新教材 人教版高中物理选择性必修第二册第四章电磁振荡与电磁波 课时练习题及章末测验 含解析

第四章电磁振荡与电磁波

1.电磁振荡............................................................-1-

2.电磁场与电磁波.......................................................-5-

3.无线电波的发射和接收................................................-8-

4.电磁波谱...........................................................-11-

章末综合测验...........................................................-14-

1.电磁振荡

一、单项选择题

1.如图所示是振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图像，规定顺时针方向

为电流的正方向，则在小〜上时间内，电容器C的极板上所带电荷量及其变化情况是（）

A.上极板带正电，且电荷量逐渐增加

B.上极板带正电，且电荷量逐渐减小

C.下极板带正电，且电荷量逐渐增加

1）.下极板带正电，且电荷量逐渐减小

2.在/C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.自感上和电容「都增大一倍

B.自感人增大一倍，电容，减小一半

C.自感上减小一半，电容，增大一倍

D.自感£和电容C都减小一半

3.如图所示为一振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化的规律图像，由图可

知（）

A.力।到友时间内，电容器在充电

B.勿到〃时间内，电路中电流在变大

C.。时刻，电路中的磁场能最小

D.益时亥IJ,电路中的电场能最大

4.如图所示，/为电阻不计的自感线圈，已知电路的周期为7,开关S先闭合一段

时间.S断开时开始计时，当•时O，/内部磁感应强度的方向和电容器极板间电场强度的

方向分别为（）

A.向下、向下B.向上、

C.向上、向上D.向下、向上

二、多项选择题

5.£6■振荡电路中电容器两端的电压〃随时间t变化的关系如图所示，贝M）

A.在心时刻，电路中的电流最大

B.在友时刻，电路的磁场能最大

C.从上至力3时刻，电路的电场能不断增大

D.从友至0时刻，电容器带的电荷量不断增多

6.振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（）

A.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电

B.若电容器正在充电，则电容器下极板带正电

C.若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大

D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大

7.要提高/C振荡电路发射电磁波的本领，下列措施可行的是（）

A.减小发射电磁波的波长

B.增大回路中自感线圈的自感系数

C.增大振荡回路中电容器两极板间的距离

I）.增大振荡回路中电容器两极板的正对面积

8.一个振荡电路中，线圈的自感系数为乙电容器的电容为G从电容器上电压达

到最大值次开始计时，则有（）

A.至少经过口麻磁场能达到最大

B.至少经过1而；磁场能达到最大

c.在为无时间内，电路中的平均电流为羽

D.在会便时间内，电容器放出的电荷量为必

答案及解析

1.解析：〜上时间内，电流为负且增大，说明该过程是放电的过程，可知电容器上极

板带正电，且其所带电荷量逐渐减小，B正确.

答案：B

2.解析：根据振荡电路频率公式/'=汽展可知，当心、C都减小一半时，/1增大一

倍，故选项D正确.

答案：D

3.解析：在到友时间内，电容器极板上的电荷量不断减小，说明电容器在不断放电,

故A错误；在0到G时间内，电容器极板上的电荷量不断增加，说明电容器在不断充电，此

时电路中的电流在减小，故B错误；在力时刻，电容器极板上的电荷量最大，说明电容器充

电完毕，电路中无电流，则磁场能最小，故C正确；在友时刻，电容器极板上的电荷量等于0,

说明电容器放电完毕，电路中电流最大，磁场能最大，电场能最小，故D错误.

答案：C

4.解析：开关S闭合时，由于自感线圈电阻不计，故电容器两端的电压为零，电容器

不带电，当开关S断开时，由于线圈的自感作用，电流不能立即减小为零，电容器开始充电,

3T

上极板带正电，当1=寸时，电容器开始放电，此时电场方向向下；线圈中电流由上向下，由

O

右手螺旋定则可知，磁场方向向上，故选B.

