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2024学年人教版（2019） 选择性必修2 第四章 《电磁振荡与电磁波》单元测试B卷 答题卡
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条 码 粘 贴 处
（正面朝上贴在此虚线框内）
)
姓名：______________班级：______________
准考证号
(
注意事项
1
、
答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚。
2
、
请将准考证条码粘贴在右侧的[条码粘贴处]的方框内
3
、
选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5毫米黑色字迹的签字笔填写，字体工整
4
、
请按题号顺序在各题的答题区内作答，超出范围的答案无效，在草纸、试卷上作答无效。
5、保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、刮纸刀。
6、填涂样例 正确 [■] 错误 [--][√] [×]
) (
缺考标记
考生禁止填涂缺考标记
！只能由监考老师负责用黑色字迹的签字笔填涂。
)
选择题（请用2B铅笔填涂）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
[A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D] [A] [B] [C] [D]
非选择题（请在各试题的答题区内作答）
12题、
13题、
14题、
15题、
16题、
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
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保密★启用前
2024学年人教版（2019） 选择性必修2 第四章《电磁振荡与电磁波》单元测试B卷
考试范围：第四章《电磁振荡与电磁波》；考试时间：75分钟；命题人：xxx
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
一、单选题
1．如图所示，线圈L的直流电阻不计，AB为平行极板电容器上下极板，R为定值电阻。则（ ）
A．S闭合瞬间，因为L的自感作用明显，所以L所在支路电流竖直向上
B．S保持闭合一段时间后，A板带正电，B板带负电
C．S断开瞬间，左侧LC振荡电路电容器开始放电
D．S断开瞬间，左侧LC振荡电路电流强度最大
答案：D
名师解析：A．S闭合瞬间，电源给电容器充电，L所在支路电流竖直向下，A错误；
B．S保持闭合一段时间后，由于线圈的直流电阻不计，电容器被短路，两端电压为零，B错误；
CD．S断开瞬间，线圈中电流迅速变小，线圈产中感应电流，给电容器充电。此时电路中电流最大，C错误，D正确。
故选D。
2．在物理学发展过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现了电流间的相互作用规律
B．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了光是一种电磁波
D．法拉第观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线图中，会出现感应电流
答案：C
名师解析：A．安培发现了电流间的相互作用规律，故A错误；
B．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，故B错误；
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了光是一种电磁波，故C正确；
D．法拉第观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线图中，不会出现感应电流，故D错误。
故选C。
3．如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．在0~时间内，电容器放电，电场能增大
B．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大
C．若仅增大电容器极板间距，振荡频率减小
D．在~时间内，电容器C的上极板带正电
答案：D
名师解析：A．在0~内，回路中的电流顺时针方向增大，则电容器正在放电，则电场能减小，故A错误；
BC．由，可知若仅增大线圈的自感系数，振荡频率减小，由可知，若仅增大电容器的电容器极板间距，则电容减小，振荡频率增大，故BC错误；
D．在~内，回路中电流逆时针方向减小，电容器正在充电，则电容器C的上极板带正电，故D正确。
故选D。
4．“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
答案：D
名师解析：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。
