第4章 电磁振荡与电磁波 章末综合提升试题 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
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| 名称 | 第4章 电磁振荡与电磁波 章末综合提升试题 2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1009.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-06 10:10:25 | ||
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文档简介
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第4章 电磁振荡与电磁波 章末综合提升试题
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．手机A的号码为18888880001，手机B的号码为18888880002，手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且来电显示A的号码为18888880001。若将手机A置于一透明玻璃真空罩中，再用手机B拨打手机A，则（ ）
A．发出响声，并显示B的号码18888880002
B．发出响声，但不显示B的号码
C．不发出响声，但显示B的号码18888880002
D．即不发出响声，也不显示号码
2．关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并预言了电磁波的存在
B．无线电波、光波、阴极射线、X射线、γ射线都是电磁波
C．赫兹通过测量证明在真空中，电磁波具有与光相同的速度
D．太阳光中含有不同频率的各种电磁波，且能量均分在各个波段
3．引力波是根据爱因斯坦的广义相对论作出的奇特预言之一，三位美国科学家因在引力波的研究中有决定性贡献而荣获诺贝尔奖，对于引力波概念的提出，可以通过这样的方法来理解：麦克斯韦认为，电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波；爱因斯坦认为，物体周围存在引力波，当物体加速运动时，会辐射出引力波，爱因斯坦的观点的提出，采取了哪种研究方法（ ）
A．类比法 B．对比法 C．对称法 D．观察法
4．世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是（ ）
A．因为收听到的电台离收音机最近
B．因为收听到的电台频率最高
C．因为接收到的电台电磁波能量最强
D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振
5．某同学自己绕制天线线圈，制作一个简单的收音机，用来收听中波无线电广播，初步制作后发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台，适当调整后，去户外使用，假设空间中存在波长分别为290m、397m、566m的无线电波，下列说法正确的是（ ）
A．为了能收到频率最高的中波电台。应增加线圈的匝数
B．为更好接收290m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到756kHz
C．使接收电路产生电谐振的过程叫做解调
D．为了能接收到长波，应把电路中电容器的电容调大一点
6．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场
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．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
7．关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
B．医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关
D．电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速
8．电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（ ）
A．电磁炉是利用电磁波来工作的
B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的
D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
9．如图所示为一LC振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化的规律图像，由图可知（ ）
A．到时间内，电容器在充电 B．到时间内，电路中电流在变大
C．时刻，电路中的磁场能最小 D．时刻，电路中的电场能最大
10．安全生活离不开安检， 近到地铁，远到火车和飞机，都会感受安检的存在。针对行李的安检机工作原理与医院里面用的 CT 成像原理很相似。当行李箱通过安检机的时候，就会在显示屏上显示出不同物体的轮廓，然后再根据颜色的不同，就能进一步判断物体大概属于哪一类。安检门主要是用来检测人身上是否携带了金属类管制利器的，它本质上是一种金 属检测仪，根据金属的种类和大小，金属检测仪可以大致给出报警的金属所在的位置 和大小， 且不会对身体健康造成影响。现在国内外某些机场已经配备了人体扫描仪，人体扫描仪能对人体实行比安检门 更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐 射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种 金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外的安装检测金属的安检门。
