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专题二十一 电磁振荡与电磁波
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
第I 部分
一、单选题：本题共16 小题，共64 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对4 分，
选错不得分。
1．（2024·河北·三模）下列关于科学技术的运用的说法正确的是（ ）
A．交通警察用监视器测量汽车的速度时不能利用多普勒效应
B．用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射
C．医生利用B 超探测人体内脏的位置，发现可能的病变，其原理是利用了波的衍射
D．雷达是利用超声波来测定物体位置的无线电设备
2．（2024·天津·二模）2024 年3 月，华为小折叠屏PocketS2 手机正式发售。该款手机搭载了麒麟990E 芯
片，支持5G 网络，可以满足用户对于高速网络的需求。5G 网络相比 4G 网络具有更高的数据传输速
率。已知4G 网络通信技术采用1 880 MHz~2635 MHz 频段的无线电波，5G 网络通信技术采用3300
MHz~5000 MHz 频段的无线电波。下列说法正确的是（ ）
A．在真空中， 5G 信号比4G 信号传播速度快
B．5G 信号和4G 信号相遇会发生干涉现象
C．5G 信号属于横波，4G 信号属于纵波
D．5G 信号比4G 信号更难发生明显衍射现象
3．（2020·浙江·高考真题）在抗击新冠病毒的过程中，广泛使用了红外体温计测量体温，如图所示。下列
说法正确的是（ ）
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A．当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线
B．当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线
C．红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的
D．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越大来测体温的
4．（2024·湖北·三模）金属探测仪内部电路可简化为线网与电容器构成的LC 振荡电路，某时刻电流方向
和电容器极板间电场方向如图所示，关于该时刻下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电流正在减小
B．a 点电势比b 点电势低
C．电容器所带电荷量正在减小
D．线圈磁场能正在增大
5．（2024·广东·二模）电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是（ ）
A．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
B．蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
C．盒装牛奶内壁有铝箔，放入微波炉中不能被加热
D．某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调制
6．（2020·北京·高考真题）随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰
富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5 代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络
容载能力，“4G 改变生活，5G 改变社会”。与4G 相比，5G 使用的电磁波（ ）
A．光子能量更大
B．衍射更明显
C．传播速度更大
D．波长更长
7．（2024·江西·一模）如图甲所示，在LC 振荡电路实验中，多次改变电容器的电容C 并测得相应的振荡
电流的周期T，如图乙所示，以C 为横坐标、T2为纵坐标，将测得的数据标示在坐标纸上并用直线拟合数
据，则（ ）
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A．电路中的磁场能最大时，电容器板间电场能最大
B．电容器板间场强增大时，电路中电流正在增大
C．电容器带电量最大时，电路中电流最大
D．可由
图像计算线圈的自感系数
8．（2024·浙江·三模）在图甲的LC 振荡演示电路中，开关先拨到位置“1”，电容器充满电后，在
时
刻开关拨到位置“2”。若电流从传感器的“+”极流入，电流显示为正，图乙为振荡电流随时间变化的图
线，则下面有关说法正确的是（ ）
A．在图乙中A 点时刻电容器上极板带负电
B．在图乙中从
到A 点过程中电容器的电压先增加后减小
C．若电阻R 减小，电流变化如图丙中实线
D．若电阻R 减小，电流变化如图丙中虚线
9．（2024·北京·二模）黑洞是存在于宇宙空间中的一种特殊天体。人们可以通过观测黑洞外的另一个天体
（也称伴星）的光谱来获取信息。如图所示，若伴星绕黑洞沿逆时针方向做匀速圆周运动，伴星的轨道与
地球的视向方向共面。人们在地球上观测到的伴星光谱谱线的波长
，式中
是光源静止时的
谱线波长，c 为光速，v 为伴星在地球视向方向的分速度（以地球的视向方向为正方向）。已知引力常量
G，不考虑宇宙膨胀和黑洞引力导致的谱线波长变化。下列说法正确的是（ ）
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A．观测到伴星光谱谱线的波长
，对应着伴星向远离地球的方向运动
B．观测到伴星光谱谱线波长的最大值，对应着伴星在图中A 位置
C．根据伴星光谱谱线波长变化的周期和最大波长可以估测黑洞的密度
D．根据伴星光谱谱线波长变化的周期和最大波长可以估测伴星运动的半径
10．（2024·黑龙江·模拟预测）下图为理想LC 振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的场强E 的方向
与线圈内的磁感应强度的方向如图所示，M 是电路中的一点。下列说法中正确的是（ ）
A．电路中的磁场能在增大
B．流过M 点的电流方向向右
C．电路中电流正在减小
D．电容器所带电荷量正在减少
11．（2021·浙江·高考真题）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积
接收的微波功率达到
时会引起神经混乱，达到
时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武
器，其发射功率
。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击
的最远距离约为（ ）
A．
B．
C．
D．
12．（2020·天津·高考真题）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
13．（2024·江苏·三模）我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器。植入患者颅
骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号，通过高频载波无线传输给体外仪器。则（ ）
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A．高频载波属于纵波
B．使高频载波随低频神经信号改变的过程属于调制
C．体外接收电路的固有频率与低频神经信号的频率相等
D．体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号
14．（2024·山东·二模）某兴趣小组设计了一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC 振荡电
路，其原理图如图所示。当探测仪检测到金属物体时，金属物体中的涡流会影响原来的电磁场，探测仪检
测到这个变化就会使蜂鸣器发出声响。已知某时刻，该振荡电路的电流方向由a 流向b，且电流强度正在
