4.1电磁振荡同步练习1--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．对讲机是深山探险爱好者必备的通信工具，原理如图甲所示，不使用时高频振荡器产生的高频等幅振荡如图乙所示，在正常使用的过程中，即探险者对话筒喊话时产生的低频振荡如图丙所示。则该对讲机发射的无线电波的波形图像应为下列选项中的（ ）
A． B．
C． D．
2．黑匣子是安装在飞机、轮船上用于记录交通工具运行状况且抗损毁性能高的一类设备，它常用于事故原因和事故经过的调查及分析。如图所示是黑匣子中电磁波发射电路中的振荡电路，某时刻线圈中磁场方向向下，下列说法正确的是（ ）
A．若增加电容器极板上的电荷量，振荡电路的周期会变大
B．若电容器正在放电，则自感电动势大小正在减小
C．若电容器正在放电，则电容器上极板带正电
D．若线圈中的磁场正在减弱，则电容器上极板带负电
3．关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．在真空中，频率越高的电磁波速度越大
B．在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大
C．电磁波由真空进入介质，速度变小，波长也变小，而频率不变
D．只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失
4．无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在放电 B．振荡电流正在减小
C．电流流向沿a到b D．电场能正在向磁场能转化
5．如图甲所示的LC振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则（ ）
A．0.5~1ms内，电容器两端电压逐渐减小 B．0.5~1ms内，电容器的上极板带负电荷
C．1~1.5ms内，Q点比P点电势低 D．1~1.5ms内，电容器电场能正在增加
6．无线充电技术有电磁感应式、磁共振耦合、电磁谐振式等不同方式，不同方式各有千秋，但都使用了振荡电路。一振荡电路在和时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示。若，选取时间微元（），则下列说法正确的是（ ）
A．在时刻，电容器正在放电
B．从，电路中电流增大
C．从，自感线圈中磁场减弱
D．从，电容器两极板间电场减弱
7．如图所示为一理想电路，已充电的平行板电容器两极板水平放置。电路中开关断开时，极板间有一带电灰尘（图中未画出）恰好静止。若不计带电灰尘对电路的影响，重力加速度为g。当电路中的开关闭合以后（ ）
A．灰尘运动过程中加速度方向可能会向上 B．灰尘的加速度方向始终向下
C．电场能最大时，灰尘的加速度一定为零 D．灰尘将在两极板间做往复运动
8．如图为一理想LC振荡电路，某时刻电容器极板间的场强E的方向如图所示，M是电路中的一点，若该时刻流过M点的电流方向向左，据此可判断此时（ ）
A．电路中的磁场能在增大
B．电路中电流正在减小
C．电路正在放电
D．电容器两板间的电压在减小
二、多选题
9．如图所示要增大振荡电路的频率，下列说法正确的是（ ）
A．减少电容器所带电荷量 B．将开关S从“1”位置拨到“2”位置
C．在线圈中插入磁体棒芯 D．将电容器的动片旋出些
10．LC振荡电路中，某时刻振荡电流的方向如图中箭头所示。下列判断正确的是（ ）
A．若电路中电流正在增大，则该电路中电容器两端的电压必定在增大
B．若电路中电流正在增大，则该电路中电容器两极板间的电场方向必定向下
C．若电路中电流正在减小，则该电路中线圈周围的磁场必定在增强
D．若电路中电流正在减小，则该电路中电容器的电场方向必定向上
11．如图所示为某LC振荡电路，当单刀双掷开关S由A端拨到B端时开始计时。下列四个图像中能正确反映电容器的电荷量q和电感L中电流i随时间t变化的是（ ）
A． B． C． D．
12．已知LC振荡电路中电容器极板1上的电荷量随时间变化的曲线如图所示，则（ ）
A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同
B．a、c两时刻电容器里的电场能最大
C．b、d两时刻电路中电流最大，方向相同
D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反
三、填空题
13．如图所示，电容器的电容都是C = 4 × 10 6 F，电感都是L = 9 × 10 4 H，图甲中开关S先接a，充电结束后将S扳到b；图乙中开关S先闭合，稳定后断开。两图中LC回路在电磁振荡t = 3.14 × 10 4 s时刻，电容器C1正在 电（选填“充”或“放”），C1的上极板带 电（选填“正”或“负”）；L2中的电流方向向 （选填“左”或“右”），磁场能正在 （选填“增大”或“减小”）。（π取3.14）
14．在如图所示的电路中，电容器的电容为C=4×10-6F，线圈的电阻可以忽略，电感L=9×10-4H。闭合开关S，稳定后断开，图中LC回路开始电磁振荡，振荡开始后t=3.14×10-4s，电容器C的上极板正在 （选填“充”或“放”）电，带 （选填“正”或“负”）电。
四、解答题
15．如图所示，可变电容器的最大电容是，要获得最低频率是的振荡电流，线圈的电感应当多大？如果可变电容器动片完全旋出时电容变为，这时可产生多大频率的振荡电流？
16．如图所示，一LC振荡电路，线圈的电感，电容器的电容，以电容器开始放电的时刻为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，求：
（1）此LC振荡电路的周期。
（2）当时，电容器上极板带何种电荷？电流方向如何？
（3）如电容器两极板间电压最大为，则在前内的平均电流为多大？
试卷第1页，共3页
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《4.1电磁振荡同步练习1--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册》参考答案
1．B
【知识点】振荡回路
【详解】高频振荡器产生高频等幅振荡，话筒里有碳膜电阻，它的阻值随压力变化而变化。当我们对着它说话时，空气对它的压力随着声音而变化，那么它的电阻也就随声音信号而变化，振荡电流的振幅也就随着声音信号而变化，这就是调制。它不但影响了正半周，也影响了负半周,B正确。
故选B。
2．B
【知识点】振荡回路
【详解】A．由振荡电路的周期公式
可知周期与电容器极板上的电荷量无关，A错误；
B．若电容器正在放电，则回路中电流在增大且电流增大得越来越慢，则自感电动势大小正在减小，B正确；
C．若电容器正在放电，由线圈中磁场方向向下和右手螺旋定则可知，回路中的电流由电容器下极板流向上极板，电容器下极板带正电，C错误；
D．若线圈中的磁场正在减弱，说明电容器在充电，由楞次定律判断线圈内部感应电流产生的磁场向下，再由右手定则可知，回路中电流由电容器下极板流向上极板，则电容器上极板带正电，D错误。
故选B。
3．C
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、电磁波的波长和频率的关系、振荡回路
【详解】AB．在真空中，所有电磁波的速度都相同，与频率、能量无关，故AB错误；
C．电磁波的频率由波源决定，电磁波由真空进入介质，频率不变，而波速减小，波长减小，故C正确；
D．当发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波不会立即消失，还会在空间继续传播，一直到能量消耗殆尽，故D错误。
故选C。
4．B
【知识点】振荡回路
【详解】由图可知，此时电容器正在充电，电路中电流正在减小，电路中的电流沿顺时针方向，磁场能在向电场能转化，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．B
【知识点】振荡回路
【详解】A. 0.5~1ms内，电流为正方向减小，所以正在充电，电容器两端电压逐渐增大，故A错误；
B．0.5~1ms内，电流为正方向，电子经过P点向左移动，所以电容器的上极板带负电荷，故B正确；
C．1~1.5ms内，电流为负方向，电子经过P点向右移动，通过回路电流为逆时针，电感线圈产生自感电动势，由楞次定律知电感线圈下端为高电势，上端为低电势，故Q点比P点电势高，故C错误；
D．1~1.5ms内电流增大，故磁场能在增大，电容器处于放电过程，故电场能在减小，故D错误。
故选B。
6．D
【知识点】振荡回路
【详解】A．在时刻，根据右手螺旋定则可知，电流方向由电容器负极板流向正极板，可知电容器正在充电，故A错误；
B．因为时刻，电容器正在充电；从，电容器电场能增大，线圈磁场能减小，电路中电流减小，故B错误；
CD．在时刻，根据右手螺旋定则可知，电流方向由电容器正极板流向负极板，可知电容器正在放电。电容器电荷量减小，电容器两极板间电场减弱，电容器电场能减小，自感线圈中磁场能增大，磁场增强，故C错误，D正确。
故选D。
7．B
【知识点】振荡回路、带电物体（计重力）在非匀强电场中的直线运动
【详解】当开关断开时，灰尘静止，则有
此时电场能最大，极板间电场强度最大，若开关闭合，电场能减小，极板间电场强度减小，则灰尘会向下极板运动，振荡回路磁场和电场周期性改变，根据对称性可知当电场方向和初始状态相反电场能最大时，电场力向下，和重力方向相同，所以电场能最大时，灰尘的加速度不一定为零；灰尘的加速度不可能向上，灰尘的加速度大于等于0，且一直向下，所以灰尘不会在两极板间做往复运动，故选B。
8．B
【知识点】振荡回路
【详解】因该时刻流过M点的电流方向向左，据此可判断此时电容器正在充电，电容器两板间电压增加，电路中电流正在减小，线圈中的磁场能在减小。
故选B。
9．BD
【知识点】振荡回路
【详解】AD．根据公式可知要增大f，必须减小L和C二者之积。C跟电容器所带电荷量无关，减小两极板的正对面积、增大两极板间的距离、从两极板间抽出电介质都可减小电容C，A错误，D正确；
BC．线圈匝数减少或抽出铁芯，L减小，B正确，C错误。
故选BD。
10．BD
【知识点】振荡回路
【详解】AB．如果正在增大，则线圈周围磁场一定在增强，说明电容器放电，电容器两端电压减小，对于题图，电流从上极板流向下极板，则上极板带正电，进而可判断极板间电场方向必向下，A错误，B正确；
CD．若正在减小，则线圈周围的磁场一定在减弱，是充电过程，在题图中，电流从上极板流向下极板，故下极板必带正电，上极板带负电，电容器中电场强度方向向上，C错误，D正确；
故选BD。
11．AD
【知识点】振荡回路
【详解】AB．当单刀双掷开关S由A端拨到B端时开始计时，电容器开始放电，电容器电荷量减小，且减小得越来越快，减小到零后，电容器反向充电，电荷量增大，且增大得越来越慢，故A正确，B错误；
CD．电容器放电时，电流逐渐增大，但增大得越来越慢，之后反向充电时，电流逐渐减小，但减小得越来越快，故C错误，D正确。
故选AD。
12．BD
【知识点】振荡回路
【详解】AB．a、c两时刻电容器极板上电荷量最大，则电场能最大，所以电路中电流最小，故A错误，B正确；
CD．b、d两时刻电容器极板上电量最小，则电路中电流最大，b、d两点时间间隔为半个周期，所以电流方向相反，故C错误，D正确。
故选BD。
13． 充 正 左 增大
【知识点】振荡回路
【详解】[1][2]先由周期公式求出
时刻是开始振荡后的，再看与题甲电路对应的q t图像（以上极板带正电为正）和与题图乙电路对应的i t图像（以LC电路中电流逆时针方向为正），图像都为余弦函数图像，如图所示。在时刻，从题图甲电路对应的q t图像看出，电容器C1正在充电，C1的上极板带正电。
[3][4]从题图乙电路对应的i t图像看出，L2中的电流向左，正在增大，所以磁场能正在增大。
14． 放 正
【知识点】振荡回路
【详解】[1][2]由题意，可得电磁振荡的周期
电路稳定时线圈相当于导线，电容器和导线并联因此电压为零，电荷量为零，此时电感线圈中电流最大，断开开关以后线圈开始对电容器充电，电流减小，经过t=3.14×10-4s，此时处于T时刻，规定以上极板带正电为正，作出的q－t图像如图所示
由图像可知，在T时刻，电容器电荷量在减小，正在放电，且上极板带正电。
15．，
【知识点】振荡回路
【详解】根据题意，由公式可得，线圈的电感为
代入数据解得
如果可变电容器动片完全旋出时电容变为，振荡电流的频率为
16．（1）；（2）负电荷，电流沿逆时针方向；（3）
【知识点】振荡回路、电容的概念、定义式、单位和物理意义
【详解】（1）根据
可得，此LC振荡电路的周期为
（2）当时，即在从时刻开始的第二个周期内，电容器充电，此时上极板带负电荷，电流沿逆时针方向。
（3）如电容器两极板间电压最大为，则电容器带电荷量最大值为
则在前内的平均电流为
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答案第1页，共2页4.1电磁振荡同步练习2--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．对讲机是深山探险爱好者必备的通信工具，原理如图甲所示，不使用时高频振荡器产生的高频等幅振荡如图乙所示，在正常使用的过程中，即探险者对话筒喊话时产生的低频振荡如图丙所示。则该对讲机发射的无线电波的波形图像应为下列选项中的（ ）
A． B．
C． D．
2．黑匣子是安装在飞机、轮船上用于记录交通工具运行状况且抗损毁性能高的一类设备，它常用于事故原因和事故经过的调查及分析。如图所示是黑匣子中电磁波发射电路中的振荡电路，某时刻线圈中磁场方向向下，下列说法正确的是（ ）
A．若增加电容器极板上的电荷量，振荡电路的周期会变大
B．若电容器正在放电，则自感电动势大小正在减小
C．若电容器正在放电，则电容器上极板带正电
D．若线圈中的磁场正在减弱，则电容器上极板带负电
3．如图所示，L为电感线圈，C为电容器，R为定值电阻，线圈及导线电阻均不计。先闭合开关S，稳定后，再将其断开，并规定此时。当时，LC回路中电感线圈L通过的电流第一次达到0，则（ ）
A．LC电路的振荡周期为
B．时电容器中电场最强
C．至回路中电场能减小磁场能增大
D．时回路中电流沿顺时针方向
4．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。若某时刻电流i通过点P向右指向A板，且规定为正方向，下列说法正确的是（ ）
A．若A板带正电，则电容器两极板间的电场能正在减小
B．若B板带正电，则该时刻可能处于过程
C．若在线圈中插入铁芯，则电路的振荡频率减小
D．若减小平行板电容器A、B间的距离，则电路的振荡频率增大
5．如图所示，图甲是LC振荡回路中电荷量随时间的变化关系，若以图乙回路中上极板带正电荷为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
B．图乙中的b是电场能最大的时刻，此后内电容器的上极板将充上正电
C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图中的时刻
D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电路中的电流方向为逆时针
6．“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙可接收电磁波信号），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是（ ）
A．“小蜜蜂”只能接收到来自麦克风的信号
B．麦克风中只要有变化的电场，就一定能发出电磁波信号
C．“小蜜蜂”接收电磁波时，通过调谐来使接收电路中出现电谐振现象
D．麦克风回路可通过增大发射电磁波的波长来提高振荡电路发射电磁波的本领
7．某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数，电容器电容，在电容器开始放电时（取），上极板带正电，下极板带负电，则（ ）
A．LC振荡电路的周期
B．当时，线圈中产生的自感电动势正在减小
C．当时，LC电路中的磁场能正转化为电场能
D．当时，电容器上极板带负电
8．如图所示的电路中，线圈L的电阻不计。开关S先闭合，等电路稳定后再断开开关，从此时开始计时，时电容器下极板带正电，且电荷量第一次达到最大值。下列说法正确的是（ ）
A．t=0.03s时回路中电流最大