根据以上信息可知，下列说法中正确的是（ ）
A．安检机是利用γ射线的穿透作用来工作的
B．安检门的金属检测仪是利用静电感应原理来探测金属的
C．人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像
D．人体扫描仪可能是利用某种电磁波的穿透作用来工作的
11．如图所示的振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈中的磁场方向如图所示，则此时（ ）
A．线圈中的自感电动势在增大
B．电容器两端电压正在增大
C．磁场能正在转化为电场能
D．在电容器内放入绝缘物质，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领
12．在如图所示电路中，L是电阻不计的线圈，C为电容器，R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A极板带正电时电荷量为正，则电容器A极板上的电荷量q随时间t变化的图像是下列选项中的（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
13．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空和介质中的传播速度相同
B．周期性变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波
C．电磁波谱中的无线电波与可见光相比，更容易产生显著的衍射现象
D．电磁振荡停止后，其发射到空间的电磁波随即消失
E．载有信号的电磁波可以在真空中传输也可以通过光缆传输
14．无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，国内外各大企业正在紧密布局发展之中。其核心设备是各种车载传感器，如图像传感器（可见光和红外摄像头）、超声波雷达、激光雷达以及毫米波雷达。以下关于各种光和波的说法正确的是（ ）
A．超声波和毫米波一样都能在真空中传播
B．红外线的光子能量比可见光的小
C．真空中激光的传播速度比毫米波的大
D．可见光能发生偏振现象，而超声波不能
15．下列说法正确的是（ ）
A．光由一种介质进入另一种介质时频率不变
B．机械波在介质中传播的速度与波的频率有关
C．电磁波和机械波都需要通过介质传播
D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波是横波
E．当声源和观察者背向运动时，观察者接收到的频率小于声源的频率
16．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
17．下列判断正确的是 。（填正确答案标号）
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C．介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
E．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系对电磁波也适用
18．5G通信即将推广普及，我国自主研发设计的5G通信技术走在了世界的前列。5G信号的频率分为两种，一种是6GHz以下，这和我们目前的2/3/4G差别不算太大，还有一种频率在24GHz以上，对于频率在24GHz这样的信号，下面说法正确的有（ ）
A．波长大约长0.1cm
B．波长越短准直性越好，绕射能力越弱
C．频率越高可能加载的信息密度也越高
D．频率越高的电磁波传播速度越大
19．如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则（ ）
A．B板带正电
B．A、B两板间的电压在减小
C．电容器C正在充电
D．电场能正在转化为磁场能
E．磁场能正在转化为电场能
20．在LC振荡电路中，和时电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电情况如图所示，若，则下列说法中正确的是
A．在时刻电容器正在充电
B．在时刻电容器正在充电
C．在时刻电路中的电流处在增大状态
D．在时刻电路中的电流处在增大状态
三、解答题
21．中国航天员在天宫一号上成功进行了太空授课（如图）。已知天宫一号空间实验室轨道半径为，地球半径为，试计算航天员讲课的实时画面从天宫一号空间实验室发至地面接收站，最少需要多少时间？
22．如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯D正常发光，现突然断开S，并开始计时，画出反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像（q为正值表示a极板带正电）。
23．如图所示是演示电磁波的发射与接收的实验装置。
(1)当甲的振子、间产生电火花时，乙的氖灯是否一定发光？
(2)如果乙的氖灯发光，其能量是如何得到的？
24．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？
25．LC振荡电路电容器的电容为3×10－5μF，线圈的自感系数为3 mH，它与开放电路耦合后，求：
①发射出去的电磁波的频率是多大？
②发射出去的电磁波的波长是多大？
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C A D D D C A C C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D B BCE BD ADE AB BCE BC ABD BC
1．C
手机之间通信靠电磁波，可以在真空中传播，但是在真空中声波不能传播，故不发出响声，但显示B的号码18888880002。
故选C。
2．C
（1）麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，也进行了相关理论计算，但并没有用实验验证电磁波的存在，A错误；
