2024—2025年高考物理一轮复习电磁振荡与电磁波专练
一、单选题（本大题共6小题）
1．图甲展现了在医院用某频段电磁波进行医学成像诊断的场景，图乙是技术所成的相片。关于该成像技术，下列说法中正确的是（ ）
A．该频段的电磁波属于γ射线
B．可以利用该频段的电磁波进行灭菌消毒
C．可以利用该频段的电磁波制成不需要与身体接触的温度计
D．可以利用该频段的电磁波在车站、机场等地探测箱内的物品
2．下列关于电磁波的说法中不正确的是
A．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
B．常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机
C．天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究
D．遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征
3．已知振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化的曲线如图所示。则（ ）
A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同
B．a、c两时刻电容器里的电场能最大
C．b、d两时刻电路中电流最小，方向相反
D．b、d两时刻磁场能最小
4．使一振荡回路中电容器的带电量最大值增大一倍，其他条件保持不变，则回路的（ ）
A．固有振荡周期增大一倍
B．振荡电压最大值提高一倍
C．振荡电流最大值不变
D．固有频率减小为一半
5．LC振荡电路既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件．如图示为理想LC振荡电路，某时刻电容器中的电场方向向下，且电路中的电流正在增大，下列说法正确的是（ ）
A．电路中的磁场能正在减小 B．电容器两极板间的电势差正在减小
C．电感线圈内部的磁场向下 D．电感的自感电动势正在增大
6．如图所示为振荡电路中电容器的极板所带的电荷量随时间变化的曲线，下列判断正确的是（ ）
A．在b和d时刻，电路中电流最小
B．在时间内，电场能转变为磁场能
C．a和c时刻，电场能为零
D．在和时间内，电容器被充电
二、多选题（本大题共4小题）
7．如图所示为一款地下金属探测仪，探测仪内部结构可简化为线圈与电容器构成的LC振荡电路，当探测仪检测到附近有金属物时，探测仪连接的蜂鸣器会发出声响。如图，已知探测仪中电路里的电流强度正在增加过程中，则下列说法正确的是（ ）
A．电流的方向由D向左流向C
B．此过程是放电过程，且如果此时是放电结束时，线圈的自感电动势最大
C．A极板带正电，AB内电场强度增大
D．如果线圈中插入铁芯，振荡电路的周期变大
8．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波可以传递信息，声波也能传递信息
B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
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
9．(多选)在如图所示的电路中,L是直流电阻可以忽略的电感线圈,闭合开关S,电路稳定后突然断开开关S并开始计时,已知LC振荡电路的振荡周期为T,则在~时间内 ( )
A．电容器在放电
B．电场能转化为磁场能
C．A板所带的负电荷减少
D．L产生的自感电动势减小
10．(多选)如图所示，电源电动势为，内阻为，电阻、电感器及电容器均为理想元件，今将接通一段时间，待电路稳定后突然将断开，下列说法中正确的是( )
A．断开瞬间，LC电路中的电场能最大
B．LC振荡电路的最大电流为
C．该电路辐射的电磁波以光速在真空中传播，而且它的波长与成反比
D．在该振荡电路中，电场能与磁场能振荡的周期为
三、实验题（本大题共2小题）
11．电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线，探究实验小组设计了如图甲所示的实验电路，探究电容器在不同电路中的充放电现象。
（1）第一次探究中先将开关接1，待电路稳定后再接2.探究电容器充电及通过电阻放电的电流规律。
①已知电流从右向左流过电流传感器时，电流为正，则与本次实验相符的I t图像是 。
A． B．
C． D．
②从I t图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究，下列判断正确的是 。
A．若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短
B．若只增大电阻箱R的阻值，I t图像的面积将增大
C．在误差允许的范围内，放电和充电图像的面积应大致相等
（2）第二次探究中，该同学先将开关接1给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究LC振荡电路的电流变化规律。
③探究实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3之后的LC振荡电流的部分图像，如图乙所示，根据图像中记录的坐标信息可知，振荡电路的周期T= s（结果保留两位有效数字）。
④如果使用电动势更大的电源给电容器充电，则LC振荡电路的频率将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
12．如图所示，某同学打开收音机的开关，将调频旋钮调到没有电台的位置。取一节旧的干电池和一根导线，将导线的端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触，会听到收音机发出“咔咔”声。这一现象说明 的电流能够产生 。某同学把手机放在真空罩中，给这个手机打电话，发现能收到信号但听不到手机的铃声，前者说明真空 ；后者说明真空 。
四、解答题（本大题共2小题）
13．如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯D正常发光，现突然断开S，并开始计时，画出反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像（q为正值表示a极板带正电）。
14．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，则：
(1)哪种波长的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大？
(2)调节调谐电路中可变电容器的动片可以改变两极板的正对面积，旋进则正对面积增大，旋出则正对面积减小。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？
参考答案
1．【答案】D
【详解】A．频段的电磁波属于X射线，A错误；
B．紫外线可以进行灭菌消毒，B错误；
C．利用红外线的热辐射可以制成不需要与身体接触的温度计，C错误；