B．t=0.04s时线圈L的感应电动势最大
C．t=0.05s时线圈L的磁场能最大
D．t=0.06s时电容器的上极板带正电
二、多选题
9．LC振荡电路中，某时刻振荡电流的方向如图中箭头所示。下列判断正确的是（ ）
A．若电路中电流正在增大，则该电路中电容器两端的电压必定在增大
B．若电路中电流正在增大，则该电路中电容器两极板间的电场方向必定向下
C．若电路中电流正在减小，则该电路中线圈周围的磁场必定在增强
D．若电路中电流正在减小，则该电路中电容器的电场方向必定向上
10．如图所示为某LC振荡电路，当单刀双掷开关S由A端拨到B端时开始计时。下列四个图像中能正确反映电容器的电荷量q和电感L中电流i随时间t变化的是（ ）
A． B． C． D．
11．如图所示为LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电
B．电感线圈中的磁场能正在增加
C．电感线圈中的电流正在增大
D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
12．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有10个悬浮点
C．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数
三、填空题
13．如图所示为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的曲线，由图可知，在t1时刻，电路中的磁场能 （选填“最大”或“最小”），在t1～t2时间内，电路中的电流不断 （选填“增大”或“减小”），在t2～t3时间内，电容器正在 （选填“充电”或“放电”）。
14．在如图所示的电路中，电容器的电容为C=4×10-6F，线圈的电阻可以忽略，电感L=9×10-4H。闭合开关S，稳定后断开，图中LC回路开始电磁振荡，振荡开始后t=3.14×10-4s，电容器C的上极板正在 （选填“充”或“放”）电，带 （选填“正”或“负”）电。
四、解答题
15．实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容。在两极板上带有一定电荷时，发现一带负电的粉尘恰好静止在两极板间，手头上还有一个电感L=0.1mH的电感器，现连成如图所示电路，分析以下问题：（重力加速度为g）
（1）从S闭合时开始计时，至少经过多长时间电容器电场最强且方向向上？此时粉尘的加速度大小是多少？
（2）从S闭合时开始计时，至少经过多长时间线圈中电流最大？此时粉尘的加速度大小是多少？
16．如图所示，一LC振荡电路，线圈的电感，电容器的电容，以电容器开始放电的时刻为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，求：
（1）此LC振荡电路的周期。
（2）当时，电容器上极板带何种电荷？电流方向如何？
（3）如电容器两极板间电压最大为，则在前内的平均电流为多大？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
《4.1电磁振荡同步练习2--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册》参考答案
1．B
【知识点】振荡回路
【详解】高频振荡器产生高频等幅振荡，话筒里有碳膜电阻，它的阻值随压力变化而变化。当我们对着它说话时，空气对它的压力随着声音而变化，那么它的电阻也就随声音信号而变化，振荡电流的振幅也就随着声音信号而变化，这就是调制。它不但影响了正半周，也影响了负半周,B正确。
故选B。
2．B
【知识点】振荡回路
【详解】A．由振荡电路的周期公式
可知周期与电容器极板上的电荷量无关，A错误；
B．若电容器正在放电，则回路中电流在增大且电流增大得越来越慢，则自感电动势大小正在减小，B正确；
C．若电容器正在放电，由线圈中磁场方向向下和右手螺旋定则可知，回路中的电流由电容器下极板流向上极板，电容器下极板带正电，C错误；
D．若线圈中的磁场正在减弱，说明电容器在充电，由楞次定律判断线圈内部感应电流产生的磁场向下，再由右手定则可知，回路中电流由电容器下极板流向上极板，则电容器上极板带正电，D错误。
故选B。
3．C
【知识点】振荡回路
【详解】AB．LC回路中，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，线圈及导线电阻均不计，先闭合开关S，稳定后，线圈两端没有电压，电容器不带电，线圈具有磁场能，在t=0时刻，断开开关S，线圈产生自感电动势，对电容器充电，电流逐渐减小，当0.01s时，LC回路中电感线圈L通过的电流第一次达到0，该过程经历的时间为，所以LC回路的振荡周期为
T=0.04s
故A错误；
B．时电容器放电结束，电场能最小，故B错误；
C．由上可知
根据规律可知0.07s-0.08s电容器处于放电阶段，能量由电场能向磁场能转化，所以电场能减小磁场能增大，故C正确；
D．由上可知
由上分析可知在时刻，LC回路中电感线圈L通过的电流第一次达到0，所以回路的电流为零，故D错误。
故选C。
4．C
【知识点】振荡回路
【详解】A．若A板带正电，由于此时电流方向指向A板，可知电容器正在充电，电容器两极板间的电场能正在增加，故A错误；
B．若B板带正电，由于此时电流方向指向A板，可知电容器正在放电，电容器两极板间的电场能正在减小，线圈中磁场能正在增加，电路电流正在增大，则该时刻不可能处于过程，故B错误；
C．根据
若在线圈中插入铁芯，则线圈自感系数增大，电路的振荡周期增大，电路的振荡频率减小，故C正确；
D．根据
，
若减小平行板电容器A、B间的距离，电容器电容增大，电路的振荡周期增大，电路的振荡频率减小，故D错误。
故选C。
5．A
【知识点】振荡回路
【详解】A．图乙中的a是电场能最大的时刻，此时上极板带正电，电荷量为正，则对应图甲中的时刻，选项A正确；
B．图乙中的b是磁场能最大的时刻，此时电容器放电完毕，此后内电容器的下极板将充上正电，选项B错误；
C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，此时电容器反向放电完毕，对应图中的T时刻，选项C错误；
D．图乙中的d是电场能最大的时刻，此后电容器放电，电路中的电流方向为顺时针，选项D错误。
故选A。
6．C
【知识点】振荡回路
【详解】A．因为蓝牙可接收电磁波信号，周围空间存在其他电磁波信号，所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号，A错误；
B．均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能产生电磁波信号，B错误；
C．“小蜜蜂”接收电磁波时，需要接收电磁波的振荡电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同，从而发生电谐振，这个过程叫作调谐，C正确；
D．减小发射电磁波的波长，则会提高频率，可以提高振荡电路发射电磁波的本领，D错误。
故选C。
7．B
【知识点】振荡回路
【详解】A．LC振荡电路的周期
选项A错误；
B．当时，即在阶段，电容器处于放电阶段，则线圈中电流正在增加，电流的变化率正在减小，可知线圈中产生的自感电动势正在减小，选项B正确；
C．当时，即在阶段，电容器处于放电阶段，LC电路中的电场能正转化为磁场能，选项C错误；
D．当时，即在时刻，电容器放电完毕，此时电容器上极板不带电，选项D错误。
故选B。
8．D
【知识点】振荡回路
【详解】LC回路中，在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，线圈及导线电阻均不计，先闭合开关S稳定后，线圈两端没有电压，电容器不带电，线圈具有磁场能，在t=0时刻，断开开关S线圈产生自感电动势，对电容器充电，使下极板带正电，当t=0.02s时，电容器下极板带正电，且电荷量第一次达到最大值，则LC回路的周期为
A．t=0.03s即个周期，电容器正在放电，且未放电结束，回路中电流没有达到最大，故A错误；
B．t=0.04s时电容器放电结束，回路中电流最大，线圈L的感应电动势最小，故B错误；
C．t=0.05s时电容器正在充电，电流沿LC回路顺时针方向，回路中电流没有达到最大，线圈L的磁场能没有达到最大，故C错误；
D．t=0.06s时电容器充电结束，上极板带正电，故D正确。
故选D。
9．BD
【知识点】振荡回路
【详解】AB．如果正在增大，则线圈周围磁场一定在增强，说明电容器放电，电容器两端电压减小，对于题图，电流从上极板流向下极板，则上极板带正电，进而可判断极板间电场方向必向下，A错误，B正确；
CD．若正在减小，则线圈周围的磁场一定在减弱，是充电过程，在题图中，电流从上极板流向下极板，故下极板必带正电，上极板带负电，电容器中电场强度方向向上，C错误，D正确；
故选BD。
10．AD
【知识点】振荡回路
【详解】AB．当单刀双掷开关S由A端拨到B端时开始计时，电容器开始放电，电容器电荷量减小，且减小得越来越快，减小到零后，电容器反向充电，电荷量增大，且增大得越来越慢，故A正确，B错误；
CD．电容器放电时，电流逐渐增大，但增大得越来越慢，之后反向充电时，电流逐渐减小，但减小得越来越快，故C错误，D正确。
故选AD。
11．BCD
【知识点】振荡回路
【详解】A．由题图知，回路中电流从正极板流出，即电容器处于放电过程中，故选项A错误；
BC．放电过程是电场能减小的过程，因而是磁场能增加的过程，也是振荡电流增大的过程，故选项BC正确；
D．在振荡电流增大时，线圈产生自感电动势阻碍电流增大，故选项D正确。
故选BCD。
12．CD
【知识点】波的干涉图样、判断干涉加强和减弱区、振荡回路、波长、频率和波速的关系
【详解】A．由丙图可知超声波的波长，超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为
代入数据得
故A错误；
B．波源P、Q振动步调相反，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为，悬浮点为振动减弱点，满足
解得
故两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B错误；
C．波源P、Q之间振幅为2A的点为振动减弱点，当波程差为半波长的奇数倍时，该点是振动加强点，满足
解得
两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个，故C正确；
D．拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D正确。
故选CD。
13． 最小 增大 充电
【知识点】振荡回路
【详解】[1]在t1时刻，电容器极板上电荷量q为最大值，两板间电场能最大，线圈中磁场能最小。
[2]在t1～t2时间内，电容器极板上电荷量q从正的峰值降为零，电场能正在不断地转变为磁场能，电路中的电流正在不断增大。
[3]在t2～t3时间内，电容器极板上电荷量q又不断增大，表明电容器正在反向充电。
14． 放 正
【知识点】振荡回路
【详解】[1][2]由题意，可得电磁振荡的周期
电路稳定时线圈相当于导线，电容器和导线并联因此电压为零，电荷量为零，此时电感线圈中电流最大，断开开关以后线圈开始对电容器充电，电流减小，经过t=3.14×10-4s，此时处于T时刻，规定以上极板带正电为正，作出的q－t图像如图所示
由图像可知，在T时刻，电容器电荷量在减小，正在放电，且上极板带正电。
15．（1），；（2），
【知识点】振荡回路
【详解】（1）开关闭合，粉尘静止，说明电场力方向向上，电场方向向下，且。闭合开关后，振荡电路周期为
则至少经过，电容器电场最强且方向向上，此时粉尘的加速度大小是
（2）从S闭合时开始计时，至少经过，线圈中电流最大，电场强度为0，加速度大小为
16．（1）；（2）负电荷，电流沿逆时针方向；（3）
【知识点】电容的概念、定义式、单位和物理意义、振荡回路
【详解】（1）根据
可得，此LC振荡电路的周期为
（2）当时，即在从时刻开始的第二个周期内，电容器充电，此时上极板带负电荷，电流沿逆时针方向。
（3）如电容器两极板间电压最大为，则电容器带电荷量最大值为
则在前内的平均电流为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页4.2电磁场与电磁波同步练习1--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．建立了电磁场理论并预言了电磁波存在的科学家是（ ）
A．奥斯特 B．法拉第 C．麦克斯韦 D．赫兹
2．下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波必须依靠介质传播
B．电磁波可以发生衍射现象
C．电磁波不会发生偏振现象
D．电磁波与机械波本质上是一致的
3．关于物理学家及其重要成就，下列说法正确的是（ ）
A．法拉第发现了电流的磁效应
B．奥斯特发现了电磁感应现象
C．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
D．密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
4．关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
5．某电场中电场强度随时间变化的图像如选项图所示，不能产生磁场的电场是（ ）
A． B．
C． D．
6．根据麦克斯韦电磁场理论判断，如图所示的4组电场产生的磁场（或磁场产生的电场）随时间t变化的规律中，错误的是（ ）
A． B．
C． D．
7．下列四个选项中的四种磁场变化情况，能产生如图所示电场的是（ ）
A． B．
C． D．
8．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦不但预言了电磁波的存在，而且通过实验证实了电磁波的存在
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在
C．赫兹不但预言了电磁波的存在，而且通过实验证实了电磁波的存在
D．赫兹首先预言了电磁波的存在，麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
9．下列说法中正确的是（ ）
A．感生电场由变化的磁场产生，感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向
B．感生电场的方向同样也可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定
C．磁电式仪表运输过程中用导线将正负接线柱短接，利用了电磁驱动
D．电磁阻尼现象实质上不是电磁感应现象，但分析时同样遵循楞次定律
10．如图甲、乙、丙、丁所示，下列选项中相关描述及判定正确的是（ ）
A．图甲中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
B．图乙中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面外转动
C．图丙中卡文迪许通过扭秤实验总结出了电荷之间相互作用的规律
D．图丁中变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波就是这样形成的
二、多选题
11．2022北京冬奥会山地转播中心位于北京2022年冬奥会张家口赛区的核心区，包括转播中心本体建筑和电视演播室两大部分。山地转播中心面积约1.2万平米，内设四个转播技术分隔区；电视演播室建筑面积约8000平方米，分上、中、下三层，设有10个电视演播间。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中的传播速度是
B．电磁波不能传播能量
C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线均属于电磁波
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在
12．如图所示，在观察薄膜干涉现象时，把铁丝圈P在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜，在酒精灯火焰上撒食盐，用肥皂液膜观察灯焰S的像，下列说法正确的是（ ）
