中小学教育资源及组卷应用平台
高中物理选择性必修二单元复习检测
第四章 电磁振荡与电磁波单元复习检测卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题(本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．（2024年4月浙江杭州质检）1886年，赫兹做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（ ）
A．实验证实了电磁波的存在
B．实验证实了法拉第的电磁场理论
C．实验可以说明电磁波是一种纵波
D．在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电
2．（2024江苏扬州重点高中3月质检）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．法拉第提出场的概念，并预言了电磁波的存在
B．变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
C．电磁波的波长越长，其能量子的能量越低
D．遥控器发出的红外线比医院CT中的X射线波长短
3.(2024河北重点高中3月质检)类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，×有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是（ ）
A.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
B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
D。机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
4（2024浙江名校质检）雪深雷达是 2020 珠峰高程测量主力设备之一，该系统主要 利用天线发射和接收高频电磁波来探测珠峰峰顶冰雪层厚 度，如图所示。下列说法正确的是
A. 雷达利用电磁波的干涉特性工作
B. 电磁波发射时需要进行调谐和解调
C. 电磁波从空气进入雪地，频率减小，波长增大
D. 在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化
5. （2024江苏泰州3月调研）微波炉是利用微波（高频电磁波）进行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金属炉壁会反射，遇到水和食物等会被吸收，并使食物内水分子剧烈振动而达到加热目的。某次利用微波炉加热食物时出现了受热不均的情况，造成该现象的主要原因是（ ）
A. 电磁波在食物内部发生了干涉
B. 电磁波在食物内部发生了折射
C. 电磁波在食物表面发生了反射
D. 电磁波经过食物时发生了衍射
6. （2024福建泉州质检2）如图甲所示，光滑绝缘细圆管固定在水平面上，半径为r。圆管平面存在方向竖直向上且均匀分布的磁场，其磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示（、均已知），取竖直向上为正方向。已知当磁感应强度均匀变化时，会在圆管内产生场强大小处处相等且电场线闭合的涡旋电场。管中有一质量为m、电荷量大小为q的带负电小球从静止开始在管内做圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A. 从上往下看小球沿顺时针方向运动
B. 管内涡旋电场的场强大小为
C. 小球第2次回到出发点时的速度大小为
D. 小球先后相邻两次回到出发点的过程中涡旋电场对小球的冲量增大
7. （2024北京丰台期末） 关于电磁场与电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 变化的电场一定会产生电磁波
B. 医院里常用紫外线进行病房消毒
C. 医院中用来检查人体器官的是射线
D. 红外线在真空中传播的速度小于X射线在真空中传播的速度
8. （2024浙江宁波期末）下列说法中正确的是（ ）
A. 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场
B. 要有效发射电磁波，需要用高频振荡，频率越高发射电磁波的本领越大
C. 夜视仪是利用紫外线的荧光效应来帮助人们在夜间看见物体的
D. 肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强
9. （2024上海黄浦一模）天宫二号搭载的宽波段成像仪具有可见近红外（波长范围0.520.86微米）、短波红外（波长范围1.602.43微米）及热红外（波长范围8.1311.65微米）三个谱段。与可见近红外相比，热红外（ ）
A. 频率更低
B. 相同条件下，双缝干涉图样中相邻明纹中心间距更宽
C. 更容易发生衍射现象
D. 空气中传播速度更快
10. （2024广西桂林质检）关于电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A. X射线可用于广播
B. γ射线是波长最短的电磁波
C. 紫外线的频率比紫光的低
D. 长波可以摧毁病变的细胞
11．（2024年3月湖北名校联盟联合测评）电磁波从光疏介质射向光密介质，在两介质的分界而上发生反射时，其相位会发生180°的变化。一艘船在25m高的桅杆顶部有一根天线，向位于海边150m高的悬崖顶处的接收站发射无线电波，当船行驶至离悬崖2000m时，因为海平面反射无线电波而失去无线电联系。已知，。则该船所用无线电波波长可能为（ ）