5．据2023年8月25日多家媒体报道，芬兰科学家证明，声音可在真空中传播。他们首次实现了让声波在两个晶体之间极小的真空传输。在最新实验中，研究人员将声音的振动波转化为物体之间电场内的涟漪，使声音在两个氧化锌晶体之间的真空中传输。氧化锌晶体是一种压电材料，这意味着当施加力或热时，其会产生电荷。因此，当把声音施加到其中一个氧化锌晶体上时，这个晶体会产生电荷，破坏附近的电场。如果该晶体与另一个晶体共享电场，那么这种干扰可在真空中从一个晶体传播到另一个晶体。这些干扰反映了声波的频率，因此接收晶体可将干扰变回真空另一侧的声音。但这些干扰不能传播超过单个声波波长的距离，研究人员也表示，这种方法的可靠性并非100%。在大多数情况下，声音并没有在两个晶体之间完全传播，但有时，声波的全部能量会100%“跃过”真空。已知声音在氧化锌晶体中的传播速度数量级为103m/s。根据上述信息，下列判断正确的是（ ）
A．声音通过真空在两个晶体之间传输时，会导致频率发生变化
B．在两个晶体之间的真空中，可通过电磁波传播声音能量
C．用上述晶体可以使频率为1GHz（109Hz）的声波通过10μm的真空
D．增加声音的强度，可以实现声音在真空中更远的两个晶体之间传播
答案：B
名师解析：A．但有时，声波的全部能量会100%“跃过”真空，根据
说明声波的频率不变，故A错误；
B．由于电磁波的传播不需要介质，则在两个晶体之间的真空中，也可通过电磁波传播声音能量，故B正确；
C．但这些干扰不能传播超过单个声波波长的距离，声波的波长为
故不能通过，故C错误；
D．增加声音的强度，并没有改变声音的频率及波长，故不可以实现声音在真空中更远的两个晶体之间传播，故D错误。
故选B。
6．如图所示，边长为、匝数为的正三角形线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中绕转轴转动（转轴垂直于磁感线），线圈通过滑环和电刷连接一个原、副线圈的匝数比为的理想变压器，电压表可视为理想电表。滑动变阻器的最大阻值为，初态滑片位于滑动变阻器最上端，。线圈以恒定角速度转动，则（ ）
A．从图示位置开始计时，线圈产生感应电动势瞬时值的表达式为
B．滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动时，变压器的输出功率变大
C．初态时电压表V2示数为
D．滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电压表V1示数变小
答案：D
名师解析：A．线圈面积
开始时线圈平面与磁场平行，则感应电动势瞬时值表达式为
故A错误；
C．发电机的有效值
原线圈电压的有效值为
又
副线圈电压，即电压表示数为
故C错误；
D．滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动时，副线圈中负载总电阻减小，由欧姆定律可知，副线圈电流增大，则原线圈电流增大，所以通过正三角形线圈的电流增大，内电压增大，则变压器原线圈输入电压减小，即电压表V1示数变小，故D正确；
B．发电机的功率不变，内电压增大，则内电阻的功率变大，变压器原线圈得到的功率变小，又变压器为理想变压器，原、副线圈的功率相等，所以变压器的输出功率变小，故B错误。
故选D。
7．春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压，输出功率。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率为，所有变压器均为理想变压器。下列说法不正确的是（ ）
A．发电机的输出电流为2400A B．升压变压器的匝数比
C．输送给储能站的功率为555kW D．输电线上损失的功率为1kW
答案：B
名师解析：A．发电机的输出电流为
A正确；
B．用户电流
输电线电流
线路损失的电压
升压变压器副线圈电压
升压变压器的匝数比
B错误；
D．输电线上损失的功率为
D正确；
C．输送给储能站的功率为
C正确。
选不正确的，故选B。
二、多选题
8．车辆智能道闸系统的简化原理图如图甲所示，预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC 振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流一时间关系图像如图乙所示，则下列有关说法正确的是（ ）
A．t1时刻电容器两端的电压为零
B．时间内，线圈的磁场能逐渐增大
C．汽车靠近线圈时，振荡电流的频率变小
D．t3~t4时间内，汽车正在靠近地感线圈
答案：AC
名师解析：A．t1时刻电流最大，电容器极板上所带电荷量为0 ，根据
可知，电容器两端的电压为零，A正确；
B．时间内，电流减小，电流产生磁场，所以磁场能逐渐减小，B错误；
C．当车辆靠近线圈时，线圈自感系数变大，根据
可知，振荡电流的频率变小，C正确；
D．从图乙中可知，在t3~t4时间内，震荡电流频率变大，根据
可知，线圈自感系数变小，因为车辆靠近线圈时，线圈自感系数变大，所以D错误。
故选AC。
9．关于机械波与电磁波的说法中，正确的是（ ）
A．机械波和电磁波都有反射、折射、干涉和衍射现象
B．变化的电场一定能产生电磁波
C．机械波在介质中的波速与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关
D．利用机械波可以从太空向地球传递信息
答案：AC
名师解析：A．机械波和电磁波都有反射、折射、干涉和衍射现象，故A正确；
B．变化的电场可以产生磁场，但均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，不能产生电磁波，故B错误；
C．机械波在介质中的波速由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关，故C正确；
