2026年人教版高中物理选择性必修第二册第4章检测试卷及答案

这是一份2026年人教版高中物理选择性必修第二册第4章检测试卷及答案，共7页。
第四章检测卷(时间:60分钟　满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.以下关于电磁场理论和电磁波的有关说法正确的是(　　)A.变化的电场周围一定产生电磁波B.电磁波由真空进入某种介质传播时,波长会变短C.麦克斯韦预言了电磁波的存在,法拉第用实验验证了电磁波的存在D.电磁波是纵波2.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3.关于麦克斯韦的电磁场理论,下列说法正确的是(　　)A.稳定的电场产生稳定的磁场B.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C.变化的电场产生的磁场一定是变化的D.振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的4.LC电路中电容器中的电荷量随时间变化的图像如图所示,在1×10-6~2×10-6 s内,关于电容器的充、放电过程及产生的电磁波的波长,正确的结论是(　　)A.充电过程,波长为1 200 mB.充电过程,波长为1 500 mC.放电过程,波长为1 200 mD.放电过程,波长为1 500 m5.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构成的电路中产生周期T=2πLC的振荡电流。当罐中的液面上升时(　　)A.电容器的电容减小B.电容器的电容不变C.LC电路的振荡频率减小D.LC电路的振荡频率增大6.关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是(　　)A.手机4G和5G信号都是纵波B.电磁波可以传递信息,声波也能传递信息C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)7.关于可见光,下列说法正确的是(　　)A.可见光中的红光比紫光的频率低B.可见光不属于电磁波C.可见光波长越长,越容易发生明显衍射D.可见光从空气进入水中后,其频率不变,但是波长变短8.下图为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图像,由图可知(　　)A.在t1时刻,电路中的磁场能最小B.从t1到t2,电路中的电流不断减小C.从t2到t3,电容器不断充电D.在t4时刻,电容器的电场能最小9.关于调制器的作用,下列说法正确的是(　　)A.调制器的作用是把低频信号加载到高频信号上去B.调制器可以把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去C.调制器可以把低频信号的信息加载到高频信号的频率上去D.调制器的作用是将低频信号变成高频信号,再放大后直接发射出去三、非选择题(本题共5小题,共52分)10.(12分)通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图如图所示,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的导电芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管作为电介质,电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连,组成LC振荡电路,根据其振荡频率的高低(用与该电路相连的频率计显示)就可知道容器内液面位置的高低。如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了,则液面　　　　(选填“升高”或“降低”)。容器内的导电液体与大地相连,若某一时刻线圈内磁场方向向右,且正在增强,则此时导电芯柱的电势正在　　　　(选填“升高”或“降低”)。 11.(8分)LC振荡电路的振荡频率f为30 kHz,若将电路中平行板电容器两极板间的距离增大到原来的1.44倍,该振荡电路辐射的电磁波的波长是多少?12.(10分)LC振荡电路电容器的电容为3×10-5 μF,线圈的自感系数为3 mH,它与开放电路耦合后。(1)求发射出去的电磁波的频率。(2)求发射出去的电磁波的波长。13.(8分)某居住地位于某山脉的一边A处,山脉的另一边P处建有一无线电波发射站。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3.0×108 m/s。(1)该中波和微波的波长各是多少?(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的?(3)哪种波接收效果好?14.(14分)某高速公路自动测速仪装置如甲图所示,雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波,每次发射时间为10-6 s,相邻两次发射时间间隔为t,当雷达向汽车发射无线电波时,在显示屏上呈现一个尖形波;在收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现第二个尖形波。根据两个波的距离,可以计算出汽车距雷达的距离,根据自动打下的纸带(如图乙所示),可求出车速。请根据t1、t2、t、c求出汽车车速表达式。标准答案一、单选题1.答案:B2.答案:D解析: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。故选项D正确,A、B、C错误。3.答案:D解析:麦克斯韦的电磁场理论要点如下:变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场),若磁场(电场)的变化是均匀的,产生的电场(磁场)是稳定的;若磁场(电场)的变化是振荡的,产生的电场(磁场)也是振荡的。由此可判定选项D正确。4.答案:A5.答案:C解析:当罐中液面上升时,相当于插入的电介质变多,电容器两极板间的相对介电常数变大,则电容器的电容C增大,根据T=2πLC可知,LC电路的振荡周期T增大,又f=1T,所以振荡频率减小,选项C正确,A、B、D错误。6.答案:B解析:手机4G和5G信号都是电磁波,电磁波是横波,选项A错误;电磁波和声波都可以传递信息,选项B正确;太阳光中的可见光是电磁波,电磁波的传播速度约为3×108 m/s,“B超”中的超声波是声波,常温下,在空气中的速度大约为340 m/s,选项C错误;遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线频率不同,波速相同,根据c=λf可知波长不同,选项D错误。二、多选题7.答案:ACD解析:根据可见光的频率排列顺序可知,可见光中的红光比紫光的频率低,选项A正确。可见光属于电磁波,能在真空中传播,选项B错误。可见光波长越长,越容易发生明显衍射,选项C正确。可见光从空气进入水中后,其频率不变,波速变小,根据λ=vf可知,波长变短,选项D正确。8.答案:ACD解析:由题图可以看出t1时刻,电容器极板上的电荷量最大,则电路中的电流为零,磁场能为零,磁场能最小,选项A正确。从t1到t2,电容器极板上的电荷量减小,电路中电流增大,选项B错误。从t2到t3,电容器极板上的电荷量增大,电容器不断充电,选项C正确。在t4时刻,电容器极板上的电荷量为零,电容器的电场能为零,选项D正确。9.答案:ABC解析:调制器的作用是把低频信号加载到高频振荡信号上去,如果高频信号的振幅随低频信号的变化而变化,则是调幅;如果高频信号的频率随低频信号的变化而变化,则是调频。选项A、B、C正确,D错误。三、非选择题10.答案:降低　升高解析:根据频率公式f=12πLC可知,若使振荡频率变大,则电容C减小;由C=εrS4πkd可知,若使电容减小,则正对面积S减小,即液面降低。线圈内磁场方向向右且增强,则电流沿顺时针方向增大,是放电过程;导电芯柱所带负电正逐渐减少,其电势是负值,两极板的电势差逐渐减小,所以导电芯柱的电势正在升高。11.解:因为LC电路的振荡频率为f=12πLC而C=εrS4πkd所以f'f=CC'=d'd=1.2所以该振荡电路辐射的电磁波的波长为λ=cf'=c1.2f=3×1081.2×30×103 m=8.3×103 m=8.3 km。12.解:LC振荡电路与开放电路耦合后,振荡电路中产生的高频振荡电流通过两个电路线圈间的互感作用,使开放电路中也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电路中激发出无线电波,向四周发射,所以发射出电磁波的频率就等于LC振荡电路中电磁振荡的频率。(1)发射出去的电磁波的频率f=12πLC=12π3×10-3×3×10-5×10-6 Hz=531 kHz。(2)发射出去的电磁波的波长λ=cf=3.0×108531×103 m=566 m。13解:(1)由λ=cf知,λ1=750 m,λ2=0.75 m。(2)无线电波绕过山脉到达A处,发生了衍射现象。(3)频率为400 kHz的中波接收效果更好,因为它的波长较长,衍射现象更明显。14.解:第1次测量时汽车距雷达的距离s1=ct12第二次测量时汽车距雷达的距离s2=ct22两次发射时间间隔为t,由于光速远大于车速,可忽略在一个脉冲的往返时间内汽车位置的移动,则汽车车速v=st=s1-s2t=c(t1-t2)2t。