（2）根据电磁波谱，阴极射线不属于电磁波，B错误
（3）赫兹用实验证明了电磁波的存在，并且通过测量，发现在真空中，电磁波具有与光相同的速度，C正确了；
（4）太阳光中含有红外线、可见光和紫外线，并不是含有不同频率的各种电磁波，同时能量也不是均分的，D错误．
故本题选C．
3．A
根据相似的特点，把物体类比于电荷，引力波类比于电磁波，故采用类比法。
故选A。
4．D
选台就是调谐过程，因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振，使f固=f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强。故D正确ABC错误。
故选D。
5．D
A．为了能收到频率最高的中波电台，应增大调谐电路的固有频率，根据可知应减少线圈的匝数，故A错误；
B．为更好接收290m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到
故B错误；
C．使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故C错误；
D．为了能接收到长波，即接收到频率更低的电磁波，根据可知，应把电路中电容器的电容调大一点，故D正确。
故选D。
6．D
根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，选项D正确ABC错误。
故选D。
7．C
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速，A错误；
B．X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，但不能用来消毒，B错误；
C．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，温度越高，辐射越强，C正确；
D．电磁波本身就是一种物质，传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光速， D错误；
故选C。
8．A
A．电磁炉是利电磁感应原理和电流的热效应来工作的，故A错误，符合题意；
B．微波时电磁波的一部分，食物分子在微波的作用下剧烈震动，内能增大，温度升高，达到加热的目的，故B正确，不符合题意；
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，故C正确，不符合题意；
D．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．C
A．在到时间内，电容器极板上的电荷量不断减小，说明电容器在不断放电，故A错误；
B．在到时间内，电容器极板上的电荷量不断增加，说明电容器在不断充电，此时电路中的电流在减小，故B错误；
C．在时刻，电容器极板上的电荷量最大，说明电容器充电完毕，电路中无电流，则磁场能最小，故C正确；
D．在时刻，电容器极板上的电荷量等于0，说明电容器放电完毕，电路中电流最大，磁场能最大，电场能最小，故D错误。
故选C。
10．C
A．安检机是利用X射线的穿透作用来工作的，选项A错误；
B．安检门的金属检测仪是利用电磁感应原理来探测金属的，选项B错误；
CD．人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，可知人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像，选项C正确，D错误；
故选C。
11．D
A．用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，而上极板是正极板，这时电容器正在放电，电流减小越来越慢，故线圈中自感电动势在减小，A错误；
B．这时电容器正在放电，故两板间电压在减小，B错误；
C．因为放电过程电场能减小，所以磁场能增大，电场能能向磁场能转化，C错误；
D．在电容器内放入绝缘物质，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领，D正确；
故选D。
12．B
开关S闭合时，线圈中有自左向右的电流通过，由于线圈电阻不计，所以线圈两端电压为零，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，B板带正电，A板带负电，电荷量逐渐增加，经电荷量达到最大，这时LC回路中电流为零，从时间内，电容器放电，A板上负电荷量逐渐减少到零，此后在线圈中自感电动势的作用下，电容器反向充电，A板带正电，B板带负电，并且带电荷量逐渐增多，增至最多后，又再次放电，所以A极板上电荷量随时间变化的情况如选项B所示
故选B。
13．BCE
A．电磁波在介质中的传播速度小于真空中的速度，选项A错误；
B．周期性变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波，选项B正确；
C．电磁波谱中的无线电波与可见光相比波长更长，更容易产生显著的衍射现象，选项C正确；
D．电磁振荡停止后，其发射到空间的电磁波仍然会传播，选项D错误；
E．载有信号的电磁波可以在真空中传输也可以通过光缆传输，选项E正确。
故选BCE。
14．BD
A．毫米波可以在真空中传播，而超声波不能在真空中传播，故A错误；
B．红外线的频率比可见光的小，所以红外线的光子能量比可见光的小，故B正确；
C．真空中激光的传播速度与毫米波的速度相等，故C错误；
D．可见光是横波，所以能发生偏振现象，而超声波是纵波，所以不能发生偏振现象，故D正确。
故选BD。
15．ADE
A．光由一种介质进入另一种介质时频率不变，故A正确；
B．机械波在介质中传播的速度与波的频率无关，故B错误；
C．电磁波不需要通过介质传播，故C错误；
D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波是横波，故D正确；
E．根据多普勒效应，当声源和观察者背向运动时，观察者接收到的频率小于声源的频率，故E正确。
故选ADE.