A．1.85m B．2.47m C．3.70m D．4.94m
12、（2024年秋季湖北省随州市部分高中联考协作体12月月考）某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流(如图乙所示)作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为20 μF的电容器充电至6.0 kV，电容器在时间t0内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时，下列说法正确的是( )
A．放电时，电流方向为顺时针
B．线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越长
C．电容器的电容C越小，电容器的放电时间越长
D．在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为120 C
13. （2024年新蔡县一高9月质检）LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，电流方向为顺时针且电流正在增大，下列说法正确的是（ ）
A. 该时刻电容器上极板带正电荷
B. 电容器两极板间电场强度正在变大
C. 该时刻线圈的自感电动势正在增大
D. 若线圈的自感系数增大，振荡电路的频率增大
14. （2024山东菏泽高二期末）振荡电路在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有广泛应用。在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场如图所示，在该时刻，下列说法正确的是（ ）
A. 若电容器上极板带正电，则磁场能正在增大
B. 若电容器上极板带正电，则电容器上的电荷量正在增大
C. 若电容器下极板带正电，则电路中的电流减小
D. 若只增大电容器的电容，则发射电磁波的本领变小
15. (2024年7月江苏苏州期末)如图所示，为平行板电容器的上下极板，为定值电阻，线圈的直流电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A. 保持闭合一段时间后，板带正电，板带负电
B. 由闭合到断开的瞬间，电场能开始转化为磁场能
C. 由闭合到断开的瞬间，左侧LC振荡电路电流最大
D. 该电路可以有效地发射电磁波
16．(2024年7月湖北部分重点高中期末联考)石英晶体振荡器的频率稳定性极高，常被用作通信系统和无线电设备的参考频率源，其工作原理与图示的振荡电路基本相同。若开始时开关断开，电容器充有一定电荷量，闭合开关即形成振荡电流，则下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，电路中电流最大
B．振荡回路发出的电磁波频率与振荡频率不同
C．振荡周期与电容器所带电荷量无关
D．电容器放电完毕瞬间，线圈中磁场能最大
17. （2024年6月四川名校联考）金属探测仪被各考场广泛应用，从而营造了良好的考试公平环境。如图甲为某一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图乙所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A.此时电容器中的电场能正在减小
B.此时线圈的自感电动势正在减小
C.此时电路中电流沿顺时针方向且LC振荡电路中电流减小
D.若LC振荡电路中的电感变小，其振荡频率也变小
18. （2012·浙江理综）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器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生的周期T=2π QUOTE 的振荡电流。当罐中液面上升时（ ）
电容器的电容减小
电容器的电容增大
LC回路的振荡频率减小
LC回路的振荡频率增大
二、非选择题(本题共5小题，共54分)
19．(10分)某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示。该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s，求：
(1)该中波和微波的波长各是多少？
(2)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？
(12分)国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。
21．(14分)如图所示，线圈的自感系数L＝0.5 mH，电容器的电容C＝0.2 μF。电源电动势E＝4 V，电阻的阻值R＝10 Ω，不计线圈和电源的内阻，闭合开关S，待电路中电流稳定后断开S。求：
(1)LC回路的振荡频率；
(2)LC回路振荡电流的有效值；
(3)从断开S到电容器上极板带正电荷最多所经历的最短时间。
22 在如图甲所示的半径为r的圆形导体环内，存在以圆环为边界竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=kt （k＞0且为常量）．该变化的磁场会在空间产生圆形 的涡旋电场，如图乙所示，涡旋电场的电场线与导体环具有相同圆心的同心圆，同一电场线 上各点场强大小相同，方向沿切线．导体环中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势，涡旋电场力充当非静电力，其大小与涡旋电场的场强E关系满足F=Eq．
