人教版（2019） 选择性必修 第二册 第四章 电磁振荡与电磁波 本章复习与测试（能力提升）

人教版选必2 第四章电磁振荡与电磁波单元测试（能力提升）
一、单选题
1.根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是( )
A. 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
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. 振荡的电场在周围空间一定产生同频率振荡的磁场
2.如图所示，振荡电路的导线及自感线圈的电阻不计，在图示状态回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板带正电荷，则该状态( )
A. 电流正在增大
B. 电容器带电量正在增加
C. 电容器两极板间电压正在减小
D. 线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增大
3.用一平行板电容器和一个电感线圈组成振荡电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做法是 ( )
A. 增大电容器两极板间的距离 B. 减小电容器两极板间的距离
C. 减小电容器两极板的正对面积 D. 增大电容器两极板间的电压
4.关于电磁波，下列说法正确的是( )
A. 将低频声音信号从接收到的无线电信号中还原出来，称为调制
B. 使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制
C. 转换电视频道，选择电视节目，称为调制
D. 变化的电场一定可以产生变化的磁场
5.使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。关于蓝牙通信采用的电磁波，下列说法正确的是( )
A. 是蓝光
B. 波长比手机通信的电磁波短
C. 比手机通信的电磁波更容易发生明显的衍射现象
D. 在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
6.如图所示，后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米级电磁波毫米波，并对前车反射的毫米波进行运算，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. 经前车反射后毫米波的速度将比反射前大 D. 毫米波在真空中的传播速度等于光速。
7.如图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的( )
A. 调幅 B. 调频 C. 调谐 D. 解调
8.麦克斯韦电磁场理论对应的两个模型：甲是变化的磁场产生电场，乙是变化的电场产生磁场，下列说法正确的是( )
A. 对甲图，变化的磁场只能在其周围的闭合线圈中产生电场
B. 对乙图，只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场
C. 甲、乙两图一定能产生持续的电磁波
D. 电磁波是横波，而且是一种真实存在的物质
9.智能停车系统是现代城市交通管理的重要组成部分如图所示，智能停车位下埋有振荡电路组成的信号发射端当车辆驶入图甲车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使线圈自感系数变大，引起电路中的振荡电流频率变化，接收电路的电流随之变化，实现智能计时某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 时刻电容器所带电量为零
B. 由图乙可判断汽车正驶离停车位
C. 时刻振荡电路中的磁场能最小
D. 过程，线圈中磁场能在减小，电容器带电量增大
10.图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容置于储罐中，电容可通过开关与电感或电源相连．当开关从拨到时，由电感与电容构成的回路中产生的电流随时间变化如图乙所示．在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，下列说法正确的是
A. 内回路中电场能逐渐转化为磁场能
B. 内回路中磁场能逐渐转化为电场能
C. 在时刻电路中的磁场能最大
D. 储罐内的液面高度升高时，回路振荡电流的频率将变小
二、多选题
11.下列说法中正确的是( )
A. 电磁波中最容易发生干涉、衍射现象的是无线电波
B. 紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进人体对钙的吸收
C. 射线和射线的波长比较短，穿透能力比较强
D. 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
12.电磁波与声波比较，下列说法中正确的是( )
A. 电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B. 由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大
C. 由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长
