第四章电磁振荡与电磁波单元综合练 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章电磁振荡与电磁波单元综合练 （word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-14 05:47:09 | ||
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文档简介
人教版（2019）选择性必修二 第四章 电磁振荡与电磁波 单元综合练
一、单选题
1．下列情景中关于电磁波特性和应用的描述，正确的是（ ）
A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波
B． “CT”利用紫外线检查多种疾病
C． “B超” 中的超声波属于电磁波
D．遥控器发出的红外线有很高的穿透本领
2．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船成功发射，将3名航天员送入中国空间站开展为期6个月的科学实验。在空间站，航天员与地面通信采用的是（ ）
A．超声波 B．无线电波 C．有线通信 D．声波
3．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播
B．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
C．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
D．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
4．无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。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．电容器正在放电 B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正在增强 D．磁场能正在向电场能转化
5．当前，新型冠状病毒在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染(不用接触被测物体)的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是（ ）
A．红外测温枪的工作原理是利用电磁波的反射制成的
B．红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温
C．红外测温枪利用了物体辐射红外线强度与温度有关的规律
D．红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
6．“4G改变生活，5G改变社会”。现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A．赫兹首先预言了电磁波的存在
B．5G信号比4G信号在真空中的传播速度更大
C．划亮一根火柴，就形成了电磁波
D．空间只要有变化的电场存在，就一定能形成电磁波
7．一个振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，电路的振荡周期为T。从电容器上电压达到最大值开始计时，则有（ ）
A．至少经过，磁场能达到最大
B．经过，磁场能达到最大
C．在时间内，电路中的平均电流是
D．在时间内，电容器放电量为
8．关于电磁场，下列说法不正确的是（ ）
A．在一个磁铁旁放一带电体，则两者周围空间就形成了电磁场
B．电磁场中的电场和磁场是不可分割的一个统一体
C．电磁场既不同于静电场，也不同于静磁场
D．电磁场中的电场的变化频率和磁场的变化频率是相同的
9．电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用，下列说法正确的是（ ）
A．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
B．高温物体和低温物体都能辐射红外线
C．手机通话使用的微波，波长比可见光的波长短
D．在新冠肺炎诊断中，要用射线扫描肺部，是因为在电磁波中射线的穿透能力最强
10．LC振荡电路中，某时刻电容器上、下极板的带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时（ ）
A．电容器正在充电 B．电容器两端的电压正在减小
C．磁场能正在转化为电场能 D．线圈中的自感电动势在增加
11．关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
12．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
13．如图所示，某振荡电路此时电容器上极板带正电荷，接下来极短时间内（ ）
A．振荡电流增大
B．电路中的一部分能量会以电磁波的形式辐射出去
C．线圈内磁通量变化率减少
D．电场能向磁场能转化
14．如图所示为振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线，则下列判断中错误的是（ ）
A．在b和d时刻，电路中电流最大 B．在时间内，电场能转变为磁场能
C．a和c时刻，磁场能为零 D．在和时间内，电容器被充电
15．如图甲为电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图像，如图乙为LC振荡电路的某一状态，则（ ）
A．t1时刻线圈中自感电动势为零
B．t1~t2时间内回路内的电流为顺时针
C．t2~t3中某时刻与图乙状态相对应
D．图乙中电容器极板间电场能逐渐减小
二、填空题
16．电磁感应现象中的感生电场