答案：B

5.解析：在。时刻电路中电容器两端的电压最大，故两极板之间的电场最强，电场能

最大，根据能量守恒可知此时磁场能最小，故在小时刻电路中的电流为0,故A错误；在fe

时刻电路中电容器两端的电压为0,两极板之间的电场强度为0,故电场能为0,根据能量守

恒可知此时磁场能最大，故B正确；从友至上时刻，电容器两端的电压逐渐增大，故两极板

之间的电场逐渐增强，则电路的电场能不断增大，故C正确：从打至£,时刻，电容器两端的

电压逐渐减小，根据0=绻可知电容器带的电荷量不断减小，故D错误.

答案：BC

6.解析：该题考查各物理量发生变化的判断方法，由电流产生的磁场方向和安培定则

可判断振荡电流方向，由于题目中未标明电容器两极板带电情况，可分两种情况讨论.（D若

该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电阶段，电流增大，磁场增强，则C项正

确，A项错误；（2）若该时刻电容器下极板带正电，可知电容器处于充电状态，电流在减小，

则B项正确；由楞次定律可判定D项正确.

答案：BCD

7.解析：要提高ZC振荡电路辐射电磁波的本领，就是要产生波长比原来短些的电磁波,

]

即使产生电磁波的频率变高，根据振荡频率公式f=可知需要减小电容器的电容,

2n

£9

或减小自感线圈的自感系数，故A正确，B错误；根据电容器电容的决定式。=有7增大

振荡回路中电容器两极板间的距离，则电容器的电容减小，故C正确；增大振荡回路中电容

器两极板的正对面积，则电容器的电容增大，故D错误.

答案：AC

8.解析："振荡电路的周期T=2五版,电容器上电压达到最大时，开始放电，经虫Z?

时间，放电结束，此时电容器所带电荷量为零，电路中的电流最大，磁场最强，磁场能最大，

故A错误，B正确.因为0=戊/,所以电容器放出的电荷量绍，由丁=?可知，1=-^-

tJIf—

故C、D正确.