(1)根据法拉第电磁感应定律，推导导体环中产生的感 应电动势；
(2)在乙图中以圆心O为坐标原点，向右建立一维x 坐标轴，推导在x轴上各处电场强度的大小E与x之间的 函数表达式，在图中定性画出E-x图像；
(3)图丙为乙的俯视图，去掉导体环，在磁场圆形边 界上有M、N两点之间所夹的小圆弧恰为整个圆周 的1/6；将一个带电量为+q的带电小球沿着圆弧分别顺时针、逆时针从M移动到N，求涡旋电场力分别所做的功．在此基础上，对比涡旋 电场和静电场，说明涡旋电场中为什么不存在电势的概念．
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
高中物理选择性必修二单元复习检测
第四章 电磁振荡与电磁波单元复习检测卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题(本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1．（2024年4月浙江杭州质检）1886年，赫兹做了如图所示实验，关于该实验，以下说法正确的是（ ）
A．实验证实了电磁波的存在
B．实验证实了法拉第的电磁场理论
C．实验可以说明电磁波是一种纵波
D．在真空环境下进行实验，仍能观察到明显的火花放电
【参考答案】A
【名师解析】实验证实了电磁波的存在，A正确；电磁场理论是麦克斯韦提出的，B错误；实验不可以说明电磁波是一种横波，C错误；火花放电是空气被击穿形成的，在真空环境下进行实验，不能观察到明显的火花放电，D错误。
2．（2024江苏扬州重点高中3月质检）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．法拉第提出场的概念，并预言了电磁波的存在
B．变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
C．电磁波的波长越长，其能量子的能量越低
D．遥控器发出的红外线比医院CT中的X射线波长短
【参考答案】C
【名师解析】．法拉第提出场的概念，麦克斯韦预言了电磁波的存在，故A错误；
根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场），故B错误；电磁波的波长越长，频率越低，由E=hv可知，其能量子的能量越低，故C正确；
遥控器发出的红外线比医院CT中的X射线波长长，故D错误。
3.(2024河北重点高中3月质检)类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，×有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是（ ）
A.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
B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
D。机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波
【参考答案】 D
【名师解析】 机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，频率、波长和波速满足的两者都适用，A说法正确；机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，B说法正确；机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C说法正确；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D说法错误．
4（2024浙江名校质检）雪深雷达是 2020 珠峰高程测量主力设备之一，该系统主要 利用天线发射和接收高频电磁波来探测珠峰峰顶冰雪层厚 度，如图所示。下列说法正确的是
A. 雷达利用电磁波的干涉特性工作
B. 电磁波发射时需要进行调谐和解调
C. 电磁波从空气进入雪地，频率减小，波长增大
D. 在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化
【名师解析】D
【名师解析】 雷达利用电磁波的反射特性工作，A错误；电磁波发射时需要进行调制，B错误；. 电磁波从空气进入雪地，频率不变，波长减小，C错误； 在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化，D正确，
5. （2024江苏泰州3月调研）微波炉是利用微波（高频电磁波）进行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金属炉壁会反射，遇到水和食物等会被吸收，并使食物内水分子剧烈振动而达到加热目的。某次利用微波炉加热食物时出现了受热不均的情况，造成该现象的主要原因是（ ）
A. 电磁波在食物内部发生了干涉
B. 电磁波在食物内部发生了折射
C. 电磁波在食物表面发生了反射
D. 电磁波经过食物时发生了衍射
【答案】C
【解析】依题意，微波炉的原理是微波能被水和食物吸收，并使食物内水分子剧烈振动而达到加热的目的。所以利用微波炉加热食物时出现了受热不均的情况，造成该现象的主要原因是电磁波在食物表面发生了反射，导致电磁波没有进入食物中使食物内水分子剧烈振动，ABD错误C正确。
