人教版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波1 电磁振荡单元测试一课一练

第四章 电磁振荡和电磁波 能力提高卷（B卷）

高二物理·全解全析

1．C

【解析】A．奥斯特发现了电流的磁效应，首先揭示了电与磁的关系，故A 错误；

B．密立根通过油膜法粗略测出了分子直径，故B 错误；

C．伽利略通过理想斜面实验，说明了物体运动不需要力来维持，故C 正确；

D．预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，故D 错误。

故选C。

2．A

【解析】A．由图可知，电容右极板带正电，负极板带负电。由磁场方向可知电流方向为由负极板流向正极板。故电容正在充电，电容器电压增大，自感线圈两端电压与电容器两端电压相等，线圈的自感电动势增大，磁场能减小，电场能增大，震荡电流正在减小，故A正确、BC错误；

D．当储罐内的液面高度升高时，两板间充入的电介质增多，电容增大，根据LC震荡周期

可知回路的振荡周期变大，故振荡频率减小，故D错误。

故选A。

【点睛】掌握LC振荡电路的基本原理及规律。

3．B

【解析】A．米波是无线电波，传波无需介质，故A错误；

B．米波也是一种波，会发生反射现象，故B正确；

C．真空中，米波的传播速度也是光速，故C错误；

D．无线电波也有粒子性，只是粒子性比较不明显，故D错误。

故选B。

4．D

【解析】ABC．在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；通过图示电流方向，电容器在充电，则电容器上极板带负电，下极板带正电。ABC错误；

D．由得

电容器上的电荷量增大，电容器两极板间电压正在增大。D正确。

故选D。

5．B

【解析】A．图甲中，开关S断开前，电感线圈几乎将灯泡短路，灯泡不发光；开关S断开瞬间，电感线圈产生感应电动势给灯泡供电，灯泡发光，随着电感线圈的磁场能减小，感应电流减小，灯泡熄灭，所以开关S断开瞬间，灯泡一定会突然闪亮一下，A正确，不符合题意；

B．图乙中，FAST射电望远镜发射的电磁波的波长比无线电波的短得多，B错误，符合题意；

C．图丙中，农林喷灌装置能够一边喷水一边旋转是利用了反冲原理，C正确，不符合题意；

D．图丁中，用一蹄形磁铁接近正在旋转的铜盘，铜盘中产生感应电流，很快静止下来是利用了电磁阻尼，D正确，不符合题意。

故选B。

6．A

【解析】A．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究，故A正确；

B．麦克斯韦依据电磁场理论预言了电磁波的存在，赫兹通过实验给予了证明，故B错误；

C．卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型，故C错误；

D．贝克勒尔发现了天然放射现象，揭示了原子核具有复杂的结构，没有提出原子核是由质子和中子组成的，故D错误。

故选A。

7．B

【解析】A．微波几乎没有热效应，微波炉加热食物是食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，从而温度升高，A错误；