答案：BCD

2.电磁场与电磁波

一、单项选择题

1.下列关于电磁波的说法正确的是（）

A.做简谐运动的电荷可以在周围的空间产生电磁波

B.电磁波不具有能量

C.麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在

D.只要有电场和磁场，就能产生电磁波

2.根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是（）

A.变化的电场一定产生变化的磁场

B.均匀变化的磁场一定产生均匀变化的电场

C.恒定的电场产生恒定的磁场

D.振荡电场产生同频率的振荡磁场

3.一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，如图所示，当磁感应

强度均匀增加时，此粒子（）

A.动能不变

B.动能增加

C.动能减小

D.都可能

4.下列关于机械波和电磁波的说法中正确的是（）

A.电磁波和机械波都能产生干涉、衍射和多普勒效应现象

B.波源停止振动，机械波立即停止传播，电磁波能继续传播

C.机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波速保持不变

D.机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波长保持不变

5.抗击新型冠状病毒肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了

武汉实景24小时直播，通过5G超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况,

全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”.5G是“第五代移动通信技术”的简称,

其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率.5G信号一般采用3.3X10"〜6XIO-Hz频

段的无线电波，而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88X109〜2.64X10'Hz,则

（）

A.5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快

B.5G信号是横波，4G信号是纵波

C.空间中的5G信号和4G信号会产生干涉现象

I）.5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站

二、多项选择题

6.某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是（）

A.沿46方向磁场在迅速减弱

B.沿方向磁场在迅速增强

C.沿以方向磁场在迅速增强

D.沿的方向磁场在迅速减弱

7.对于电磁波和机械波，下列说法正确的是（）

A.电磁波和声波都是纵波

B.由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大

C.电磁波是横波，机械波可以是纵波

D.机械波的传播速度由介质决定，而电磁波在介质中的传播速度，不仅与介质有关，

而且与电磁波的频率有关

8.如图所示是一个水平放置的玻璃圆环形小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度处处相同,

现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得初速度的，与此同

时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃小槽内径所对应的圆面，磁感应强度大小跟时间成正比，

其方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，那么（）

A.小球受到的向心力大小不变

B.小球受到的向心力大小不断增加

C.洛伦兹力对小球做了正功

D.小球受到的磁场力逐渐变大

答案及解析

1.解析：根据麦克斯韦的电磁场理论可知，做简谐运动的电荷会在空间产生变化的电

磁场，变化的电磁场在空间传播，形成电磁波，故A正确；电磁波能够传播能量，说明电磁

波具有能量，故B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，故C错误；恒定电场和恒定磁场不能产生电磁波，故D错误.

答案：A

2.解析：根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场一定产生磁场，但产生的磁场不一定

变化，A错误；变化的磁场一定产生电场，但是产生的电场不一定是变化的，均匀变化的磁场

产生的是恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，B错误；恒定的电场不会产

生磁场，恒定的磁场也不会产生电场，C错误；振荡电场会产生同频率的振荡磁场，D正确.

答案：D

3.解析：磁感应强度均匀增强，产生恒定电场，由楞次定律知感应磁场方向垂直纸面

向外，产生的感应电场为逆时针方向，带正电粒子的运动方向和电场方向相同，电场力对粒

子做正功，粒子动能增加，B项正确.

答案：B

4.解析：干涉、衍射和多普勒现象是波特有的现象，电磁波和机械波都能产生干涉、

衍射和多普勒现象，A正确；如果机械波波源停止振动，在介质中传播的机械波仍将继续传播,

B错误；机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波速发生变化，频率不变，根据

可知，波长改变，C、D错误.

答案:A

5.解析：任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故5G信号与4G信号所用的无线

电波在真空中的传播速度相同，故A错误；5G信号与4G信号都是电磁波，为横波，故B错误;

5G信号和4G信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故C错误；5G信号的频率更高，则波

长更小，故5G信号更不容易发生明显的衍射现象，因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过

障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故D正确.

答案：D

6.解析：根据电磁感应理论，闭合回路中磁通量变化时，闭合回路产生感应电流，该

电流方向可用楞次定律和安培定则判断，其中感应电流的方向和电场线方向一致，选项A、C

正确.

答案：AC

7.解析：电磁波是横波，而机械波中有些波是横波，有些波是纵波.机械波的传播速

度由介质决定，而电磁波在介质中的传播速度不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关.电

磁波由空气进入水中时的传播速度变小；声波由空气进入水中时，传播速度变大.故选项B、

C、D正确.

答案：BCD

8.解析：由麦克斯韦的电磁场理论和楞次定律知，当6增加时，将产生一个与的同向

2

的电场，因小球带正电，故电场对小球做正功，其速率随时间增大，向心力的大小J也随之

r

增大，故A项错误，B项正确；因8随时间增大，/也随时间增大，故所受洛伦兹力g仍也增

大，故D项正确；因洛伦兹力对运动电荷不做功，故C项错误.

