【备战2022】高考物理选择题专题强化训练:电磁场 电磁波 电磁波的周期、频率、波长和波速
展开【备战2022】高考物理选择题专题强化训练:电磁场 电磁波 电磁波的周期、频率、波长和波速 一、单项选择题(共16小题;共64分)1. 当电磁波的频率增加时,它在真空中的速度将 A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 以上都不对 2. 在真空中传播的所有电磁波均具有相同的量是 A. 波长 B. 波速 C. 能量 D. 频率 3. 下列关于电磁波的说法中正确的是 A. 均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B. 磁波在真空和介质中传播速度相同 C. 只有电场和磁场,就能产生电磁波 D. 电磁波在同种介质中只能沿直线传播 4. 下列说法中正确的是 A. 电磁波由真空进入介质,频率不变,速度变大 B. 均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 C. 均匀变化的磁场一定不能产生均匀变化的电场 D. 声波和电磁波都可在真空中传播 5. 一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波,打开收音机后盖,在磁棒上能看到两组线圈,其中一组是细线密绕匝数多的线圈,另一组是粗线疏绕匝数少的线圈,由此可以判断 A. 匝数多的电感大,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收中波 B. 匝数多的电感小,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收短波 C. 匝数少的电感小,使调谐电路的固有频率较小,故用于接收短波 D. 匝数少的电感大,使调谐电路的固有频率较大,故用于接收中波 6. 如图所示,闭合开关 S,待电容器充电结束后,再打开开关 S,用绝缘工具使电容器两极板距离稍稍拉开一些,在电容器周围空间 A. 会产生变化的磁场 B. 会产生稳定的磁场 C. 不会产生磁场 D. 会产生振荡的磁场 7. 如图所示电路中,电感线圈的电阻不计,原来开关闭合,从断开开关 S 的瞬间开始计时,以下说法正确的是 A. t=0 时刻,电容器的左板带正电,右板带负电 B. t=π2LC 时刻,线圈 L 的感应电动势最小 C. t=πLC 时刻,通过线圈 L 的电流最大,方向向左 D. t=πLC 时刻,电容器 C 两极板间电压最大 8. 在 LC 振荡电路中,用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍 A. 电感 L 和电容 C 都增大一倍 B. 电感 L 增大一倍,电容 C 减小一半 C. 电感 L 减小一半,电容 C 增大一倍 D. 电感 L 和电容 C 都减小一半 9. 一个电容为 C 的电容器,充电至电压等于 U 以后,与电源断开并通过一个自感系数为 L 的线圈放电。从开始放电到第一次放电完毕的过程中,下列判断错误的是 A. 振荡电流一直在增大 B. 振荡电流先增大后减小 C. 通过电路的平均电流等于 2UπCL D. 磁场能一直在增大 10. 如图所示,L 是不计电阻的电感器,C 是电容器,闭合电键 K,待电路达到稳定状态后,再断开电键 K,LC 电路中将产生电磁振荡。如果规定电感 L 中的电流方向从 a 到 b 为正,断开电键 K 的时刻为 t=0,那么下列四个图中能够正确表示电感中的电流随时间变化规律的是 A. B. C. D. 11. 对处于如图所示时刻的 LC 振荡电路,下列说法中正确的是 A. 电容器正在放电,电场能正转变成磁场能 B. 电容器正在充电,电场能正转变成磁场能 C. 电容器正在放电,磁场能正转变成电场能 D. 电容器正在充电,磁场能正转变成电场能 12. 如图所示电路中,电容器的电容为 C,线圈的自感系数为 L。先将单刀双掷开关 S 拨向 a,待电路稳定后再将开关 S 拨向 b,则电容器从开始放电到放完电所经历的时间为 A. 3π2LC B. π2LC C. πLC D. 2πLC 13. 如图所示是 LC 振荡电路中振荡电流与时间的关系图线,若电容器开始放电的时刻为 t=0,则下列说法中正确的是 A. 在 t=0 时,线圈中的磁场能最小 B. 在 t=1 s 时,电容器中电场能最大 C. 在 2∼3 s 时间内,电容器充电,磁场能向电场能转化 D. 在 3∼4 s 时间内,电容器放电,电场能向磁场能转化 14. 在 LC 振荡电路中,用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍 A. 自感 L 和电容 C 都增大一倍 B. 自感 L 增大一倍,电容 C 减小一半 C. 自感 L 减小一半,电容 C 增大一倍 D. 自感 L 和电容 C 都减小一半 15. 在 LC 回路中发生电磁振荡时,以下说法正确的是 A. 电容器的某一极板,从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止,这一段时间为一个周期 B. 当电容器放电完毕瞬间,回路中的电流为零 C. 提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大 D. 要提高振荡频率,可减小电容器极板间的正对面积 16. 如图所示,LC 振荡电路中电容器的电容为 C,线圈的自感系数为 L,电容器在图示时刻的电荷量为 Q。若图示时刻电容器正在放电,至放电完毕所需时间为 13πLC;若图示时刻电容器正在充电,则充电至最大电荷量的时间为 A. 12πLC B. 13πLC C. 16πLC D. 23πLC 二、双项选择题(共10小题;共40分)17. 