D．利用X射线在车站、机场等地探测箱内的物品，D正确。选D。
2．【答案】A
【详解】A．食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加，不是利用红外线来加热，A错误，符合题意；
B．常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B正确，不符合题意；
C．天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究，C正确，不符合题意；
D．遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，D正确，不符合题意。选A。
3．【答案】B
【详解】AB．LC振荡电路中，电容器充放电时，由于线圈自感作用，使回路中电容器电荷量最大时，回路中电流为零，电容器里的电场能最大，A错误，B正确；
CD．b、d两时刻，电容器电荷量为零，此时回路中电流最大，磁场能最大，并且b、d两时刻充放电过程相反，电流方向就相反，CD错误。选B。
4．【答案】B
【详解】AD．振荡回路的固有周期为，可知频率为，则周期与频率都与回路中电容器的带电量无关，AD错误；
B．电容器的带电量增大一倍，其他条件保持不变，根据，可得，知，振荡电压的最大值提高一倍，B正确；
C．振荡回路中电容器的带电量最大值增大一倍，则电场能增大，电容器放电过程中电流逐渐增大，当电容器电荷量为零时，电流达到最大值，电场能全部转化为了磁场能，因此，振荡电流的最大值变大，C错误。选B。
5．【答案】B
【解析】AB．电路中的电流正在增加，说明线圈中的磁场正在增强，故电路中的磁场能正在增大，电容器的电场能正在减小，电容器正在放电，故电容器两极板间的电势差正在减小，A错误B正确：C，电容器上板带正电，正在放电，回路中电流为逆时针方向，根据右手定则可知电感线圈内部的磁场向上，C错误：D．理想LC振荡电路中自感电动势大小等于电容器电压，故自感电动势也在减小，D错误．故选B．
6．【答案】B
【详解】A．在b、d两时刻，电荷量为零，电场能为零，电流最大，磁场能最大，A错误；
B．在时间内，电荷量减小，电场能转变为磁场能，B正确；
C．a、c时刻，电荷量最大，此时电场能最大，C错误；
D．在时间内，电荷量在增加，电容器被充电，而在时间内，电荷量在减小，电容器在放电，D错误。选B。
7．【答案】AD
【详解】AB．由图中磁场方向根据安培定则可知，该时刻电流的方向由D流向C；电流强度正在增大，则磁场能增大，电场能减小，电容器正在放电，根据振荡电流周期性变化的规律可知电流的变化率正在减小，则该时刻线圈的自感电动势正在减小，所以放电结束时，线圈的自感电动势为零，A正确，B错误；
C．因为电容器放电，且电流的方向由D流向C，所以A极板带正电，AB内电场强度逐渐减小，C错误；
D．如果线圈中插入铁芯，所以其自感系数L增大，根据公式，可知振荡电路的周期变大，D正确。选AD。
8．【答案】AB
【详解】A．电磁波可以传递信息，如电视信号，声波也可以传递信息，如人说话，A正确；
B．手机用电磁波传递信息，人说话发出声波，B正确；
C．太阳光中的可见光是电磁波，在真空中的传播速度约为3 × 108m/s，“B超”中的超声波是声波，常温下，在空气中的速度大约为340m/s，C错误；
D．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，D错误。选AB。
9．【答案】ABD
【解析】闭合开关S，电路稳定后，电感线圈电阻可以忽略，电容器被短路，带电荷量为0，断开开关，电感线圈与电容器构成回路，0～时间内电容器在充电，A板带正电；～时间内电容器在放电，电场能转化为磁场能，A、B正确；放电过程中，A板所带的正电荷减少，电流在不断增大，而电流的变化率减小，L产生的自感电动势减小，C错误，D正确.
10．【答案】BD
【解析】AB．断开瞬间前，由于线圈电阻为零，则电容器两端的电压为零，此时电流最大为，当断开瞬间，磁场能在向电场能转化，导致电容器的电荷量不断增多，因此刚断开时，LC电路中的磁场能也是最大，故A错误，B正确；C．该电路辐射的电磁波以光速c在真空中传播，而且它的波长与频率成反比，故C错误；D．在该振荡电路中，电场能与磁场能振荡的周期为振荡电路周期的一半，即为，故D正确。故选BD
11．【答案】A ；C ；；不变
【详解】（1）[1]第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过R放电，给电容器充电过程中电流从右向左流过传感器，即为正，由于充电后电容器上极板带正电，电容器通过R放电时，电流从左向右流过传感器，即为负；选A。
[2] I t图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小，则放电和充电图像的面积应大致相等，若只增大电阻箱R的阻值，电容器的电荷量不变，I t图像的面积不变，若只增大电阻箱R的阻值，对电流的阻碍作用变大，电容器放电的时间将变长；选C。
（2）[3] 由图乙可知
[4] 由振荡周期，可知，如果使用电动势更大的电源给电容器充电，则LC振荡电路的周期不变，则频率也不变。
12．【答案】时断时续（或变化）；电磁波；能传播电磁波；不能传声
【详解】[1][2]当将导线的一端与电池的一极相连，再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触时，会产生时断时续的电流，即变化的电流，会产生电磁波，电磁波可以被收音机接收，从而发出声音；
[3][4]将手机放在真空罩中，手机仍能收到信号，说明电磁波可以在真空中传播，而听不到声音说明声音不能再真空中传播。
13．【答案】
【详解】开关S处于闭合状态时，电流稳定，又因L电阻可忽略，因此电容器C两极板间电压为0，所带电荷量为0，S断开的瞬间，D灯立即熄灭，L、C组成的振荡电路开始振荡，由于线圈的自感作用，此后的时间内，线圈给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，电流从最大逐渐减为0，而电容器极板上电荷量则由0增为最大，根据电流流向，此时间里，电容器下极板b带正电，所以此时间内，a极板带负电，由0增为最大，则电容器a极板上电荷量q随时间变化的图像
14．【答案】(1)波长为397m的无线电波；(2)旋出一些
【思路点拨】抓住振荡电流最大的条件是解题的关键，再应用解题。
【详解】(1)设波长分别为290m、397m、566m的无线电波的频率分别为、、，根据公式，有，，，所以波长为397m的无线电波在收音机中产生的振荡电流最大。
(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，由公式可知，应使电容C减小，即减小两极板的正对面积，因此应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
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