16．AB
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。
17．BCE
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波，A错误；
B．干涉和衍射现象是波特有的现象，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，B正确；
C．媒质中质点都做受迫振动，其振动周期等于波源的振动周期，C正确；
D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，根据公式
红光的波长比绿光的波长大，则相邻干涉条纹间距变宽，D错误；
E．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系
对电磁波也适用，E正确。
故选BCE。
18．BC
A．根据波长与频率的关系可得
解得
故A错误；
B．波长越短，准直性越好，反射性越强，绕射能力越弱，B正确；
C．频率越高可能加载的信息密度也越高，C正确；
D．电磁波的波速与介质性质有关，与频率、能量、波长无关，电磁波在不同介质中传播时，波速变化，频率不变，故D错误；
故选BC。
19．ABD
CDE．电流i正在增大，磁场能增大，电容器在放电，电场能减小，电场能转化为磁场能，选项C、E错误，D正确；
A．由题图中i方向可知电容器在放电，B板带正电，选项A正确；
B．由于电容器放电，电荷量减少，两板间的电压在减小，选项B正确。
故选ABD。
20．BC
由题图t1时刻感应电流的方向与放电电流方向相反，电流应增大，故此时正在放电；而t2时刻感应电流的方向与充电电流方向相同，电流应减小，此时电容器正在充电。
故选BC。
21．
根据运动公式得
22．
开关S处于闭合状态时，电流稳定，又因L电阻可忽略，因此电容器C两极板间电压为0，所带电荷量为0，S断开的瞬间，D灯立即熄灭，L、C组成的振荡电路开始振荡，由于线圈的自感作用，此后的时间内，线圈给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，电流从最大逐渐减为0，而电容器极板上电荷量则由0增为最大，根据电流流向，此时间里，电容器下极板b带正电，所以此时间内，a极板带负电，由0增为最大，则电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像
23．(1)不一定，甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同，氖灯才会发光；(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的
(1)不一定，甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同，氖灯才会发光；
(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的。
24．频率增大
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。
25．① 530 kHz ② 566 m
①根据T＝2π得
f＝
代入数值得，
f≈530 kHz.
②根据λ＝c/f
得
λ＝566 m.
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第4章 电磁振荡与电磁波 章末综合提升试题
2024-2025学年物理人教版(2019) 选择性必修第二册
一、单选题
1．手机A的号码为18888880001，手机B的号码为18888880002，手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且来电显示A的号码为18888880001。若将手机A置于一透明玻璃真空罩中，再用手机B拨打手机A，则（ ）
A．发出响声，并显示B的号码18888880002
B．发出响声，但不显示B的号码
C．不发出响声，但显示B的号码18888880002
D．即不发出响声，也不显示号码
2．关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并预言了电磁波的存在
B．无线电波、光波、阴极射线、X射线、γ射线都是电磁波
C．赫兹通过测量证明在真空中，电磁波具有与光相同的速度
D．太阳光中含有不同频率的各种电磁波，且能量均分在各个波段
3．引力波是根据爱因斯坦的广义相对论作出的奇特预言之一，三位美国科学家因在引力波的研究中有决定性贡献而荣获诺贝尔奖，对于引力波概念的提出，可以通过这样的方法来理解：麦克斯韦认为，电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波；爱因斯坦认为，物体周围存在引力波，当物体加速运动时，会辐射出引力波，爱因斯坦的观点的提出，采取了哪种研究方法（ ）
A．类比法 B．对比法 C．对称法 D．观察法
4．世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是（ ）
A．因为收听到的电台离收音机最近
B．因为收听到的电台频率最高
C．因为接收到的电台电磁波能量最强
D．因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振
5．某同学自己绕制天线线圈，制作一个简单的收音机，用来收听中波无线电广播，初步制作后发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台，适当调整后，去户外使用，假设空间中存在波长分别为290m、397m、566m的无线电波，下列说法正确的是（ ）
A．为了能收到频率最高的中波电台。应增加线圈的匝数
B．为更好接收290m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到756kHz
C．使接收电路产生电谐振的过程叫做解调
D．为了能接收到长波，应把电路中电容器的电容调大一点