A．在酒精灯上撒一些食盐目的是灯焰能发出的光更亮
B．实验时应观察液膜反射酒精灯的光，使我们看到灯焰的像
C．实验时应在另一侧透过液膜观察火焰，来观察薄膜干涉现象
D．用不同波长的光做这个实验，条纹的间距是不一样的
E．波长越长的光，条纹越宽
三、填空题
13．电磁波在真空中的传播速度是 m/s，我国大陆居民家用电路的电压的有效值是 V，最大值是 V。
14．磁场的磁感应强度随时间变化的四种情况如图所示，其中能产生电场的有 ，能产生电磁波的有 。
A． B．
C． D．
15．判断正误。
（1）在电场周围，一定存在着和它联系着的磁场。( )
（2）在变化的磁场周围一定会产生变化的电场。( )
（3）在电容器充、放电的过程中，电容器两极板间周期性变化的电场会产生磁场。( )
（4）变化的电场和磁场是相互联系的。( )
（5）电磁波不能在真空中传播。( )
（6）电磁波是横波。( )
（7）赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。( )
（8）电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换。( )
四、实验题
16．回答下列问题：
（1）如图所示的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么？这个实验证实了什么？
（2）变化的磁场和变化的电场形成不可分离的统一体——电磁场，它会由近及远地向外传播，它的传播需要介质吗？它传播的速度是多大？
五、解答题
17．为什么说电磁波是横波？
18．某同学正在回答神舟十六号航天员桂海潮的问题，请问他们的通话是通过机械波进行的还是通过电磁波进行的？为什么？
19．麦克斯韦推断的电磁波产生和传播的示意图如图所示。电场和磁场有什么特点？
20．如图所示，磁铁相对闭合线圈向下运动时，闭合线圈中的自由电荷做定向移动，是受到什么力的作用？这能否说明变化的磁场产生了电场？如果没有导体，情况会怎样？
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《4.2电磁场与电磁波同步练习1--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册》参考答案
1．C
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】建立了电磁场理论并预言了电磁波存在的科学家是麦克斯韦。
故选C。
2．B
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】电磁波具有波动性，可以发生衍射、偏振现象，电磁波的传播不需要介质，与机械波的本质是不同的，故选B。
3．D
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、元电荷与比荷、奥斯特实验与安培定则、电磁感应的发现过程
【详解】AB．发现电流磁效应的科学家是奥斯特，而发现电磁感应现象的科学家是法拉第，AB错误；
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，而用实验证实的科学家是赫兹，C错误；
D．通过油滴实验测定了元电荷的数值的科学家是密立根，D正确。
故选Ｄ。
4．B
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】A．变化的电场一定在周围空间产生磁场，周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场，选项A错误；
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，选项B正确；
C．电磁波可以在真空中传播，选项C错误；
D．各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同，等于光速，选项D错误。
故选B。
5．D
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场产生磁场。
选不能产生磁场的，故选D。
6．C
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】A．稳定的电场不能产生磁场，故A正确；
B．均匀变化的磁场产生稳定的电场，故B正确；
CD．周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，产生的电场的电场强度与磁场的磁感应强度的变化率成正比，故C错误，D正确。
本题选错误的，故选C。
7．B
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】由图可知，产生的电场为稳定的电场，由麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的磁场才能产生稳定的电场。
故选B。
8．B
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】麦克斯韦建立了电磁场理论并且预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在。
故选B。
9．B
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、电磁阻尼与电磁驱动的理解、增反减同
【详解】A．变化的电场一定产生磁场，变化的磁场可以在周围产生电场；感生电场的电场线是闭合曲线，其方与逆时针方向无关，故A错误；
B．感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手定则来判定，故B正确；
C．磁电式仪表在运输过程中，用导线将正负两个接线柱相连，是为了让内部产生感应电流从而阻碍指针的偏转，故C错误；
D．电磁阻尼现象实质上是电磁感应现象，分析时不仅遵循楞次定律，同样也遵循法拉第电磁感应定律，故D错误。
故选B。
10．D
【知识点】磁感线的概念与特征、点电荷模型及库仑定律的适用范围、电磁场理论与电磁波的发现
【详解】A．图甲中表示条形磁铁的磁感线在磁铁的外部是从N极到S极，在磁铁的内部是从S极到N极，形成闭合的曲线，故A错误；
B．图乙中导线通电后，根据安培定则可知，在直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，则其正下方小磁针的N极向纸面里转动，故B错误；
C．图丙中库仑通过扭秤实验总结出了电荷之间相互作用的规律，故C错误；
D．图丁中变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波就是这样形成的，故D正确。
故选D。
11．ACD
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】A．电磁波在真空中的传播速度是，A正确；
B．电磁波能传播能量，B错误；
C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线均属于电磁波，C正确；
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，D正确。
故选ACD。
12．BDE
【知识点】薄膜干涉现象和原理
【详解】A．在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光，所以目的是灯焰能发出明亮的黄光，故A错误；
B．用酒精灯的黄光照射竖直放置的液膜，液膜反射的光使我们看到灯焰的像，故B正确；
C．当黄色的光线照射到肥皂膜上时从肥皂膜的前后两个表面分别反射两列光，这两列光的频率相同，产生干涉现象，所以实验时应在酒精灯一侧来观察薄膜干涉现象，故C错误；
D．发生薄膜干涉时，相邻两条亮条纹（或暗条纹）的间距与入射光在膜中的波长有关，所以用不同波长的光做这个实验，条纹的间距是不一样的，故D正确；
E．波长越长，条纹间距越大，条纹越宽，故E正确。
故选BDE。
13． 220
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、正弦式交流电的电动势和电流有效值
【详解】[1]电磁波在真空中传播的速度与光在真空中相等，即为
[2][3]我国国家交流电的电压的有效值为220V,最大值为
14． BCD BD
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】[1]变化的磁场可以产生电场，选项BCD中磁场是变化的，可以产生电场。
故选BCD。
[2]周期性变化的磁场在空间引起周期性变化的电场，这个变化的电场又引起新的变化的磁场，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波，因为选项BD磁场周期性变化，所以可以产生电磁波。
故选BD。
15． 错误 错误 正确 正确 错误 正确 正确 正确
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、振荡回路
【详解】（1）[1]稳定的电场周围不会产生磁场，所以在电场周围，不一定存在着和它联系着的磁场，故题目说法错误；
（2）[2]在均匀变化的磁场周围会产生稳定的电场，故题目说法错误；
（3）[3]在电容器充、放电的过程中，电容器两极板间周期性变化的电场会产生磁场，故题目说法正确；
（4）[4]变化的电场和磁场是相互联系的，故题目说法正确；
（5）[5]电磁波传播不需要介质，能在真空中传播，故题目说法错误；
（6）[6]电磁波是横波，故题目说法正确；
（7）[7]赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故题目说法正确；
（8）[8]电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，故题目说法正确。
16．（1）见解析，这个实验证实了电磁波的存在；（2）不需要介质，传播的速度为光速
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】（1）当A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场，这种变化的电磁场传播到导线环时，在导线环中激发出感应电动势，使导线环上两小球间也产生电火花。这个实验证实了电磁波的存在。
（2）变化的磁场和变化的电场形成不可分割的统一体，即电磁场，它会由近及远地向外传播。电磁场是由变化的电场和变化的磁场相互联系、相互依存而形成的统一体。当电场发生变化时，它会产生磁场；反之，当磁场发生变化时，也会产生电场。这种相互作用的机制使得电磁场能够以波的形式传播，无需任何介质，且传播速度为光速。
17．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度是互相垂直的，且二者均与波的传播方向垂直。因此，电磁波是横波。
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度是互相垂直的，且二者均与波的传播方向垂直。因此，电磁波是横波。
18．见解析
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】该同学回答神舟十六号航天员桂海潮的问题时，他们的通话是通过电磁波传播的。因为机械波的传播离不开介质，而电磁波可以在真空中传播。
19．周期性变化的电场在空间引起周期性变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】周期性变化的电场在空间引起周期性变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播。
20．见解析
【知识点】来拒去留、电磁场理论与电磁波的发现
【详解】磁铁相对闭合线圈向下运动时，闭合线圈中的自由电荷做定向移动，是受到电场力的作用；说明变化的磁场产生电场；磁铁做减速运动，若没有导体，则磁铁做自由落体运动。
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答案第1页，共2页4.2电磁场与电磁波同步练习2--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．某电场中电场强度随时间变化的图像如选项图所示，不能产生磁场的电场是（ ）
A． B．
C． D．
2．关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
3．如图所示的四种变化电场，能发射电磁波的是（ ）
A． B． C． D．
4．关于电磁场理论的叙述正确的是（ ）
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路有关
B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C．变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场
D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
5．下列说法中正确的是（ ）
A．感生电场由变化的磁场产生，感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向
B．感生电场的方向同样也可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定
C．磁电式仪表运输过程中用导线将正负接线柱短接，利用了电磁驱动
D．电磁阻尼现象实质上不是电磁感应现象，但分析时同样遵循楞次定律
6．如图甲、乙、丙、丁所示，下列选项中相关描述及判定正确的是（ ）
A．图甲中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
B．图乙中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面外转动
C．图丙中卡文迪许通过扭秤实验总结出了电荷之间相互作用的规律
D．图丁中变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波就是这样形成的
7．物理课上经常出现“高速公路”、“高压输电”、“高频振荡”、“高温物体”等带有“高”字的词语，下列对这些词语的说法正确的是（ ）
A．高速公路上有限速，如限速，即行车的平均速度不得超过
B．我国远距离输电一般采取高压输电，输送电压越高，相应电流也越大
C．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
D．温度高的物体，从微观角度看，分子热运动的平均速率大
8．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是一种纵波
B．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
C．电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁波
D．变化的电场和磁场由近及远向周围传播形成了电磁波
二、多选题
9．雾霾天气严重影响人们的身体健康，雾霾天气时能见度只有几米，天气变黄变暗，这是由于这种情况下（ ）
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较大的一部分光才能到达地面
D．只有频率较小的一部分光才能到达地面
10．下列说法中正确的是（ ）
A．电磁波传播时不需要介质，能在真空中传播
B．变化的磁场一定可以产生变化的电场
C．周期性变化的磁场一定可以产生变化的电场
D．电磁波是纵波，电场强度的方向与电磁波的传播方向平行
11．麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。若某时刻连接电容器和电阻R的导线中电流i的方向，及电容器极板间电场强度E的方向如图中所示，则下列说法正确的是（ ）
