第一节 电磁波的产生
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1.关于电磁场的理论，下列说法中正确的是?( )
A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的?
B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的
C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的?
D.振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场?
2.下列关于电磁场的说法正确的是( )?
A.只要空间某处有变化电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波?
B.任何变化的电场周围一定有磁场?
C.振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场?
3.在回路中，电容两端的电压随时间t变化的关系如图1所示，则（ ）??
图1
A.在时刻，电路中的电流最大?
B.在时刻，电路中的磁场能最大?
C.在时刻至，电路的电场能不断增大?
D.从时刻至，电容的带电荷量不断增大
4.如图2所示是振荡电路某时刻的情况，以下说法中正确的是（ ）??
图2
A.电容器正在放电?
B.电容器正在充电?
C.电感线圈中的电流正在增大?
D.电容器两极板间的电场能正在减小?
5.已知振荡电路中的电容器电容为，线圈的电感为，则正在振荡的电路中（ ）?
A.电容器放电的时间，取决于充电电压的大小
B.电容器放电的时间，取决于和的数值?
C.电场和磁场相互转化的周期为?
D.电场能和磁场能相互转化的周期为
6.在振荡电路中，电容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是（ ）
A. B.
C. D.2
7.某时刻振荡电路的状态如图3所示，则此时刻（ ）
图3
A.振荡电流在减小
B.振荡电流在增大
C.电场能正在向磁场能转化
D.磁场能正在向电场能转化
8.无线电波的发送需要用振荡电路，若振荡电路的线圈中，某一时刻的磁场方向如图4所示，则下列说法正确的是（ ）
图4
A.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电
B.若电容器正在放电，则电容器上极板带正电
C.若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大
D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大
9.如图5所示是回路中电容器带电荷量随时间变化的图象.在1×10-6 s到2×10-6 s内，关于电容器的充（或放）电过程及由此产生的电磁波的波长，正确的结论是（ ）
图5
A.充电过程，波长为1 200 m
B.充电过程，波长为1 500 m
C.放电过程，波长为1 200 m
D.放电过程，波长为1 500 m
10.如图6所示电路中，是电阻不计的线圈，为电容器，为电阻，开关S先是闭合的，现将开关S断开，并从这一时刻开始计时 ，设电容器极板带正电时电荷量为正，则电容器极板上的电荷量随时间变化的图象是图7中的（ ）?
图6
图7
二、填空与作图题（本题共2小题，共12分.请将正确的答案填到横线上）
11.（8分）振荡的过程实际上是电容器通过电感线圈充、放电的过程，就其物理实质，是 能
与 能的相互转化过程，在充电阶段，
能转化为 能，在放电阶段，则又是 能转化为 能,这与机械振动中 能与 能的相互转化极为相似.?
12.（4分）赫兹用实验证实光是一种电磁波的理论依据有：
(1)电磁波与光一样都能反生反射、折射 、
和偏振等现象.?
(2)电磁波与光一样都 在真空中传播.
(3)电磁波与光在真空中的传播速度 .?
三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（10分）振荡电路的电容=556 pF，电感=1 mH，若能向外发射电磁波，则其波长为多少米？电容器极板所带电荷量从最大变为零，经过的最短时间是多少秒？?
14.（14分）如图8所示电路，先接通触点，让电容器充电后接通触点，设这时可变电容器电容为，线圈自感系数为，?
(1)经过多长时间电容C上电荷第一次释放完？
(2)这段时间内电流如何变化？线圈两端电压如何变化？?
(3)在振荡过程中将电容变小，与振荡有关的物理量中哪些将随之改变？哪些将保持不变？?
?
图8
15.（10分）有一振荡电路，线圈自感系数的变化范围是mH,电容器电容的变化范围是pF，试求该电路产生的振荡电流的频率的变化范围.?
?
?
?
?
?
16.（14分）我国中波波段的振荡电路其频率范围是kHz，为了收到整个频率范围内各电台的播音，求：?
(1)可变电容最大值与最小值之比；?
(2)当电容器动片全部旋出时，振荡电路的振荡频率；
(3)某接收回路中不变，而最小电容为40 pF，那么的值为多少？
?
?
??
第一节 电磁波的产生 答题纸
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空与作图题
11．
12.（1） （2） （3）
三、计算题
13.
