2026年广东省部编版高中物理选修第4章知识点巩固习题

2026年广东省部编版高中物理选修第4章知识点巩固习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在选修第4章《电磁感应》中，关于法拉第电磁感应定律的表述，下列说法正确的是（）A.导体在磁场中运动一定会产生感应电动势B.感应电动势的大小与穿过回路的磁通量变化率成正比C.感应电流的方向由楞次定律决定，与右手定则无关D.磁通量越大，感应电动势一定越大参考答案：B解析：法拉第电磁感应定律指出，感应电动势的大小等于穿过回路的磁通量变化率，即E=|ΔΦ/Δt|。选项A错误，导体运动若与磁感线平行则无感应电动势；选项B正确，这是定律的核心表述；选项C错误，楞次定律和右手定则均可判断感应电流方向；选项D错误，感应电动势与变化率相关而非磁通量绝对值。2.如图所示，一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生感应电动势的瞬时值为e=εmsinωt。当线圈平面与磁感线平行时，下列说法正确的是（）A.磁通量最大，感应电动势为零B.磁通量为零，感应电动势最大C.磁通量变化率最大，感应电动势为零D.磁通量变化率最小，感应电动势为零参考答案：B解析：当线圈平面与磁感线平行时，磁通量Φ=0，但此时磁通量变化率dΦ/dt达到最大值（即切割速度最大），根据E=BLvsinθ，感应电动势εm=BLvsin90°=BLv，达到最大值。选项A错误，此时磁通量最大但变化率为零；选项C错误，变化率最大时感应电动势最大；选项D错误，变化率不为零。3.在选修第4章《交变电流》中，一个理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在电压有效值为220V的交流电源上，副线圈输出电流有效值为5A，则下列说法正确的是（）A.原线圈输入电流有效值为0.5AB.副线圈输出电压有效值为22VC.变压器输入功率为1100WD.变压器效率与负载电阻无关参考答案：A解析：根据理想变压器公式U1/U2=n1/n2，U2=220V×(1/10)=22V，选项B错误；根据I1/I2=n2/n1，I1=5A×(1/10)=0.5A，选项A正确；输入功率P1=U1I1=220V×0.5A=110W，选项C错误；变压器效率与负载电阻相关，选项D错误。4.在选修第4章《电磁振荡》中，LC振荡电路中，电容器极板电压从最大值下降到零的过程中，下列说法正确的是（）A.电场能向磁场能完全转化B.电流逐渐增大C.磁场能向电场能完全转化D.振荡周期T=2π√(LC)参考答案：B解析：电容器电压下降时，电场能减少，转化为磁场能，但并非完全转化（电流增大时仍有电场能），选项A错误；电流逐渐增大，选项B正确；磁场能部分转化为电场能，选项C错误；振荡周期公式正确，但非本题考点，选项D虽对但非最佳答案。5.在选修第4章《电磁波》中，关于电磁波传播特性的描述，下列说法正确的是（）A.电磁波在真空中传播速度随频率增大而减小B.电磁波需要介质传播，声波不需要介质C.电磁波的能量由振幅决定，与频率无关D.电磁波是横波，电场强度与磁感线相互垂直参考答案：D解析：电磁波在真空中速度恒为3×108m/s，与频率无关，选项A错误；电磁波无需介质，声波需要介质，选项B错误；电磁波能量E=hν，与频率成正比，选项C错误；电磁波为横波，电场与磁感线垂直且均垂直于传播方向，选项D正确。6.在选修第4章《电磁感应》中，一根导线MN以速度v切割磁感线，产生感应电动势ε=BLv。若将导线弯成闭合回路，下列说法正确的是（）A.回路中感应电流方向由M到NB.回路中感应电动势大小仍为BLvC.回路中磁通量变化率为零D.