2025—2026学年高二下学期物理暑假作业-电磁振荡与电磁波

**基本信息** 聚焦电磁振荡与电磁波，以公式应用、能量转化分析和图像解读为核心方法，构建从概念到技术应用的知识逻辑链，培养物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|1题|电磁波性质与LC电路概念辨析|从电磁振荡原理（LC电路规律）到电磁波特性（传播、谱线）| |过程分析|3题|LC电路能量转化与图像分析|能量观念贯穿振荡过程，图像斜率关联电流变化| |实际应用|4题|电磁波发射条件与技术场景应用|结合无线充电、雷达等场景，体现科学态度与责任| |计算应用|2题|电磁波传播与LC电路参数计算|公式推导与实际问题结合，强化科学推理能力|

电磁振荡与电磁波 2025—2026学年高二物理暑假作业-电磁振荡与电磁波 学科网（北京）股份有限公司 1.关于电磁场和电磁波的观点，下列说法正确的是(      ) A.光是一种电磁波，电磁波的传播不需要介质 B.可见光中蓝色光比红色光的波长更长 C.变化的电场一定会产生变化的磁场 D.LC振荡电路中，在电感线圈中放入铁芯可以增加振荡频率 2.无线充电技术已广泛应用于手机、耳机等设备，其核心原理涉及振荡电路。关于振荡电路的工作过程，下列说法正确的是(      ) A.电容器开始放电后，电场能逐渐转化为磁场能 B.当电容器两极板间电荷量最大时，电路中的电流也最大 C.当电容器两极板间电荷量最大时，线圈中储存的磁场能也最大 D.振荡电路的周期与电容器的电容成正比，与线圈的自感系数成反比 3.以下电路中，能够最有效发射电磁波的是(      ) A.V B. C. D. 4.振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是(      ) 太空无线充电站 2026年，由西安电子科技大学段宝岩院士领衔的“逐日工程”团队在空间太阳能电站与微波无线传能领域取得重大进展，多项核心技术突破，成果总体达国际领先水平。 A.时刻，电容器充电完毕，线圈中的磁场最弱 B.时刻，电容器两极板间电场能最强 C.至时间内，回路中的电流在减小 D.至时间内，回路中的磁场能在增强 5.随着辅助驾驶技术的飞速发展，雷达已成为车辆的关键传感器之一，为汽车提供了全面的感知能力。毫米波雷达的发射和接收都要用到LC振荡电路，一LC振荡电路如图所示，单刀双掷开关S先拨至触点a，使电容器与电源E接通。再将S拨至触点b并开始计时，若振荡周期为T，不计能量损失，下列说法正确的是(      ) A.时刻，两极板所带电荷量为零 B.时间内，线圈L中电流逐渐增大 C.时间内，线圈L中磁场能逐渐减小 D.时刻，电容器上极板带正电 6.为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。下列说法中，能使LC回路振荡电流的频率减小的是(      ) 汽车雷达 20世纪50年代，密歇根湖居民George Rashid因雾天频发事故，发明了首款汽车雷达控制制动系统；英国科学家托尼・海斯失明后研发超声波雷达，成为泊车辅助先驱。核心原理：发射电磁波经反射计算距离、速度与角度，分为超声波（短距泊车）、毫米波（全天候中长距）、激光雷达（高精度3D建模）；4D雷达新增高度维度，大幅提升障碍物识别精度，是辅助驾驶的“电子眼”。 A.升高液面高度 B.增大电源的电动势 C.减小线圈的匝数 D.增加平行金属板的间距 7.（多选）如图所示的后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行运算，通过和电磁波谱对比，下列说法正确的是(      ) A.毫米波比红外线的频率高 B.毫米波比紫外线波动性更明显 C.毫米波可以用于工业探伤 D.前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流 8.（多选）城市路边的智能停车位之所以能实时监控车位状态，是因为在车位的地面下埋装的LC振荡电路可获取车辆驶入和驶出的信息。如图甲所示，当车辆驶出时，相当于将线圈中的铁芯抽出，这会使线圈的自感系数减小，LC振荡电路的频率就会随之变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。图乙为某停车位的振荡电路中电容器的电荷量随时间变化的关系图像（规定电容器上极板带正电时，电荷量为正值）。下列说法正确的是(      ) 智能停车位 2019年，博世与奔驰合作的L4级自动代客泊车技术获批商用，在斯图加特机场率先部署，车辆可独立完成寻位、泊车与还车 A.时刻，流过线圈L的电流最大 B.