答案:BD

3.无线电波的发射和接收

基础巩固

1.转换电视频道，选择电视节目，称为（）

A.调谐B.调制

C.调频D.调幅

画转换频道是为了使电视的接收电路的频率与某电台的频率相同,产生电谐振，故为调谐，

选项A正确。

|答案上

2.（多选）关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是（）

A.必须对信号进行调制

B.必须使信号产生电谐振

C.必须把传输信号加到高频电流上

D.必须使用开放回路

眄电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制,用开放电路发射;为了有效地向

外发射电磁波，必须把传输信号加到高频电流上，选项A、C、D正确。而产生电谐振的过程是

在接收电路，选项B错误。

|答案|CD

3.简单的、比较有效的电磁波的发射装置，至少应具备以下电路中的（）

①调谐电路②调制电路③高频振荡电路©F放振荡电路

A.①②③B.②③④

C.①④D.①②@

画比较有效地发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路。调制电

路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去,高频振荡电路能产生高频电磁波，

开放振荡电路能把电磁波发送得更远。而调谐电路是在接收端需要的电路。故选项B正确。

|答案|B

4.如果收音机调谐电路是采用改变电容的方式来改变回路固有频率。当接收的电磁波的最长

波长是最短波长的3倍时,则电容的最大电容与最小电容之比为（）

A.371B.9/1

C.1/3D.1/9

函调谐电路固有频率f—=,当接收电磁波的频率为/•时,调谐电路发生电谐振,接收电磁

波的波长4-=c・2nV,可见A与厂成正比，因为"；所以O.X/Gin-9:

1,选项B正确。

|答案B

5.（多选）下列关于无线电广播的叙述正确的是（）

A.发射无线电广播信号必须采用调频方式

B.发射无线电广播信号必须进行调制

C.接收无线电广播信号必须进行调谐

D.接收到无线电广播信号必须进行解调才能由扬声器播放

画发射无线电广播信号必须经过调制,可以采用调频,也可以采用调幅,所以选项A错误,B正

确;接收无线电广播信号必须经过调谐,也就是选台，选项C正确；由于无线电波中有高频信号，

所以要经过解调将低频信号检出来,才能由扬声器播放,选项D正确。

答案|BCD

6.（多选）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声音信号加载到高频信号上去

B.调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去

C.调制器的作用可以是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声音信号变成高频信号,再放大后直接发射出去

画调制器的作用是把低频声音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。由于

低频信号不利于直接从天线发射,所以需要将低频信号加载到高频信号上去，选项A、B、C正

确,D错误。

|答案|ABC

能力提升

L（多选）用一平行板电容器和一个线圈组成振荡电路,要减小电磁波的发射频率,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.增大电容器两极板的正对面积

画由可知,要减小f,就必须增大平行板电容器的电容C或电感L-由仁一可知，

要增大C,就必须减小电容器两极板间的距离或增大电容器两极板的正对面积或在电容器两极

板间加入电介质，故选项B、D正确。

|答案|BD

2.如图是收音机的接收电路,其电感为L=\^mH,为了接收波长为500m的电磁波,其电容器C

应调到O

画|该电磁波的频率为/-=-=^HZ^X105HZ

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七一代入数据得

答案卜.04M0、F

3.一台收音机的接收频率范围从/；=2.2MHz到E=22MHz;设这台收音机能接收的相应波长范

围从九到九,调谐电容器的相应电容变化范围从G到G,那么波长之比和电容之比分别为多

少？

画由c="可得A=,故==二=三=3；由-可得故

1------12।Z.Z14xV4工,‘

二=(1)、(到若。

答案|10：1100：1

4.有波长分别为290m、397m、566m的无线电波同时传向收音机的接收天线，当把收音机的

调谐电路的频率调到756kHz时，

(1州那种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强？

(2)如果想接收到波长为290m的无线电波,应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些还

是旋出一些？

丽(D根据公式4•，

得*Hz=1034kHz

2-=2芷Hz=756kHz

z39；

石30kIIz

3M

所以波长为397m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最强。

(2)要接收波长为290m的无线电波,应增大调谐电路的固有频率,可以减小电容C或电感

L,因此,应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。

匿圉见解析

4.电磁波谱

一、单项选择题

1.根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率范围互相交错重叠，且波长顺序由短

到长的排列是()

A.微波、红外线、紫外线

B.y射线、X射线、紫外线

C.紫外线、红外线、无线电波

D.紫外线、X射线、y射线

2.据科学家预测，太阳风暴的破坏力远超过“卡特里娜”飓风.太阳风暴袭击地球时，

不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层.臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能