14.
15
16.
第一节 电磁波的产生 参考答案
一、选择题
1.BD 解析：麦克斯韦电磁理论指出，如果场的变化是均匀的，产生的场是稳定的，如果场的变化是不均匀的，产生新的场也是变化的，振荡电场按正弦（或余弦）规律变化，它产生的磁场也按正弦（或余弦）规律变化.?
2.BCD 解析：麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场，变化的磁场能产生电场；产生的场的形式由原来的场的变化率决定.均匀变化电场的变化率恒定，产生稳定的磁场.?
3.AD 解析：电磁振荡中的物理量可分为两组：①电容器带电，极板间电压，电场强度及电场能量等量为一组.②自感线圈中的电流；磁感应强度及磁场能等量为一组.同组量的大小变化规律一致；同增同减同为最大或为零值.异组量的大小变化规律相反；若等量按正弦规律变化，则等量必按余弦规律变化.?
根据上述分析由题图可以看出，本题正确选项为A、D.?
4.B 解析：由图中螺线管中的磁感线方向可以判定出此时电路正在逆时针充电，A错.电流正在减小，电感线圈中的磁场能正在减弱，而此时线圈中的自感电动势的作用正在阻碍线圈中电流的减少，故B选项对.
5.BC 解析：电容器放电的时间，等于，仅与决定周期的和有关，与充电电压大小无关，电场和磁场都是有方向的，场强为矢量，所以电场和磁场的转化周期为,而电场能和磁场能是标量，只有大小没有方向，即电场能和磁场能的转化周期为.?
6.B 解析：振荡电路的周期2，其电容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间，所以.?选项B正确.
7.AD 解析：由图中电容器上极板带正电荷，图中给出的振荡电流方向，说明正电荷正向上极板聚集，所以电容器正在充电.电容器充电的过程中，电流减小，磁场能向电场能转化，所以A、D选项正确.?
8.BCD 解析：先根据安培定则判断出电流方向，若此时电容器上极板带正电，则可知电容器在放电，放电时，电流应增大，磁场增强，A项错误.若电容器在放电，则电容器上极板带正电，B项正确.若电容器上极板带正电，则电容器在放电，电流在增大，C项正确.由楞次定律可知D项正确.?
9.A 解析：由图象知该过程电容器带电荷量在增加，故为充电过程；同时，由图象还可得到4×10-6 s,而,1 200 m.故A正确.?
10.B 解析：开关S闭合时，由于线圈电阻为零，线圈中有自左向右的电流通过，但线圈两端电压为零，与线圈并联的电容器极板上不带电，本题LC回路的初始条件是线圈中电流最大，磁场能最大，电场能为零.?
断开开关S时，线圈中产生与电流方向相同的自感电动势，阻碍线圈中电流的减小，使线圈中电流继续自左向右流动，从而给电容器充电，板带正电，板带负电，电荷量逐渐增加，经电荷量达最大，这时回路中电流为零.从时间内，电容器放电，板上负电荷逐渐减少到零.此后在线圈中自感电动势的作用下，电容器被反向充电，板带正电，板带负电，并逐渐增多，增至最多后，又再次放电，所以极板上电荷量随时间变化的情况如图B所示.?
二、填空与作图题
11.电场 磁场 磁场 电场 电场 磁场 动 势?
12.（1）干涉 衍射 （2）可以 （3）相同?
三、计算题
13.1 404 m 1.17×10-7 s 解析：根据,该电路的振荡周期为：?
=2×3.14×1× s=4.68×10-6 s?
振荡电路周期即其发射的电磁波的周期，
又由有，电磁波的波长3.0×108×4.68×10-6 m=1 404 m?
电容器极板上所带电荷量由最大变为零，经过的最短时间为.1.17×10-6 s.
14.(1)
(2)电流增大，电压由最大减为零?
（3）电场能、磁场能、磁感应强度、振荡电流 带的电荷量 解析：（1）极板上电荷由最大到零需要周期时间，所以.