D. 电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与频率无关
13.如图为某振荡电路，如图是该电路中电容器、两极板间的电压随时间变化的关系图像。则下列说法正确的是( )
A. 内，电容器不断充电 B. 内，该电路中的电流值不断变小
C. 时刻，该电路中的磁场能最大 D. 时刻，电容器的电场能最大
14.在理想振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度的方向、线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 流过电流计的电流方向向左 B. 电容器的电荷量正在减小
C. 线圈中的磁感应强度正在增大 D. 电容器两板间的电场强度正在增大
15.不同波长的电磁波具有不同的特性，按照波长从大到小可以排列成电磁波谱。、两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 真空中光频率小于光频率
B. 真空中光速度小于光速度
C. 若、两光通过同一双缝干涉实验装置，则光产生的干涉条纹间距更大
D. 若、两光照射同一个狭缝，则光的衍射现象更明显
16.随着科技的发展，越来越多的手机用户选择使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。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、乙波的频率都比可见光的频率小 B. 真空中，甲波的传播速度比乙波的快
C. 甲、乙波都是横波，都能在真空中传播 D. 甲波与乙波有可能发生干涉现象
17.如图甲所示为振荡电路，图乙的图像表示振荡电路中电容器上极板电荷量随时间变化的关系，下列说法正确的是( )
A. 时间内，线圈中磁场能在减少 B. 、两时刻电路中电流最小
C. 该电路可以有效地发射电磁波 D. 时间内，电容器电场能在增大
18.已知一理想的振荡电路中电流变化规律与一单摆振动的速度变化规律同步，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，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，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，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，振荡电路的电容器处于充电过程，电路中电流逐渐增大
19.在图所示的振荡电路中，先给电容器充电，再将开关置于左端，第一个周期内经过电流计的电流随时间变化的关系如图。下列说法正确的是( )
A. 时间内，电容器电荷量增大
B. 时间内，磁场能增大
C. 时间内，电流减小，为放电阶段
D. 时刻，电场能最大，电容器下极板带正电
三、填空题：本大题共3小题，共12分。
20.如图所示为某收音机接收电路，其电感，为了接收在真空中波长为的电磁波，其电容应调到 。
21.自从年麦克斯韦预言电磁波的存在，人们的生活已经与电磁波密不可分．不同频率的电磁波被应用于生活的各个领域．例如：我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为，家用所使用的电磁波频率约为则信号与北斗导航信号叠加时，________填“能”或“不能”产生干涉现象；当信号穿越墙壁进入另一个房间后，其波长________，原因是________．
22.将电感器、电容器与电池、单刀双掷开关、电压传感器按如图所示电路连接，把开关置于，先给电容器充电。电容器充电完毕后将开关置于组成振荡回路，计算机记录到如图所示的电压变化，由图可知，开关置于以后：回路中________时电场能最大，______时磁场能最大。
四、简答题：本大题共1小题，共3分。
23.智能手机，是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的手机类型的总称。目前智能手机的发展趋势是充分加入了人工智能、等多项专利技术，使智能手机成为了用途最为广泛的专利产品。阅读材料，回答下列问题。
按照电磁波的从小到大排列，依次为：射线、射线、______、可见光、红外线、无线电波等。传感器的主要作用是把非电学量转换为______。
关于电磁场和电磁波的正确说法是______。
A.变化的电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场
B.电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C.电磁波传播速度总是
D.电磁波是一种物质，而且是横波
无线电波是通过振荡电路产生的，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在减小，则该时刻______。
A.电容器下极板带正电，上极板带负电
B.电容器上极板带正电，下极板带负电
C.电场能正在向磁场能转化
D.电容器两端的电压正在减小
手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈原线圈两端接上正弦式交变电压后，就会在邻近的受电线圈副线圈中产生感应电动势，最终实现为手机电池充电。则关于受电线圈副线圈中产生的感应电动势情况，下列说法正确的是______。