6. （2024福建泉州质检2）如图甲所示，光滑绝缘细圆管固定在水平面上，半径为r。圆管平面存在方向竖直向上且均匀分布的磁场，其磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示（、均已知），取竖直向上为正方向。已知当磁感应强度均匀变化时，会在圆管内产生场强大小处处相等且电场线闭合的涡旋电场。管中有一质量为m、电荷量大小为q的带负电小球从静止开始在管内做圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A. 从上往下看小球沿顺时针方向运动
B. 管内涡旋电场的场强大小为
C. 小球第2次回到出发点时的速度大小为
D. 小球先后相邻两次回到出发点的过程中涡旋电场对小球的冲量增大
【参考答案】BC
【名师解析】
根据图乙可知，磁场均匀增加，由楞次定律结合安培定则可知，闭合电场线的方向为顺时针（从上往下看），而小球带负电，因此其所受电场力的方向在任意位置处与闭合电场线在该位置处场强的方向相反，由此可知从上往下看小球沿逆时针方向运动，故A错误；
根据法拉第电磁感应定律可知由磁场变化产生的感生电场的电动势为
可得其环形电场的的场强大小为
故B正确；
设小球第2次回到出发点时的速度大小为，由于电场强度的大小恒定，因此小球在电场中所受电场力的大小不变，根据动能定理有，解得
故C正确；
由于漩涡电场对小球做正功，小球的动能越来越大，因此小球在漩涡电场中运动一周的时间在减小，而小球在漩涡电场中所受电场力的大小不变，可知力的作用时间在减小，因此小球先后相邻两次回到出发点的过程中涡旋电场对小球的冲量减小，故D错误。
7. （2024北京丰台期末） 关于电磁场与电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 变化的电场一定会产生电磁波
B. 医院里常用紫外线进行病房消毒
C. 医院中用来检查人体器官的是射线
D. 红外线在真空中传播的速度小于X射线在真空中传播的速度
【参考答案】B
【名师解析】
根据麦克斯韦的电磁场理论可知，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场；均匀变化的电（磁）场只能产生恒定不变的磁（电）场，因此变化的电场不一定会产生电磁波，故A错误；
医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒，故B正确；
医院中用来检查人体器官的是射线，故C错误；
红外线和X射线都是电磁波，电磁波的传播不需要介质，在真空中的传播速度等于光速，因此红外线在真空中传播的速度等于X射线在真空中传播的速度，故D错误。
。
8. （2024浙江宁波期末）下列说法中正确的是（ ）
A. 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场
B. 要有效发射电磁波，需要用高频振荡，频率越高发射电磁波的本领越大
C. 夜视仪是利用紫外线的荧光效应来帮助人们在夜间看见物体的
D. 肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强
【参考答案】AB
【名师解析】
根据麦克斯韦理论可知，周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场，故A正确；
发射电磁波的本领由振荡电路频率决定，振荡电路频率越高，发射电磁波的本领越大，故B正确；
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C错误；
肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力不是最强，射线穿透能力最强，故D错误；
9. （2024上海黄浦一模）天宫二号搭载的宽波段成像仪具有可见近红外（波长范围0.520.86微米）、短波红外（波长范围1.602.43微米）及热红外（波长范围8.1311.65微米）三个谱段。与可见近红外相比，热红外（ ）
A. 频率更低
B. 相同条件下，双缝干涉图样中相邻明纹中心间距更宽
C. 更容易发生衍射现象
D. 空气中传播速度更快
【参考答案】ABC
【名师解析】．热红外波长更大，则频率更低，选项A正确；
根据 可知，相同条件下，因热红外的波长更大，则双缝干涉图样中相邻明纹中心间距更宽，选项B正确；
因热红外的波长更大，则更容易发生衍射现象，选项C正确；
电磁波在空气中传播速度都相同，选项D错误。
10. （2024广西桂林质检）关于电磁波谱，下列说法正确的是（ ）
A. X射线可用于广播
B. γ射线是波长最短的电磁波
C. 紫外线的频率比紫光的低
D. 长波可以摧毁病变的细胞
【参考答案】B
【名师解析】
X射线具有较强的穿透能力，所以不能用于广播，故A错误；
γ射线是波长最短，频率最高的电磁波，故B正确；
紫外线的波长比紫光短，紫外线的频率比紫光的高，故C错误；
长波波长较长，频率较低，能量较小，不可摧毁病变的细胞，故D错误。
11．（2024年3月湖北名校联盟联合测评）电磁波从光疏介质射向光密介质，在两介质的分界而上发生反射时，其相位会发生180°的变化。一艘船在25m高的桅杆顶部有一根天线，向位于海边150m高的悬崖顶处的接收站发射无线电波，当船行驶至离悬崖2000m时，因为海平面反射无线电波而失去无线电联系。已知，。则该船所用无线电波波长可能为（ ）
A．1.85m B．2.47m C．3.70m D．4.94m
【参考答案】AC
【名师解析】如图，从桅杆顶部发射的无线电波，