A．两平行板间的电场正在增强 B．该变化电场产生逆时针方向（俯视）的磁场
C．该变化电场产生的磁场越来越弱 D．电路中的电流正比于板间的电场强度的大小
三、填空题
12．电磁波在真空中的传播速度是 m/s，我国大陆居民家用电路的电压的有效值是 V，最大值是 V。
13．现代科技离不开电磁波，历史上首先预言电磁波存在的物理学家是 （选填“赫兹”或“麦克斯韦”），他认为变化的磁场会产生电场．如图所示，螺线管的匝数为100匝，在0.1s内穿过螺线管的磁通量变化了0.02Wb，则螺线管两端产生的感应电动势为 V。
14．电磁场
（1）变化的磁场产生电场
①实验基础：如图，在变化的磁场中放一个 电路，电路里就会产生 。
②麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的 产生了 ，电场促使导体中的 做定向运动。
③实质：变化的 产生了 。
（2）变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生 ，那么变化的电场也会在空间产生 。
四、实验题
15．回答下列问题：
（1）如图所示的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么？这个实验证实了什么？
（2）变化的磁场和变化的电场形成不可分离的统一体——电磁场，它会由近及远地向外传播，它的传播需要介质吗？它传播的速度是多大？
五、解答题
16．某同学正在回答神舟十六号航天员桂海潮的问题，请问他们的通话是通过机械波进行的还是通过电磁波进行的？为什么？
17．麦克斯韦的理论认为电场与磁场间存在着怎样的联系？在什么情况下可能会有电磁波存在？电磁波在真空中传播时的速度是多大？
18．为了证实磁场的存在，常将小磁针放到磁体附近，可以观察到小磁针受到磁场力的作用其N极所指的方向发生了偏转。试设计一种简单可行的办法，以证实电磁波的存在。
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《4.2电磁场与电磁波同步练习2--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册》参考答案
1．D
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场产生磁场。
选不能产生磁场的，故选D。
2．B
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】A．变化的电场一定在周围空间产生磁场，周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场，选项A错误；
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，选项B正确；
C．电磁波可以在真空中传播，选项C错误；
D．各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同，等于光速，选项D错误。
故选B。
3．D
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】图A是稳定的电场，不能产生磁场；图B与图C是均匀变化的电场，产生恒定的磁场，也不能形成电磁波；图D是周期性变化的电场，会产生同频率周期性变化的磁场，能形成电磁场，向外发射电磁波，选项D正确，ABC错误。
故选D。
4．B
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】A．变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流，若无闭合回路，电场仍然存在，与电路是否闭合无关，故A错误；
B．周期性变化的磁场产生的电场一定也是周期性变化的，且频率相同，故B正确；
C．若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，故C错误；
D．只有变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生电场，故D错误。
故选B。
5．B
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、电磁阻尼与电磁驱动的理解、增反减同
【详解】A．变化的电场一定产生磁场，变化的磁场可以在周围产生电场；感生电场的电场线是闭合曲线，其方与逆时针方向无关，故A错误；
B．感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手定则来判定，故B正确；
C．磁电式仪表在运输过程中，用导线将正负两个接线柱相连，是为了让内部产生感应电流从而阻碍指针的偏转，故C错误；
D．电磁阻尼现象实质上是电磁感应现象，分析时不仅遵循楞次定律，同样也遵循法拉第电磁感应定律，故D错误。
故选B。
6．D
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、点电荷模型及库仑定律的适用范围、磁感线的概念与特征
【详解】A．图甲中表示条形磁铁的磁感线在磁铁的外部是从N极到S极，在磁铁的内部是从S极到N极，形成闭合的曲线，故A错误；
B．图乙中导线通电后，根据安培定则可知，在直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，则其正下方小磁针的N极向纸面里转动，故B错误；
C．图丙中库仑通过扭秤实验总结出了电荷之间相互作用的规律，故C错误；
D．图丁中变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，电磁波就是这样形成的，故D正确。
故选D。
7．C
【知识点】振荡回路、速率的概念、平均速率与瞬时速率、远距离输电在导线上损失功率的计算、分子动能
【详解】A．限速，即行车的瞬时速率不得超过。故A错误；
B．一般情况下输送功率是稳定的，故输送电压越高，相应电流越小。故B错误；
C．频率越高发射电磁波的本领越大。故C正确；
D．温度高的物体，分子热运动的平均动能大，但是由于各分子量不同，平均速率不一定大。故D错误。
故选C。
8．D
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】A．电磁波是一种横波，故A错误；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故B错误；
C．电场或磁场随时间周期变化时才会产生电磁波，故C错误；
D．变化的电场和磁场由近及远向周围传播形成了电磁波，故D正确。
故选D。
9．BD
【知识点】光发生明显衍射的条件
【详解】根据光发生明显衍射的条件，雾霾天气时，只有波长较长、频率较小的一部分光发生衍射绕过空气中的颗粒物到达地面，故AC错误，BD正确。
故选BD。
10．AC
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】A．电磁波传播时不需要介质，电磁波可以在真空中传播；故A正确；
B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故B错误；
C．周期性变化的磁场可以产生周期性变化的电场，故C正确；
D．电磁波在传播过程中，电场强度与磁感应强度互相垂直且与电磁波的传播方向垂直，电磁波是横波。故D错误。
故选AC。
11．CD
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、电容器两极间电势差一定时，Q、E随电容器的变化
【详解】A．由电容器中电场方向可知电容器的上极板带负电，下极板带正电，电流是由下极板通过电阻R流向上极板，故电容器正在放电，电容器的电荷量正在减少，两平行板间的电压减小，其中的电场正在减弱，故A错误；
B．由题意可知产生的磁场相当于由上极板直接流向下极板的电流所产生的磁场，由安培定则可知产生的磁场为顺时针方向（俯视），故B错误；
C．两平行板间的电压减小，由欧姆定律可知通过电阻R的电流减小，由题意：产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场，故该变化电场产生的磁场越来越弱，故C正确；
D．设电容器的电压为U，板间距离为d,板间的电场强度的大小为E，则有
而电路中的电流为
可知电路中的电流正比于板间的电场强度的大小，故D正确。
故选CD。
12． 220
【知识点】正弦式交流电的电动势和电流有效值、电磁场理论与电磁波的发现
【详解】[1]电磁波在真空中传播的速度与光在真空中相等，即为
[2][3]我国国家交流电的电压的有效值为220V,最大值为
13． 麦克斯韦 20
【知识点】法拉第电磁感应定律的表述和表达式、电磁场理论与电磁波的发现
【详解】[1]历史上首先预言电磁波存在的物理学家是麦克斯韦。
[2]螺线管两端产生的感应电动势为
14． 闭合 电流 磁场 电场 自由电子 磁场 电场 电场 磁场
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】（1）[1][2]在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生电流。
[3][4][5]电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电子做定向移动。
[6][7]实质是变化的磁场产生电场。
（2）[8][9]麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场。
15．（1）见解析，这个实验证实了电磁波的存在；（2）不需要介质，传播的速度为光速
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】（1）当A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场，这种变化的电磁场传播到导线环时，在导线环中激发出感应电动势，使导线环上两小球间也产生电火花。这个实验证实了电磁波的存在。
（2）变化的磁场和变化的电场形成不可分割的统一体，即电磁场，它会由近及远地向外传播。电磁场是由变化的电场和变化的磁场相互联系、相互依存而形成的统一体。当电场发生变化时，它会产生磁场；反之，当磁场发生变化时，也会产生电场。这种相互作用的机制使得电磁场能够以波的形式传播，无需任何介质，且传播速度为光速。
16．见解析
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】该同学回答神舟十六号航天员桂海潮的问题时，他们的通话是通过电磁波传播的。因为机械波的传播离不开介质，而电磁波可以在真空中传播。
17．见解析
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】麦克斯韦的理论认为变化的电场周围能产生磁场，变化的磁场周围能产生电场；周期性变化的电场将产生同频率周期性变化的磁场，周期性变化的磁场将产生同频率周期性变化的电场，这样将会产生由近及远传播的电磁波；电磁波在真空中传播时的速度c=3×108m/s。
18．见解析
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现
【详解】用导线让电池短路，并用导线在电池的任意一极不停摩擦，产生变化的电流；靠近打开的收音机，若出现杂音，则证明电磁波的存在。
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答案第1页，共2页4.3无线电磁波的发射和接收同步练习1--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（ ）
A．卫星通信用的是γ射线
B．电磁波只能无线传播
C．电磁波中频率最大的是X射线
D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光
2．隐形飞机的原理是在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法正确的是（ ）
A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，你也不能看到它
B．使用吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流
D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击
3．手机A的号码为12345670001，手机B的号码为12345670002，手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示A的手机号码12345670001，设手机A、B的功能和设置相同，若将手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨打A，则发现手机A（ ）
A．发出响声，并显示B的号码12345670002
B．不发出响声，但显示B的号码12345670002
C．不发出响声，但显示A的号码12345670001
D．既不发出响声，也不显示号码
4．电磁波为信息的传递插上了翅膀。下列说法正确的是（ ）
A．Wi—Fi信号实质是一种电磁波，可以传递信息，具有能量
B．变化的电场周围一定产生变化的磁场
C．电磁波和机械波都能传递信息，都需要靠介质传播
D．医院拍片的X光机和治疗咽喉炎的超声波雾化器都是电磁波的应用
5．2022年3月23日“天宫课堂”第二课在我国空间站开讲。信息从空间站到地面的传输采用（ ）
A．光纤 B．无线电波 C．声音 D．红外线
6．手机A拨叫手机B时，手机B发出铃声且屏上显示A的号码。若将手机A置于一真空玻璃罩中，用手机B拨叫手机A，则（ ）
A．能听到A发出的铃声，并看到A显示B的号码
B．不能听到A发出的铃声，但能看到A显示B的号码
C．能听到A发出的铃声，但不能看到A显示B的号码
D．既不能听到A发出的铃声，也不能显示B的号码
7．“中国天眼”位于贵州的大山深处，它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。关于电磁波下列说法正确的是（ ）
A．电磁波不能在水中传播 B．红外线的波长比紫外线的长
C．用手机通话时没有利用电磁波 D．不同电磁波在真空中传播速度不同
8．为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施（ ）
A．增大电容器极板的正对面积 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
9．北斗导航卫星与导航终端之间通过电磁波传输信息，下列说法正确的是（ ）
A．导航使用的电磁波是纵波
B．变化的电场一定向空间辐射电磁波
C．为使电磁波携带信息，发射前需进行调制
D．波长越长的电磁波在真空中的传播速度越大
10．随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如下图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是（ ）
A．甲波的波长比可见光的小
B．乙波的波长比可见光的大
C．甲波的波长比乙波的小
D．乙波比甲波更容易发生衍射现象
二、多选题
11．第四代移动通信技术（4G）采用1 880 MHz~2 635 MHz频段的无线电波；现在我国正在全面推行第五代移动通信技术（5G），采用3 300 MHz~5 000 MHz频段的无线电波。未来5G网络的传输速率是4G网络的50~100倍。下列说法正确的是（ ）
A．5G信号和4G信号都是电磁波
B．在真空中5G信号比4G信号传播速度大
C．在真空中5G信号比4G信号的波长小
D．5G信号和4G信号在空间产生的磁场的磁感应强度随时间是均匀变化的
12．2023年4月15日，神舟十五号航天员乘组进行了第四次出舱活动。在地面工作人员和舱内航天员邓清明的密切配合下，两名出舱航天员费俊龙、张陆圆满完成全部既定工作任务，安全返回问天实验舱。下列说法正确的是（ ）
A．地面工作人员发出指令的声音是由声带振动产生的
B．地面工作人员可以利用音色区分航天员
C．地面工作人员与舱内的航天员利用电磁波传递信息
