第四章 电磁振荡和电磁波常考典型练习题 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

电磁振荡和电磁波常考典型练习题 一、知识点填空题 1．LC振荡电路电容器的放电、充电过程 （1）电容器放电：由于线圈的______作用，放电电流不会立刻达到最大值，而是由零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐________。放电完毕时，极板上没有电荷，放电电流达到_________。该过程电容器的电场能全部转化为线圈的磁场能。 （2）电容器充电：电容器放电完毕时，由于线圈的______作用，电流并不会立即减小为零，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开始_______，极板上的电荷逐渐_____，电流减小到零时，充电结束，极板上的电荷最多。该过程中线圈的磁场能又全部转化为电容器的电场能。 （3）各物理量随时间的变化图像：振荡过程中电流i、极板上的电荷量q之间的对应关系。（如图） 2．麦克斯韦理论 (1)变化的磁场产生电场 ①实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生___________。 　 ②麦克斯韦的见解：电路里感应电流的产生，一定是变化的___________产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移动。 ③实质：变化的___________产生了电场。 (2)变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生___________。 3．电磁波 （1）概念：按电磁波的________或________大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。 （2）各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：________________、红外线、________、________、X射线、γ射线。 二、单选题 题型一：振荡电路的理解和应用 4．（25-26高二下·山西晋中·期中）如图甲所示为一振荡电路在某时刻的情景，该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱，图乙为振荡过程的图像，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，规定回路中的电流沿顺时针方向为正方向。下列说法正确的是（　　） A．该时刻流过电流计的电流方向向右 B．该时刻应介于之间 C．两极板之间的电压正在减小 D．若仅减小两极板间的距离，则振荡周期减小 5．（25-26高二下·江苏扬州·期中）5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生无线电波的振荡电路，某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　） A．线圈中磁场的方向向上 B．电容器极板间电场正在减弱 C．线圈储存的磁场能正在减少 D．线圈中感应电动势正在减小 6．（25-26高二下·陕西西安·期中）在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　） A．此时电容器上的电荷量正在减小 B．此时LC振荡电路中电流正在减小 C．此时线圈中的磁场能正在增大 D．若LC振荡电路中的电感变小，其振荡频率也变小 7．（2025·浙江·高考真题）如图所示的LC振荡电路，能减小其电磁振荡周期的措施是（　　） A． B． C． D． 8．（2025·江苏·高考真题）如图所示．将开关S由a拨到b，使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图象是（    ） A． B． C． D． 9．（2020·浙江·高考真题）如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（    ） A．回路的周期为0.02s B．回路的电流最大时电容器中电场能最大 C．时线圈中磁场能最大 D．时回路中电流沿顺时针方向 题型二：麦克斯韦电磁波理论的理解及电磁波谱的认识 10．（2010·天津·高考真题）下列关于电磁波的说法正确的是 A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B．电磁波在真空和介质中传播速度相同 C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播 11．（25-26高二上·云南昆明·期末）电磁波在我们的生活中有着广泛的运用，下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．光是一种电磁波，不但具有能量，还能传输信息 B．麦克斯韦提出了电磁场理论，并通过实验捕捉到了电磁波 C．电磁波是由恒定不变的电场或恒定不变的磁场产生的 D．电磁波的传播需要介质，所以电磁波不能在真空中传播 12．（25-26高二上·广东中山·期末）关于电磁波，下列说法正确的是（    ） A．电磁波不能在玻璃中传播 B．红外线的波长比X射线的波长更长 C．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 D．信号和信号都是电磁波，但是真空中信号比信号传播得更快 13．（23-24高二上·河南驻马店·期末）“中国天眼”（FAST）位于贵州的大山深处，是口径球面射电望远镜，它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．麦克斯韦认为变化的电场能激发出变化的磁场，但没有介质不能产生电磁波 B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C．电磁波从真空进入水中时，频率改变，波速不变 D．电磁波从真空进入水中时，频率不变，波速改变 14．（25-26高二上·广东茂名·期末）Wi-Fi是人们使用频繁的通信技术，它主要利用频率为左右的无线电波进行传输信号。已知可见光的频率范围为，下列说法正确的是（　　） A．Wi-Fi使用的无线电波是纵波 B．Wi-Fi使用的无线电波具有能量，是一种客观存在的物质 C．Wi-Fi技术属于短距离无线电技术，其无线电波波长比可见光波长短 D．