直接到达悬崖顶处的接收站波程；从桅杆项部发射的无线电波，经海平面发射后到达悬崖顶处的接收站波程；波程差m；两列波在接收站处发生干涉后的减弱，则表现为失去无线电联系，又由于在海平面反射时相位发生180°的变化．则到达接收站的波程差应满足，选项AC满足条件，选项AC正确。
12、（2024年秋季湖北省随州市部分高中联考协作体12月月考）某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流(如图乙所示)作用于心脏，实施电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为20 μF的电容器充电至6.0 kV，电容器在时间t0内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时，下列说法正确的是( )
A．放电时，电流方向为顺时针
B．线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越长
C．电容器的电容C越小，电容器的放电时间越长
D．在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为120 C
【参考答案】A
【名师解析】由题意知，电容器上极板带正电，故放电时，电流方向为顺时针，A正确；振荡电路的周期为T＝2π，电容器在时间t0内放电至两极板间的电压为0，即t0＝＝，则线圈的自感系数越大、电容器的电容C越大，放电脉冲电流的放电时间就越长，故B、C错误；电容为C＝20 μF＝2×10-5 F 的电容器充电至U＝6.0 kV，则电荷量为Q＝CU，即Q＝2×10-5×6 000 C＝0.12 C，故D错误。
13. （2024年新蔡县一高9月质检）LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，电流方向为顺时针且电流正在增大，下列说法正确的是（ ）
A. 该时刻电容器上极板带正电荷
B. 电容器两极板间电场强度正在变大
C. 该时刻线圈的自感电动势正在增大
D. 若线圈的自感系数增大，振荡电路的频率增大
【答案】A
【解析】
．由题意可知，该时刻电流方向为顺时针且电流正在增大，则磁场能正在增大，电场能正在减小，电容器正在放电，所以该时刻电容器上极板带正电荷，电容器两极板间电场强度正在变小，故A正确，B错误；
C．由于电流正在增大，但电流的变化率正在减小，该时刻线圈的自感电动势正在减小，故C错误；
D．根据
若线圈的自感系数增大，则振荡电路的频率减小，故D错误。
14. （2024山东菏泽高二期末）振荡电路在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有广泛应用。在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场如图所示，在该时刻，下列说法正确的是（ ）
A. 若电容器上极板带正电，则磁场能正在增大
B. 若电容器上极板带正电，则电容器上的电荷量正在增大
C. 若电容器下极板带正电，则电路中的电流减小
D. 若只增大电容器的电容，则发射电磁波的本领变小
【答案】BD
【解析】根据线圈中磁场的方向可判断线圈中电流方向由下到上，若电容器上极板带正电，则此时电容器极板上的电荷量正在增大，电容器正在充电，电流正在减小，感应电动势正在增加，磁场能正在向电场能转化，磁场能正在减小，故A错误，B正确；
C．若电容器下极板带正电，则此时电容器极板上的电荷量正在减小，电容器正在放电，电流正在增加，故C错误；
D．增大电容器的电容，由
可知，LC回路中的频率减小，所以发射电磁波的本领变小，故D正确。
故选BD。
15. (2024年7月江苏苏州期末)如图所示，为平行板电容器的上下极板，为定值电阻，线圈的直流电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A. 保持闭合一段时间后，板带正电，板带负电
B. 由闭合到断开的瞬间，电场能开始转化为磁场能
C. 由闭合到断开的瞬间，左侧LC振荡电路电流最大
D. 该电路可以有效地发射电磁波
【答案】C
【解析】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，A错误；
S断开瞬间，线圈中电流迅速变小，线圈产生感应电流，给电容器充电，此时磁场能开始转化为电场能，电路中电流最大，B错误，C正确；
普通的LC振荡电路不能有效地向外发射电磁波，因为电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，向外辐射的能量很少，故D错误。
16．(2024年7月湖北部分重点高中期末联考)石英晶体振荡器的频率稳定性极高，常被用作通信系统和无线电设备的参考频率源，其工作原理与图示的振荡电路基本相同。若开始时开关断开，电容器充有一定电荷量，闭合开关即形成振荡电流，则下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，电路中电流最大
B．振荡回路发出的电磁波频率与振荡频率不同
C．振荡周期与电容器所带电荷量无关
D．电容器放电完毕瞬间，线圈中磁场能最大
【答案】．CD 【解析】 由电磁振动规律可知，闭合开关瞬间电流最小，A错误。振动回路发出的电磁波频率与振荡频率相同，B错误。由振荡周期公式可知振荡周期与电荷量无关。放电完毕瞬间回路电流最大，线圈中磁场能最大，CD正确。
17. （2024年6月四川名校联考）金属探测仪被各考场广泛应用，从而营造了良好的考试公平环境。如图甲为某一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图乙所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A.此时电容器中的电场能正在减小