D．舱外的两名航天员大声说话就能直接利用声波进行交流
13．关于无线电波的发射和接收，下列说法中正确的是（ ）
A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的
B．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强
D．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程
三、填空题
14．无线电波的接收
（1）接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生 ，空中的导体可以用来接收 ，这个导体就是接收天线。
（2）电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率 时，接收电路中产生的振荡电流 ，这种现象叫作 ，相当于机械振动中的 。
①调谐：使接收电路产生电谐振的过程。
②解调：把声音或图像信号从 电流中还原出来的过程。调幅波的解调也叫 。
15．（1）我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套（外层玻璃）的 （选填“大”或“小”）。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为43°，则该内芯的折射率为 （sin 43°＝0.68，cos 43°＝0.73，结果保留2位有效数字）。
（2）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。
四、解答题
16．根据电磁波谱，指出波长为、和的电磁波分别为哪种类型的电磁波。
17．查找资料，了解在哪些环境中不适合使用手机，简述原因。
18．卫星接收天线如图所示，在接收电磁波时，选择特定频率电磁波的原理是什么？
19．对讲机是一种双向移动通信工具，因为其在无网络支持的情况下也可以通信，所以即使是在手机通信如此发达的今天也仍然被广泛使用。若某同学使用对讲机与以外的人联系，对讲机发出的电磁波频率为，则该电磁波的波长为多少？使用对讲机接收信息的人至少需要多久才能接收到电磁波信号？
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《4.3无线电磁波的发射和接收同步练习1--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册》参考答案
1．D
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】A．卫星通信用的是无线电波，A错误；
B．电磁波携带信息，既可无线传播，也可有线传播，B错误；
C．电磁波中频率最大的是γ射线，C错误；
D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光，D正确。
故选D。
2．B
【知识点】感应电流产生条件的总结、电磁波与信息化社会
【分析】根据题中物理情景可知，本题考查雷达，根据雷达工作原理的规律，运用障碍物反射电磁波的特性等，进行分析推断。
【详解】A．雷达向外发射电磁波，当电磁波遇到飞机时就要发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，飞机运用隐蔽色涂层后还要反射电磁波，故A错误；
B．使用吸收雷达电磁波的材料，可以减少电磁波的反射，故B正确；
C．使用吸收雷达电磁波涂层后，机翼为导体，根据电磁感应知识可知，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上仍会产生感应电流，故C错误；
D．发动机、喷气尾管等采取隔热、降温等措施后仍会反射电磁波，故D错误。
故选B。
3．B
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】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12345670002，故选B。
4．A
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、电磁波与信息化社会
【详解】A．Wi—Fi信号实质是一种电磁波，电磁波是振荡的电磁场由近向远传播，可以传递信息，具有能量，A正确；
B．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，可知变化的电场周围不一定产生变化的磁场，B错误；
C．电磁波和机械波都能传递信息，电磁波传播不需要靠介质传播，机械波传播需要靠介质传播，C错误；
D．医院拍片的X光机是电磁波的应用，治疗咽喉炎的超声波雾化器是机械波，其是机械波的应用，D错误。
故选A。
5．B
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】太空中为真空，信息从空间站到地面的传输采用无线电波。故ACD错误，B正确。
故选B。
6．B
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】声波是机械波，不能在真空中传播，当手机B拨叫真空玻璃罩中手机A时，不能听到A发出的铃声；而电磁波能在真空中传播，因此电磁信号可以被手机A接收到，能看到A显示B的号码。
故选B。
7．B
【知识点】电磁波与信息化社会、电磁波的波长和频率的关系
【详解】A．电磁波可以在介质与真空中传播，A错误；
B．红外线为非可见光，频率比红光低；紫外线也是非可见光，但频率比紫光高，因此红外线的频率低于紫外线的频率，所以红外线的波长比紫外线长，B正确；
C．手机通话就是信息的传输，信息需要通过电磁波来传输，因此手机通话利用电磁波来把信息传送的，C错误；
D．任何电磁波在真空中传播速度均为，D错误。
故选B。
8．B
【知识点】振荡回路、电磁波的发射和接收
【详解】要增大无线电台向空间发射电磁波的能力，必须提高其振荡频率，由
减小L和C可以提高f，要减小L可采取减少线圈匝数，向外抽出铁芯的办法，要减小C可采取增大极板间距、减小极板正对面积、减小介电常数的办法。
故选B。
9．C
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、电磁波的发射和接收
【详解】A．导航使用的电磁波是横波，故A错误；
B．均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能向空间辐射电磁波，故B错误；
C．为使电磁波携带信息，发射前需进行调制，故C正确；
D．各种波长的电磁波在真空中的传播速度相同，故D错误。
故选C
10．B
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】ABC．由图可知，甲波和乙波的波长都比可见光的大，甲波的波长比乙波的大，选项AC错误，B正确；
D．甲波长较大，则甲波比乙波更容易发生衍射现象，选项D错误。
故选B。
11．AC
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】A．5G和4G信号都是电磁波，A正确；
B．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故5G信号和4G信号在真空中的传播速度相同，B错误；
C．根据题意，在真空中5G信号比4G信号的频率大，结合c=λf可知，5G信号比4G信号的波长小，C正确；
D．根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电（磁）场只能产生恒定不变的磁（电）场，不能形成电磁波，故5G信号和4G信号在空间产生的磁场的磁感应强度不是随时间均匀变化的，D错误。
故选AC。
12．ABC
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】A．声音的产生是由于声带的振动，A正确；
B．音色由发声体本身决定，利用音色可以区分航天员，B正确；
CD．声音的传播需要介质，太空中没有空气，所以航天员之间以及他们和地面的交流都需要通过电磁波传递信息，故C正确，D错误。
故选ABC。
13．BCD
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】A．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必须是开放电路，故A错误；
B．音频电流的频率比较低，需放大后搭载到高频电磁波上才可以发射电磁波，故B正确；
C．当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时，产生电谐振，所以接收电路产生的振荡电流最强，故C正确；
D．解调就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制信号分离出来的过程，要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程，故D正确。
故选BCD。
14． 感应电流 电磁波 相同 最强 电谐振 共振 电谐振 检波
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】（1）[1][2]接收原理：电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，空中的导体可以用来接收电磁波，这个导体就是接收天线。
（2）[3][4][5][6]电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振，相当于机械振动中的共振。
①调谐：使接收电路产生电谐振的过程。
②[7][8]解调：把声音或图像信号从电谐振电流中还原出来的过程。调幅波的解调也叫检波。
15． 大 1.5
【知识点】发生全反射的条件、临界角、光导纤维、电磁波的发射和接收
【详解】（1）[1]当电磁波传播到光纤内芯与外套界面时发生全反射，因为发生全反射的条件是从光密介质到光疏介质，所以内芯的折射率比外套的折射率大；
[2]由临界角与折射率的关系可知，内芯的折射率
（2）[3]电磁波的传播速度
v＝f λ
根据题意
2d＝vΔt
解得
d＝
16．无线电波中的长波，紫外线，红外线
【知识点】电磁波的波长和频率的关系
【详解】如图所示为电磁波谱
由电磁波谱可知，波长为4687m的电磁波为无线电波中的长波，波长为的电磁波为紫外线，波长为的电磁波为红外线。
17．见详解
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】1．飞机上不能拨打电话。因为手机所发射的信号频率与飞机上的仪表工作频率处在同一范围内，相互干扰。当飞机在最为紧张的起飞和降落阶段时，干扰尤其严重。这些干扰会导致驾驶员无法和地面联系并使某些仪表失灵。还有，当飞机在空中迅速移动时，多数时间内手机是不能工作的，只有在飞机起飞和降落的那段时间手机才有可能被接通。
2．加油站不能打电话，因为打电话时，在手机内部会产生电流，很有可能会产生微小的火花。加油站中充满了汽油分子，一遇到火花，极可能会引燃汽油。当引燃汽油后空气急速膨胀，就会发生爆炸。
3．闪电打雷时候不能拨打电话。因为手机的电磁波也有可能形成，雷电下放的通道。特别是在空旷地方，非常危险。
4．手机充电的时候。 充电的时候拨打电话，手机辐射大于平常打电话的时候，对手机的使用也是不利的，再有充电时打手机容易引起人被触电。
5．在物资仓库、引爆作业场地等易燃易爆场所，属禁止无线电发射的区域，不能开机。乘坐飞机、轮船，为防止干扰飞机、轮船的通信系统，也应关机。
18．电谐振原理
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】利用接收天线及其后端调谐电路的谐振特性，使天线－电路体系只对与其固有频率相同（或极其接近）的电磁波产生显著感应，从而实现对特定频率的选择。所以，在接收电磁波时，选择特定频率电磁波的原理是电谐振原理。
19．0.64m，
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】由得该电磁波的波长为
则使用对讲机接收信息的人接收到电磁波信号的时间至少为
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答案第1页，共2页4.3无线电磁波的发射和接收同步练习2--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止，下列选项都描述了该过程，其中顺序正确的是（ ）
A．调制—发射—调谐—解调—播放
B．调频—发射—解调—调谐—播放
C．调幅—调谐—发射—解调—播放
D．调频—调谐—发射—解调—播放
2．电磁场理论的建立，促进了现代社会的发展．下列应用中，同时使用了电磁波接收和发射技术的电器是（ ）
A．微波炉 B．收音机 C．手机 D．电视机
3．晓君学习了“电磁波的发射和接收”一节后，发现有三个名词“调制”、“调谐”、“解调”经常混淆，为此他设计了一个方框图来明确它们的关系。下列设计中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
4．某同学自己绕制天线线圈，制作一个简单的收音机，用来收听中波的无线电广播，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300m、397m、566m的无线电波，下列说法正确的是（ ）
A．使接收电路产生电谐振的过程叫做解调
B．在电磁波发射技术中，只有调频这种调制方式
C．为更好接收波长为300m的无线电波，应把收音机的调谐频率调到1MHz
D．为了能收到频率最高的中波电台，应增加线圈的匝数
5．预碰撞安全系统是智能技术在汽车安全性上的重要应用。如图所示，后车系统配备的微波雷达发射毫米级电磁波（毫米波），并利用传感器和电子控制单元对前车反射的毫米波进行收集与运算，当系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，则（ ）
A．毫米波的频率比可见光高
B．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
C．后车发射的毫米波频率高于被前车反射后接收到的频率
D．前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流
6．随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如下图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是（ ）
A．甲波的波长比可见光的小
B．乙波的波长比可见光的大
C．甲波的波长比乙波的小
D．乙波比甲波更容易发生衍射现象
7．关于电磁波和机械波，下列说法正确的是（ ）
A．由于电磁波和机械波本质上相同，故这两种波的波长、频率和波速间具有相同的关系
B．电磁波和机械波的传播过程都传递了能量
C．电磁波和机械波都需要通过介质传播
D．发射无线电波时需要对电磁波进行调制和检波
8．电磁学与我们的生活联系紧密。下列关于电磁学相关知识的说法正确的是（ ）
A．法拉第最早测得元电荷e的数值
B．电动势越大，表示电源把电能转化为其他形式的能的本领越强
C．地理南、北极与地磁场的南、北极重合
D．北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的
二、多选题
9．下列说法中，正确的是（ ）
A．电磁波不能在真空中传播
B．无线电通信是利用电磁波传输信号的
C．电磁波在真空中的传播速度等于光速
D．无线电广播与无线电视传播信号的原理相似
10．如今共享单车随处可见，与大多山地自行车相比，共享单车具有以下特点：①质量更小更轻便；②科技含量更高，携带GPS模块和SIM卡便于定位和传输信息；③每辆车自带二维码，以方便手机扫描进行连接；④自行车可通过车轮转动给车内电池进行充电。根据以上信息，下列说法不正确的是（ ）
A．共享单车比山地自行车惯性更大更容易改变运动状态
B．App上定位共享单车位置信息须通过人造通讯卫星
C．共享单车和手机之间是靠电磁波传递信息
D．共享单车内部电源的充电是利用电磁感应原理实现的