（1）感生电场
___________认为，磁场变化时会在空间激发一种___________，这种电场叫作感生电场。
（2）感生电动势
由感生电场产生的电动势叫感生电动势。
（3）电子感应加速器
电子感应加速器是利用___________使电子加速的设备，当电磁铁线圈中___________的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速。
17．电磁场
（1）变化的磁场产生电场
a.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___________。
b.麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的___________产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。
c.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___________。
18．（1）2019年6月，工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家公司发放5G正式商用牌照，这标志着我国正式进入了5G商用元年。据悉此次中国电信和中国联通获得3500 MHz频段试验频率使用许可，该频段的波长约为________mm。
（2）在收音机接收中波段时其LC振荡电路的电感L是固定的，当可变电容器电容为C1＝270pF时可接收频率为535kHz的电磁波，当可变电容器的电容为C2时可接收频率为1605kHz的电磁波，则可变电容器的电容C2＝________ pF。
19．一台收音机的接收频率范围从到。设这台收音机能接收的相应波长范围从到，调谐电容器的相应电容变化范围从到，那么，波长之比________，电容之比________。
三、解答题
20．某电台在某地区的发射频率为95.8MHz，某车载调频收音机的LC振荡电路由自感系数为的线圈和可变电容器构成，可变电容器的最大电容是2pF，电容器动片完全旋出时，电容变为1.125pF，则这一LC振荡电路能否接收到该电台的节目？
21．某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间，该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时，电路总电容为39 pF，试分析：（计算结果均保留三位有效数字）
（1）动片全部旋出时，对应收音机接收电磁波的波长为多大？此LC电路的线圈的电感为多少？
（2）该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时，电容器的电容为多大？
22．α射线、β射线和γ射线中哪种射线更像X射线？为什么说γ射线是能量很高的电磁波，它的波长就一定短？
23．一个 LC 电路产生电磁振荡。以横坐标轴表示时间，纵坐标轴既表示电流又表示电压，在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 i t 图像和 u t 图像。在图像中的一周期内，哪段时间电场能在增大？电场能最大时电流和电压的大小有什么特点？哪段时间磁场能在增大，磁场能最大时电流和电压的大小有什么特点？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波，A正确；
B．“CT”利用X线束对身体部位进行扫描，检查多种疾病，B错误；
C．“B超” 中的超声波属于声波，C错误；
D．遥控器发出的红外线，频率比可见光低，波长长，穿透本领较弱，D错误；
故选A。
2．B
【详解】
空间站与地面之间有段距离没有空气，声波、超声波不能够传播；地面和太空之间距离太远，也不可能通过有线的方式来通信，只能通过电磁波（无线电波）来通信。
故选B。
3．A
【详解】
A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播，故A正确；
B．变化电场周围才一定产生磁场，变化磁场周围才一定产生电场，故B错误；
CD．均匀变化的电场周围将产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围将产生恒定的电场，故CD错误。
故选A。
4．D
【详解】
由题图中磁场的方向可知，此时电容器正在充电，电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，磁场能正在向电场能转化，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．C
【详解】
ABC．一切物体均在辐射红外线，温度不同的人体辐射的红外线强弱不同，红外测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，这就是红外测温枪的工作原理，AB错误，C正确；
D．红外线属于电磁波，根据电磁波谱的排列顺序可知，红外线的波长大于紫外线的波长，D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．预言了电磁波的存在的科学家是麦克斯韦，故A错误；
B．5G信号和4G信号在真空中的传播速度一样大，都等于光速，故B错误；
C．划亮一根火柴，产生热和光，光是电磁波，故C正确；
D．变化的电场不一定能产生磁场，只有交变的电场和交变的磁场在空间相互激发，才能在空间产生电磁波，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
AB．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，故AB错误；
CD．因为
所以在时间内电容器放电量
电路中平均电流