Wi-Fi使用的无线电波不会发生多普勒效应 题号 难度系数 详细知识点 一、知识点填空题 1 较易 振荡回路 2 较易 电磁场理论与电磁波的发现 3 容易 电磁波的波长和频率的关系；无线电波的特性及作用；红外线的特性及作用；紫外线的特性及作用 二、单选题 4 适中 振荡回路 5 适中 振荡回路 6 适中 振荡回路 7 适中 振荡回路 8 适中 振荡回路 9 适中 振荡回路 10 较易 电磁场理论与电磁波的发现 11 较易 电磁场理论与电磁波的发现 12 较易 电磁场理论与电磁波的发现 13 适中 电磁场理论与电磁波的发现；电磁波的波长和频率的关系 14 容易 电磁波的波长和频率的关系；无线电波的特性及作用；多普勒效应 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 《电磁振荡和电磁波常考典型练习题》参考答案 题号 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 B C B D A C A A B D 题号 14 答案 B 1． 自感 减少 最大值 自感 充电 增多 2．(1) 感应电流 磁场 磁场 (2)磁场 3． 波长 频率 无线电波 可见光 紫外线 4．B 【详解】A．根据图示磁场由安培定则可知，电路电流沿逆时针（俯视图）方向，故该时刻流过电流计的电流方向向左，A错误； B．该时刻线圈的磁场能正在逐渐减弱，磁场能正在转化为电场能，则此时正处于充电过程，电路电流逐渐减小，故该时刻应介于之间，B正确； C．该时刻线圈正处于充电过程，电容器带电量不断增大，由 可知，极板间电压增大，C错误； D．减小极板间距，由电容决定式 可知减小，增大，LC振荡周期公式为 因此周期增大，D错误。 故选B。 5．C 【详解】由电路结合右手螺旋定则可知，线圈中磁场的方向向下，电容器正在充电，电容器极板间电场正在增强，回路电流正在减小，则线圈储存的磁场能正在减少；线圈中电流的变化率正在增加，则感应电动势正在增大。 故选C。 6．B 【详解】ABC．根据安培定则（右手螺旋定则），结合线圈磁场方向，可得回路中电流方向流向电容器上极板，说明此时电容器正在充电。LC振荡电路充电过程中：电容器电荷量逐渐增大，电路中电流逐渐减小，磁场能转化为电场能，磁场能减小、电场能增大，故AC错误，B正确； D．LC振荡频率公式为，电感L变小时，振荡频率f增大，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．线圈中插入铁芯，增大了自感系数，由电磁振荡的周期，可知周期变大，故A错误； B．线圈的匝数增多，自感系数变大，由可知周期变大，故B错误； C．电容器极板间插入电介质，即增大，由可知电容变大，由可知周期变大，故C错误； D．电容器极板间距增大，由可知电容变小，由可知周期变小，故D正确。 故选D。 8．A 【详解】根据题意可知，将开关由调到时，电容器和自感线圈组成回路，此回路为振荡电路，产生周期性迅速变化的振荡电流。A图像正确：电容器开始放电，由于电容器上极板带正电，则电流为逆时针，电场能向磁场能转化，电流越来越大，当电容电量为0时，电流最大，其后磁场能向电场能转化，电容器充电，电流越来越小，电流为0时，充电完成，此时，电容器下极板带正电，之后开始反向放电，电流为顺时针，电场能向磁场能转化，电流越来越大，当电容电量为0时，电流最大，其后磁场能向电场能转化，电容器充电，电流越来越小，电流为0时，充电完成，电场能转化为磁场能以及磁场能又再次转化为电场能的过程中，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。 故选A。 9．C 【详解】A．以顺时针电流为正方向，LC电路中电流和电荷量变化的图像如下： 时电容器下极板带正电荷且最大，根据图像可知周期为，故A错误； B．根据图像可知电流最大时，电容器中电荷量为0，电场能最小为0，故B错误； CD．时，经过，根据图像可知此时电流最大，电流沿逆时针方向，说明电容器放电完毕，电能全部转化为磁场能，此时磁场能最大，故C正确，D错误。 故选C． 10．A 【详解】试题分析：均匀变化的磁场产生恒定的电场，故A正确；电磁波在真空中以光速c传播，而在介质的传播速度小于光速，故B错误；恒定的电场不能产生磁场，恒定的磁场不能产生电场，所以不能产生电磁波，故C错误；电磁波在同一均匀介质中沿直线匀速传播，当介质不均匀时可以发生折射和反射，故传播方向可以改变，故D错误． 考点：电磁波谱 【名师点睛】变化的电场可以产生磁场；变化的磁场可以产生电场；均匀变化的电场产生恒定的磁场；均匀变化的磁场产生恒定的电场．电场和磁场交替产生，向外传播，形成电磁波．电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播，可以反射，也可以折射，只有在同一均匀介质中才能沿直线匀速传播． 11．A 【详解】A．光属于电磁波谱中的可见光部分。电磁波具有能量（如光能引起光电效应），并能传输信息（如光纤通信），故A正确； B．麦克斯韦提出了电磁场理论并预言电磁波存在，但首次通过实验证实并捕捉电磁波的是赫兹，而非麦克斯韦本人，故B错误； C．电磁波由周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互激发产生（依据麦克斯韦方程组），恒定不变的电场或磁场无法产生电磁波，故C错误； D．电磁波可在真空中传播（如宇宙空间中的光传播），其传播不需要介质，故D错误。 故选A。 12．B 【详解】A. 电磁波可以在介质中传播，玻璃作为一种透明介质，允许电磁波（如可见光）传播，故A错误； B. 电磁波谱中，红外线波长范围约为700nm至1mm，X射线波长范围约为0.01nm至10nm。红外线波长大于X射线波长，故B正确； C. 麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，但实验证实由赫兹完成（如赫兹振子实验），故C错误； D. 5G和4G信号均为电磁波（无线电波），在真空中所有电磁波传播速度相同，均为光速，故D错误。 故选B。 13．D 【详解】AB．麦克斯韦认为周期性变化的电场在周围能够引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场，这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波，电磁波的传播不需要介质，而均匀变化的电场只能激发恒定的磁场，不能产生电磁波，故AB错误； CD．电磁波在不同介质中传播速度不同，频率不会改变，故C错误，D正确。 故选D。 14．B 【详解】A．无线电波是电磁波的一种，电磁波的振荡方向垂直于传播方向，属于横波，A错误； B．电磁波具有能量，且是电磁场的传播形式，属于客观存在的物质，B正确； C．已知无线电波的波速，由，Wi-Fi频率 解得波长 可见光频率范围，则对应波长范围约，比较可得，即Wi-Fi波长更长，C错误； D．多普勒效应是由于波源与观察者相对运动导致观察者接收到的波的频率发生变化的现象，适用于所有波（包括电磁波），D错误。 故选B。 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 $