回路中感应电流大小与电阻无关参考答案：B解析：导线弯成闭合回路后，感应电动势仍由切割速度决定，大小为BLv，选项B正确；感应电流方向需根据楞次定律判断，选项A错误；回路中磁通量变化率不为零，选项C错误；感应电流大小I=ε/R，与电阻相关，选项D错误。7.在选修第4章《交变电流》中，一个电阻R接在电压有效值为220V的交流电源上，通过电阻的电流有效值为5A，则下列说法正确的是（）A.电阻消耗的功率为2200WB.电阻两端瞬时电压最大值为220√2VC.电阻发热量与波形无关D.电阻两端电压与电流相位相同参考答案：D解析：电阻消耗功率P=UI=220V×5A=1100W，选项A错误；瞬时电压最大值Um=220√2V，选项B正确但非最佳答案；电阻发热量与波形无关（焦耳定律），选项C正确但非最佳答案；纯阻电路中电压与电流同相位，选项D正确且最符合考点。8.在选修第4章《电磁振荡》中，LC振荡电路中，电容器电荷量从最大值减为零的过程中，下列说法正确的是（）A.电容器电压逐渐增大B.线圈中电流方向不变C.电场能向磁场能完全转化D.振荡周期T=π√(LC)参考答案：C解析：电荷量减为零时，电场能完全转化为磁场能，选项C正确；电容器电压逐渐减小，选项A错误；电流方向随时间变化，选项B错误；振荡周期公式为T=2π√(LC)，选项D错误。9.在选修第4章《电磁波》中，关于电磁波谱的描述，下列说法正确的是（）A.X射线比可见光频率高，波长长B.红外线比紫外线能量高，穿透能力强C.电磁波谱按频率由低到高排列依次为无线电波、可见光、X射线D.电磁波谱中，频率越高，波长越短参考答案：D解析：X射线频率高于可见光，但波长更短，选项A错误；红外线能量低于紫外线，选项B错误；电磁波谱按频率由低到高排列为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，选项C错误；频率越高，波长越短，选项D正确。10.在选修第4章《电磁感应》中，一个金属环在匀强磁场中向右平移，下列说法正确的是（）A.环中产生顺时针方向的感应电流B.环中产生逆时针方向的感应电流C.环中无感应电流产生D.环中感应电流方向与磁场方向无关参考答案：C解析：金属环平移时，穿过环的磁通量不变化，根据法拉第定律，无感应电动势，选项C正确；若环在磁场中转动则会产生感应电流，选项A/B错误；感应电流方向与磁场相关，选项D错误。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在选修第4章《电磁感应》中，一个匝数为N的线圈，磁通量在Δt时间内从Φ1变化到Φ2，产生的平均感应电动势为__________。参考答案：N(Φ2-Φ1)/Δt解析：根据法拉第电磁感应定律，平均感应电动势ε=NΔΦ/Δt=N(Φ2-Φ1)/Δt。2.在选修第4章《交变电流》中，一个理想变压器原副线圈匝数比为n1:n2，原线圈接在电压有效值为U1的交流电源上，副线圈输出电压有效值为U2，则U1/U2=__________。参考答案：n1/n2解析：理想变压器电压比等于匝数比，即U1/U2=n1/n2。3.在选修第4章《电磁振荡》中，LC振荡电路中，电容器电荷量最大时，电场能最大，此时线圈中电流为__________。参考答案：零解析：电荷量最大时，电容器电压最大，线圈中无电流。4.在选修第4章《电磁波》中，电磁波在真空中传播速度为__________m/s。参考答案：3×108解析：电磁波在真空中速度为3×108m/s。5.在选修第4章《电磁感应》中，一个长度为L的导线以速度v切割磁感线，产生的感应电动势ε=BLv，若导线与磁感线夹角为θ，则ε=__________。参考答案：BLvsinθ解析：感应电动势与切割速度在磁感线方向的分量成正比，ε=BLvsinθ。6.在选修第4章《交变电流》中，一个电阻R接在电压有效值为U的交流电源上，通过电阻的电流有效值为I，则电阻消耗的功率P=__________。