故C错误，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．电磁场是变化的电场和变化的磁场形成的不可分割的统一场，而不是静电场和静磁场简单的复合，故A错误；
BC．变化的电场和变化的磁场交替产生形成不可分割的统一体，称为电磁场，电磁场既不同于静电场，也不同于静磁场，故BC正确；
D．由电磁理论可知，振荡的电场在其周围空间产生同频率的振荡磁场，振荡的磁场在其周围空间产生同频率的振荡电场，因此电磁场中的电场的变化频率和磁场的变化频率是相同的，故D正确；
本题选择错误选项；故选A。
9．B
【详解】
A．银行的验钞机发出的光是紫外线，家用电器的遥控器发出的光是红外线，故A错误；
B．高温物体和低温物体都能辐射红外线，故B正确；
C．手机通话使用的微波，波长比可见光的波长长，故C错误；
D．在新冠肺炎诊断中，要用X射线扫描肺部，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．由图根据右手螺旋定则可知，螺线管中电流方向为从上往下看逆时针，而电容器上极板带正电，则电容器正在放电，故A错误；
B．电容器放电过程中，电容器两端电压正在减小，故B正确；
C．电容器放电过程中，电能正在转化为磁场能，故C错误；
D．电容器放电过程中，电流增大的越来越慢，则线圈中的自感电动势在减小，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
A．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，A错误；
B．根据麦克斯韦电磁场理论，如果电场的变化是均匀的，产生的磁场就是稳定的，如果电场的变化是不均匀的，产生的磁场就是变化的，B错误；
C．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，C错误；
D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场，D正确。
故选D。
12．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。
13．C
【详解】
ACD．由图中电流的方向流向电容器的正极，说明电容器正在充电，回路中的磁场能向电场能转化，所以电路中的电流正在减小，所以线圈中的磁场正在减弱，线圈内磁通量变化率减少，AD错误C正确；
B．振荡电路中，电场能和磁场能之间主要在不同元件之间的相互转化，辐射出去的能量很少很少，B错误。
故选C。
14．D
【详解】
A．在b、d两时刻，电量为零，故电场能为零，故电流最大，A正确；
B．在a→b时间内，电荷量减小，电场能转变为磁场能，B正确；
C．a、c时刻，电荷量最大，此时电场能最大，磁场能为零，C正确；
D．在O→a时间内，电荷量在增加，故电容器被充电；而c→d时刻，电荷量在减小，电容器在放电，D错误。
故选D。
15．C
【详解】
A．在t1时刻，上极板电量q达到最大值，电流达到最小值，电流变化率达到最大，此时自感电动势达到最大，选项A错误；
B．t1~t2时间内，上极板电量为正，且减小，回路内的电流为逆时针，选项B错误；
C．t2~t3中，上极板电量为负，下极板电量为正，由于上极板负电量不断增大，线圈电流为逆时针，而电量增加的越来越慢，故电流减小，由右手定则可得磁场方向线上，选项C正确；
D．图乙过程可以对应t2~t3过程，此过程电容电量增大，极板间电场能逐渐增大。
故选C。
16． 见详解 见详解 见详解 见详解
【详解】
(1)[1][2]麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场角感生电场；
(3)[3][4]电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当电磁铁线圈中电流的大小、方向变化时，产生的感生电场使电子加速。
17． 感应电流 磁场 磁场 磁场
【详解】
（1）[1][2][3]变化的磁场产生电场， a.实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流。b.麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。c.实质：变化的磁场产生了电场。
（2）[4]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磁场。
18． 85.7 30
【详解】
（1）[1]根据公式，可得该频段的波长为
（2）[2]当收音机的LC振荡电路的频率等于电磁波的频率时，收音机就能接收该频率的电磁波。根据LC振荡电路频率公式
电感L是固定的，故有
所以
由题意
C1＝270 pF
可解得
C2＝30 pF
19． 10:1 100:1
【详解】
[1]根据
可知
[2]根据
解得
20．能
【详解】
LC振荡电路的周期公式为
又
联立，可得
电容器动片完全旋出时，正对面积最小，电容器电容最小，对应接收电磁波的频率最大，有
当电容器电容取最大值时，对应接收电磁波的频率最小，有
所以95.8MHz介于最大频率和最小频率之间，能接收到该电台的节目。
21．（1）182 m，0.239 mH；（2）392 pF
【详解】
（1）由
λ＝c·T
得
T＝2π
可得
λ＝2πc
动片完全旋出时，电容器极板正对面积最小，由
C＝
可知，此时电容器的电容最小，电容为
C＝39 pF
所以此时对应的接收电磁波的波长最小，为182 m，由上面关系式可导出
L＝
代入数据可求出
L≈0.239 mH
（2）由
λ＝2πc
得
＝
所以
Cmax＝Cmin＝×39 pF≈392 pF
22．见解析
【详解】
γ射线的穿透能力比α射线、β射线大得多，从穿透能力点看γ射线更像X射线；
γ射线是伴随着衰变α和β衰变以光子形式释放的核能，其速度等于光速