增强。下列说法正确的是（ ）
A．该时刻电容器上极板带正电荷
B．该时刻线圈的自感电动势在增大
C．若线圈的自感系数增大，振荡电流的频率降低
D．探测仪靠近金属，并保持相对静止时，金属中不会产生涡流
15．（2024·辽宁·二模）如图所示，铯133 原子基态有两个超精细能级，国际计量大会将铯133 原子基态
超精细能级间跃迁对应辐射电磁波的9192631770 个周期所持续的时间定为1 秒。已知可见光波长范围为
400nm~700nm，光速为
，则（ ）
A．秒在国际单位制中是个导出单位
B．该跃迁辐射出的电磁波波长在可见光波长范围内
C．该跃迁辐射出的电磁波频率比可见光的频率低
D．该跃迁辐射出的电磁波在真空中传播比光速小
16．（2024·广东·二模）图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板
构成的电容C 置于储罐中，电容C 可通过开关S 与电感L 或电源相连。当开关从a 拨到b 时，由电感L 与
电容C 构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条
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件下，下列说法正确的是（ ）
A．储罐内的液面高度降低时，LC 回路振荡电流的频率将变小
B．
内电容器放电
C．
内LC 回路中电场能逐渐转化为磁场能
D．该振荡电流的有效值为
二、多选题：本题共9 小题，共36 分。有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，
有选错或不答的得0 分。
17．（2024·浙江·二模）下列说法正确的是（ ）
A．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
B．在LC 振荡电路中，当电流最大时，电容器储存的电场能最小
C．电磁波的波长越长，衍射越明显，有利于电磁波的发射和接收
D．降噪耳机通过发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波来减噪
18．（2023·广东·二模）图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈L 和电容
器C 构成LC 振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测
器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电路如图乙，则
下列有关说法正确的是（ ）
A．t1时刻电容器间的电场强度为最小值
B．t1~t2时间内，电容器处于充电过程
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C．汽车靠近线圈时，振荡电流频率变小
D．从图乙波形可判断汽车正靠近地感线圈
19．（2023·广东·模拟预测）如图（a）所示的LC 振荡电路中，电容器C 极板上的带电量q 随时间t 变化的
规律如图（b）所示，则该振荡电路（ ）
A．
电容器处于放电过程
B．
时磁场能最大
C．增大电容器C 的板间距，则周期会增大
D．
时，电路中电流为零
20．（2024·四川·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．枣园里有很多粗细不同、形状不同的枣树，在枣子成熟的季节，某同学想摇动自家枣园中细高枣
树的树干，把枣子摇下来，用相同的频率摇不同的树干，树干的振动频率一定相同
B．单摆移到太空实验舱中可以用来研究简谐运动的规律
C．声波由空气进入水中时，波长变短
D．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制，调制方法有调幅和调频两种
E．在高速运动的情况下，惯性参考系中的物理规律一定相同
21．（2023·浙江·二模）下列说法正确的是（ ）
A．图甲，大型水电站的发电机组一般都是旋转电枢式
B．图乙，雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备
C．图丙，可以通过往水中丢入石块，借助水波把皮球冲到岸边
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D．图丁，尽管空间站处于完全失重状态，但机械臂的设计强度必须足够大，且有载荷限制
22．（2023·陕西·模拟预测）1912 年劳埃等人根据理论预见，并用实验证实了X 射线与晶体相遇时能发生
衍射现象，证明了X 射线具有电磁波的性质，成为X 射线衍射学的第一个里程碑。X 射线衍射分析是利用
晶体形成的X 射线衍射图样，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。X 射线衍射的原理
是：由于晶体内部规则排列的原子间距离与X 射线波长具有相同数量级，所以将一定波长的X 射线照射到
晶体时，就会得到明显的X 射线衍射图样。衍射图样在空间分布的方位和强度，与晶体微观结构密切相
关。根据以上材料和所学的知识，下列说法正确的是（ ）
A．一定波长的X 射线照射到非晶体时，不会得到明显的衍射图样
B．一定波长X 射线分别照射到食盐和石墨晶体上，得到的衍射图样在空间中分布的方位和强度不同
C．一定波长的
射线照射到晶体时，也会得到明显的衍射图样
D．X 射线能在磁场中偏转，可应用于通信、广播及其他信号传输
E．X 射线是由交替变化的电场和磁场组成的，X 射线是横波
23．（2023·四川·模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦总结前人的结果，提出了系统的电磁理论
B．用相机拍摄水中的鱼时，可通过镜头表面的增透膜，以减弱水面反射光的影响
C．凡是做变速运动的电荷都会在空间中产生电磁波，所以人们周围到处是地磁波
D．因为光也是一种电磁波，所以电磁波可以通过光缆传输，但不能通过电缆传播
E．德国科学家赫兹首次用实验证实了电磁波的存在
24．（2023·四川·模拟预测）对于光的认识和光的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越强来测体温的
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点
C．泊松亮斑支持了光的粒子说
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的衍射原理
E．A、B 两种光从相同的介质入射到真空中，若A 光的频率大于B 光的频率，则逐渐增大入射角，A
光会先发生全反射
25．（2024·湖南·二模）下图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压
电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声
波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附
近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q 为波
源，该时刻P、Q 波源产生的波形分别传到了点M（-1.5cm，0）和点N（0.5cm，0），已知声波传播的速
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度为340m/s，LC 振荡回路的振荡周期为
，则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪是利用干涉原理，且发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波叠加稳定后，波源P、Q 之间小水珠共有9 个悬浮点
C．小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向下
D．要悬浮仪中的节点个数增加，可拔出图乙线圈中的铁芯
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