时间内，电容器放电，线圈L中的磁场能逐渐增大 C.由图乙可判断汽车正在驶出智能停车位 D.图甲中的LC振荡电路状态可能对应图乙中时间内的某一时刻 9.国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。 10.如图所示，一LC振荡电路，线圈的电感，周期，电容器两极板间电压最大为10V，以电容器开始放电的时刻为零时刻，上极板带正电，下极板带负电。 （1）求电容器的电容； （2）在前内的平均电流为多大？ （3）当时，电容器上极板带何种电荷？电流方向如何？ $电磁振荡与电磁波 2025—2026学年高二物理暑假作业-电磁振荡与电磁波 学科网（北京）股份有限公司 1.关于电磁场和电磁波的观点，下列说法正确的是(      ) A.光是一种电磁波，电磁波的传播不需要介质 B.可见光中蓝色光比红色光的波长更长 C.变化的电场一定会产生变化的磁场 D.LC振荡电路中，在电感线圈中放入铁芯可以增加振荡频率 2.无线充电技术已广泛应用于手机、耳机等设备，其核心原理涉及振荡电路。关于振荡电路的工作过程，下列说法正确的是(      ) A.电容器开始放电后，电场能逐渐转化为磁场能 B.当电容器两极板间电荷量最大时，电路中的电流也最大 C.当电容器两极板间电荷量最大时，线圈中储存的磁场能也最大 D.振荡电路的周期与电容器的电容成正比，与线圈的自感系数成反比 3.以下电路中，能够最有效发射电磁波的是(      ) A.V B. C. D. 4.振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是(      ) 太空无线充电站 2026年，由西安电子科技大学段宝岩院士领衔的“逐日工程”团队在空间太阳能电站与微波无线传能领域取得重大进展，多项核心技术突破，成果总体达国际领先水平。 A.时刻，电容器充电完毕，线圈中的磁场最弱 B.时刻，电容器两极板间电场能最强 C.至时间内，回路中的电流在减小 D.至时间内，回路中的磁场能在增强 5.随着辅助驾驶技术的飞速发展，雷达已成为车辆的关键传感器之一，为汽车提供了全面的感知能力。毫米波雷达的发射和接收都要用到LC振荡电路，一LC振荡电路如图所示，单刀双掷开关S先拨至触点a，使电容器与电源E接通。再将S拨至触点b并开始计时，若振荡周期为T，不计能量损失，下列说法正确的是(      ) A.时刻，两极板所带电荷量为零 B.时间内，线圈L中电流逐渐增大 C.时间内，线圈L中磁场能逐渐减小 D.时刻，电容器上极板带正电 6.为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流。下列说法中，能使LC回路振荡电流的频率减小的是(      ) 汽车雷达 20世纪50年代，密歇根湖居民George Rashid因雾天频发事故，发明了首款汽车雷达控制制动系统；英国科学家托尼・海斯失明后研发超声波雷达，成为泊车辅助先驱。核心原理：发射电磁波经反射计算距离、速度与角度，分为超声波（短距泊车）、毫米波（全天候中长距）、激光雷达（高精度3D建模）；4D雷达新增高度维度，大幅提升障碍物识别精度，是辅助驾驶的“电子眼”。 A.升高液面高度 B.增大电源的电动势 C.减小线圈的匝数 D.增加平行金属板的间距 7.（多选）如图所示的后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行运算，通过和电磁波谱对比，下列说法正确的是(      ) A.毫米波比红外线的频率高 B.毫米波比紫外线波动性更明显 C.毫米波可以用于工业探伤 D.前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流 8.（多选）城市路边的智能停车位之所以能实时监控车位状态，是因为在车位的地面下埋装的LC振荡电路可获取车辆驶入和驶出的信息。如图甲所示，当车辆驶出时，相当于将线圈中的铁芯抽出，这会使线圈的自感系数减小，LC振荡电路的频率就会随之变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。图乙为某停车位的振荡电路中电容器的电荷量随时间变化的关系图像（规定电容器上极板带正电时，电荷量为正值）。下列说法正确的是(      ) 智能停车位 2019年，博世与奔驰合作的L4级自动代客泊车技术获批商用，在斯图加特机场率先部署，车辆可独立完成寻位、泊车与还车 A.时刻，流过线圈L的电流最大 B.时间内，电容器放电，线圈L中的磁场能逐渐增大 C.由图乙可判断汽车正在驶出智能停车位 D.图甲中的LC振荡电路状态可能对应图乙中时间内的某一时刻 9.