D．机械波传播需要介质，不能在真空中传播，故利用机械波不可以从太空向地球传递信息，故D错误。
故选AC。
10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，、接一输出电压恒为U的正弦交流电源，其中为滑动变阻器，、为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数为
B．P向下缓慢滑动的过程中，变小，变大
C．P向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大
D．P向下缓慢滑动的过程中，，
答案：BD
名师解析：A．变压器原线圈两端的电压为
根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系
电压表的示数为
故A错误；
BC．设副线圈总电阻为，则副线圈的等效电阻为，P向下缓慢滑动的过程中，滑动变阻器接入电阻的阻值增大，副线圈等效电阻增大，原线圈中电流减小，变小，原线圈两端的电压增大，原副线圈匝数不变，则副线圈两端的电压增大，根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系，副线圈中电流减小，消耗的功率减小，故B正确，C错误；
D．P向下缓慢滑动的过程中，根据欧姆定律
可得
根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系
可得
根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系
可得
可得
故D正确。
故选BD。
11．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为，已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电流
B．输电线上的电流
C．降压变压器的匝数比
D．升压变压器匝数比
答案：CD
名师解析：A．由功率
得发电机输出的电流
故A错误；
B．由输电线上损失的功率
得
故B错误；
D．由升压变压器的电流关系
，
升压变压器匝数比
故D正确；
C．升压变压器电压关系
解得
输电线上损失的电压
降压变压器的电压
由电压关系
解得
故C正确。
故选CD。
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
三、实验题
12．如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线，两球的间隙约0.5cm。将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。
（1）人类历史上，首先捕捉到电磁波的科学家是 。
（2）对于这一实验现象的解释如下，请完成其中的填空。
①感应线圈本质上是一个变压器，它利用 将低压交流电变成数千伏的高电压，由于铜管a、b上两球间的电压很高，间隙中电场 ，空气分子被电离，从而形成一个导电通路。
②当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以 的形式在空间快速传播。当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出 ，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花。
③在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的 ，导线环成了电磁波的 。
答案： 赫兹 电磁感应 很强 电磁波 感应电动势 发射器 检测器
名师解析：（1）[1]建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，而首先证实电磁波存在，并捕捉到电磁波的科学家是赫兹；
（2）当火花在感应圈两个金属球间跳动时，必定建立一个快速变化的电磁场．这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播，当电磁波经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的两个小球间也产生了火花．在赫兹实验中，感应圈成了电磁波发射器，导线环成了电磁波的检测器．
①[2][3]可知，感应线圈本质上是一个变压器，它利用电磁感应将低压交流电变成数千伏的高电压．由于a、b管上两球间的电压很高，间隙中电场很强，空气分子被电离，从而形成一个导电通路；
②[4][5]当电火花在a、b管上两个金属球间跳动时，必定建立一个迅速变化的电磁场，这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间快速传播，当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出感应电动势，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花；
③[6][7]在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的发射器，导线环成了电磁波的检测器。
13．（1）远距离输电都采用高压输电的方式，其主要优点是 。
A．可增大输电电流 B．可加快输电速度
C． 可减少输电线上的能量损失 D．可防止不法分子窃电
（2）用图示装置进行电磁感应实验，下列操作不能形成感应电流的是 。