11．关于电磁波和电磁振荡，下列说法正确的是___________。
A．振荡电路中，当电流最大时，线圈中的磁通量变化率最大
B．电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率
C．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场方向互相垂直，电磁波是横波
D．电磁波从发射电路向空间传播时，电磁振荡一旦停止，产生的电磁波就立即消失
E．雷达是利用波长较长的无线电波来测定物体位置的无线电装置
三、填空题
12．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生 ，变化的电场产生 ，从而预言了电磁波的存在。已知某点电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，若该电磁波的波长为3m，则电磁波的频率为 Hz。
13．如图所示，为某品牌四旋翼无人机，其控制系统主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS 定位模块、超声波传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。超声波传感器可准确探测无人机在飞行时遇到的障碍物，这是因为超声波具有 （ 选填“指向性强”或“传播速度最快”）的特点；无人机是悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由控制系统下达，其中 GPS 定位模块利用 波传递信息。
14．（1）我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套（外层玻璃）的 （选填“大”或“小”）。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为43°，则该内芯的折射率为 （sin 43°＝0.68，cos 43°＝0.73，结果保留2位有效数字）。
（2）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。
四、实验题
15．如图所示，某同学打开收音机的开关，将调频旋钮调到没有电台的位置。取一节旧的干电池和一根导线，将导线的端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，会听到收音机发出“咔咔”声。这一现象说明 的电流能够产生 。某同学把手机放在真空罩中，给这个手机打电话，发现能收到信号但听不到手机的铃声，前者说明真空 ；后者说明真空 。
16．如图所示用A、B两只莱顿瓶来演示电磁波的发射和接收.将A的振子a、b接在感应圈（感应圈是产生高压电的装置）输出端，接通感应圈电源，使A的振子a、b产生火花，并发射 .将带有氖灯的莱顿瓶B靠近A，调节滑动杆的位置，当A和B的滑动杆位置 时，可观察到氖灯 .实验表明，尽管A和B这两个电路之间没有导线相连，但B的能量显然可由A通过 传播过来.
五、解答题
17．如图所示为某雷达的显示屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙。问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？（真空中的光速c=3.0×108 m/s）
18．有效发射电磁波要满足哪两个条件？
19．电磁波的不同波段对人类的意义不同，人类利用它服务自己的同时，也要防止受到它的伤害，谈谈你对这种现象的理解。
20．如图所示是接收无线电波的简易收音机电路图．已知L和C，当 C调至C0时，
（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λ是多少？
（3）元件D、C1起什么作用？
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《4.3无线电磁波的发射和接收同步练习2--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册》参考答案
1．A
【知识点】电磁波的发射和接收
【分析】
【详解】一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止，首先要进行调制，即把声音信号加到高频电磁波信号上去，然后进行发射；载波信号被收音机接收后首先要进行调谐选出该信号，然后进行解调，从高频信号中把声音信号取出来，最后通过喇叭播放；故A正确，BCD错误；故选A.
2．C
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】微波炉只发射电磁波，不接收；收音机、电视机、手机等都要利用电磁波来传递信息，但同时使用了电磁波接收和发射技术的电器只有手机。
故选C。
3．A
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】要将信号发射出去，首先要调制在传播，接收电路要经过接收、调谐，选出需要的信号，再经过解调将信号还原出来，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．C
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】A．使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故A错误；
B．在电磁波发射技术中，有调频和调幅两种调制方式，故B错误；
C．为更好接收波长为300m的无线电波，根据
可知应把收音机的调谐频率调到1MHz，故C正确；
D．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D错误。
故选C。
5．D
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】A．从电磁波谱的顺序可知毫米波的频率比可见光低，故A错误；
B．毫米波的波长远小于车的大小，所以遇到前车时不会发生明显衍射现象，故B错误；
C．被前车反射后的电磁波，相当于接收者在靠近波源导致频率变大，故C错误；
D．系统判断有可能发生碰撞时会发出蜂鸣并显示警示信号，说明前车的金属尾板遇到毫米波时一定会产生极其微弱的感应电流，故D正确。
故选D。
6．B
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】ABC．由图可知，甲波和乙波的波长都比可见光的大，甲波的波长比乙波的大，选项AC错误，B正确；
D．甲波长较大，则甲波比乙波更容易发生衍射现象，选项D错误。
故选B。
7．B
【知识点】电磁波的发射和接收、电磁场理论与电磁波的发现、电磁波的产生与应用
【分析】电磁波是交变电磁场在空间的传播，机械波是机械振动在介质中的传播；电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质．
【详解】A、电磁波是交变电磁场在空间的传播，机械波是机械振动在介质中的传播，本质不同．但是波长、频率和波速间具有相同的关系，故A错误．B、电磁波和机械波的传播过程中都传递了能量，故B正确．C、电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故C错误．D、发射无线电波时，需要对电磁波进行调制，检波是接收时步骤，故D错误．故选B．
【点睛】解决本题的关键知道电磁波和机械波的特点，知道它们的联系和区别．
8．D
【知识点】电源、电动势的定义、电动势与电势差的对比、地磁场及其磁感线分布、元电荷与比荷、电磁波与信息化社会
【详解】A．美国物理学家密立根最早测得元电荷e的数值，故A错误；
B．电动势越大，表示电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，故B错误；
C．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，有一定的夹角（磁偏角），故C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，所以北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的，故D正确。
故选D。
9．BCD
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】A．电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，故A错误；
BD．电磁波在日常生活中应用非常广泛，其中一个重要的应用就是用来传递信息，我们现在生活中的移动通信、无线电广播、电视信号的传递，都是通过电磁波来完成的，故BD正确；
C．、电磁波在真空中的传播速度相同，与频率无关，大小均等于光速，故选项C正确。
故选BCD。
10．BCD
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】A．共享单车质量小，惯性小。A错误；
B．GPS模块通过人造卫星定位，所以App上定位共享单车位置信息须通过人造通讯卫星。B正确；
C．共享单车和手机之间是靠电磁波传递信息。C正确；
D．自行车可通过车轮转动给车内电池进行充电，利用电磁感应原理将动能转化为电能。D正确。
故选BCD。
11．BC
【知识点】电磁波与信息化社会、电磁场理论与电磁波的发现、振荡回路
【详解】A．LC振荡电路中，当电流最大时，线中的磁场最强，线圈的磁通量最大，线圈中的磁通量变化率为零，A错误；
B．电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率，B正确；
C．根据麦克斯韦电磁波理论，电磁波中的电场和磁方向相互垂直，电磁波是横波，C正确；
D．电磁波从发射电路向空间传时，电磁振淓一旦停止，但是空中产生的交变的电磁场不会消失，则电磁波不会立即消失， D错误；
E．雷达是利用波长较短的微波来测定物体位置的无线电装置，E错误。
故选BC。
12． 电场 磁场 1.0×108
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、电磁波的发射和接收
【详解】[1][2]麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点是：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，从而预言了电磁波的存在。
[3]已知某点电磁波在真空中的传播速度为3.0×108m/s，若该电磁波的波长为3m，则电磁波的频率为
13． 指向性强 电磁
【知识点】电磁波与信息化社会、电磁学
【详解】[1]超声波具有方向性好、穿透力强，所以利用超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物。
[2] GPS定位模块利用电磁波来传递信息。
14． 大 1.5
【知识点】电磁波的发射和接收、发生全反射的条件、临界角、光导纤维
【详解】（1）[1]当电磁波传播到光纤内芯与外套界面时发生全反射，因为发生全反射的条件是从光密介质到光疏介质，所以内芯的折射率比外套的折射率大；
[2]由临界角与折射率的关系可知，内芯的折射率
（2）[3]电磁波的传播速度
v＝f λ
根据题意
2d＝vΔt
解得
d＝
15． 时断时续（或变化） 电磁波 能传播电磁波 不能传声
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】[1][2]当将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触时，会产生时断时续的电流，即变化的电流，会产生电磁波，电磁波可以被收音机接收，从而发出声音；
[3][4]将手机放在真空罩中，手机仍能收到信号，说明电磁波可以在真空中传播，而听不到声音说明声音不能再真空中传播。
16． 电磁波 相同 发光 电磁波
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】[1]由麦克斯韦电磁场理论可知，接通感应圈电源，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生电场，并由近向远传播形成电磁波；
[2][3]当A和B的滑动杆位置相同时，两电路中的电流相同，即两路中电流的频率相同，B电路中可接收A中的能量，可观察到氖灯发光，实验表明，尽管A和B这两个电路之间没有导线相连，但B的能量显然可由A通过电磁波传播过来。
17．西方，300 km
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】当雷达天线朝东方时，显示屏上只有发射信号而无反射信号；雷达天线朝西方时，显示屏上既有发射信号也有反射信号，因此雷达在西方发现了目标。由题图可知
t=2×10-4 s×10=2×10-3 s
目标与雷达之间的距离
x=ct=×3.0×108×2×10-3m=300km
18．见解析
【知识点】电磁波的发射和接收
【详解】1.振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放的空间中；
2.振荡频率足够高。
19．见解析
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】电磁波对当今社会的发展具有重要的作用，人们生活中用到的手机、微波炉、遥控器等等，都是电磁波的应用，没有电磁波就没有当今科技发展的日新月异。但是，事物都有两面性，电磁波给人们生活带来方便的同时，也会有一些不良的影响。一些高频电磁波的辐射会对人体有一定影响，如孕妇体检时不能进行X射线照射。此外，经常处于过量的辐射下，人体也会出现新陈代谢紊乱等后果。
20．（1）线圈和可变电容组成了LC 调谐电路．
（2）
（3）D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．C1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．
【知识点】电磁波的发射和接收、振荡回路
【详解】（1）线圈和可变电容组成了LC调谐电路．这时周期
（2）谐振时f波＝f又c=λf ，故
（3）D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．C1 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．
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答案第1页，共2页4.4电磁波谱同步练习1--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．地震后坍塌的废墟中有大量伤员，为了尽快救出他们，需要使用生命探测仪，这种仪器主要是接收人体发出的（ ）
A．可见光 B．红外线 C．紫外线 D．声音
2．由于新冠肺炎疫情，需要用额温枪检查出入人员是否发烧，根据所学物理知识，你认为额温枪用到了（ ）
A．超声波 B．红外线 C．X射线 D．射线
3．下列不属于电磁波的是（ ）
A．阴极射线 B．红外线 C．X射线 D．γ射线
4．2020年在防控新型冠状病毒肺炎疫情期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪。红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播。关于红外线热像仪，下列说法正确的是（ ）
A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线能量小，可以节约能量
B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测
C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用
D．红外线热像仪根据物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同的原理来检测体温
