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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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第四章 电磁振荡与电磁波 单元检测.B卷（解析版）
班级：___________ 姓名：_________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）关于电磁波，下列说法正确的是
A．只要有周期性变化的电场，就可以形成电磁波
B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过光缆传输
详解:C
详解:A．周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，才能产生电磁波，A错误．
B．电磁波在真空中的传播速度是定值，就是光速，与频率无关，B错误．
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直，C正确．
D．电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，D错误．
2．（本题4分）关于电磁波的应用，下列说法正确的是（ ）
A．雷达是利用微波容易发生衍射的特性工作的
B．小型验钞器能显示纸币上的防伪标志，是因为它能发出红外线
C．额温枪是利用紫外线具有较高的能量的特性来对人体进行测温的
D．波长最短的电磁波是射线，它的穿透能力很强，可用来探测金属部件内部的缺陷
详解:D
详解:A．雷达是利用微波波长短，遇到障碍物容易发生反射，以此来定位物体的位置，A错误；
B．小型验钞器能显示纸币上的防伪标志，是因为它能发出紫外线，能使荧光物质发光，B错误；
C．额温枪能测温是因为温度不同的人体辐射的红外线强弱不同，C错误；
D．波长最短的电磁波是射线，它的穿透能力很强，可用来探测金属部件内部的缺陷，D正确。
故选D。
3．（本题4分）如图所示为某汽车自动感应雨刷的光学式传感器示意图，基本原理为：发出一束锥形红外线，经过透镜系统成为平行光射入前挡风玻璃，当挡风玻璃上有雨滴时，光电二极管接收到的光的总量会发生变化，进而计算出雨量大小并控制刮水速度和频率。透镜系统与挡风玻璃折射率相同，中间无间隙。以下说法正确的是（ ）
A．挡风玻璃相对于空气是光疏介质
B．若玻璃的折射率为，则红外线在挡风玻璃上表面的入射角应大于等于45°
C．挡风玻璃上雨滴越多，光电二极管接收到的光的总量越多
D．光源采用红外线是因为它还可以给车内消毒
详解:B
详解:A．发生全反射的一个条件是光从光密介质射入光疏介质，由题中信息可知挡风玻璃的折射率大于空气的折射率，是光密介质，故A错误；
B．光发生全反射的临界角与介质的折射率n的关系为
若玻璃的折射率为，光发生全反射的临界角为45°，则红外线在挡风玻璃上表面的入射角应大于等于45°，故B正确；
C．当挡风玻璃外表面有雨滴时，一部分光会透过玻璃，传感器接收到的光的总量会减少，故C错误；
D．红外线可以用来加热理疗，紫外线可以消毒，故D错误。
故选B。
4．（本题4分）下列有关光学现象的说法正确的是（ ）
A．光从光密介质射入光疏介质，若入射角小于临界角，则一定发生全反射
B．光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变小
C．光可以作为载体来传递信息
D．光在各种介质中的速度相同
详解:C
详解:光在介质中的传播速度为
可知，光在光密介质中速速度小，在光疏介质中速度大。
ABD．光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变大，若入射角大于临界角，则一定发生全反射，故ABD错误；
C. 光也是一种电磁波，它可以像无线电波那样，作为载体传递信息，故C正确；
故选C。
5．（本题4分）LC振荡电路中电容器极板上电量q随时间t变化的图线如图，由图可知（ ）
A．在t1时刻电路中的磁场能最大 B．从t1到t2，电路中的电流不断变小
C．从t2到t3，电容器不断充电 D．在t4时刻磁场能正在向电场能转化
详解:C
详解:A．在t1时刻，电路中的q最大，说明还没放电，所以电路中无电流，则磁场能最小，故A错误；
B．在t1到t2时刻电路中的q不断减小，说明电容器在不断放电，电路中的电流在不断增加，故B错误；
C．在t2到t3时刻电路中的q不断增加，说明电容器在不断充电，故C正确；
D．在t4时刻电路中的q等于0，说明电容器放电完毕，则电场能最小，故D错误；
故选C。
6．（本题4分）实际发射无线电波的过程如图甲所示。高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图丙所示。根据以上图象，发射出去的电磁波图像应是（ ）
A．
B．
C．
D．
详解:B
详解:由图可知，该调制为调幅，即发射信号的振幅随声音信号振幅的变化而变化，故B正确，ACD错误；
故选B。
7．（本题4分）一个LC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Um开始计时，在 时间内，电路中的平均电流为（ ）
A． B． C． D．
详解:C