A．开关闭合和断开的瞬间 B．开关闭合，移动滑动变阻器的滑动触头
C． 开关闭合后线圈A在B中插入或拔出 D．只有开关保持闭合
答案： C D
名师解析：（1）[1] A．根据在输电的过程中输送的功率一定
P=UI
输送电压越高，输送电流越小，故A错误；
B．输电电压不会改变输电的速度，故B错误；
C．输电电压越高，输电电流越小，根据
P损=I2R
知损失的功率越小，故C正确；
D．与不法分子窃电无关，故D错误。
（2）[2] 由图示可知，电流表所在电路闭合，
A、电键闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故A错误；
B、电键闭合，移动滑动变阻器的滑动触头，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故B错误；
C、电键闭合后线圈A在B中插入或拔出，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故C错误；
D、保持开关闭合，则线圈A所在电路中的电流电流不变，穿过线圈B的磁通量不变，没有感应电流产生，故D正确；
故选D。
四、解答题
14．若某种电磁波在真空中的频率为，试回答下列问题：
（1）该电磁波的波长为多少？
（2）该电磁波属于哪一波段？
（3）若该电磁波从真空射入水中，判断电磁波的频率、传播速度及波长分别如何变化。
答案：（1）0.5m；（2）微波；（3）频率不变，传播速度变小，波长变短
名师解析：（1）该电磁波的波长为
（2）该电磁波属于微波。
（3）频率由波源决定，故频率不变，从真空射入水中，传播波速显然变小，由波长公式可知，波长变短。
15．如果你想利用通过同步卫星转发信号的无线电话与对方通话，你讲完电话后，至少要等多长时间才能听到对方通话？（已知地球质量，地球半径，引力常量）
答案：
名师解析：同步卫星是相对地面静止的卫星，它的运动周期是，设卫星离地面的高度为h，它运动的向心力是地球对它的万有引力，即
所以
代人数据解得
最短时间通信应是通话人均在同步卫星的正下方，这时，无线电波的传播距离最短，最短是
听到对方回话应是，所以
16．有些知识我们可能没有学过，但运用我们已有的物理思想和科学方法，通过必要的分析和推理可以解决一些新的问题。例如简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式，它的一个特征是质点运动时，位移与时间的关系遵从正弦函数规律，呈现出周期性，其运动的周期，式中m为振动物体的质量，k为回复力与位移间的比例系数。
（1）试证明在小角度下，单摆做简谐运动，并根据简谐运动周期的公式推导出单摆振动频率f的表达式（已知单摆的摆长为L、摆球质量为m、当地重力加速度为g）；
（2）在弹吉他时，当拨动琴弦时，琴弦会发生振动，琴弦振动的频率f由琴弦的质量m、长度L和张力F共同决定，假设琴弦振动时，振幅很小，且琴弦的张力保持不变，
a．请通过分析，写出琴弦振动的频率f与琴弦的质量m、长度L和张力F的关系式；
b．现将此琴弦的长度裁剪为原来的一半，试求琴弦振动的频率将变为多少？
（注：严格的说，琴弦上的驻波会形成多种频率的振动的叠加。此题中我们不考虑其他驻波的影响，即只需关注琴弦上基波的频率。不懂驻波的同学可以不用管这一条注释，不影响解题）
（3）简谐运动也具有一些其他特征，如简谐运动质点的运动速度v与其偏离平衡位置的位移x之间的关系就都可以表示为，其中为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度，a为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。我们曾利用此式证明了双弹簧振子的运动是简谐运动。
现在对一个LC振荡电路，请证明电路中电容器极板上的电荷量随时间的变化满足简谐运动的规律（即电荷量与时间的关系遵从正弦函数规律），并求出电磁振荡频率f的表达式。已知电感线圈中磁场能的表达式为，式中L为线圈的自感系数，I为线圈中电流的大小；电容器中电场能的表达式为。
答案：（1）；（2）a．，b．；（3），
名师解析：（1）对摆球受力分析如图
单摆摆球的重力沿着切线方向的分力提供回复力，该力的大小为
由于
故
故
方向总是指向平衡位置，有
而常数
代入简谐运动的周期公式
可得单摆的周期公式为
单摆的振动频率为
联立解得
故单摆振动频率f的表达式为。
（2）a．频率f的单位是，质量m的单位是kg，长度L的单位是m，弹拨力F的单位是
从单位方面分析只有组合才能得到频率的单位。增加一个系数c可得公式
b．现将此琴弦的长度裁剪为原来的一半，有
因长度裁剪为原来的一半，所以琴弦的质量也变为原来的一半，有
故有
则有
故关系式为，琴弦振动的频率将变为2f。
（3）由简谐振动过程中的机械能守恒，有
整理可得
故常数为
由弹簧振子的振动周期，结合可得
而LC振荡电路的总能量包括电容器的电场能和电感线圈中的磁场能，其总能量是守恒的，有
整理可得
而电容器的电荷量为
代入可得
与类比可知，电荷量q类比为位移x，电流I类比为速度v，因电流关于时间成正弦函数规律，可推得电荷量随时间的变化满足简谐运动的规律，而常数为
根据弹簧振子的周期为
代入可知
由周期可知电磁振荡的频率公式为
故电容器极板上的电荷量随时间的变化满足简谐运动的规律为且满足正弦变化规律，电磁振荡频率f的表达式为。
试卷第1页，共3页
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试卷第1页，共3页(