参考答案：UI解析：电阻消耗功率P=UI=IR²。7.在选修第4章《电磁振荡》中，LC振荡电路中，振荡周期T与电感L和电容C的关系为__________。参考答案：2π√(LC)解析：振荡周期T=2π√(LC)。8.在选修第4章《电磁波》中，电磁波的能量由其__________决定，频率越高，能量越__________。参考答案：频率；大解析：电磁波能量E=hν，频率越高，能量越大。9.在选修第4章《电磁感应》中，一个线圈在磁场中转动产生感应电动势e=εmsinωt，当e=εm/2时，磁通量变化率dΦ/dt=__________。参考答案：εm/(2ω)解析：e=εmsinωt，当e=εm/2时，sinωt=1/2，ωt=π/6，dΦ/dt=εm/(ωt)=εm/(2ω)。10.在选修第4章《交变电流》中，一个理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在电压有效值为220V的交流电源上，副线圈输出电流有效值为5A，若副线圈电阻为R，则原线圈输入电流有效值为__________。参考答案：2.2A解析：原副线圈功率相等，P1=P2，U1I1=U2I2，I1=U2I2/U1=220V×5A/2200V=2.2A。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在选修第4章《电磁感应》中，导体在磁场中运动时，若运动方向与磁感线平行，则一定产生感应电动势。（×）解析：感应电动势的产生条件是导体与磁感线有相对运动，若平行则无相对运动，不产生感应电动势。2.在选修第4章《交变电流》中，理想变压器的输入功率等于输出功率。（√）解析：理想变压器无能量损失，输入功率等于输出功率。3.在选修第4章《电磁振荡》中，LC振荡电路中，电容器电压最大时，线圈中电流最大。（×）解析：电容器电压最大时，线圈中电流为零。4.在选修第4章《电磁波》中，电磁波在介质中传播速度比在真空中慢。（√）解析：电磁波在介质中传播速度小于在真空中速度。5.在选修第4章《电磁感应》中，感应电流的方向由楞次定律决定，与右手定则无关。（×）解析：楞次定律和右手定则均可判断感应电流方向。6.在选修第4章《交变电流》中，电阻接在交流电源上，电阻发热量与波形无关。（×）解析：电阻发热量与波形无关（焦耳定律），但若波形非正弦则需考虑波形因数。7.在选修第4章《电磁振荡》中，LC振荡电路中，振荡周期T与电感L和电容C无关。（×）解析：振荡周期T=2π√(LC)，与L和C有关。8.在选修第4章《电磁波》中，电磁波是横波，电场强度与磁感线相互垂直。（√）解析：电磁波为横波，电场与磁感线均垂直于传播方向。9.在选修第4章《电磁感应》中，一个线圈在磁场中平移，若穿过线圈的磁通量不变化，则线圈中无感应电流。（√）解析：感应电流的产生条件是磁通量变化，若不变化则无感应电流。10.在选修第4章《交变电流》中，变压器可以改变直流电压。（×）解析：变压器只能改变交流电压，对直流电压无作用。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.在选修第4章《电磁感应》中，简述法拉第电磁感应定律的内容。解答：法拉第电磁感应定律指出，闭合回路中产生的感应电动势的大小，等于穿过该回路磁通量变化率的绝对值，即ε=|ΔΦ/Δt|。2.在选修第4章《交变电流》中，简述理想变压器的原理。解答：理想变压器利用电磁感应原理，通过原副线圈匝数比不同，改变交流电压。原线圈接交流电源时，产生变化的磁通量，使副线圈产生感应电动势，从而改变电压。3.在选修第4章《电磁振荡》中，简述LC振荡电路中能量转化的过程。解答：LC振荡电路中，能量在电场能和磁场能之间转化。电容器放电时，电场能转化为线圈中的磁场能；电容器充电时，磁场能转化为电场能。4.在选修第4章《电磁波》中，简述电磁波的特性。