.微波炉 D.收音机 【答案】D 【详解】A,手机既能发射电磁波即向外打电话时，又能接收电磁波即接电话时，A错误： B.雷达既可以发射电磁波，也可以接收电磁波，B错误： C.微波炉是利用电磁波来加热食物中水，即只能发射电磁波，C错误： D.收音机只能接受电磁波，D正确。故选D。 7.一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数为L 的线圈放电。从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是() A.振荡电流一直在增大 B,振荡电流先增大、后减小 C.通过电路的平均电流等于 2U D.磁场能一直在增大 【答案】B 【详解】AB.由电磁振荡的知识可知，在放电过程中振荡电流逐渐增大，放电完毕时达到 最大，故B错误，符合题意；A正确，不符题意： C.电容器储存电荷量为 FCU T 第一次放电完毕的时间为4，而周期为 T=2π√LC 所以平均电流 4 故C正确，不符题意： D.放电过程中电场能转化为线圈的磁场能，故D正确，不符题意。故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分，在每小题给出的选项中，有多项 符合题目要求。全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分. 8.关于电磁波，下列说法中正确的是() A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B.电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 C.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 D.各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同 【答案】BD 【详解】A.均匀变化的电场能够产生稳定的磁场，故A错误； B.电磁波既可以传递信息，又可以传递能量，故B正确： C.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证明了电磁波的存在，故C错误： D.各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D正确。故选BD。 9.下列电磁波的说法中，正确的是() A.电磁波不能在真空中传播，介质可以是空气，水等透明的物质 B.人类将进入智能时代，以后所有电器都可以使用电磁波，只要在电器上安装一个电 磁波接发装置就可以实现 C.光是一种电磁波，光的波长比无线电波的波长小得多 D.电磁波通信技术是一项重大的技术，它使人们远程联络实现了实时性，但同时也带 来了电磁污染的危害 【答案】BCD 【详解】A.电磁波能在真空中传播，故A错误： B.人类将进入智能时代，只要在电器上安装一个电磁波接发装置就可以实现所有电器使用 电磁波，故B正确： C.光是一种电磁波，由电磁波谱可知，光的波长比无线电波的波长小得多，故C正确： D.电磁波通信技术是一项重大的技术，它使人们远程联络实现了实时性，但同时电磁辐射 也带来了电磁污染的危害，故D正确。故选BCD。 10.下列说法正确的是() A.电磁波的传播需要介质 B.电磁波同机械波一样能发生干涉、衍射、反射、折射等现象 C.波长不同的电磁波在本质上完全相同 D.真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的 【答案】BC 【详解】A.电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，A错误： B.干涉、衍射、反射、折射等是一切波的特性，B正确： C.电磁波是横波，波长不同的电磁波在本质上完全相同，C正确： D.爱因斯坦相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中也都是相同的，D错误： 故选BC。 第二部分（非选择题共57分） 三、实验题（共2小题，每小题9分，共18分） 11.(9分)某同学利用微波发射器和接接收器研究电磁波。发射器可发射频率为10GH五的 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（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。 转动方向 接收器 发射器心 (a) (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 (“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 (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（填变大”、“变小”或“不变)。 发射器 接收器 带双缝的金属平板 (b) 【答案】 横波 先减弱后增强 干涉 几乎相等 变大 【详解】(1)[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： [2]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)[3]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。 [4根据双缝干涉条纹间距公式 △x=二， d 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： [5]根据双缝干涉条纹间距公式 d 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。 12.(9分)某同学利用电流传感器探究电容器的对电感和电阻的放电情况。电路图如图甲 所示，电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。 