B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，B正确；

C．洛伦兹通过实验发现磁场对运动电荷有力的作用，安培提出了分子电流假说，C错误；

D．麦克斯韦建立了经典电磁理论，并预言了电磁波的存在；赫兹通过实验证实了电磁波的存在，D错误。

故选B。

8．D

【解析】根据电磁波谱按照波长由长到短排序上述电磁波为：无线电波＞红外线＞可见光＞紫外线。

故选D。

9．AC

【解析】AB．信息载体为电磁波，电磁波的传播速度约为，A正确，B错误；

CD．光在传播过程中频率保持不变，C正确，D错误。

故选AC。

10．AB

【解析】A．图甲中导线环平行于纸面，当通有沿顺时针方向的电流时，由右手定则可知小磁针N极应垂直纸面向纸内转动，故A正确；

B．图乙所示“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的是无线电波，故B正确；

C．图丙中当磁铁插入线圈时电流表的指针将会偏转，拔出时线圈中磁通量也会发生变化，电流表的指针也会偏转，故C错误；

D．图丁所示，库仑利用该扭秤装置发现真空中两个静止点电荷之间的作用规律，故D错误。

故选AB。

11．BD

【解析】LC振荡电路的周期为

当增大LC振荡电路的固有频率，可减小周期大小。

A．其他条件不变，仅增大电容器的电容，由以上分析可知，增大了LC振荡电路的周期，则LC振荡电路的频率减小，A错误；

B．其他条件不变，仅减小电容器的电容，由以上分析可知，减小了LC振荡电路的周期，则LC振荡电路的频率增大，B正确；

C．其他条件不变，仅增大线圈的电感，由以上分析可知，增大了LC振荡电路的周期，则LC振荡电路的频率减小，C错误；

D．其他条件不变，仅减小线圈的电感，由以上分析可知，减小了LC振荡电路的周期，则LC振荡电路的频率增大，D正确。

故选BD。

12．AD

【解析】A．梳子带电后，摇动梳子，电荷发生移动形成变化的电流，变化的电流产生变化的磁场，从而形成电磁波，故A正确；

B．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故B错误；

C．电磁波产生后，可以沿任意方向传播，故C错误；

D．电磁波在真空中的传播速度等于光速，在空气中的传播速度约为，故D正确。

故选AD。

13．     发射  （1分）   C  （1分）   8   （1分）  64  （1分）    （1分）        （1分） 15  （1分）   仪器体积过大，对人体有伤害、传输距离太短等（1分）

【解析】（1[1]无线传输能量主要涉及能量的发射、传播和接收。

（2）[2]电磁波在传播过程中向各个方向传输的能量是均等的，因此在实际应用中受到限制。

C正确。

（3）[3]由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为

当时

即表中

[4] 由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为

所以当时，求得，因此表中

[5] 由表格中所提供数据可以判断出P和R之间的数值关系为

（4）[6]设输入甲线圈的功率为，乙线圈中用电器获得的功率为，由题意

则损失的功率

[7]由

可知，甲线圈的电功率

乙线圈中用电器获得的功率

因此灯泡的功率

（5）[8]因为在无线传输过程中，电磁波向各个方向的传播是均等的，无法有效地控制方向，为了更多地接收到电磁波，就需要接收仪器和发射点相距不能太远，且接收器要有很大的体积。同时，向空间辐射较多的电磁波对人体有伤害。

14．     电磁波  （1分）   相同  （2分）   发光   （1分）  电磁波（2分）

【解析】[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。

15．

【解析】根据题意，由公式可得，该载波的波长为

（4分）

代入数据解得

（4分）

16．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析

【解析】（1）收音机是用调谐LC电路，改变调谐电容，就可以对不同的射频实现共振（谐振）原理接收电磁波信号，通过一个金属体或线圈（也就是天线）将感应到的电磁波转换为电信号，再通过电路的变换和放大，送到扬声器即可发出声音。（4分）

（2）进入电梯后电磁波信号被屏蔽了，声音会变得断断续续。（4分）

（3）当发生闪电时，由于电流的迅速变化在空间激起了电磁波，从而干扰收音机接收信号，即会听到嘈杂声。（4分）

17．（1）见解析；（2）远离雷达方向，

【解析】（1）电磁波在传播时遇到导体会使导体中产生感应电流，所以导体可用来接收电磁波，这就是雷达接收电磁波的原理。（2分）

（2）由屏幕上显示的波形可以看出，反射波滞后于发射波的时间越来越长，说明飞机离信号源的距离越来越远，飞机向远离雷达方向运动；

从雷达发出第一个电磁波起开始计时，经被飞机接收，故飞机第一次接收电磁波时与雷达距离

（1分）

第二个电磁波从发出至返回，经T+ΔT时间，飞机第二次接收电磁波时与雷达距离

（1分）

飞机从接收第一个电磁波到接收第二个电磁波内前进了，接收第一个电磁波时刻为，接收第二个电磁波时刻为

（2分）

所以接收第一个和第二个电磁波的时间间隔为

（2分）

故飞机速度为

（2分）

解得

（2分）

18．(1)6.28×10－4 s　(2)减小　充电过程

【解析】(1)由LC振荡电路的周期公式可得

T＝2π＝2×3.14× s＝6.28×10－4 s(3分)

(2)因为t＝9.0×10－3 s≈14.33T，(3分)

而＜0.33T＜，

由电磁振荡的周期性知，当t＝9.0×10－3 s时，LC电路中的电磁振荡正在第二个的变化过程中．

t＝0时，电容器上电压最大，极板上电荷量最大，电路中电流为零，电路中电流随时间的变化规律如图所示：第一个内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个内，电容器被反向充电，电流由最大减小至零．(4分)

显然，在t＝9.0×10－3 s时，即在第二个内，线圈中的电流在减小，电容器正处在反向充电过程中．(6分)