详解:振荡电路电容器两端的电压如图
振荡电路的振荡周期为
从电压到最大值Um开始，在 时间内，电量为
平均电流为
故选C。
评卷人得分
二、多项选择题（共20分）
8．（本题4分）如图所表示的是伦琴射线管的装置示意图，关于该装置，下列说法正确的是（ ）
A．E1是低压交流电源，E2是高压直流电源，且E2的右端为电源的正极
B．射线D、F均是电子流
C．射线D是电子流、射线F是X射线
D．射线D是X射线、射线F是电子流
详解:AC
详解:（1）电源的作用是使阴极发出电子，可用低压交流电源，也可用直流电源（蓄电池）；电源的作用是加速电子，让电子获得很高的能量去轰击对阴极，使阴极发出X射线，因而电源应为高压直流电源，且右端为电源的正极，A正确；
（2）射线D是高速电子流，而F是高速电子流打在对阴极上的金属原子中的内层电子受到激发跃迁而产生的x射线，B、D错误，C正确；
故本题选AC．
【点睛】电源的作用是使阴极发出电子，可用低压交流电源，也可用直流电源（蓄电池），射线D是电子流．电源的作用为加速电子，应为高压直流电源；射线D是高速电子流，而射线F是高速电子流打在对阴极上的金属原子中的内层电子受到激发跃迁而产生的x射线．
9．（本题4分）下列说法正确的有（ ）
A．光的偏振现象说明光是横波
B．阳光下肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象
C．受迫振动的频率与振动系统的固有频率有关
D．变化的磁场一定产生变化的电场
详解:AB
详解:A．光的偏振现象说明光是横波，A正确；
B．阳光下肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象，B正确；
C．受迫振动的频率与振动系统的固有频率无关，C错误；
D．变化的磁场一定产生电场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，D错误。
故选AB。
10．（本题4分）如图所示为收音机接收电磁波的电路，由线圈与可变电容器组成，它相当于一个振荡电路。各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后，会在中不同程度地产生感应电流（振荡电流）。当可变电容器的电容调至某一值（选台）时，振荡频率恰好与某一电台发射频率相同，仅可接收该台广播节目。若要改为接收高于该电台频率的节目，可采取的措施是（ ）
A．增加电容器电容C
B．减小电容器电容C
C．减少磁棒上线圈匝数
D．将磁棒从线圈中抽出部分
E．增加磁棒上线圈匝数
详解:BCD
详解:当收音机调谐电路的频率等于要接收的电磁波的频率时才发生电谐振，即接收到该台.要使接收的电台电磁波频率升高，由知，当L和C减小时，频率f增大，所以BCD正确；AE错误；
故选BCD。
11．（本题4分）关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A．电磁波是纵波
B．要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的频率
C．夜视仪器和红外摄影利用了红外线
D．机场等进行安全检查时，射线能轻而易举地探测到箱内的物品
详解:BC
详解:A．电磁波是横波，A错误；
B．要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率，B正确；
C．夜视仪器和红外摄影利用了红外线穿透本领强的特点，C正确；
D．机场等进行安全检查时，x射线能轻而易举地探测到箱内的物品，D错误。
故选BC。
12．（本题4分）已知一理想的LC振荡电路中电流变化规律与单摆振动的变化规律同步，若在电容器开始放电时计时（此时摆球位于最大位移处），则（ ）
A．单摆势能最大时，LC振荡电路中的电场能最大，磁场能为零
B．单摆速度逐渐增大时，LC振荡电路中的电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大
C．单摆动能最大时，LC振荡电路的电容器刚放完电，电场能为零，电路中电流为零
D．单摆速度逐渐减小时，LC振荡电路的电容器处于充电过程，电路中电流逐渐增大
详解:AB
详解:依题意得：
单摆的重力势能、LC振荡电路中的电场能、电容器的电荷量三个物理量同步变化；
单摆的动能、单摆的速度、LC振荡电路中的磁场能、回路的电流强度四个物理量同步变化；
A．单摆势能最大时，LC振荡电路中的电场能、电容器的电荷量也最大，单摆的动能、单摆的速度、LC振荡电路中的磁场能、回路的电流强度都等于零，A正确；
B．单摆速度逐渐增大时，单摆的动能、LC振荡电路中的磁场能、回路的电流强度都增大，单摆的重力势能、LC振荡电路中的电场能、电容器的电荷量都减小，B正确；
C．单摆动能最大时，回路的电流强度最大，C错误；
D．单摆速度逐渐减小时，回路的电流强度也减小，D错误；
故选AB。
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、解答题（共82分）
13．（本题9分）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。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，平行板电容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的关系，当两极板间充入电介质时，电容增大。问：当储罐内的液面高度降低时，所测得的回路振荡电流的频率如何变化