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,与是否有闭合电路无关 B. 周期性变化的磁场产生同频率的变化电场 C. 变化的电场利变化的磁场相互关联,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 18. 下列说法中正确的是 A. 所有电磁波都能发生干涉现象 B. 光是一种电磁波 C. 任何电磁波在同一介质中的传播速度都相同 D. 同一电磁波在不同介质中的传播速度都相同 19. 下列说法中正确的是 。 A. 感生电场是由变化的磁场激发而产生的 B. 恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场 C. 感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手螺旋定则来判定 D. 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 20. 在 LC 振荡电路中,电容器充电完毕的瞬间,下列判断中正确的是 A. 电场能向磁场能的转化刚好完毕 B. 磁场能向电场能的转化刚好完毕 C. 电路中的电流达到最大值 D. 电路中电流为零 21. 要提高 LC 振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施是 A. 增大电容器极板间距 B. 使振荡电容器的正对面积足够大 C. 尽可能使电场和磁场分散开 D. 增加回路中的电容和电感 22. 在图中,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正以速率 v0 沿逆时针方向(俯视)匀速转动。若在此空间突然加上竖直向上、磁感应强度 B 随时间成正比例增加的变化磁场,设小球运动过程中的电荷量不变,那么 A. 小球对玻璃环的压力一定不断增大 B. 小球受到的磁场力一定不断增大 C. 小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动 D. 磁场力一直对小球不做功 23. 关于麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是 A. 在赫兹发现电磁波的实验基础上,麦克斯韦提出了完整的电磁场理论 B. 只要空间某处有变化的电场或磁场,就会在其周围产生电磁场,形成电磁波 C. 变化的电场周围空间产生磁场 D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹第一个用实验证明了电磁波的存在 24. 关于电磁波,下列说法中正确的是 A. 非均匀周期性变化的电场和磁场互相激发,将产生由近及远传播的电磁波 B. 电磁波需要有介质才能传播 C. 产生电磁波的电磁振荡一旦停止,电磁波随之消失 D. 电磁波具有能量,电磁波的传播过程中能量随电磁波向外传播 25. 下列说法中正确的是 A. 电磁波只能在真空中传播 B. 麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 C. 电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波 D. 频率为 750 kHz 的电磁波在真空中传播时,其波长为 400 m 26. 关于 LC 振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是 A. 电荷量最大时,线圈中振荡电流也最大 B. 电荷量为零时,线圈中振荡电流最大 C. 电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能 D. 电荷量减少的过程中,电路中的磁场能转化为电场能 三、多项选择题(共4小题;共16分)27. 下列说法正确的是 A. 变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合电路无关 B. 恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场 C. 稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场 D. 均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场 28. 如图所示为 LC 电路中电容器两极板上的电压 u 随时间 t 变化的图象,由图可知 A. 在 t1 时刻,电路中的磁场能最小 B. 从 t1 到 t2,电路中的电流不断变小 C. 从 t2 到 t3,电容器极板上的带电荷量增多 D. 在 t4 时刻,电容器中的电场能最小 29. LC 回路发生电磁振荡时,振荡周期为 T。若从电容器开始放电取作 t=0,则 A. 5T4 和 7T4 两个时刻,回路中电流最大,方向相反 B. 3T2 和 2T 两个时刻,电容器所带电荷量均达到最大值且电性相同 C. 5T4 和 3T2 时间内,回路中电流减小,电容器所带电荷量增加 D. 3T2 和 7T4 时间内,电场能向磁场能转化 30. 如图为 LC 振荡电路中电容器极板上的电量 q 随时间 t 变化的图线,由图可知 A. 在 t1 时刻,电路中的磁场能最小 B. 从 t1 到 t2 电路中电流值不断变小 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答案第一部分1. C2. B3. A4. C5. A【解析】根据密绕匝数多的线圈电感大,疏绕匝数少的线圈电感小,可排除B、D选项;根据 f=12πLC 知,电感越大,回路固有频率越小,可排除C选项;根据 c=fλ,频率越小,波长越大,可知A选项是正确的。