5．下列说法中正确的是（ ）
A．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用
C．X射线的穿透本领比γ射线更强
D．低温物体不能辐射红外线
6．电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱。电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．波长越长的电磁波在真空中的传播速度越大
B．只有高温物体才辐射红外线
C．X射线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体诊断病情
D．微波炉加热食物时红外线起关键作用
7．在真空中波长最短的可见光为（ ）
A．红光 B．黄光 C．紫光 D．绿光
8．微波炉、红外烤箱、电磁炉这三种电器已经进入多数家庭的厨房，下面关于这三者的分析正确的是（ ）
A．微波炉加热食物的方式与煤气灶相同都是用明火加热
B．微波炉可以直接对放在陶瓷碗里面的食物加热
C．电磁炉可以直接对放在陶瓷碗里面的食物加热
D．这三者加热食物时都是通过电磁波直接作用食物进行加热
9．下列说法中正确的是（ ）
A．医院用X光进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的
B．阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用
C．电取暖器利用了红外线的热作用
D．可见光比红外线容易发生衍射现象
10．如图所示，表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电
B．电感线圈中的磁场能正在减小
C．电感线圈中的电流正在减小
D．此时自感电动势正在阻碍电流的增加
二、多选题
11．下列对红外线的叙述正确的是（ ）
A．红外线具有很强的热效应和荧光效应
B．红外烤箱中的红光就是红外线
C．红外线容易穿透云雾
D．红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振
12．电磁波在现代科技和生活中得到了广泛的应用。以下关于电磁波的应用，说法正确的是（ ）
A．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
B．紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应
C．X光透视利用的是光的衍射现象
D．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力
13．第五代移动通信技术（简称）是最新一代蜂窝移动通信技术，的性能目标是高数据速率、减少延迟、大规模设备连接等。与相比，使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是（ ）
A．和使用的电磁波都是横波
B．和使用的电磁波在真空中的传播速度相同
C．和使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象
D．在真空中使用的电磁波波长比的长
14．关于电磁波谱，下列说法中正确的是（ ）
A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
B．γ射线是波长最短的电磁波，它的频率比X射线还要高
C．紫外线的频率比紫光低
D．在电磁波谱中，穿透能力最强的是X射线
三、填空题
15．红外线
（1）红外线是一种光波，波长比无线电波 ，比可见光 。
（2）所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射 。
（3）红外线的应用主要有 和红外体温计。
16．X射线和γ射线
（1）X射线波长比紫外线 ，有很强的 本领，用来检查金属构件内部有无裂纹或气孔，医学上用于检查人体的内部器官。
（2）γ射线波长比X射线更 ，具有 的能量，穿透力更强，医学上用来治疗某些癌症，工业上也可用于探测金属构件内部是否有缺陷。
17．20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池，如果在太空设立太阳能卫星电站，可发电，且不受昼夜气候的影响。利用微波——电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，卫星电站的最佳位置在离地的赤道上空，微波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的，可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过.预计在21世纪初地球上空将建起卫星电站。（地球半径）
（1）太阳能电池将实现 转换。
A．光能——微波 B．光能——热能 C．光能——电能 D．电能——微波
（2）在高空的卫星电站的速度约为 。
A． B． C． D．
（3）微波指 。
A．超声波 B．次声波 C．电磁波 D．机械波
（4）飞机可以安全无恙是因为飞机外壳对微波的 作用。
A．反射 B．折射 C．衍射 D．干涉
（5）微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的 。
A．电离作用 B．穿透作用 C．生物电作用 D．产生强涡流
18．家用微波炉是利用微波的电磁能加热食物的厨具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成，接通电源后，磁控管会产生频率为2450MHz的微波，它在金属炉腔内来回反射，微波的电磁作用使食物分子高频率地振动而内外同时迅速变热，并能最大限度地保存食物中的维生素。
(1)磁控管的输出功率约700W，食物吸收微波电磁能量的效率为90%，若将该食品加热3min，则吸收了多少能量 ？
(2)导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，而食物通常较易吸收微波能量而转换成热量，故使用微波炉时应( )
A．用金属容器盛放食物放入炉内加热
B．用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
C．将微波炉置于磁性材料周围
D．将微波炉远离磁性材料
(3)过量的微波照射对人体有害，因此微波炉的外壳，炉门的玻璃上的屏蔽网应用 制成。
(4)两位同学讨论微波炉，一位说微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；另一位说微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”。说说你对这两位同学的结论的看法 。
四、解答题
19．有一台收音机，它接收中波广播的频率范围是535~1605kHz，试求它的接收波长范围是多少？
20．若某广播电台发射无线电波的频率是6.0×105Hz，请计算无线电波的波长是多少？（无线电波传播速度c=3.0×108m/s）
21．微波炉的工作应用了一种电磁波——微波(微波的频率为2.45×106Hz )．食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动，内能增加，温度升高，食物增加的能量是微波给它的．右下表是某微波炉的部分技术参数，问：
（1）该微波炉内磁控管产生的微波波长是多少？
（2）该微波炉在使用微波挡工作时的额定电流是多少
（3）如果做一道菜，使用微波挡需要正常工作30min，则做这道菜需消耗的电能为多少
22．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？
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《4.4电磁波谱同步练习1--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册》参考答案
1．B
【知识点】紫外线的特性及作用
【详解】活人能够向外辐射红外线，红外线属于电磁波的一个波段，便于用生命探测仪收集，故生命探测仪主要是根据接收到的红外线分析是否有生命体。
故选B。
2．B
【知识点】红外线的特性及作用
【详解】一切物体都在不停地辐射红外线，额温枪又称为红外线测温仪，它是靠吸收人体发射的红外线辐射能量来测体温。
故选B。
3．A
【知识点】γ射线的特性及作用
【详解】根据教材中关于电磁波谱的说明可知，无线电波、红外线、可见光、X射线和γ射线都属于电磁波，阴极射线不属于电磁波。
故选A。
4．D
【知识点】红外线的特性及作用
【详解】A．一切物体均能发出红外线，因此选择红外线进行检测，与其能量大小没有关系，故A错误。
B．红外线热像仪通过接收人体发出的红外线来检测温度，故B错误。
C．紫外线具有杀菌作用，红外线能量相比紫外线小得多，没有杀菌作用，故C错误。
D．一切物体都能发射红外线，且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同，红外线热像仪就是根据此原理来检测体温的，故D正确。
故选D。
5．B
【知识点】γ射线的特性及作用
【详解】A．干涉和衍射现象是光的波动性的体现，波长越长，越容易产生，而γ射线波长最短，故A错误；
B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用，故B正确；
C．频率越高，穿透本领越强，故C错误；
D．一切物体都能辐射红外线，故D错误。
故选B。
6．C
【知识点】电磁波的能量、X射线的特性及作用、红外线的特性及作用、电磁波的波长和频率的关系
【详解】A．不同波长的电磁波在真空中的传播速度是相同的，都是3×108m/s，故A错误；
B．所有的物体都辐射红外线，故B错误；
C．X射线具有较强的穿透能力，医学上可以用来透视人体，故C正确；
D．微波炉加热食物过程中，食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，温度升高，故D错误。
故选C。
7．C
【知识点】可见光的特性及作用
【详解】可见中波长从大到小依次为：红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、紫光，所以在真空中波长最短的可见光为紫光，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．B
【知识点】电磁波的能量
【详解】A．微波炉加热食物的方式是利用微波的能量特征加热与煤气灶用明火加热不同，所以A错误；
B．微波炉是利用微波的能量特征加热，可以直接对放在陶瓷碗里面的食物加热，所以B正确；
C．电磁炉不可以直接对放在陶瓷碗里面的食物加热，因为电磁炉的工作原理是利用电磁感应，所以C错误；
D．这三者加热食物的方式都不相同，所以D错误；
故选B。
9．C
【知识点】γ射线的特性及作用、紫外线的特性及作用、红外线的特性及作用、电磁波的波长和频率的关系
【详解】A．γ射线穿透能力最强，A错误；
B．晒黑皮肤是紫外线的作用，B错误；
C．红外线有显著的热作用，C正确；
D．红外线比可见光波长更长，更容易发生衍射现象，D错误。
故选C。
10．D
【知识点】振荡回路
【详解】A．根据磁感线的方向可以判断电流方向是逆时针，再根据电容器极板上带电的性质可以判断电容器在放电，故A错误；
BCD．电容器在放电，所以电流在增加，磁场能在增加，自感电动势正在阻碍电流的增加，故BC错误，D正确。
故选D。
11．CD
【知识点】红外线的特性及作用
【详解】A．红外线具有很强的热效应，而荧光效应是紫外线的重要特性，故A错误；
B．红外线不能被人类眼睛直接看见，故B错误；
C．红外线波长比可见光长，绕过障碍物能力强，易穿透云雾，故C正确；
D．红外线的频率比可见光的频率更接近固体物质分子的频率，也就更容易使分子发生共振，故D正确。
故选CD。
12．ABD
【知识点】γ射线的特性及作用、X射线的特性及作用、紫外线的特性及作用、红外线的特性及作用
【详解】A．切物体都在不停地辐射红外线，红外遥感技术就是利用这个原理，故A正确；
B．紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应，故B正确；
C．X射线具有较强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨折情况，C项错误；
D．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力，故D正确；
故选ABD。
13．ABC
【知识点】无线电波的特性及作用
【详解】A．和使用的电磁波都是横波，故A正确；
B．和使用的电磁波在真空中的传播速度相同，均为光速，故B正确；
C．任何波均能发生干涉及衍射现象，故和使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象，故C正确；
D．根据公式
得当速度一样时，波长与频率成反比，即5G使用的电磁波的波长比4G的短，故D错误。
故选ABC。
14．AB
【知识点】紫外线的特性及作用、X射线的特性及作用、γ射线的特性及作用
【详解】A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，选项A正确；
B．γ射线是波长最短的电磁波，它的频率比X射线还要高，选项B正确；
CD．在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，紫外线的频率比紫光高，在电磁波谱中γ射线的穿透能力最强，选项CD错误。
故选AB。
15． 短 长 强 红外遥感
【知识点】红外线的特性及作用
【详解】略
16． 短 穿透 短 很高
【知识点】γ射线的特性及作用、X射线的特性及作用、紫外线的特性及作用
【详解】略
17． C B C A D
【知识点】了解太阳辐射
【详解】（1）[1]太阳能电池是把光能转化为电能的装置，故选C；
（2）[2]据
v=
第一宇宙速度v1=7.9km/s，设卫星电站速度为v2，则
v2=v1=7.97.3（km/s）
故选B。
（3）[3]运用电磁波谱知识可知，微波是电磁波的一部分，故选C。
（4）[4]微波波长较短，易于反射，故选A。
（5）[5]微波的频率很高，这样的电磁波在生物体内可引起涡流，由于卫星电站功率很大，相应地涡流产生的能量很大，足以将鸟热死，故选D。
18． BD 金属网 使用微波炉省电，是从微波炉加热时间短，热效率高的角度来说的。使用微波炉费电是从微波炉的电功率大的角度来说的，两位同学的说法都是有一定道理的，只是看问题的角度不同
【知识点】电磁波的能量、电磁波与信息化社会
【详解】(1)[1]根据效率公式，对微波炉有
其中电流产生的热量等于电流通过微波炉3min做的功，即
故食品加热吸收的热量
(2)[2]微波能够穿透玻璃、陶瓷和塑料，因此可使用这些材料制成容器盛放食物，微波能使金属感应出很强的电流，会损坏微波炉，磁场会对微波产生相互作用，所以微波炉应远离磁性材料，本题的正确选项为BD。
(3)[3]微波不能穿透金属，为防止微波泄漏对人体造成的伤害，炉门玻璃上的屏蔽网应使用金属网制成。
(4)[4]用微波炉省电，是从微波炉加热时间短、热效率高的角度来说的。使用微波炉费电是从微波炉的电功率大的角度来说的，因此两位同学的说法都是有一定道理的，只是看问题的角度不同。
19．186.9~560.7m
【知识点】电磁波的波长和频率的关系
【详解】由公式c=λf可得
则有
故其波长范围是186.9m~560.7m
20．500m
【知识点】电磁波的波长和频率的关系
【详解】由公式
21．(1)0.12m（2）5A（3）
【知识点】电磁波的波长和频率的关系、电功和电功率定义、表达式及简单应用
【分析】由c=λf求得λ；额定电流=额定功率除以额定电压；消耗的电能等于功率与时间的乘积．
【详解】（1）波长为．
（2）额定电流：．
（3）消耗的电能 E=W=Pt=1100×1800=1.98×106J．
【点睛】本题主要考查了电功率和电能的计算，属于基础题．
22．① 530 kHz ② 566 m
【知识点】振荡回路、电磁波的波长和频率的关系
【详解】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.