6．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）
A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场
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．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
7．关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”，并证实了电磁波的存在
B．医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C．一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关
D．电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速
8．电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（ ）
A．电磁炉是利用电磁波来工作的
B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的
D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
9．如图所示为一LC振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化的规律图像，由图可知（ ）
A．到时间内，电容器在充电 B．到时间内，电路中电流在变大
C．时刻，电路中的磁场能最小 D．时刻，电路中的电场能最大
10．安全生活离不开安检， 近到地铁，远到火车和飞机，都会感受安检的存在。针对行李的安检机工作原理与医院里面用的 CT 成像原理很相似。当行李箱通过安检机的时候，就会在显示屏上显示出不同物体的轮廓，然后再根据颜色的不同，就能进一步判断物体大概属于哪一类。安检门主要是用来检测人身上是否携带了金属类管制利器的，它本质上是一种金 属检测仪，根据金属的种类和大小，金属检测仪可以大致给出报警的金属所在的位置 和大小， 且不会对身体健康造成影响。现在国内外某些机场已经配备了人体扫描仪，人体扫描仪能对人体实行比安检门 更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐 射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种 金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外的安装检测金属的安检门。
根据以上信息可知，下列说法中正确的是（ ）
A．安检机是利用γ射线的穿透作用来工作的
B．安检门的金属检测仪是利用静电感应原理来探测金属的
C．人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像
D．人体扫描仪可能是利用某种电磁波的穿透作用来工作的
11．如图所示的振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情况和线圈中的磁场方向如图所示，则此时（ ）
A．线圈中的自感电动势在增大
B．电容器两端电压正在增大
C．磁场能正在转化为电场能
D．在电容器内放入绝缘物质，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领
12．在如图所示电路中，L是电阻不计的线圈，C为电容器，R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A极板带正电时电荷量为正，则电容器A极板上的电荷量q随时间t变化的图像是下列选项中的（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
13．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空和介质中的传播速度相同
B．周期性变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波
C．电磁波谱中的无线电波与可见光相比，更容易产生显著的衍射现象
D．电磁振荡停止后，其发射到空间的电磁波随即消失
E．载有信号的电磁波可以在真空中传输也可以通过光缆传输
14．无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，国内外各大企业正在紧密布局发展之中。其核心设备是各种车载传感器，如图像传感器（可见光和红外摄像头）、超声波雷达、激光雷达以及毫米波雷达。以下关于各种光和波的说法正确的是（ ）
A．超声波和毫米波一样都能在真空中传播
B．红外线的光子能量比可见光的小
C．真空中激光的传播速度比毫米波的大
D．可见光能发生偏振现象，而超声波不能
15．下列说法正确的是（ ）
A．光由一种介质进入另一种介质时频率不变
B．机械波在介质中传播的速度与波的频率有关
C．电磁波和机械波都需要通过介质传播
D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波是横波
E．当声源和观察者背向运动时，观察者接收到的频率小于声源的频率
16．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
17．下列判断正确的是 。（填正确答案标号）
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C．介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等
D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄
E．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系对电磁波也适用