电流传感器 甲 乙 (1)第一次探究中该同学先将开关掷向1，待电路稳定后再掷向3，得到的电流图像如图乙 所示，该同学从I-1图像的面积（小格子的个数）计算得出电容器电荷量的大小。关于本次 实验探究，下列判断正确的是( A.若已知电源电动势，可知该电容器的电容 B.若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短 C.电阻R增加，I-t图像的面积将增大 D.电容器在放电过程中，两端电压保持不变 (2)第二次探究中，该同学先将开关掷向1，待电路稳定后再掷向2，探究C振荡电路的 规律。 ①若将电源的电动势增大，则LC振荡电路的频率将 (填“增大”、“减小”或不变) ②若已知电容C,并测得电路的固有振荡周期为T,即可求得电感L,为了提高测量精度， 需多次改变C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，T为纵坐 标的坐标纸上，如图中用“”表示作图点。 个 TP/(10-8s2) 60 50 40 30 20 C107F) 05 1.0 5 2.0 3.0 ③根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线； ④求得L的值是 H。 ↑r10s) 60T % 【答案】 A 不变 30 5.0×102 10 C(10F) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 【详解】(1)[1A.根据I-t图像的面积（小格子的个数）计算得出电容器电荷量的大小， 根据C= 9已知电源电动势，可知该电容器的电容，A正确： B.只增大电阻箱R的阻值，放电电流变小，根据1=g可知电容器放电的时间将变长，B 错误： C.电容器所带电荷量不变，电阻R增加，I-t图像的面积不变，C错误： D.电容器放电，电容器所带电荷量减少，根据U=号可知电容器两端电压变小，D错误。 故选A。 2r√iC可知LC振荡电路 1 (2)①[2]将电源的电动势增大，电容器的电容不变，根据∫= 的频率不变； ③[3)根据描点法可得T2-C图像如图所示 ↑7/(10s) 60 90 C(10F) ④[4)根据T=2π√LC可得 T2=4x2L.C 则T-C图像斜率 k=4π2L 结合图像解得 L=5.0x102H 四、解答题（共3小题，共39分。） 13.(12分)不同频率或波长的电磁波具有不同的功能，如某台电视机接收的微波频率 尸3×10Hz,某广播电台发射的无线电波的波长=500m。各种电磁波在真空中传播的速度是 相同的。问： (1)电磁波在真空中传播的速度c是多少？ (2)频率为3×10Hz的微波的波长是多少？ 【答案】(1)3×103m/s:(2)0.1m 【详解】()电磁波在真空中传播速度为 c=3×10m/s (2)计算波长 c3×108 f3x10°m=0.1m = 14.(13分)过强的电磁辐射对人体有很大危害。为了确保安全，规定工作场所受电磁辐射 强度Z(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.5Wm。某无线电通讯 设备的电磁辐射的功率为P-15kW,取=3，求： (1)请直接写出距离通讯设备为r处的电磁辐射强度Z的表达式（用P和r表示）： (2)为了保证安全，人距离通讯设备至少多远？ 【答案】1)z=P (2)50m 4πr1 【详解】(1)由题意可知2=PP S-4π (2)将Z=05Wm、P=15kw代入到Z=,P 72,解得r=50m 15.(14分)有一种家用取暖器，外形如图甲所示，它是由电热丝发热达到取暖的目的；如 果从侧面剖开，它的主要结构如图乙所示，其中Q为电热丝，N为一个内表面极为光滑的 金属弧面， 接电源 80 (1)电热丝通电后产生的是什么？它通过MN的内表面产生什么反射？ (2)弧面金属板N与下列哪种器材的作用相似？ (3)电热丝安装在图示位置的目的是使热能怎么样射出？ 【答案】(1)产生热量，镜面反射(2)凹面镜(3)平行射出 【详解】(1)一切物体都向外辐射红外线，当电热丝通电后，向外辐射红外线，产生热量，当 红外线射到表面极为光滑的金属弧面发生镜面反射： (2)弧面金属板N形状与凹面镜相似，平行光经凹面镜反射后，反射光线会会聚在焦点上. 光路是可逆的，灯丝处于焦点处，故产生平行光向外辐射， (3)根据光路的可逆性，当把光源放在焦点时，则会得到平行光. 人教版高中物理选择性必修第二册 第4章：电磁振荡与电磁波 单元测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 班级： 姓名： 成绩： 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．考试范围：人教版选择性必修第二册第4章：电磁振荡与电磁波 第一部分（选择题 共43分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的． 1．抗击“新冠肺炎疫情”，志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温；防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒。红外线和紫外线相比较（　　） A．红外线和紫外线都能用来加热理疗 B．红外线的光子能量比紫外线的大 C．真空中红外线的波长比紫外线的长 D．真空中红外线的传播速度比紫外线的大 【答案】C 【详解】A．红外线可以用来理疗，紫外线不能，故A错误； B．因为红外线的频率小于紫外线，根据 可知红外线的光子能量比紫外线的小，故B错误； C．根据 可知红外线的波长比紫外线的波长长，故C正确； D．真空中红外线和紫外线的传播速度是一样的，故D错误。故选C。 2．关于电磁波谱，下列说法正确的是（　　） A．在烤箱中能看见一种淡红色的光线，这是电热丝发出的红外线 B．无线电波的波长小于X射线的波长 C．适量紫外线照射人体能促使人体合成维生素D D．