详解:频率增大
详解:当储罐内的液面高度降低时，电容器两极板之间的电解质减少，则电容器电容减小，因为电感不变，根据
可知周期T变小，则频率增大。
14．（本题40分）如果中央人民广播电台向外发射500 kHz的电磁波，若距该台6×103 km处有一台收音机，问：
（1）此电磁波的波长多大
（2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处
详解:（1）600m；（2）0.02s
详解:（1）根据波速公式
c=λf
又电磁波在真空中的传播速度为
c=3×108 m/s
代入数据，解得
λ==600 m
（2）根据公式，可得从电台发出的信号到达收音机处经过的时间为
t= s=0.02 s
15．（本题15分）运用能量守恒定律说明为什么只含有电阻器和电容器的电路或者只含有电阻器和自感线圈的电路都不可能产生电磁振荡。
详解:见解析
详解:在电路中，电荷和电流以及与之相联系的电场和磁场周期性地变化，同时相应的电场能和磁场能在储能元件中不断转换的现象，如果只由电阻器和电容器的电路组成的电路中，电流的大小和方向周期性变化，电容器极板上的电荷也周期性地变化，相应的电容内储存的电场能和电感内储存的磁场能不断相互转换，由于开始时储存的电场能或磁场能既无损耗又无电源补充能量，电流和电荷的振幅都不会衰减，而今只有电阻和电容的电路或者只含有电阻器和自感线圈的电路，那么不会出现电场能和磁场能相互转化，因此不可能产生电磁振荡。
16．（本题18分）类比是研究问题的常用方法。
（1）情境1：图甲是弹簧振子的模型。将振子从平衡位置向左压缩一段距离后释放，振子就开始来回振动，不计空气和摩擦阻力，其位移x、速度等物理量呈现出周期性变化。已知振子的质量为m，弹簧劲度系数为k。
a．在图乙中画出小球所受弹力F随位移x的变化图像（请在答题纸上作图），并利用图像求小球运动至距平衡位置位移为x过程中弹簧对振子做的功，及此时弹簧振子的弹性势能；
b．若该弹簧振子的振幅为A，根据能量守恒定律，试推导小球在某一位置的速度v与位移x的关系式。
（2）情境2：图丙是产生电磁振荡的原理图。先把开关置于电源一侧，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。此后电容器极板上的电荷量q、线圈中的电流等物理量呈现出周期性变化。已知电容器的电容为C，线圈的自感系数为L。
a．类比情境1，利用电容器极板上的电压u与电荷量q的图像，求电容器极板上的电荷量为q时电容器储存的电场能；
b．比较情境1和情境2中各物理量的变化关系，通过类比猜想完成下表。
情境1 情境2
填表①
填表②
详解:（1）a．见解析，，；b．；
（2）a．；b．，
详解:（1）a．小球所受弹力F随位移x的函数关系为
取向右为正方向，小球所受弹力F随位移x的变化图像如图所示
图线与坐标轴包围的面积表示弹力做的功，小球运动至距平衡位置位移为x过程中弹簧对振子做功为
设小球的位移为x时，弹性势能为，根据功能关系有
解得
b．由能量守恒定律有
解得
（２）a．类比情境1，电容器极板上的电压u与电荷量q的图像为
图线与坐标轴包围的面积表示电荷量为q时电容器储存的电场能，则
比较情境1和情境2中各物理量的变化关系可得
图表中的第一个空为
图表中的第二个空为
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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第四章 电磁振荡与电磁波 单元检测.B卷（学生版）
班级：___________ 姓名：_________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）关于电磁波，下列说法正确的是
A．只要有周期性变化的电场，就可以形成电磁波
B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过光缆传输
2．（本题4分）关于电磁波的应用，下列说法正确的是（ ）
A．雷达是利用微波容易发生衍射的特性工作的
B．小型验钞器能显示纸币上的防伪标志，是因为它能发出红外线
C．额温枪是利用紫外线具有较高的能量的特性来对人体进行测温的
D．波长最短的电磁波是射线，它的穿透能力很强，可用来探测金属部件内部的缺陷
3．（本题4分）如图所示为某汽车自动感应雨刷的光学式传感器示意图，基本原理为：发出一束锥形红外线，经过透镜系统成为平行光射入前挡风玻璃，当挡风玻璃上有雨滴时，光电二极管接收到的光的总量会发生变化，进而计算出雨量大小并控制刮水速度和频率。透镜系统与挡风玻璃折射率相同，中间无间隙。以下说法正确的是（ ）
A．挡风玻璃相对于空气是光疏介质
B．若玻璃的折射率为，则红外线在挡风玻璃上表面的入射角应大于等于45°
C．挡风玻璃上雨滴越多，光电二极管接收到的光的总量越多
D．光源采用红外线是因为它还可以给车内消毒
4．（本题4分）下列有关光学现象的说法正确的是（ ）
A．光从光密介质射入光疏介质，若入射角小于临界角，则一定发生全反射
B．光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变小