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2024学年人教版（2019）选择性必修2 第四章《电磁振荡与电磁波》单元测试B卷
考试范围：第四章《电磁振荡与电磁波》；考试时间：75分钟；命题人：xxx
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
一、单选题
1．如图所示，线圈L的直流电阻不计，AB为平行极板电容器上下极板，R为定值电阻。则（ ）
A．S闭合瞬间，因为L的自感作用明显，所以L所在支路电流竖直向上
B．S保持闭合一段时间后，A板带正电，B板带负电
C．S断开瞬间，左侧LC振荡电路电容器开始放电
D．S断开瞬间，左侧LC振荡电路电流强度最大
2．在物理学发展过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．奥斯特发现了电流间的相互作用规律
B．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了光是一种电磁波
D．法拉第观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线图中，会出现感应电流
3．如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．在0~时间内，电容器放电，电场能增大
B．若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大
C．若仅增大电容器极板间距，振荡频率减小
D．在~时间内，电容器C的上极板带正电
4．“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
5．据2023年8月25日多家媒体报道，芬兰科学家证明，声音可在真空中传播。他们首次实现了让声波在两个晶体之间极小的真空传输。在最新实验中，研究人员将声音的振动波转化为物体之间电场内的涟漪，使声音在两个氧化锌晶体之间的真空中传输。氧化锌晶体是一种压电材料，这意味着当施加力或热时，其会产生电荷。因此，当把声音施加到其中一个氧化锌晶体上时，这个晶体会产生电荷，破坏附近的电场。如果该晶体与另一个晶体共享电场，那么这种干扰可在真空中从一个晶体传播到另一个晶体。这些干扰反映了声波的频率，因此接收晶体可将干扰变回真空另一侧的声音。但这些干扰不能传播超过单个声波波长的距离，研究人员也表示，这种方法的可靠性并非100%。在大多数情况下，声音并没有在两个晶体之间完全传播，但有时，声波的全部能量会100%“跃过”真空。已知声音在氧化锌晶体中的传播速度数量级为103m/s。根据上述信息，下列判断正确的是（ ）
A．声音通过真空在两个晶体之间传输时，会导致频率发生变化
B．在两个晶体之间的真空中，可通过电磁波传播声音能量
C．用上述晶体可以使频率为1GHz（109Hz）的声波通过10μm的真空
D．增加声音的强度，可以实现声音在真空中更远的两个晶体之间传播
6．如图所示，边长为、匝数为的正三角形线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中绕转轴转动（转轴垂直于磁感线），线圈通过滑环和电刷连接一个原、副线圈的匝数比为的理想变压器，电压表可视为理想电表。滑动变阻器的最大阻值为，初态滑片位于滑动变阻器最上端，。线圈以恒定角速度转动，则（ ）
A．从图示位置开始计时，线圈产生感应电动势瞬时值的表达式为
B．滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动时，变压器的输出功率变大
C．初态时电压表V2示数为
D．滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电压表V1示数变小
7．春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压，输出功率。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率为，所有变压器均为理想变压器。下列说法不正确的是（ ）
A．发电机的输出电流为2400A B．升压变压器的匝数比
C．输送给储能站的功率为555kW D．输电线上损失的功率为1kW
二、多选题
8．车辆智能道闸系统的简化原理图如图甲所示，预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC 振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流一时间关系图像如图乙所示，则下列有关说法正确的是（ ）
A．t1时刻电容器两端的电压为零
B．时间内，线圈的磁场能逐渐增大
C．汽车靠近线圈时，振荡电流的频率变小
D．t3~t4时间内，汽车正在靠近地感线圈
9．关于机械波与电磁波的说法中，正确的是（ ）
A．机械波和电磁波都有反射、折射、干涉和衍射现象
B．变化的电场一定能产生电磁波
C．机械波在介质中的波速与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关
D．利用机械波可以从太空向地球传递信息
10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，、接一输出电压恒为U的正弦交流电源，其中为滑动变阻器，、为定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数为