吸收太阳辐射中（）

A.波长较短的可见光

B.波长较短的紫外线

C.波长较长的可见光

D.波长较长的红外线

3.一种电磁波入射到半径为1mm的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波

谱的哪个区域（）

A.可见光B.7射线

C.无线电波D.紫外线

4.新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨

长城.志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外

线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航.红外线和紫外线相比较（）

A.红外线的光子能量比紫外线的大

B.真空中红外线的波长比紫外线的长

C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大

D.红外线能发生偏振现象，而紫外线不能

5.我们的生活已经离不开电磁波，如：GPS定位系统使用频率为10.23MHz（lMHz=10s

Hz）的电磁波，手机工作时使用频率为800~1900MHz的电磁波，家用5GWi-Fi使用频率

约为5725MHz的电磁波，地铁行李安检时使用频率为102Hz的电磁波.关于这四种电磁波

的说法正确的是（）

A.家用5GWi-Fi使用的电磁波的衍射现象最明显

B.GPS定位系统使用的电磁波的能量最强

C.地铁行李安检时使用的电磁波具有较强的穿透本领

D.手机工作时使用的电磁波是纵波，不能产生偏振现象

6.红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来监控地面物体的状况.地球大气

中的水蒸气（也0）、二氧化碳（C0J能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某

些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收.如图甲、乙所示分别为水蒸

气和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感卫星大

致能够接收到的波长范围为（）

A.2.5〜3.5umB.4〜4.5um

C.5~7ymD.8~13um

二、多项选择题

7.下列说法符合实际的是（）

A.医院里常用X射线对病房和手术室消毒

B.医院里常用紫外线对病房和手术室消毒

C.在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力

I）.在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力

8.关于紫外线的作用和特性，下列说法正确的是（）

A.一切物体都在不停地辐射紫外线

B.紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具较高能量，可以破坏细胞核中的物质

C.紫外线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官

D.紫外线具有荧光作用

答案及解析

1.解析：题目给出了两个要求，一是频率范围相互交错重叠，需要各组中的电磁波在

电磁波谱中是相邻的，二是波长由短到长，故B项正确.

答案：B

2.解析：臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上

的动植物起保护作用，故正确的选项是B.

答案：B

3.解析：一种波发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸跟其波长差不多或比其

波长还要短.电磁波中的无线电波波长大于1mm,红外线波长小于1mm,可见光、紫外线、

丫射线的波长更短，所以只有无线电波符合条件.

答案：C

4.解析：根据电磁波谱可知，红外线的频率小于紫外线的频率，真空中红外线的波长

大于紫外线的波长，由光子能量公式可知，红外线光子能量小于紫外线光子能量，选项A错

误，B正确：真空中任何光的传播速度都相等，所以真空中红外线的传播速度等于紫外线的传

播速度，选项C错误；由于光是横波，都能够发生偏振现象，所以红外线和紫外线都能够发

生偏振现象，选项D错误.

答案：B

5.解析：家用5GWi-Fi使用的电磁波的频率较高，所以其波长较短，故其衍射现象

不明显，故A错误；GPS定位系统使用的电磁波比家用5GWi-Fi使用的电磁波的频率要低，

根据电磁波的频率越高，能量越大，可知GPS定位系统使用的电磁波的能量不是最强的，故B

错误；地铁行李安检时使用频率为10用Hz的电磁波，频率非常高，这种电磁波具有较强的穿

透本领，故C正确；手机工作时使用的电磁波均为横波，能产生偏振现象，故D错误.

答案：C

6.解析：由题图可知，8-13nm波段的红外线，水蒸气和二氧化碳几乎均不吸收，故

选D.

答案：D

7.解析：紫外线具有杀菌、消毒的作用，X射线穿透能力较强，因此医院里常用紫外线

对病房和手术室进行消毒，用X射线透视人体；在人造地球卫星上对地球进行拍摄利用了红

外线的衍射能力较强、容易透过云雾烟尘的特性，所以正确选项为B、D.

答案：BD

8.解析：一切物体都在不停地辐射红外线，而不是紫外线，A错误；紫外线能够杀菌消

毒是因为紫外线具有较高能量，足以破坏细胞核中的物质，B正确；Y射线具有较强的穿透

能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官，故C错误；紫外线具有荧光作用，D正确.