18．5G通信即将推广普及，我国自主研发设计的5G通信技术走在了世界的前列。5G信号的频率分为两种，一种是6GHz以下，这和我们目前的2/3/4G差别不算太大，还有一种频率在24GHz以上，对于频率在24GHz这样的信号，下面说法正确的有（ ）
A．波长大约长0.1cm
B．波长越短准直性越好，绕射能力越弱
C．频率越高可能加载的信息密度也越高
D．频率越高的电磁波传播速度越大
19．如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则（ ）
A．B板带正电
B．A、B两板间的电压在减小
C．电容器C正在充电
D．电场能正在转化为磁场能
E．磁场能正在转化为电场能
20．在LC振荡电路中，和时电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电情况如图所示，若，则下列说法中正确的是
A．在时刻电容器正在充电
B．在时刻电容器正在充电
C．在时刻电路中的电流处在增大状态
D．在时刻电路中的电流处在增大状态
三、解答题
21．中国航天员在天宫一号上成功进行了太空授课（如图）。已知天宫一号空间实验室轨道半径为，地球半径为，试计算航天员讲课的实时画面从天宫一号空间实验室发至地面接收站，最少需要多少时间？
22．如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯D正常发光，现突然断开S，并开始计时，画出反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像（q为正值表示a极板带正电）。
23．如图所示是演示电磁波的发射与接收的实验装置。
(1)当甲的振子、间产生电火花时，乙的氖灯是否一定发光？
(2)如果乙的氖灯发光，其能量是如何得到的？
24．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？
25．LC振荡电路电容器的电容为3×10－5μF，线圈的自感系数为3 mH，它与开放电路耦合后，求：
①发射出去的电磁波的频率是多大？
②发射出去的电磁波的波长是多大？
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C A D D D C A C C
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D B BCE BD ADE AB BCE BC ABD BC
1．C
手机之间通信靠电磁波，可以在真空中传播，但是在真空中声波不能传播，故不发出响声，但显示B的号码18888880002。
故选C。
2．C
（1）麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，也进行了相关理论计算，但并没有用实验验证电磁波的存在，A错误；
（2）根据电磁波谱，阴极射线不属于电磁波，B错误
（3）赫兹用实验证明了电磁波的存在，并且通过测量，发现在真空中，电磁波具有与光相同的速度，C正确了；
（4）太阳光中含有红外线、可见光和紫外线，并不是含有不同频率的各种电磁波，同时能量也不是均分的，D错误．
故本题选C．
3．A
根据相似的特点，把物体类比于电荷，引力波类比于电磁波，故采用类比法。
故选A。
4．D
选台就是调谐过程，因为接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振，使f固=f电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强。故D正确ABC错误。
故选D。
5．D
A．为了能收到频率最高的中波电台，应增大调谐电路的固有频率，根据可知应减少线圈的匝数，故A错误；
B．为更好接收290m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到
故B错误；
C．使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故C错误；
D．为了能接收到长波，即接收到频率更低的电磁波，根据可知，应把电路中电容器的电容调大一点，故D正确。
故选D。
6．D
根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，选项D正确ABC错误。
故选D。
7．C
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速，A错误；
B．X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，但不能用来消毒，B错误；
C．我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，温度越高，辐射越强，C正确；
D．电磁波本身就是一种物质，传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光速， D错误；
故选C。
8．A
A．电磁炉是利电磁感应原理和电流的热效应来工作的，故A错误，符合题意；
B．微波时电磁波的一部分，食物分子在微波的作用下剧烈震动，内能增大，温度升高，达到加热的目的，故B正确，不符合题意；
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，故C正确，不符合题意；
D．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正确，不符合题意。
故选A。
9．C
A．在到时间内，电容器极板上的电荷量不断减小，说明电容器在不断放电，故A错误；
B．在到时间内，电容器极板上的电荷量不断增加，说明电容器在不断充电，此时电路中的电流在减小，故B错误；
C．在时刻，电容器极板上的电荷量最大，说明电容器充电完毕，电路中无电流，则磁场能最小，故C正确；
D．在时刻，电容器极板上的电荷量等于0，说明电容器放电完毕，电路中电流最大，磁场能最大，电场能最小，故D错误。
故选C。
10．C
A．安检机是利用X射线的穿透作用来工作的，选项A错误；
B．安检门的金属检测仪是利用电磁感应原理来探测金属的，选项B错误；