C．光可以作为载体来传递信息
D．光在各种介质中的速度相同
5．（本题4分）LC振荡电路中电容器极板上电量q随时间t变化的图线如图，由图可知（ ）
A．在t1时刻电路中的磁场能最大 B．从t1到t2，电路中的电流不断变小
C．从t2到t3，电容器不断充电 D．在t4时刻磁场能正在向电场能转化
6．（本题4分）实际发射无线电波的过程如图甲所示。高频振荡器产生高频等幅振荡如图乙所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图丙所示。根据以上图象，发射出去的电磁波图像应是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（本题4分）一个LC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Um开始计时，在 时间内，电路中的平均电流为（ ）
A． B． C． D．
评卷人得分
二、多项选择题（共20分）
8．（本题4分）如图所表示的是伦琴射线管的装置示意图，关于该装置，下列说法正确的是（ ）
A．E1是低压交流电源，E2是高压直流电源，且E2的右端为电源的正极
B．射线D、F均是电子流
C．射线D是电子流、射线F是X射线
D．射线D是X射线、射线F是电子流
9．（本题4分）下列说法正确的有（ ）
A．光的偏振现象说明光是横波
B．阳光下肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象
C．受迫振动的频率与振动系统的固有频率有关
D．变化的磁场一定产生变化的电场
10．（本题4分）如图所示为收音机接收电磁波的电路，由线圈与可变电容器组成，它相当于一个振荡电路。各个无线电台发射的电磁波都通过磁棒后，会在中不同程度地产生感应电流（振荡电流）。当可变电容器的电容调至某一值（选台）时，振荡频率恰好与某一电台发射频率相同，仅可接收该台广播节目。若要改为接收高于该电台频率的节目，可采取的措施是（ ）
A．增加电容器电容C
B．减小电容器电容C
C．减少磁棒上线圈匝数
D．将磁棒从线圈中抽出部分
E．增加磁棒上线圈匝数
11．（本题4分）关于电磁波的说法中正确的是（ ）
A．电磁波是纵波
B．要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的频率
C．夜视仪器和红外摄影利用了红外线
D．机场等进行安全检查时，射线能轻而易举地探测到箱内的物品
12．（本题4分）已知一理想的LC振荡电路中电流变化规律与单摆振动的变化规律同步，若在电容器开始放电时计时（此时摆球位于最大位移处），则（ ）
A．单摆势能最大时，LC振荡电路中的电场能最大，磁场能为零
B．单摆速度逐渐增大时，LC振荡电路中的电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大
C．单摆动能最大时，LC振荡电路的电容器刚放完电，电场能为零，电路中电流为零
D．单摆速度逐渐减小时，LC振荡电路的电容器处于充电过程，电路中电流逐渐增大
第II卷（非选择题）
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评卷人得分
三、解答题（共82分）
13．（本题9分）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。现知道平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，平行板电容器的电容与两极板间是否有电介质存在着确定的关系，当两极板间充入电介质时，电容增大。问：当储罐内的液面高度降低时，所测得的回路振荡电流的频率如何变化
14．（本题40分）如果中央人民广播电台向外发射500 kHz的电磁波，若距该台6×103 km处有一台收音机，问：
（1）此电磁波的波长多大
（2）从电台发出的信号经过多长时间可以到达收音机处
15．（本题15分）运用能量守恒定律说明为什么只含有电阻器和电容器的电路或者只含有电阻器和自感线圈的电路都不可能产生电磁振荡。
16．（本题18分）类比是研究问题的常用方法。
（1）情境1：图甲是弹簧振子的模型。将振子从平衡位置向左压缩一段距离后释放，振子就开始来回振动，不计空气和摩擦阻力，其位移x、速度等物理量呈现出周期性变化。已知振子的质量为m，弹簧劲度系数为k。
a．在图乙中画出小球所受弹力F随位移x的变化图像（请在答题纸上作图），并利用图像求小球运动至距平衡位置位移为x过程中弹簧对振子做的功，及此时弹簧振子的弹性势能；
b．若该弹簧振子的振幅为A，根据能量守恒定律，试推导小球在某一位置的速度v与位移x的关系式。
（2）情境2：图丙是产生电磁振荡的原理图。先把开关置于电源一侧，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。此后电容器极板上的电荷量q、线圈中的电流等物理量呈现出周期性变化。已知电容器的电容为C，线圈的自感系数为L。
a．类比情境1，利用电容器极板上的电压u与电荷量q的图像，求电容器极板上的电荷量为q时电容器储存的电场能；
b．比较情境1和情境2中各物理量的变化关系，通过类比猜想完成下表。
情境1 情境2
填表①
填表②
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