答案：BD

章末综合测验

时间：90分钟满分：100分

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分）

1.关于电磁波的发射与接收，下列说法正确的是（）

A.调频与调幅都是用载波发送信号，原理相同，无本质区别

B.解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程

C.调谐就是将接收电路的振幅调至与载波的振幅相同

D.由调谐电路接收的感应电流，再经过解调、放大，通过耳机才可以听到声音

2.振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，贝11（）

A.若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由a向。

B.若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电

C.若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带负电

D.若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向。

3.无线电广播的中波段波长范围为187〜560m,为了避免邻近电台的干扰，两个电台

的频率范围至少要相差10,Hz,则此波段中最多能容纳的电台数约为（）

A.500个B.187个

C.100个D.20个

4.下列说法中正确的是（）

A.遥控器发出的红外线波长和医院给病人做的脑部CT中的X射线波长相同

B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的

C.麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在

D.红外线最显著的作用是荧光效应，紫外线最显著的作用是热效应

5.如图所示为手机信号屏蔽器.手机信号屏蔽器主要针对各类考场、加油站、军事重

地等禁止使用手机的场所.手机工作时，是在一定频率范围内，手机和基站通过无线电波联

系起来，完成数据的传输.针对这种通信原理，手机信号屏蔽器在工作过程中以一定的速度

从手机通信所使用的频率的底端向高端扫描，在扫描过程中向手机发送一定频率的电磁波信

号，使手机不能与基站建立正常的联系，从而对手机形成干扰.对于手机信号屏蔽器的工作

过程，下列说法中正确的是（）

A.手机信号屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的

B.手机信号屏蔽器是利用电磁感应的原理来工作的

C.手机信号屏蔽器工作时能阻止基站发出的电磁波传播到限制场所内

D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的

6.如图画出了一个/C振荡电路中的电流变化图线，根据图线可判断（）

A.G时刻电感线圈两端电压最大

B.上时刻电容器两极板间电压为零

C.△时刻电路中只有电场能

D.力时刻电容器带电荷量为零

7.如图所示，我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志

着我国雷达研究又创新的里程碑.米波雷达发射无线电波的波长在1〜10m范围内，则对

该无线电波的判断正确的是（）

A.米波的频率比厘米波频率高

B.和机械波一样须靠介质传播

C.同光波一样会发生反射现象

D.不可能产生干涉和衍射现象

8.利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问

题.IC卡内部有一个由电感线圈上和电容器C构成的AC振荡电路，公交卡上的读卡机向外发

射某一特定频率的电磁波.刷卡时，IC卡内的线圈Z中产生感应电流，给电容器，充电，达

到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输.下列说法正确的是（）

A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池

B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作

C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈/中不会产生感应电流

D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分）

9.在运行的火车车厢里，你若打开收音机是不能听清声音的，你若打移动电话，是丝

毫不受影响的，收音机、手机都是靠无线电传递信号的，所不同的是，收音机利用的无线电

信号频率低，手机利用的无线电信号频率高，下列说法正确的是（）

A.低频无线电信号传播的速度小，追不上火车

B.低频无线电信号传播的速度大，已经超过了火车

C.高频无线电信号衍射能力差，穿透能力强，可以进入火车车厢

D.低频无线电信号衍射能力强，穿透能力弱，不能进入火车车厢

10.为了方便交通出行出现了一种新型共享单车，如图甲所示，这种单车外观结构简单,