(2)从能量角度看，电容器释放电荷，电场能转变为磁场能，待电荷释放完毕时，磁场能达到最大，线圈两端电压与电容两极板间电压一致，由于放电，电容两极板间电压最大值减至零，线圈两端电压也是由最大值减为零，值得注意的是这段时间内电流由零逐渐增大，当线圈两端电压为零时，线圈中电流增至最大（千万不要把振荡电路看成直流电路，把电容器看成一个电源，不断地相互转化，在直流电路中，电阻上通过的电流和电阻两端的电压，变化步调一致，电压大电流也大，电压小电流也小，在振荡电路中，存在自感现象及线圈电阻为零的情况，电流和电压变化步调不一致，所以才出现电压为零时电流最大的现象）.?
（3）在振荡过程中，当电容变小时，根据周期公式，周期变小，频率增大，同时不论是增大电容极板间的距离，还是减小正对面积使电容器变小，外力都对电容做功，振荡电路能量都增加，故电场能、磁场能、磁感应强度和振荡电流的最大值都增加，极板上电荷最大值将不变，极板电压最大值将增加，若减小正对面积使电容变小时，电场强度最大值增加.
课后巩固—求提高
15.2.66×106 Hz7.96×106 Hz?
解析：= Hz=7.96×106 Hz?
= Hz=2.66×106 Hz.?
16.(1)9∶1 (2)1 605 kHz (3)2.4×104 H
解析： (2)当电容器动片完全旋出时，最小值对应=1 605 kHz.?
（3）若最小电容=40 pF=40×10-12 F时=1 605 kHz=1.605×106 Hz?
2.4× H.?
第二节 电磁波的发射、传播和接收
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1.为了增大无线电台向空间辐射无线电波的能力，对振荡电路结构可采取下列的哪些措施（ ）
A.增大电容器极板间的正对面积?
B.增大电容器极板的间距?
C.增大自感线圈的匝数?
D.提高供电电压
2.目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内.下列关于雷达和电磁波说法正确的是（ ）?
A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间?
B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的?
C.测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D.波长越短的电磁波，反射性能越强
3.要接收到载有信号的电磁波，并通过耳机发出声音，在接收电路中必须经过下列过程中的（ ）
①调幅 ②调频 ③调谐 ④检波?
A.①② B.③④ C.①④ D.②④
4.调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到某较低频率电台发出的信号，要收到该电台的信号，可采用下列办法中的（ ）
A.增加调谐电路中线圈的匝数?
B.加大电源电压?
C.在线圈两端并联一个较小的电容器?
D.减小电源电压?
5.一台无线电接收机，当它接收频率为535 kHz的信号时，调谐电路里电容器的电容是270 pF，如果调谐电路的线圈电感不变，要接收频率为1 605 kHz的信号时，调谐电路里电容器的电容应改变为（ ）?
A.30 pF B.90 pF C.150 pF D.710 pF?
6.下列对电磁波的发射技术中调制的理解正确的是?（ ）??
A.使发射的信号振幅随高频振荡信号而改变叫调幅?
B.使高频振荡信号的振幅随发射的信号而改变叫调幅?
C.使发射的信号频率随高频振荡信号而改变叫调频?
D.使高频振荡信号的频率随发射的信号而改变叫调频
7.为使发射的电磁波的波长增为原来的两倍，可以将振荡电路的电容（ ）??
A.变为原来的两倍 B.变为原来的一半?
C.变为原来的4倍 D.变为原来的?
8.下列说法正确的是（ ）??
A.当处于电谐振时，所有的电磁波仍能在接收电路中产生感应电流?
B.当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流?
C.由调谐电路接收的感应电流，再经过耳机就可以听到声音了?
D.由调谐电路接收的感应电流，再经过检波、放大，通过耳机才可以听到声音
9.调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，应（ ）
A.增大调谐电路中线圈的匝数
B.加大电源电压
C.减少调谐电路中线圈的匝数
D.将线圈中的铁芯取走
10.下列关于无线电波的叙述中，正确的是（ ）
A.无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波
B.无线电波在任何介质中传播速度均为3.00×108 m/s?
C.无线电波不能产生干涉和衍射现象?
D.无线电波由真空进入介质传播时，波长变短
二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）
11.无线电波的传播速度是，测出从发射无线电波到接收到反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物距雷达的距离，在卫星追踪探测中，雷达发射的电磁波从发射到接收到的时间差为0.24 s,那么此卫星距我们的距离为 m.