医学上常用光照片辅助进行疾病诊断 【答案】C 【详解】A．在烤箱中能看见一种淡红色的光线，是电热丝发出的红光，不是红外线，红外线是看不到的，故A错误； B．无线电波的波长大于X射线的波长，故B错误； C．紫外线能促进体内维生素D的合成，故C正确； D．医学上常用X光照片辅助进行疾病诊断，故D错误。故选C。 3．我们乘坐出租车时经常会收听车载收音机的一些节目。假设某车载收音机中的LC电路由固定线圈和可调电容器组成，在某次乘坐过程中，司机通过调节收音机频率分别收听了两不同频道的节目，两者对应的电磁振荡频率分别为603kHz和1206kHz，则两次调节时所对应的电容器电容之比为（　　） A．1∶2 B．1∶4 C．2∶1 D．4∶1 【答案】D 【详解】已知f2=2f1，由LC电路振荡频率，可得C1∶C2=4∶1，故选D。 4．下列说法中，正确的是 A．航空器材常采用密度大、强度高的合金材料 B．用光年表示宇宙时间，用纳米量度分子大小 C．卫星通信、移动通信都是利用电磁波传递信息 D．化石能源、核能、水能、太阳能，都属于不可再生能源 【答案】C 【详解】A项：航空器材常采用密度小、强度高的合金材料，故A错误； B项：光年是天文学上的长度单位，指光在一年内通过的距离，纳米是量度分子大小的长度单位，故B错误；C项：电磁波传播不需要介质，现代通信、卫星通讯都利用电磁波传递信息．故C正确；D项：化石能源、核能属于不可再生能源，水能、太阳能是可再生能源，故D错误．故应选C． 5．关于电磁场与电磁波的描述，正确的是（　　） A．变化的电场产生变化的磁场 B．光是以波动形式传播的一种电磁振动 C．电磁波与机械波一样可以是横波也可以是纵波 D．无线电波必须借助电视机、收音机、手机等工具才能传播 【答案】B 【详解】A．只有周期性变化的电（磁）场才能产生周期性变化的磁（电）场；均匀变化的磁场只能产生恒定的电场；而均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，A错误； B．电磁波是电磁场的传播，光是以波动形式传播的一种电磁振动，电磁波的传播速度等于光速，B正确；C．电磁波的传播方向与振动方向相互垂直，电磁波是横波，C错误； D．无线电波传播不需要介质，D错误。故选B。 6．在信息化时代，我们的生活发生了巨大的转变，我们可以用手机打车．叫外卖，汽车也在向着无人驾驶的方向发展，但它们的基本工作方式都离不开电磁波的发射和接收．一些电器设备同时具有发射和接收电磁波的功能，但也有些设备只能发射或只能接收电磁波，下面所列设备在工作时只是用来接收电磁波的是（  ） A．手机 B．雷达 C．微波炉 D．收音机 【答案】D 【详解】A．手机既能发射电磁波即向外打电话时，又能接收电磁波即接电话时，A错误； B．雷达既可以发射电磁波，也可以接收电磁波，B错误； C．微波炉是利用电磁波来加热食物中水，即只能发射电磁波，C错误； D．收音机只能接受电磁波，D正确。故选D。 7．一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数为L的线圈放电。从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是（　　） A．振荡电流一直在增大 B．振荡电流先增大、后减小 C．通过电路的平均电流等于 D．磁场能一直在增大 【答案】B 【详解】AB．由电磁振荡的知识可知，在放电过程中振荡电流逐渐增大，放电完毕时达到最大，故B错误，符合题意；A正确，不符题意； C．电容器储存电荷量为 q=CU 第一次放电完毕的时间为，而周期为 所以平均电流 故C正确，不符题意； D．放电过程中电场能转化为线圈的磁场能，故D正确，不符题意。故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分． 8．关于电磁波，下列说法中正确的是（    ） A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量 C．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，法拉第最先用实验证实了电磁波的存在 D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同 【答案】BD 【详解】A．均匀变化的电场能够产生稳定的磁场，故A错误； B．电磁波既可以传递信息，又可以传递能量，故B正确； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证明了电磁波的存在，故C错误； D．各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D正确。故选BD。 9．下列电磁波的说法中，正确的是（　　） A．电磁波不能在真空中传播，介质可以是空气，水等透明的物质 B．人类将进入智能时代，以后所有电器都可以使用电磁波，只要在电器上安装一个电磁波接发装置就可以实现 C．光是一种电磁波，光的波长比无线电波的波长小得多 D．电磁波通信技术是一项重大的技术，它使人们远程联络实现了实时性，但同时也带来了电磁污染的危害 【答案】BCD 【详解】A．电磁波能在真空中传播，故A错误； B．人类将进入智能时代，只要在电器上安装一个电磁波接发装置就可以实现所有电器使用电磁波，故B正确； C．光是一种电磁波，由电磁波谱可知，光的波长比无线电波的波长小得多，故C正确； D．电磁波通信技术是一项重大的技术，它使人们远程联络实现了实时性，但同时电磁辐射也带来了电磁污染的危害，故D正确。故选BCD。 10．下列说法正确的是（　　） A．电磁波的传播需要介质 B．电磁波同机械波一样能发生干涉、衍射、反射、折射等现象 C．波长不同的电磁波在本质上完全相同 D．真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的 【答案】BC 【详解】A．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，A错误； B．