没有链条，但单车质量比普通自行车大，达到了25kg.如图乙所示，单车的车锁内集成了嵌

入式芯片、GP$模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的具体位置，实现防盗.同时手机app

上有定位系统，也能随时了解单车的实时位置：手机还可以通过扫描二维码自动开锁，关锁

后app就显示计时、计价等信息.此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位

和自动开锁等过程中的用电.根据以上信息可知下列说法正确的是（）

A.该单车比普通自行车运动状态更容易改变

B.该单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位的

C.该单车是利用电磁感应原理实现充电的

D.该单车和手机之间是利用电磁波传递信息的

11.在电磁波的发射过程中，用一平行板电容器。和一个线圈/组成振荡电路，要

增大发射电磁波的波长，下列调节正确的是（）

A.增大电容器两极板间的距离

B.增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯

C.把电容器的动片适当旋出一些

D.把电容器的动片适当旋进一些

12.高精度全息穿透成像探测仪利用电磁波穿透非金属介质，探测内部微小隐蔽物体并

对物体成像，具有分辨率高、体积小、辐射少等特点，应用领域比超声波更广.关于电磁波

和超声波，下列说法正确的是（）

A.电磁波和超声波均能发生偏振现象

B.电磁波和超声波均能传递能量和信息

C.电磁波和超声波均能发生干涉和衍射现象

D.电磁波和超声波均需依赖于介质才能传播

三、非选择题(本题共6小题，共60分)

13.(6分)某电台发射频率为500kHz的无线电波，发射功率为10kW.在距电台20km

的地方接收到该电波，该电波的波长为,在此处，每平方米的面积上每秒钟可接收

到该电波的能量为...

14.(8分)目前电能都是通过电网采用有线方式传输的，人们一直梦想能无线传输电能，

梦想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池.现在，一个科学研窕小组在实验室中取得

了可喜的进展，也许，人类的这一梦想不久就能实现.

(1)实现无线传输能量，涉及能量的、传播和接收.

(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但

一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波.

A.在传输中很多能量被吸收

B.在传播中易受山脉阻隔

C.向各个方向传输能量

D.传输能量易造成电磁污染

(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率尸和它到天线塔的距

离A相关，实验测得?和4的部分数据如下表：

A/m1245X10

PN1600400100y2516

①上表中的X—,y—.

②根据表中的数据可归纳出产和"之间的数值关系式为.

(4)为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内

点亮了灯泡.如图所示，实验测得，接在乙线圈上的用电器获得的电能为输入甲线圈电能的

35%.

甲乙

①若用该装置给充电功率为10W的电池充电，则损失的功率为________W.

②若把甲线圈接入电压为220V的电源，测得该线圈中的电流为0.195A.这时，接在

乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为W.

(5)由于在传输过程中能量利用率过低，无线传输电能还处于实验阶段，为早日告别电

线，实现无线传输电能的工业化，还需要解决一系列问题，请提出至少两个问题.

15.（9分）电感线圈的电流在At=0.2s内的变化为A/=lA,线圈产生的感应电动

势为6=18mV,由该线圈和一电容器组成的振荡电路所辐射的无线电波的波长为36km,求

电容器的电容.（感应电动势后与电感/的关系式为£=柒）

16.（14分）如图所示，线圈人的自感系数为25mH,电阻为零，电容器。的电容为40nF,

灯泡D的规格是“4V,2W”.开关S闭合后，灯光正常发光，S断开后，振荡电路中产生

振荡电流.若从S断开开始计时，求：

CD

Il--0-|

（1）当t="|"X107S时，电容器的右极板带何种电荷；

（2）当£=31X10-3S时，ZC振荡电路中的电流是多少.

17.（14分）实验室里有一水平放置的平行板电容器，其电容C=1uF.在两极板带有一

定电荷时，发现一带电粉尘恰好静止在两极板间.手头上还有一个自感系数人=0.1mH的电

感器，现连成如图所示电路，重力加速度为&试分析以下两个问题.

L

S-

（1）从S闭合时开始计时，经过nX10-Ss时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？

⑵当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大?