国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。 10.如图所示，一LC振荡电路，线圈的电感，周期，电容器两极板间电压最大为10V，以电容器开始放电的时刻为零时刻，上极板带正电，下极板带负电。 （1）求电容器的电容； （2）在前内的平均电流为多大？ （3）当时，电容器上极板带何种电荷？电流方向如何？ 参考答案 1.答案：A 解析：A.光属于电磁波谱的组成部分，电磁波传播不需要介质，真空中也可传播，故A正确； B.可见光的波长从红到紫依次减小，红色光波长比蓝色光更长，故B错误； C.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场会产生磁场，但只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，均匀变化的电场产生的是恒定磁场，故C错误； D.LC振荡电路的频率公式为，电感线圈中放入铁芯会使电感L增大，振荡频率减小，故D错误。 故选A。 2.答案：A 解析：A.电容器开始放电后，电流从零逐渐增大，电场能减少，磁场能增加，即电场能逐渐转化为磁场能，故A正确； B.当电容器两极板间电荷量最大时，电容器电压最大，但电路电流为零（因放电初始或充电结束瞬间电流为零），电流最大发生在电荷量为零时，故B错误； C.当电容器两极板间电荷量最大时，电场能最大，线圈中磁场能为零，故C错误； D.LC振荡电路的周期公式为 周期T与电容C的平方根成正比，与自感系数L的平方根成正比，故D错误。 故选A。 3.答案：D 解析：有效发射电磁波要满足两个条件：1、振荡电路的频率足够高（频率公式）；2、振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放的空间中，即开放电路； D项中具备小电感、小电容，同时采用开放结构，最有效发射电磁波。 故选D。 4.答案：A 解析：A.由图可知，时刻，电容器极板上的电荷量q最大，说明电容器充电完毕，电场能最大；此时电路中电流（图像切线斜率为零），线圈中的磁场能最小（最弱），故A正确； B.时刻，电荷量，说明电容器放电完毕，极板间电场强度为零，电场能最弱（为零），此时电流最大，磁场能最强，故B错误； C.至时间内，电荷量q的绝对值由最大变为零，说明电容器在放电，电场能转化为磁场能，回路中的电流在增大，故C错误； D.至时间内，电荷量q的绝对值由零变为最大，说明电容器在充电，磁场能转化为电场能，回路中的电流在减小，磁场能在减弱，故D错误。 故选A。 5.答案：A 解析：A.题图可知电容器上极板和电源的负极相连，所以时刻电容器上极板带负电荷且电荷量最大；时间内，电容器放电，时刻，电容器放电完毕，两极板所带电荷量为零，故A正确； B.时间内，电容器充电，电线圈L中电流不断减小，故B错误； C.时间内，电容器放电，线圈L中磁场能逐渐增大，故C错误； D.时刻在时间内，电容器充电，电容器上极板带负电荷，故D错误。 故选A。 6.答案：A 解析：A.升高液面高度时，相当于电容器的介电常数增大，根据公式，可知电容C增大；振荡电路的频率公式为，故频率减小，故A正确； B.增大电源的电动势时，开关S接a处时电容器的充电量增大，不影响振荡电路的频率，故B错误； C.减小线圈匝数时，电感的自感系数减小，振荡电路频率增大，故C错误； D.增加平行金属板间距时，电容器的电容值减小，振荡电路的频率增大，故D错误。 故选A。 7.答案：BD 解析：A.从电磁波谱的顺序可知毫米波的频率比红外线低，故A错误； B.毫米波的波长大于紫外线的波长，故毫米波的波动性更明显，故B正确； C.由于频率越高，其穿透力越强，毫米波频率远低于X射线，其比X射线穿透能力更弱，不可以用于工业探伤，故C错误； D.后车发出电磁波，电磁波会引起前车的金属尾板磁通量的变化，从而产生感应电流，故D正确。故选BD。 8.答案：BC 解析：A.时刻，电容器的电荷量最大，流过线圈L的电流最小，为零，故A错误； B.时间内，电容器的电荷量减小，电容器放电，电容器的电场能减小，线圈L中的磁场能逐渐增大，故B正确； C.由图乙可知，振荡周期减小，根据可知，电感L减小，由题意可知，汽车正在驶出智能停车位，故C正确； D.图甲中的LC振荡电路正在放电，电容器的电荷量减小；而图乙中时间内电容器的电荷正在增加，故D错误。 故选BC。 9.答案： 解析：电磁波的传播速度 根据题意 解得 10.答案：（1）9µF （2）A （3）负电，逆时针 解析：（1）根据 解得 （2）若电容器两极板间电压最大为10V，则电容器所带电荷量最大值为 解得 则在前内的平均电流为 解得 （3）当时，即在从时刻开始的第二个周期内电容器充电，此时上极板带负电荷，电流沿逆时针方向。 $