6. C【解析】两平行板电容器接入直流电源后两极板间的电压等于电源的电动势,断开开关后,电容器所带电荷量不变,由电容器的电容定义式 C=QU 和平行板电容器电容的决定式 C=ɛrS4πkd 可得两板间场强 E=Ud=QCd=4πkQɛrS,当用绝缘工具将两极板距离稍稍拉开一些时,电容器两板间的电场不发生变化,所以不会产生磁场,C正确。7. C【解析】 t=0 时刻,电容器两极板间电压为零,两个极板均不带电,A错误。t=π2LC=T4 时电容器充电完毕,此时电流为零但变化最快,线圈 L 的感应电动势最大,B错误。t=πLC=T2 时电容器放电完毕,通过线圈 L 的电流最大,方向向左,两极板间电压为零,故C对,D错。8. D【解析】 LC 振荡电路的频率 f=12πLC,当自感系数 L 和电容 C 都减小一半时,振荡频率恰好增大一倍。9. C【解析】由电磁振荡的知识可知,在放电过程中电流逐渐增大,磁场能逐渐增大,放电完毕时电流最大,故B选项错误,A、D选项正确。电容器开始时的电荷量 q=CU,第一次放电完毕的时间为 T4,T=2πLC,所以平均电流 I=qΔt=2UπCL,故C选项正确。10. B【解析】电键闭合时,电流从 a 流向 b 为正,当断开电键后,电感器与电容器构成一振荡电略,随后形成振荡电流,根据振荡电流的规律,可知选项B正确。11. D12. B13. A14. D【解析】据 LC 振荡电路频率公式 f=12πLC,当 L 、 C 都减小一半时,f 增大一倍,故选项D是正确的.15. D【解析】电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间,电容器完成了放电和反向充电过程,时间为半个周期,A错误;电容器放电完毕瞬间,电路中电场能最小,磁场能最大,故电路中的电流最大,B错误;振荡周期仅由电路本身决定,与充电电压等无关,C错误;提高振荡频率,就是减小振荡周期,可通过减小电容器极板正对面积来减小 C,达到增大振荡频率的目的,D正确.16. C【解析】 LC 振荡电路在一个周期内电容器会两次充电、两次放电,每次充电或放电时间均为 14T=12πLC。据题意,电容器电荷量由 Q 减小到零,需时间为 13πLC=16T,说明电容器由最大电荷量放电到 Q 需时间为 14T−16T=112T=16πLC,则由电量 Q 充电至最大电荷量所需时间同样为 16πLC。第二部分17. A, B【解析】变化的磁场在其周围产生电场,当电场中有闭合回路时,回路中有电流,若无闭合回路电场电场仍然存在,A正确。周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,B正确。18. A, B19. A, C【解析】由麦克斯韦电磁理论知A正确,B错误;感生电场的产生也是符合电磁感应原理的,C正确;感生电场的电场线是闭合的,但不一定是沿逆时针方向,故D错误。20. B, D【解析】在 LC 振荡电路中,电容器充电完毕的瞬间,电路中振荡电流为零,电容器两板间电势差最大,磁场能向电场能转化刚好完毕,磁场能为零,电场能最大。21. A, C【解析】要提高 LC 振荡电略辐射电磁波的本领,应从两个方面考虑,一是提高报荡频率,二是使电磁场尽可能地分散开,所以C正确;由 f=12πLC 可知,当增大电容器极板间的距离时,C 变小,f 增大,A正确;使电容器正对面积变大,C 变大,f 变小,B错误;增大回路中的 L 、 C , f 变小,D 也错误。22. C, D23. C, D24. A, D25. C, D【解析】电磁波不仅可以在真空中传播,还可以在介质中传播,选项A错误;麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,选项B错误;电磁场的传播就是电磁波,选项C正确;频率为 750 kHz 的电磁波的波长为:λ=cf=3×108750×103 m=400 m,选项D正确。26. B, C【解析】电容器电荷量最大时,振荡电流为零,A错;电荷量为零时,放电结束,振荡电流最大,B对;电荷量增大时,磁场能转化为电场能,C对;同理可判断D错。第三部分27. A, B, D【解析】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,A正确;电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场),稳定电场不产生磁场,只有变化的电场周围空间才存在对应磁场,故C错,D对;恒定电流周围存在稳定磁场,B对。28. A, C, D【解析】振荡电路中,随振荡电流 i 同步变化的有磁感应强度 B 和磁场能,随电容器上电荷量 q 同步变化的有板间电压 u 、场强 E 和电场能。i 和 q 为同步异变关系,当其中一个变大时,另一个变小;其中一个为零时,另一个达到最大值。在 t1 时刻,电容器板间电压最大,电场能最大,磁场能最小,A正确。从 t1 到 t2,电容器板间电压减小,电容器上带电荷量减小,电路中的电流增大,B错误。从 t2 到 t3,电容器板间电压增大,带电荷量增加,C正确。在 t4 时刻,电容器板间电压为零,场强也为零,电场能最小,D正确。29. A, C, D30. A, C, D【解析】由图中可以看出,在 t1 时刻电容器极板上的电量 q 为最大,电容器中的电场最强。此时电路中的能量全部都是电容器中的电场能,电路中的磁场能为零,选项A正确。从 t1 到 t2 时刻,电量 q 不断减小,这是一个放电的过程,电流逐渐增大,选项B错误。从 t2 到 t3 时刻,电量 q 不断增大,是充电过程,所以选项C正确。t4 时刻电量 q 等于零,此时电容器中的电场能为零,即为最小值,所以选项D正确。
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