CD．人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，可知人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射所成的像，选项C正确，D错误；
故选C。
11．D
A．用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向，而上极板是正极板，这时电容器正在放电，电流减小越来越慢，故线圈中自感电动势在减小，A错误；
B．这时电容器正在放电，故两板间电压在减小，B错误；
C．因为放电过程电场能减小，所以磁场能增大，电场能能向磁场能转化，C错误；
D．在电容器内放入绝缘物质，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领，D正确；
故选D。
12．B
开关S闭合时，线圈中有自左向右的电流通过，由于线圈电阻不计，所以线圈两端电压为零，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，B板带正电，A板带负电，电荷量逐渐增加，经电荷量达到最大，这时LC回路中电流为零，从时间内，电容器放电，A板上负电荷量逐渐减少到零，此后在线圈中自感电动势的作用下，电容器反向充电，A板带正电，B板带负电，并且带电荷量逐渐增多，增至最多后，又再次放电，所以A极板上电荷量随时间变化的情况如选项B所示
故选B。
13．BCE
A．电磁波在介质中的传播速度小于真空中的速度，选项A错误；
B．周期性变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波，选项B正确；
C．电磁波谱中的无线电波与可见光相比波长更长，更容易产生显著的衍射现象，选项C正确；
D．电磁振荡停止后，其发射到空间的电磁波仍然会传播，选项D错误；
E．载有信号的电磁波可以在真空中传输也可以通过光缆传输，选项E正确。
故选BCE。
14．BD
A．毫米波可以在真空中传播，而超声波不能在真空中传播，故A错误；
B．红外线的频率比可见光的小，所以红外线的光子能量比可见光的小，故B正确；
C．真空中激光的传播速度与毫米波的速度相等，故C错误；
D．可见光是横波，所以能发生偏振现象，而超声波是纵波，所以不能发生偏振现象，故D正确。
故选BD。
15．ADE
A．光由一种介质进入另一种介质时频率不变，故A正确；
B．机械波在介质中传播的速度与波的频率无关，故B错误；
C．电磁波不需要通过介质传播，故C错误；
D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波是横波，故D正确；
E．根据多普勒效应，当声源和观察者背向运动时，观察者接收到的频率小于声源的频率，故E正确。
故选ADE.
16．AB
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。
17．BCE
A．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有横波，A错误；
B．干涉和衍射现象是波特有的现象，机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，B正确；
C．媒质中质点都做受迫振动，其振动周期等于波源的振动周期，C正确；
D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，根据公式
红光的波长比绿光的波长大，则相邻干涉条纹间距变宽，D错误；
E．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系
对电磁波也适用，E正确。
故选BCE。
18．BC
A．根据波长与频率的关系可得
解得
故A错误；
B．波长越短，准直性越好，反射性越强，绕射能力越弱，B正确；
C．频率越高可能加载的信息密度也越高，C正确；
D．电磁波的波速与介质性质有关，与频率、能量、波长无关，电磁波在不同介质中传播时，波速变化，频率不变，故D错误；
故选BC。
19．ABD
CDE．电流i正在增大，磁场能增大，电容器在放电，电场能减小，电场能转化为磁场能，选项C、E错误，D正确；
A．由题图中i方向可知电容器在放电，B板带正电，选项A正确；
B．由于电容器放电，电荷量减少，两板间的电压在减小，选项B正确。
故选ABD。
20．BC
由题图t1时刻感应电流的方向与放电电流方向相反，电流应增大，故此时正在放电；而t2时刻感应电流的方向与充电电流方向相同，电流应减小，此时电容器正在充电。
故选BC。
21．
根据运动公式得
22．
开关S处于闭合状态时，电流稳定，又因L电阻可忽略，因此电容器C两极板间电压为0，所带电荷量为0，S断开的瞬间，D灯立即熄灭，L、C组成的振荡电路开始振荡，由于线圈的自感作用，此后的时间内，线圈给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，电流从最大逐渐减为0，而电容器极板上电荷量则由0增为最大，根据电流流向，此时间里，电容器下极板b带正电，所以此时间内，a极板带负电，由0增为最大，则电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像
23．(1)不一定，甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同，氖灯才会发光；(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的
(1)不一定，甲和乙的金属滑动杆离莱顿瓶的距离必须相同，氖灯才会发光；
(2)乙的氖灯发光的能量是甲通过电磁波传播过来的。
24．频率增大
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。
25．① 530 kHz ② 566 m
①根据T＝2π得
f＝
代入数值得，
f≈530 kHz.
②根据λ＝c/f
得
λ＝566 m.
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