B.此时线圈的自感电动势正在减小
C.此时电路中电流沿顺时针方向且LC振荡电路中电流减小
D.若LC振荡电路中的电感变小，其振荡频率也变小
【答案】．C
【解析】如图所示时刻，电容器正在充电，电荷量在增大，电流减小，根据
线圈中的自感电动势正在增大，电场能正在增大，故AB错误，C正确；D．L减小，根据
T减小，f增大，故D错误。故选C。
18. （2012·浙江理综）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器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生的周期T=2π QUOTE 的振荡电流。当罐中液面上升时（ ）
A. 电容器的电容减小
B. 电容器的电容增大ks5u
C. LC回路的振荡频率减小
D. LC回路的振荡频率增大
【参考答案】：BC
【名师解析】当罐中液面上升时，由平行板电容器的决定式，电容器的电容增大，选项A错误B正确；LC回路的振荡周期增大，振荡频率减小，选项C正确D错误。
【考点定位】此题考查电容器和LC振荡电路。
二、非选择题(本题共5小题，共54分)
19．(10分)某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图所示。该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s，求：
(1)该中波和微波的波长各是多少？
(2)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？
13．答案： (1)750 m 0.75 m
(2)中波的接收效果更好，因为中波的波长较长，衍射现象明显
20．(12分)国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中，“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波，该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来，反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ，求该月壤层的厚度d。
14答案：.λfΔt
解析：由λ=vf，该月壤层的厚度d=v·Δt，联立解得d=λfΔt。
21．(14分)如图所示，线圈的自感系数L＝0.5 mH，电容器的电容C＝0.2 μF。电源电动势E＝4 V，电阻的阻值R＝10 Ω，不计线圈和电源的内阻，闭合开关S，待电路中电流稳定后断开S。求：
(1)LC回路的振荡频率；
(2)LC回路振荡电流的有效值；
(3)从断开S到电容器上极板带正电荷最多所经历的最短时间。
【答案】． (1) 1.6×104 Hz
(2)0.28 A
(3)4.7×10－5 s
解析：(1) LC回路的振荡频率f==1.6×104 Hz
(2) 由E=IR，可得充电电流的最大值I=0.4A，LC回路振荡电流的最大电流也是0.4A，LC回路振荡电流的有效值I有=0.4/A=0.28 A
(3) T=2π=6.25×10－5 s
当S断开时，电容器上带电荷量为零，然后电容器开始充电，且下极板带正电荷，从断开S到电容器上极板带正电荷最多所经历的最短时间为
t=3T/4=π=4.7×10－5 s
22 在如图甲所示的半径为r的圆形导体环内，存在以圆环为边界竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=kt （k＞0且为常量）．该变化的磁场会在空间产生圆形 的涡旋电场，如图乙所示，涡旋电场的电场线与导体环具有相同圆心的同心圆，同一电场线 上各点场强大小相同，方向沿切线．导体环中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势，涡旋电场力充当非静电力，其大小与涡旋电场的场强E关系满足F=Eq．
(1)根据法拉第电磁感应定律，推导导体环中产生的感 应电动势；
(2)在乙图中以圆心O为坐标原点，向右建立一维x 坐标轴，推导在x轴上各处电场强度的大小E与x之间的 函数表达式，在图中定性画出E-x图像；
(3)图丙为乙的俯视图，去掉导体环，在磁场圆形边 界上有M、N两点之间所夹的小圆弧恰为整个圆周 的1/6；将一个带电量为+q的带电小球沿着圆弧分别顺时针、逆时针从M移动到N，求涡旋电场力分别所做的功．在此基础上，对比涡旋 电场和静电场，说明涡旋电场中为什么不存在电势的概念．
【名师解析】(1)根据法拉第电磁感应定律，导体环中产生的感 应电动势
（2）求x处的涡旋电场场强，可以认为放一个半径为x的导体环（圆心和磁场区域圆心相同）
当x＜r时，=S=kπx2，，感应电场的场强E=ε/2πx==
当x≥r时，=S=kπr2，，感应电场的场强E=ε/2πx==
定性画出E-x图像如图。
（3）Er=，+q受力沿着电场线切线方向（顺时针）
+q顺时针移动时：涡旋电场力做功W1= Er q·5/6·2πr=
+q逆时针移动时：涡旋电场力做功W2= -Er q·1/6·2πr=-
因为沿不同路径电荷q从M移动到N，做功不同，说明涡旋电场力做功与路径有关，所以不存在电势能的概念，而电势φ=Ep/q，所以不存在电势的概念。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