12.收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100 pF时能收到波长为300 m的电磁波，如果要收到波长为240 m的电磁波，可变电容器的电容要调为 pF，这个回路的自感系数为 H.
三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（12分）有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的调谐电路的频率调到 756 kHz时.?
(1)哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强？?
(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些，还是旋出一些？
14.（12分）如图1所示是接收无线电波的简易收音机电路图.已知和，当调至时，?
图1
(1)指出哪些元件组成了调谐电路，周期是多少？
(2)这时该电路能收到的无线电波波长是多少？
(3)元件起什么作用？
15.（12分）在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热带区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间的一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？
（已知地球的质量为6.0×1024 kg,地球半径为6.4×106 m，引力常量为6.67×10-11 N·m2·kg-2）
16.（12分）伟良的居所位于某山脉的一边，在山脉另一边处建有一台发射站（图5），该发射站发送频率为400 kHz的无线电波和300 MHz的电磁波（注：1 MHz=106 Hz）.
图2
(1)已知电磁波的速率为3×108 m/s，求该无线电波和电磁波的波长.?
(2)从发送的电磁波需通过哪一种波现象方能到达伟良的居所？?
(3)伟良发现无线电波的接收效果较电磁波的好.试解释这个现象.
第二节 电磁波的发射、传播和接收 答题纸
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空题
11． 12.
三、计算题
13.
14.
15.
16.
第二节 电磁波的发射、传播和接收 参考答案
一、选择题
1.B 解析：根据题意，为了增大电台辐射能力必须采用开放电路及提高电磁波的频率.据振荡电路的频率公式知道，必须使电容或电感减小，再根据电容正比于，可判断A错误,B正确；根据电感与线圈匝数多少、有无铁芯的关系判断C错误；本题讨论电路结构对发射能力的影响，D不符合要求.?
2.ACD 解析：电磁波在真空中的传播速度等于光速，由，可求得波长范围，A选项正确.恒定不变的电场或磁场不能产生变化的磁场与电场，从而形成电磁波，故B选项错误.依据我们测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离，C选项正确.波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，故D选项正确.?
3.B?
4.AC 解析：由题中条件可知，要接收到较低频率的信号，则应使调谐电路的频率减小，由和电容可知，加大调谐电路中的线圈匝数，可以增大，减小，故A选项对.在线圈两端并联一个更小的电容，从而使C更大，故减小，C选项对，故A、C正确.?
5.A 解析：根据调谐电路的频率公式,在线圈的电感不变时，?
,×270 pF=30 pF.?
6.BD 7.C 8.AD
9.CD 解析：当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时，发生电谐振才能较好地收到电台信号，本题中收不到信号的原因是调谐电路的固有频率低，由知在无法再调节的情况下，可减小以提高，故C、D正确.?
10.AD ?
二、填空题
11.3.6×107 解析：根据,可以得3.0×108××0.24 m= m?
由于电磁波从发射到接收它来回走过了两个，时间0.24 s也是2的时间，所以在计算此题时要对时间乘以.?
12.64 2.5×10-4?
三、计算题
13.（1）波长397 m的无线电波激起的感应电流最强 （2）旋出一些?
解析：（1）根据公式f=cλ得:?
Hz≈1 034 kHz?
Hz≈756 kHz?
Hz≈530 kHz?
所以波长397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强.?
14.(1)线圈和可变电容组成了调谐电路.这时周期.?
（2）谐振时,又,故.?
（3）是检波元件，作用是从经过调制的高频振荡电流中取出调制信号.的作用是让高频成分基本上从此通过，剩下音频电流通过耳机.?
15.见解析 解析：主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的，利用电磁波传递信息是需要时间的.?
设同步卫星高度为，由万有引力定律及卫星圆周运动规律可得?
?
3.6×10 7 m?
则一方讲话，另一方听到对方讲话的最少时间0.24 s.?
16.（1）0.75×103 m 1 m (2)电磁波的衍射 （3）见解析?
解析：（1）根据,，所以无线电波和电磁波的波长和分别为
m=×103 m=0.75×103 m，
m1 m
（2）通过电磁波的衍射方到达伟良的居所.?
（3）由于地球的表面是个弯曲的球面，因此电磁波传播距离受到地球曲率的限制，但无线电波也能同光的衍射传播现象一样，形成视距以外的传播.?