18.（9分）在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热点地区的记者通过同步通信卫

星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果两个手持卫星电话的人通

过同步通信卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？（己知地球

的质量〃为6.OXI。，'kg,地球半径"为6.4X10"m,引力常量G为6.67义1。-“N•m?•kg-

答案及解析

1.解析：调频改变的是载波的频率，调幅改变的是载波的振幅，两者原理不同，选项A

错误；解调是接收电磁波过程中的步骤，选项B错误；调谐是将接收电路的固有频率调至与

载波的频率相同，选项C错误；由调谐电路接收的感应电流，要再经过解调（调制的逆过程）、

放大，通过耳机才可以听到声音，选项D正确.

答案：D

2.解析：由安培定则可知，电流方向由人到a；若磁场正在减弱，可知电容器处于充电

状态，电场能正在增大，电流方向由人到a,所以电容器下极板带正电，上极板带负电，故A

错误，B正确；若磁场正在增强，可知电容器处于放电状态，电场能正在减小，电流方向由6

到a,所以电容器上极板带正电，故C、D错误.

答案：B

3.解析：由公式4=E知/'=4，其中0=3义10'm/s.当小=187m时，fi=l.60X106

1人

,Q6m1.60X10"-0.536X10"人人,,

Hz；九=560m时，6=0.536X10"Hz."=-^r=-------------------个=106个，比较

一下选项，应选C选项.

答案：C

4.解析：红外线波长一定大于X射线波长，故A错误；电磁波是由周期性变化的电场

或磁场产生的，故B错误；根据物理学史的内容可知，麦克斯韦预言了空间存在电磁波，赫

兹用实验证实了电磁波的存在，故C正确；紫外线最显著的作用是荧光效应，红外线最显著

的作用是热效应，故D错误.

答案：C

5.解析：手机信号屏蔽器是利用屏蔽器发出的信号去干扰手机接收从基站传过来的信

号，从而起到屏蔽作用.因此手机信号屏蔽器通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的，故A、

B、C错误，D正确.

答案：D

6.解析：由图像分析可知，计时开始时，电容器两极板带电荷量最大，电流为零，电

容器开始放电，根据电流随时间的变化规律，可以画出q-t图像（在图中用虚线表示）.由

图像分析可知，心时刻，电容器带电荷量为零，电压为零，电场能为零，故D项正确，A、C

两项错误；友时刻电容器带电荷量夕最大，两极板间电压最大，B项错误.

答案：D

7.解析：从名称上可判断，米波的波长大于厘米波的波长，由波长与频率、波速关系

式才=］可知，米波的频率小于厘米波的频率，选项A错误.无线电波是电磁波，可以在真空

中传播，选项B错误.无线电波同光波一样会发生反射现象，可以产生干涉和衍射现象，选

项C正确，D错误.

答案：C

8.解析：读卡机发射的电磁波，被IC卡内部的£。振荡电路接收，使IC卡充电，因此

IC卡的能量源于读卡机发射的电磁波，故A项错误；仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡

内的ZC振荡电路的固有频率相等时，才发生电谐振，IC卡才能有效工作，故B项正确；若读

卡机发射的电磁波偏离该特定频率，根据法拉第电磁感应定律，线圈/中仍会产生感应电流,

故C项错误；由题意知，IC卡内的线圈/中产生感应电流，给电容器C充电，达到一定电压

后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，故D项错误.

答案：B

9.解析：无线电信号在空气中的波速约等于光速，它的波长越长，穿透能力越弱，衍

射能力越强.C、D两项正确.

答案：CD

10.解析：物体的质量越大运动状态越难改变，故A错误；单车某个时刻的准确位置信

息是借助通信卫星定位的，故B正确：单车在运动过程中通过电磁感应将机械能转化为电能

从而实现充电，故C正确；单车和手机之间没有电路连接，是利用电磁波传递信息的，故D

正确.

答案：BCD

11.解析：根据c=/F和/'=「、=可知，要增大发射电磁波的波长，就要增大人与C

eS-

的乘积.根据可知，若要增大电容，可以减小极板间的距离、增加极板正对面积、

4式kd

插入电介质.若要增大自感系数，可以增大线圈的匝数，在线圈中加铁芯等，故A、C错误，

BD正确.