A.受电线圈副线圈中的感应电动势恒定不变
B.受电线圈副线圈中的感应电动势大小不变、极性不断变化
C.受电线圈副线圈中的感应电动势极性不变、大小不断变化
D.受电线圈副线圈中的感应电动势周期性变化
给手机充电首先从的电源通过变压器得到有效值为的交流电压。如果变压器的初级线圈为匝，次级线圈有______匝。当输入电压减少时，输出电压为______，输入电压的改变量与输出电压改变量之比为______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，如果电场不变化，不会产生磁场，同理，磁场不变化，不会产生电场，故A错误．
、均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，故BC错误．
D、振荡的电场在周围空间一定产生同频率振荡的磁场，故D正确．
故选：．
2.【答案】
【解析】A、由电路知，电容器正在充电，电流在减小，磁场能转化为电场能，故A错误。
、电容器的带电量在增大，根据，知电容器两极板间的电压正在增大，故B正确，C错误。
D、充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，故D错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】根据及可得，则知增大电容器的电容可以增大发射电磁波的波长；由可知，减小电容器两极板间的距离、增大两极板的正对面积都可以增大电容器电容，选项B正确。
4.【答案】
【解析】将低频声音信号从接收到的无线电信号中还原出来，称为解调，选项A错误；
使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，选项B正确；
转换电视频道，选择电视节目，称为调谐，选项C错误；
均匀变化的电场产生恒定的磁场，选项D错误。
5.【答案】
【解析】解：、蓝牙通信用的电磁波不在可见光频率范围内，不是光信号，故A错误；
B、蓝牙通信比手机通信的电磁波频率高，由知，蓝牙通信的波长短，故B正确；
C、由前面分析知，蓝牙通信的波长短，更不容易发生明显的衍射现象，故C错误；
D、蓝牙通信和手机通信使用的都是电磁波，在真空中传播速度相同，即均为，故D错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】A、可见光的波长大约在之间，波长远小于毫米波的波长，根据可知可见光的频率远大于毫米波的频率，故A错误；
B、毫米波的波长远小于前车的长度，不能发生明显衍射现象，故B错误；
C、反射不会改变波速，毫米波是电磁波，在空气中的传播速度接近光速，故C错误；
D、一切电磁波在真空中的传播速度都是光速，毫米波是电磁波，其在真空中的传播速度等于光速，故D正确。
7.【答案】
【解析】磁共振方式的原理与声音的共振原理相同，排列好振动频率相同的音叉，一个音叉发声，其他音叉也会发声；同样，当“振动”频率相同的线圈排列在磁场中时，可将电能从一个线圈传输到另一个线圈，类似于无线电发射与接收环节中的调谐；
故ABD错误，C正确。
8.【答案】
【解析】变化的磁场能够在周围的空间产生电场，变化的电场能够在周围的空间产生磁场，不需要闭合线圈与电容器，不需要介质，这种现象可以在真空中发生，选项A、B错误
均匀变化的磁场产生稳定的电场，稳定的电场不会产生磁场均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场不会产生电场，则甲、乙两图不一定能产生持续的电磁波，项错误
电磁波是横波，而且是一种真实存在的物质，项正确。
9.【答案】
【解析】A.时刻电流为零，振荡电路中的磁场能为，电场能最大，电容器所带电量不为零，故A错误；
B.由图乙可知，振荡电流的周期变大，根据，可知自感系数增大时周期变大，而车辆驶入车位时自感系数增大，所以可判断汽车正驶入停车位，故B错误；
C.时刻电流最大，振荡电路中的磁场能最大，故C错误；
D.过程，电流逐渐减小，线圈中磁场能在减小，电容器正在充电，电容器带电量增大，故D正确。
10.【答案】
【解析】根据图乙可知，内电流减小，磁场能减小，电场能增大，回路中磁场能逐渐转化为电场能，A错误根据图乙可知，内电流增大，磁场能增大，电场能减小，回路中电场能逐渐转化为磁场能，B错误内电流减小，磁场能减小，电场能增大，回路中磁场能逐渐转化为电场能，时刻电场能最大，C错误回路振荡电流的频率为，根据平行板电容器电容的决定式有，储罐内的液面高度升高时，介电常数增大，电容增大，则回路振荡电流的频率将变小，D正确．
11.【答案】
【解析】无线电波的波长长，易发生干涉、衍射现象，选项A正确；
紫外线的频率比可见光高，选项B错误；
射线和射线的波长比较短，穿透能力比较强，选项C正确；
任何物体都能辐射红外线，选项D错误。
12.【答案】
【解析】电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，声波是机械波，它的传播需要介质，选项A正确。
电磁波在真空中的传播速度最大，由空气进入水中时，电磁波速度减小，而声波从空气进入水中时传播速度变大，选项B正确。
根据，由空气进入水中，电磁波波速变小，频率不变，波长变短；声波速度变大，频率不变，波长变长，选项C正确。
电磁波在介质中的传播速度，与介质有关，也与频率有关，在同一种介质中，频率越大，波速越小，选项D错误。
13.【答案】