干涉、衍射、反射、折射等是一切波的特性，B正确； C．电磁波是横波，波长不同的电磁波在本质上完全相同，C正确； D．爱因斯坦相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中也都是相同的，D错误； 故选BC。 第二部分（非选择题 共57分） 三、实验题（共2小题，每小题9分，共18分） 11．（9分）某同学利用微波发射器和接接收器研究电磁波。发射器可发射频率为10GHz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______（填“横波”或“纵波”），若从接收的信号最强开始旋转的过程中，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______（“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______（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______（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 横波 先减弱后增强 干涉 几乎相等 变大 【详解】（1）[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； [2]若从接收的信号最强开始旋转的过程中，接收的信号强度变化情况是先减弱后增强； （2）[3]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。 [4]根据双缝干涉条纹间距公式 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； [5]根据双缝干涉条纹间距公式 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。 12．（9分）某同学利用电流传感器探究电容器的对电感和电阻的放电情况。电路图如图甲所示，电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线。    （1）第一次探究中该同学先将开关掷向1，待电路稳定后再掷向3，得到的电流图像如图乙所示，该同学从图像的面积（小格子的个数）计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究，下列判断正确的是( ) A．若已知电源电动势，可知该电容器的电容 B．若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短 C．电阻R增加，图像的面积将增大 D．电容器在放电过程中，两端电压保持不变 （2）第二次探究中，该同学先将开关掷向1，待电路稳定后再掷向2，探究LC振荡电路的规律。 ①若将电源的电动势增大，则LC振荡电路的频率将______（填“增大”、“减小”或“不变”） ②若已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L，为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标，为纵坐标的坐标纸上，如图中用“•”表示作图点。    ③根据图中给出的数据点作出与C的关系图线；______ ④求得L的值是______H。 【答案】 A 不变    【详解】（1）[1]A．根据图像的面积（小格子的个数）计算得出电容器电荷量的大小，根据已知电源电动势，可知该电容器的电容，A正确； B．只增大电阻箱R的阻值，放电电流变小，根据可知电容器放电的时间将变长，B错误； C．电容器所带电荷量不变，电阻R增加，图像的面积不变，C错误； D．电容器放电，电容器所带电荷量减少，根据可知电容器两端电压变小，D错误。 故选A。 （2）①[2]将电源的电动势增大，电容器的电容不变，根据可知LC振荡电路的频率不变； ③[3]根据描点法可得图像如图所示    ④[4]根据可得 则图像斜率 结合图像解得 四、解答题（共3小题，共39分。） 13．（12分）不同频率或波长的电磁波具有不同的功能，如某台电视机接收的微波频率f=3×109Hz，某广播电台发射的无线电波的波长λ=500m。各种电磁波在真空中传播的速度是相同的。问： (1)电磁波在真空中传播的速度c是多少？ (2)频率为3×109Hz的微波的波长是多少？ 【答案】(1)3×108 m/s；(2)0.1 m 【详解】(1)电磁波在真空中传播速度为 (2)计算波长 14.（13分）过强的电磁辐射对人体有很大危害。为了确保安全，规定工作场所受电磁辐射强度Z（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.5W/m2。某无线电通讯设备的电磁辐射的功率为P=15kW，取π=3，求： (1)请直接写出距离通讯设备为r处的电磁辐射强度Z的表达式（用P和r表示）； (2)为了保证安全，人距离通讯设备至少多远？ 【答案】(1) (2)50m 【详解】（1）由题意可知 （2）将、代入到，解得 15．（14分）有一种家用取暖器，外形如图甲所示，它是由电热丝发热达到取暖的目的；如果从侧面剖开，它的主要结构如图乙所示，其中Q为电热丝，MN为一个内表面极为光滑的金属弧面． (1)电热丝通电后产生的是什么？它通过MN的内表面产生什么反射？ (2)弧面金属板MN与下列哪种器材的作用相似？ (3)电热丝安装在图示位置的目的是使热能怎么样射出？ 【答案】(1)产生热量, 镜面反射  (2) 凹面镜 (3)平行射出 【详解】(1)一切物体都向外辐射红外线，当电热丝通电后，向外辐射红外线，产生热量．当红外线射到表面极为光滑的金属弧面发生镜面反射． (2)弧面金属板MN形状与凹面镜相似，平行光经凹面镜反射后，反射光线会会聚在焦点上． 光路是可逆的，灯丝处于焦点处，故产生平行光向外辐射． (3)根据光路的可逆性，当把光源放在焦点时，则会得到平行光． 学科网（北京）股份有限公司 $