解得 ，h、c都是常量，在电磁波中γ射线的频率最高，能量E最大，所以波长最短。
23．见详解
【详解】
在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 i t 图像和 u t 图像。
t1-t2、t3-t4电场能增大，电场能最大时电流为零和电压最大；0-t1、t2-t3磁场能增大，磁场能最大时电流最大和电压为零。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列情景中关于电磁波特性和应用的描述，正确的是（ ）
A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波
B． “CT”利用紫外线检查多种疾病
C． “B超” 中的超声波属于电磁波
D．遥控器发出的红外线有很高的穿透本领
2．2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船成功发射，将3名航天员送入中国空间站开展为期6个月的科学实验。在空间站，航天员与地面通信采用的是（ ）
A．超声波 B．无线电波 C．有线通信 D．声波
3．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播
B．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
C．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
D．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
4．无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。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．电容器正在放电 B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正在增强 D．磁场能正在向电场能转化
5．当前，新型冠状病毒在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作方便、防交叉感染(不用接触被测物体)的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是（ ）
A．红外测温枪的工作原理是利用电磁波的反射制成的
B．红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温
C．红外测温枪利用了物体辐射红外线强度与温度有关的规律
D．红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
6．“4G改变生活，5G改变社会”。现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A．赫兹首先预言了电磁波的存在
B．5G信号比4G信号在真空中的传播速度更大
C．划亮一根火柴，就形成了电磁波
D．空间只要有变化的电场存在，就一定能形成电磁波
7．一个振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，电路的振荡周期为T。从电容器上电压达到最大值开始计时，则有（ ）
A．至少经过，磁场能达到最大
B．经过，磁场能达到最大
C．在时间内，电路中的平均电流是
D．在时间内，电容器放电量为
8．关于电磁场，下列说法不正确的是（ ）
A．在一个磁铁旁放一带电体，则两者周围空间就形成了电磁场
B．电磁场中的电场和磁场是不可分割的一个统一体
C．电磁场既不同于静电场，也不同于静磁场
D．电磁场中的电场的变化频率和磁场的变化频率是相同的
9．电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用，下列说法正确的是（ ）
A．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
B．高温物体和低温物体都能辐射红外线
C．手机通话使用的微波，波长比可见光的波长短
D．在新冠肺炎诊断中，要用射线扫描肺部，是因为在电磁波中射线的穿透能力最强
10．LC振荡电路中，某时刻电容器上、下极板的带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时（ ）
A．电容器正在充电 B．电容器两端的电压正在减小
C．磁场能正在转化为电场能 D．线圈中的自感电动势在增加
11．关于麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
12．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
13．如图所示，某振荡电路此时电容器上极板带正电荷，接下来极短时间内（ ）
A．振荡电流增大
B．电路中的一部分能量会以电磁波的形式辐射出去
C．线圈内磁通量变化率减少
D．电场能向磁场能转化
14．如图所示为振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线，则下列判断中错误的是（ ）
A．在b和d时刻，电路中电流最大 B．在时间内，电场能转变为磁场能
C．a和c时刻，磁场能为零 D．在和时间内，电容器被充电
15．如图甲为电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图像，如图乙为LC振荡电路的某一状态，则（ ）
A．t1时刻线圈中自感电动势为零
B．t1~t2时间内回路内的电流为顺时针
C．t2~t3中某时刻与图乙状态相对应
D．图乙中电容器极板间电场能逐渐减小
二、填空题
16．电磁感应现象中的感生电场
（1）感生电场