【解析】内电容器充电，选项 A正确内电容器放电，该电路中的电流值不断变大，选项 B错误时刻，电容器两端的电压最大，电场能最大，选项D正确时刻，电路中的电流为零，磁场能为零，选项C错误故选AD。
14.【答案】
【解析】A.由线圈电流产生磁场的方向，结合右手螺旋定则，可知流过电流计的电流方向向左，故A正确；
由电容器极板间的场强的方向，可知电容器上极板带正电，结合电流方向，可知电容器正在充电，电容器的电荷量正在增大，两板间的电压、电场强度都在增大，故B错误，D正确；
C.由振荡电路的规律可知线圈中的电流正在减小，线圈中的磁感应强度正在减小，故C错误。
故选AD。
15.【答案】
【解析】A.根据电磁波谱中、的位置可知，光的波长较大，频率较小，故 A正确
B.真空中各种色光的速度都为，故B错误
C.双缝干涉的条纹间距为，光的波长较大，因此条纹间距也较大，故C正确
D.对于同一个狭缝，波长越长的光，衍射现象越明显，故 D错误。
16.【答案】
【解析】随着科技的发展，越来越多的手机用户选择使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。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， 甲、乙波的频率都比可见光的频率小，甲、乙波都是横波，都能在真空中传播。
故选AC。
17.【答案】
【解析】A.从 图像可知， 时间内，电容器的电荷量在减少，故电容器的电场能在减少，线圈中的磁场能在增加，故A错误；
B.从 图像可知， ， 两时刻电容器的电荷量最大，电路中电流最小，故B正确；
C.根据电磁波发射的特点可知，要有效地发射电磁波，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，故C错误
D.从 图像可知， 时间内，电容器的电荷量在增大，电容器在充电，电场能增大，故D正确。
故选BD。
18.【答案】
【解析】 振荡电路中，电场能为零时，磁场能达到最大，电路中电流最大，选项C错误；
电容器充电过程，电路中电流逐渐减小，选项D错误；
对于、，首先要明确振荡电路中的电流与单摆振动的速度相对应，它们的变化规律同步，则一个周期内各物理量变化如下表所示设摆球处于最低点时势能为零：
由上表可知，第一组同步变化的是电流、磁场能和速度、动能，第二组同步变化的是电场能和单摆的势能，选项AB正确。
19.【答案】
【解析】时间内，回路中的电流电流正在增大，电容器正在放电，两极板所带电荷量逐渐减少，两极板间的电压正在减小，磁场能增大，故A错误，B正确；
C.到时间内，回路中的电流沿正在减小，电容器正在充电，故C错误；
D.时刻，回路中电流为，振荡电路的磁场能最小，电容器反向充电完毕，电场能最大，电容器下极板带正电，故D正确。
故选：。
20.【答案】
【解析】该电磁波的频率为 那么该电路的固有频率也应调到 由电磁振荡的频率公式得 代入数据得 。
21.【答案】不能；不变；电磁波穿墙后能量会减小，但波的频率不会改变，同时传播的速度也不会改变，故波长不变。
【解析】只有频率相同的两列光才能发生干涉，信号不会在北斗导航信号叠加时，产生明显的干涉现象；
当信号穿越墙壁进入另一个房间后能量会减小，但波的频率不会改变，同时传播的速度也不变，故波长不变。
故答案为：不能；不变；电磁波穿越墙壁后能量会减小，但波的频率不会改变，同时传播的速度也不变，故波长不变。
22.【答案】；
【解析】根据电磁振荡知识可知，电容器两极板间电荷量最多时，电场能最大，根据知，即两板间电势差最大时，电场能最大；电路中电流最大，即两板间电势差为时，磁场能最大。结合图像知，时电场能最大，时的磁场能最大。
23.【答案】紫外线 电学量 ：
【解析】电磁波按波长从小到大的顺序是：射线、射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波等；
传感器的主要作用是把非电学量转换为电学量；
、变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场，故A错误；
B、电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，故B正确；
C、电磁波只有在真空中传播速度才是，故C错误；
D、电磁波本身就是一种物质，它传播不需要介质，而且它是一种横波，电场方向、磁场方向与传播方向是互相垂直的横波，故D正确。
故选：。
、电流正在减小，说明电容器在放电，所以电容器上极板带正电，下极板带负电，故A错误，B正确；
C、电容器正在放电，所以能量由电场能向磁场能转化，故C正确；
D、由于电容器正在不断放电，所以所带电荷量不断减少，根据可知，电容器两端电压正在减小，故D正确。
故选：。
由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，所以受电线圈中感应电流仍是正弦交流电，即受电线圈副线圈中的感应电动势周期性变化。故B正确，ACD错误；
故选：。
原线圈电压有效值
根据变压器的原理得：：：
代入数据解得：匝
输入电压的改变量与输出电压改变量之比为：：：：
当输入电压减少时，输出电压减少，输出电压为。
故答案为：紫外线，电学量；
；
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，，：。
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