解答：电磁波是横波，由变化的电场和磁场相互激发产生，在真空中传播速度为3×108m/s，频率越高，波长越短。5.在选修第4章《电磁感应》中，简述楞次定律的内容。解答：楞次定律指出，感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。即磁通量增加时，感应电流产生反向磁场；磁通量减小时，感应电流产生同向磁场。6.在选修第4章《交变电流》中，简述交流电的有效值的意义。解答：交流电的有效值是指产生相同热效应的直流电的值。对于正弦交流电，有效值等于最大值的1/√2。7.在选修第4章《电磁振荡》中，简述振荡周期T的影响因素。解答：振荡周期T=2π√(LC)，与电感L和电容C有关，L越大、C越大，周期越长。8.在选修第4章《电磁波》中，简述电磁波谱的组成。解答：电磁波谱按频率由低到高排列依次为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.在选修第4章《电磁感应》中，一个矩形线圈边长为10cm和20cm，以10m/s的速度匀速进入磁感强度为0.5T的匀强磁场中，求线圈进入磁场过程中产生的平均感应电动势。解答：线圈进入磁场时，磁通量变化量ΔΦ=BLS=B×L×W=0.5T×0.2m×0.1m=0.01Wb，平均感应电动势ε=ΔΦ/Δt=0.01Wb/1s=0.01V。2.在选修第4章《交变电流》中，一个理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在电压有效值为220V的交流电源上，副线圈电阻为10Ω，求副线圈中的电流有效值和输出功率。解答：副线圈电压U2=220V×(1/10)=22V，副线圈电流I2=U2/R=22V/10Ω=2.2A，输出功率P2=U2I2=22V×2.2A=48.4W。3.在选修第4章《电磁振荡》中，一个LC振荡电路中，电感L=0.1H，电容C=100μF，求振荡周期和频率。解答：振荡周期T=2π√(LC)=2π√(0.1H×100×10⁻⁶F)=6.28×10⁻³s，频率f=1/T=1/(6.28×10⁻³s)=159.15Hz。4.在选修第4章《电磁波》中，一个电磁波的频率为6×10⁸Hz，求其在真空中的波长。解答：电磁波在真空中的速度v=3×10⁸m/s，波长λ=v/f=3×10⁸m/s/6×10⁸Hz=0.5m。5.在选修第4章《电磁感应》中，一个长度为0.5m的导线以30°角切割磁感线，速度为5m/s，磁感强度为0.8T，求产生的感应电动势。解答：感应电动势ε=BLvsinθ=0.8T×0.5m×5m/s×sin30°=0.8×0.5×5×0.5=1V。6.在选修第4章《交变电流》中，一个电阻R=100Ω接在电压有效值为220V的交流电源上，求电阻消耗的功率和电流有效值。解答：电流有效值I=U/R=220V/100Ω=2.2A，功率P=UI=220V×2.2A=484W。7.在选修第4章《电磁振荡》中，一个LC振荡电路中，电容器电荷量从最大值减为零的过程中，电场能完全转化为磁场能，若电感L=0.2H，求电流的最大值。解答：电场能完全转化为磁场能时，电场能E=1/2CV²，磁场能E=1/2LI²，E=E，1/2CV²=1/2LI²，I=√(CV/L)=√(100×10⁻⁶F×0.2H/0.2H)=0.1A。8.在选修第4章《电磁波》中，一个电磁波的波长为50cm，求其在真空中的频率。解答：电磁波在真空中的速度v=3×10⁸m/s，波长λ=0.5m，频率f=v/λ=3×10⁸m/s/0.5m=6×10⁸Hz。【标准答案及解析】一、单项选择题1.B2.B3.A4.B5.D6.B7.D8.C9.D10.C二、填空题1.N(Φ2-Φ1)/Δt12.n1/n213.零14.3×10815.BLvsinθ2.UI