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页4.4电磁波谱同步练习2--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．移动电话通讯是通过电磁波来实现的
B．法拉第首先预言了电磁波的存在
C．电磁波的传播需要介质
D．电磁波无法携带信息
2．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标，这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于（ ）
A．可见光波段 B．X射线波段
C．红外线波段 D．紫外线波段
3．目前雷达发出的电磁波频率多在200~1000MHz的范围内。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30~150m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．红外线的波长比紫外线的波长短
D．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离
4．某车载雷达系统同时向四周发射毫米级波长的无线电波L1和频率1014Hz数量级的红外激光L2，可知L1与L2的波长之比约为（ ）
A．1017：1 B．1011：1 C．106：1 D．103：1
5．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
6．为了做好新冠疫情防控工作，学校利用红外测温枪对出入学生进行体温检测。下列关于红外测温枪的说法正确的是（ ）
A．红外测温枪接收到的是学生身体的热量信号
B．体温越高，测温枪接收到的最强辐射频率越高
C．红外线是光，不属于电磁波
D．红外线属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
7．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：LED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，当挡风玻璃上无雨滴时，恰好几乎所有光都会反射到光学传感器的光电二极管上，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。以下说法正确的是（ ）
A．挡风玻璃相对于空气是光密介质
B．若光发生全反射的临界角是42°，则玻璃的折射率为
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．红外线同时能对汽车内部环境进行消毒
8．关于电磁波，下列说法错误的是（ ）
A．在工业上，利用X射线检查金属构件内部的缺陷
B．γ射线的穿透能力很强，因此不可用于探测金属构件内部的缺陷
C．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变
D．许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施
二、多选题
9．电磁波在现代科技和生活中得到了广泛的应用。以下关于电磁波的应用，说法正确的是（ ）
A．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的特点
B．紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应
C．X光透视利用的是光的衍射现象
D．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力
10．古代也采用过“无线”通信的方式，如利用火光传递信息的烽火台，利用声音传递信号的鼓等，关于声音与光，下列说法正确的是（ ）
A．声音是机械波 B．声音是电磁波
C．光是电磁波 D．光是机械波
三、填空题
11．(1)电磁波谱：按电磁波的 或频率高低的顺序排列成谱，叫作 。
(2)按照波长从长到短依次排列为 、 、 、紫外线、X射线、γ射线。不同的电磁波由于具有不同的 （频率），具有不同的特性。
12．某一电磁波在真空中的传播频率为 2450MHz，它的波长为 m。
13．下面列出一些医疗器械的名称和这些器械应用的物理现象，请将相应的字母填写在应用这种现象的医疗器械后面的空格上。
（1）X光机， 。
（2）紫外线灯， 。
（3）用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神灯”是利用 。
A．紫外线具有很强的荧光作用
B．紫外线具有杀菌消毒作用
C．X射线的很强的贯穿力
D．红外线具有显著的热效应
四、解答题
14．观察图片，回答下列问题：
(1)在一列水波中，凸起的最高处叫作波峰；凹下的最低处叫作波谷。邻近的两个波峰（或波谷）的距离叫作波长（图甲）。在1s内有多少次波峰（或波谷）通过，波的频率就是多少。水波不停地向远方传播，用来描述波传播快慢的物理量叫作波速。波速、波长、频率三者之间的关系是什么？
(2)如果用λ表示电磁波的波长，f表示它的频率，参考（1），电磁波的波速c与λ、f的关系是什么？
(3)如图乙，按电磁波的波长或频率大小的顺序把各种电磁波排列起来，就是电磁波谱，由图可看出什么？
(4)赫兹通过实验证实了电磁波的存在，这意味着什么？
(5)生活中常用微波炉来加热食物（图丙）。食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，温度升高。食物增加的能量是微波给它的。由此可得出什么？
(6)电磁波可以用来传递信息，请举一些生活中的例子。
15．具有NFC（近距离无线通信技术）功能的两只手机在间距小于时可以通过电磁波直接传输信息，其载波频率为，电磁波在空气中的传播速度为，求该载波的波长（保留两位有效数字）。
16．如下图所示为某兴趣小组为测试无线电发射器发出的电磁波频率而设计的装置示意图。将无线电发射器与两个相距为d的天线相连，两个天线同时向外发送相同的信号。信号接收器装在小车上，小车沿着与两天线连线平行、距离为L的直轨道以速度v匀速运动。发现接收器接收到的信号有规律地变化，时强时弱，相邻两次接收到最强信号的时间间隔为，已知光在真空中的传播速度为c，利用上述信息确定无线电发射器发射的无线电波的频率。
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《4.4电磁波谱同步练习2--2025-2026学年高二物理人教版（2019）选择性必修第二册》参考答案
1．A
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、电磁波的能量
【详解】A．移动电话通讯是通过电磁波来实现的，故A正确；
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，故B错误；
C．电磁波的传播不需要介质，但机械波的传播需要介质，故C错误；
D．电磁波既携带信息，又携带能量，故D错误。
故选A。
2．C
【知识点】红外线的特性及作用
【详解】所有物体都在不停地辐射红外线，且红外线波长较大，所以衍射能力强，容易进行遥感，可知，这种遥感照相机敏感的电磁波属于红外线波段。
故选C。
3．D
【知识点】红外线的特性及作用、电磁场理论与电磁波的发现、电磁波的波长和频率的关系、无线电波的特性及作用
【详解】A．根据波长公式
可知电磁波频率在200~1000MHz的范围内，则电磁波的波长在0.3~1.5m之间，故A错误；
B．根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的电场或磁场才能产生电磁波，故B错误；
C．根据电磁波谱，红外线的波长比紫外线的波长更长，故C错误；
D．电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，只要测出时间就可以求距离，即
故D正确。
故选D。
4．D
【知识点】电磁波的波长和频率的关系
【详解】频率1014Hz数量级的红外激光波长的数量级为
可知L1与L2的波长之比约为
故选D。
5．D
【知识点】电磁波的波长和频率的关系、电磁场理论与电磁波的发现
【详解】A．机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但
v=λf
都适用，故A正确，不符合题意；
B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，故B正确，不符合题意；
C．机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，故C正确，不符合题意；
D．机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，故D错误，符合题意。
故选D。
6．B
【知识点】电磁场理论与电磁波的发现、红外线的特性及作用、电磁波的波长和频率的关系
【详解】A．红外测温枪接收到的是人体辐射出来的红外线，并非身体热量，故A错误；
B．体温越高，测温枪接收到的最强辐射频率越高，故B正确；
C．红外线属于电磁波，故C错误；
D．红外线波长大于紫外线的波长，故D错误。
故选B。
7．A
【知识点】发生全反射的条件、临界角、红外线的特性及作用
【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正确；
B．光发生全反射的临界角与介质的折射率的关系为
若玻璃的折射率为，则光发生全反射的临界角为45°，故B错误；
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A。
8．B
【知识点】X射线的特性及作用、紫外线的特性及作用、γ射线的特性及作用
【详解】A．X射线具有很强的穿透能力，在工业上，利用X射线检查金属构件内部的缺陷，在医学上，可以用来检查人体内部器官，A正确；
B．γ射线的穿透能力很强，可用于探测金属构件内部的缺陷，B错误；
C．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，C正确；
D．紫外线具有荧光作用，许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施，D正确。
本题选择错误选择。
故选B。
9．ABD
【知识点】γ射线的特性及作用、红外线的特性及作用、紫外线的特性及作用、X射线的特性及作用
【详解】A．切物体都在不停地辐射红外线，红外遥感技术就是利用这个原理，故A正确；
B．紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应，故B正确；
C．X射线具有较强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨折情况，C项错误；
D．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强的穿透能力，故D正确；
故选ABD。
10．AC
【知识点】电磁波与信息化社会
【详解】声音必须在介质中传播，是机械波；光可以在真空中传播，是电磁波。故AC正确，BD错误。
故选AC。
11．(1) 波长大小 电磁波谱
(2) 无线电波 红外线 可见光 波长
【知识点】电磁波的波长和频率的关系
【详解】（1）[1][2]按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱，叫作电磁波谱。故填波长大小，电磁波谱。
（2）[1][2][3]按照波长从长到短依次排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。故填无线电波，红外线，可见光；
[4]不同的电磁波由于具有不同的波长（频率），具有不同的特性，故填波长。
12．0.12
【知识点】电磁波的波长和频率的关系
【详解】电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s；当f=2450MHz时，波长为
13． C B D
【知识点】紫外线的特性及作用、红外线的特性及作用、X射线的特性及作用
【详解】（1）[1]X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此应用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线。因此选择C。
（2）[2]紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌消毒作用而非荧光作用。因此选择B。
（3）[3]“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择D。
14．(1)波速=波长×频率
(2)
(3)不同电磁波具有不同的波长或频率，特性也不同，在生产、生活中的应用也不同
(4)电磁波不仅仅是一种描述方式，而且是真正的物质存在
(5)电磁波具有能量
(6)打电话、发信息、网上购物等
【知识点】电磁波的波长和频率的关系
【详解】（1）波速、波长、频率三者之间的关系是：波速=波长×频率
（2）电磁波的波速c与λ、f的关系是
（3）不同电磁波具有不同的波长或频率，特性也不同，在生产、生活中的应用也不同。
（4）电磁波不仅仅是一种描述方式，而且是真正的物质存在。
（5）电磁波具有能量。
（6）打电话、发信息、网上购物等。
15．
【知识点】电磁波的波长和频率的关系
【详解】根据题意，由公式可得，该载波的波长为
代入数据解得
16．
【知识点】电磁波的波长和频率的关系、干涉条纹间距与波长的关系
【详解】将两天线类比于杨氏双缝干涉的双缝，则信号最强位置类似于明条纹，根据条纹间距的规律，水平地面上相邻两次接收到最强信号的间距为
由于小车匀速运动，则有
根据光速与波长的关系有
解得
答案第1页，共2页
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