___________认为，磁场变化时会在空间激发一种___________，这种电场叫作感生电场。
（2）感生电动势
由感生电场产生的电动势叫感生电动势。
（3）电子感应加速器
电子感应加速器是利用___________使电子加速的设备，当电磁铁线圈中___________的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速。
17．电磁场
（1）变化的磁场产生电场
a.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___________。
b.麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的___________产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。
c.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___________。
18．（1）2019年6月，工信部正式向中国移动、中国电信、中国联通和中国广电4家公司发放5G正式商用牌照，这标志着我国正式进入了5G商用元年。据悉此次中国电信和中国联通获得3500 MHz频段试验频率使用许可，该频段的波长约为________mm。
（2）在收音机接收中波段时其LC振荡电路的电感L是固定的，当可变电容器电容为C1＝270pF时可接收频率为535kHz的电磁波，当可变电容器的电容为C2时可接收频率为1605kHz的电磁波，则可变电容器的电容C2＝________ pF。
19．一台收音机的接收频率范围从到。设这台收音机能接收的相应波长范围从到，调谐电容器的相应电容变化范围从到，那么，波长之比________，电容之比________。
三、解答题
20．某电台在某地区的发射频率为95.8MHz，某车载调频收音机的LC振荡电路由自感系数为的线圈和可变电容器构成，可变电容器的最大电容是2pF，电容器动片完全旋出时，电容变为1.125pF，则这一LC振荡电路能否接收到该电台的节目？
21．某收音机接收电磁波的波长范围在577 m和182 m之间，该收音机LC电路的可变电容器的动片全部旋出时，电路总电容为39 pF，试分析：（计算结果均保留三位有效数字）
（1）动片全部旋出时，对应收音机接收电磁波的波长为多大？此LC电路的线圈的电感为多少？
（2）该收音机LC电路的可变电容器的动片完全旋入时，电容器的电容为多大？
22．α射线、β射线和γ射线中哪种射线更像X射线？为什么说γ射线是能量很高的电磁波，它的波长就一定短？
23．一个 LC 电路产生电磁振荡。以横坐标轴表示时间，纵坐标轴既表示电流又表示电压，在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 i t 图像和 u t 图像。在图像中的一周期内，哪段时间电场能在增大？电场能最大时电流和电压的大小有什么特点？哪段时间磁场能在增大，磁场能最大时电流和电压的大小有什么特点？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波，A正确；
B．“CT”利用X线束对身体部位进行扫描，检查多种疾病，B错误；
C．“B超” 中的超声波属于声波，C错误；
D．遥控器发出的红外线，频率比可见光低，波长长，穿透本领较弱，D错误；
故选A。
2．B
【详解】
空间站与地面之间有段距离没有空气，声波、超声波不能够传播；地面和太空之间距离太远，也不可能通过有线的方式来通信，只能通过电磁波（无线电波）来通信。
故选B。
3．A
【详解】
A．电磁波是一种物质，可以在真空中传播，故A正确；
B．变化电场周围才一定产生磁场，变化磁场周围才一定产生电场，故B错误；
CD．均匀变化的电场周围将产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围将产生恒定的电场，故CD错误。
故选A。
4．D
【详解】
由题图中磁场的方向可知，此时电容器正在充电，电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，磁场能正在向电场能转化，故D正确，ABC错误。
故选D。
5．C
【详解】
ABC．一切物体均在辐射红外线，温度不同的人体辐射的红外线强弱不同，红外测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，这就是红外测温枪的工作原理，AB错误，C正确；
D．红外线属于电磁波，根据电磁波谱的排列顺序可知，红外线的波长大于紫外线的波长，D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．预言了电磁波的存在的科学家是麦克斯韦，故A错误；
B．5G信号和4G信号在真空中的传播速度一样大，都等于光速，故B错误；
C．划亮一根火柴，产生热和光，光是电磁波，故C正确；
D．变化的电场不一定能产生磁场，只有交变的电场和交变的磁场在空间相互激发，才能在空间产生电磁波，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】
AB．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，故AB错误；
CD．因为
所以在时间内电容器放电量
电路中平均电流
故C错误，D正确。
故选D。
8．A
【详解】
A．电磁场是变化的电场和变化的磁场形成的不可分割的统一场，而不是静电场和静磁场简单的复合，故A错误；
BC．变化的电场和变化的磁场交替产生形成不可分割的统一体，称为电磁场，电磁场既不同于静电场，也不同于静磁场，故BC正确；
D．由电磁理论可知，振荡的电场在其周围空间产生同频率的振荡磁场，振荡的磁场在其周围空间产生同频率的振荡电场，因此电磁场中的电场的变化频率和磁场的变化频率是相同的，故D正确；