B．P向下缓慢滑动的过程中，变小，变大
C．P向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大
D．P向下缓慢滑动的过程中，，
11．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为，已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．发电机输出的电流
B．输电线上的电流
C．降压变压器的匝数比
D．升压变压器匝数比
第II卷（非选择题）
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三、实验题
12．如图所示，感应圈G上装两根带有球形电极的铜管a、b构成发射天线，两球的间隙约0.5cm。将一根导线弯成环状，导线两端安装两个小金属球。其间留有空隙，将导线固定到绝缘支架B上靠近感应线圈放置。让感应线圈工作，当电火花在铜管a、b上两个金属球间跳动时，支架B上导线环两端的两个小球间也有电火花跳动。据此回答下列问题。
（1）人类历史上，首先捕捉到电磁波的科学家是 。
（2）对于这一实验现象的解释如下，请完成其中的填空。
①感应线圈本质上是一个变压器，它利用 将低压交流电变成数千伏的高电压，由于铜管a、b上两球间的电压很高，间隙中电场 ，空气分子被电离，从而形成一个导电通路。
②当电火花在铜管a、b上的两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以 的形式在空间快速传播。当其经过导线环时，迅速变化的电磁场在导线环中激发出 ，击穿导线环中的空气，使得导线环的空隙中也产生了电火花。
③在此实验中，感应圈及金属棒构成了电磁波的 ，导线环成了电磁波的 。
13．（1）远距离输电都采用高压输电的方式，其主要优点是 。
A．可增大输电电流 B．可加快输电速度
C． 可减少输电线上的能量损失 D．可防止不法分子窃电
（2）用图示装置进行电磁感应实验，下列操作不能形成感应电流的是 。
A．开关闭合和断开的瞬间 B．开关闭合，移动滑动变阻器的滑动触头
C． 开关闭合后线圈A在B中插入或拔出 D．只有开关保持闭合
四、解答题
14．若某种电磁波在真空中的频率为，试回答下列问题：
（1）该电磁波的波长为多少？
（2）该电磁波属于哪一波段？
（3）若该电磁波从真空射入水中，判断电磁波的频率、传播速度及波长分别如何变化。
15．如果你想利用通过同步卫星转发信号的无线电话与对方通话，你讲完电话后，至少要等多长时间才能听到对方通话？（已知地球质量，地球半径，引力常量）
16．有些知识我们可能没有学过，但运用我们已有的物理思想和科学方法，通过必要的分析和推理可以解决一些新的问题。例如简谐运动是我们研究过的一种典型运动形式，它的一个特征是质点运动时，位移与时间的关系遵从正弦函数规律，呈现出周期性，其运动的周期，式中m为振动物体的质量，k为回复力与位移间的比例系数。
（1）试证明在小角度下，单摆做简谐运动，并根据简谐运动周期的公式推导出单摆振动频率f的表达式（已知单摆的摆长为L、摆球质量为m、当地重力加速度为g）；
（2）在弹吉他时，当拨动琴弦时，琴弦会发生振动，琴弦振动的频率f由琴弦的质量m、长度L和张力F共同决定，假设琴弦振动时，振幅很小，且琴弦的张力保持不变，
a．请通过分析，写出琴弦振动的频率f与琴弦的质量m、长度L和张力F的关系式；
b．现将此琴弦的长度裁剪为原来的一半，试求琴弦振动的频率将变为多少？
（注：严格的说，琴弦上的驻波会形成多种频率的振动的叠加。此题中我们不考虑其他驻波的影响，即只需关注琴弦上基波的频率。不懂驻波的同学可以不用管这一条注释，不影响解题）
（3）简谐运动也具有一些其他特征，如简谐运动质点的运动速度v与其偏离平衡位置的位移x之间的关系就都可以表示为，其中为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度，a为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。我们曾利用此式证明了双弹簧振子的运动是简谐运动。
现在对一个LC振荡电路，请证明电路中电容器极板上的电荷量随时间的变化满足简谐运动的规律（即电荷量与时间的关系遵从正弦函数规律），并求出电磁振荡频率f的表达式。已知电感线圈中磁场能的表达式为，式中L为线圈的自感系数，I为线圈中电流的大小；电容器中电场能的表达式为。
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高二物理期选修 2 第四章《电磁振荡与电磁波》单元测试B学生自评表
考查范围：选择性必修 第二册
题号 难度 知识点 自我评价
一、单选题
1 较易 1. 电磁振荡
2 较易 2. 电磁场与电磁波
3 较易 1. 电磁振荡
4 适中 2. 电磁场与电磁波
5 适中 3. 无线电波的发射和接收
6 较难 4. 电磁波谱
7 困难 1. 电磁振荡
二、多选题
8 适中 1. 电磁振荡
9 适中 2. 电磁场与电磁波
10 较难 3. 无线电波的发射和接收
11 困难 4. 电磁波谱
三、实验题
12 适中 3. 无线电波的发射和接收,4. 电磁波谱
13 较难 1. 电磁振荡
四、解答题
14 较易 4. 电磁波谱
15 较难 2. 电磁场与电磁波
16 较难 1. 电磁振荡
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