本题选择错误选项；故选A。
9．B
【详解】
A．银行的验钞机发出的光是紫外线，家用电器的遥控器发出的光是红外线，故A错误；
B．高温物体和低温物体都能辐射红外线，故B正确；
C．手机通话使用的微波，波长比可见光的波长长，故C错误；
D．在新冠肺炎诊断中，要用X射线扫描肺部，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
A．由图根据右手螺旋定则可知，螺线管中电流方向为从上往下看逆时针，而电容器上极板带正电，则电容器正在放电，故A错误；
B．电容器放电过程中，电容器两端电压正在减小，故B正确；
C．电容器放电过程中，电能正在转化为磁场能，故C错误；
D．电容器放电过程中，电流增大的越来越慢，则线圈中的自感电动势在减小，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】
A．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，A错误；
B．根据麦克斯韦电磁场理论，如果电场的变化是均匀的，产生的磁场就是稳定的，如果电场的变化是不均匀的，产生的磁场就是变化的，B错误；
C．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，C错误；
D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场，D正确。
故选D。
12．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。
13．C
【详解】
ACD．由图中电流的方向流向电容器的正极，说明电容器正在充电，回路中的磁场能向电场能转化，所以电路中的电流正在减小，所以线圈中的磁场正在减弱，线圈内磁通量变化率减少，AD错误C正确；
B．振荡电路中，电场能和磁场能之间主要在不同元件之间的相互转化，辐射出去的能量很少很少，B错误。
故选C。
14．D
【详解】
A．在b、d两时刻，电量为零，故电场能为零，故电流最大，A正确；
B．在a→b时间内，电荷量减小，电场能转变为磁场能，B正确；
C．a、c时刻，电荷量最大，此时电场能最大，磁场能为零，C正确；
D．在O→a时间内，电荷量在增加，故电容器被充电；而c→d时刻，电荷量在减小，电容器在放电，D错误。
故选D。
15．C
【详解】
A．在t1时刻，上极板电量q达到最大值，电流达到最小值，电流变化率达到最大，此时自感电动势达到最大，选项A错误；
B．t1~t2时间内，上极板电量为正，且减小，回路内的电流为逆时针，选项B错误；
C．t2~t3中，上极板电量为负，下极板电量为正，由于上极板负电量不断增大，线圈电流为逆时针，而电量增加的越来越慢，故电流减小，由右手定则可得磁场方向线上，选项C正确；
D．图乙过程可以对应t2~t3过程，此过程电容电量增大，极板间电场能逐渐增大。
故选C。
16． 见详解 见详解 见详解 见详解
【详解】
(1)[1][2]麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场角感生电场；
(3)[3][4]电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当电磁铁线圈中电流的大小、方向变化时，产生的感生电场使电子加速。
17． 感应电流 磁场 磁场 磁场
【详解】
（1）[1][2][3]变化的磁场产生电场， a.实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流。b.麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。c.实质：变化的磁场产生了电场。
（2）[4]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磁场。
18． 85.7 30
【详解】
（1）[1]根据公式，可得该频段的波长为
（2）[2]当收音机的LC振荡电路的频率等于电磁波的频率时，收音机就能接收该频率的电磁波。根据LC振荡电路频率公式
电感L是固定的，故有
所以
由题意
C1＝270 pF
可解得
C2＝30 pF
19． 10:1 100:1
【详解】
[1]根据
可知
[2]根据
解得
20．能
【详解】
LC振荡电路的周期公式为
又
联立，可得
电容器动片完全旋出时，正对面积最小，电容器电容最小，对应接收电磁波的频率最大，有
当电容器电容取最大值时，对应接收电磁波的频率最小，有
所以95.8MHz介于最大频率和最小频率之间，能接收到该电台的节目。
21．（1）182 m，0.239 mH；（2）392 pF
【详解】
（1）由
λ＝c·T
得
T＝2π
可得
λ＝2πc
动片完全旋出时，电容器极板正对面积最小，由
C＝
可知，此时电容器的电容最小，电容为
C＝39 pF
所以此时对应的接收电磁波的波长最小，为182 m，由上面关系式可导出
L＝
代入数据可求出
L≈0.239 mH
（2）由
λ＝2πc
得
＝
所以
Cmax＝Cmin＝×39 pF≈392 pF
22．见解析
【详解】
γ射线的穿透能力比α射线、β射线大得多，从穿透能力点看γ射线更像X射线；
γ射线是伴随着衰变α和β衰变以光子形式释放的核能，其速度等于光速
解得 ，h、c都是常量，在电磁波中γ射线的频率最高，能量E最大，所以波长最短。
23．见详解
【详解】
在同一坐标系内画出的该电路中电流和电容器两极板间电压随时间变化的 i t 图像和 u t 图像。
t1-t2、t3-t4电场能增大，电场能最大时电流为零和电压最大；0-t1、t2-t3磁场能增大，磁场能最大时电流最大和电压为零。
答案第1页，共2页
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