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专题二十 《电磁振荡与电磁波》信息优化卷（能力B）
----备战2024 年高考物理一轮复习单元信息优化AB 卷
(原卷版)
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2．测试范围：人教版（2019） 选择性必修第二册 第四章《电磁振荡与电磁波》
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，第1~8 题只有一项符
合题目要求，第9~12 题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。
1．电磁波的频率范围很广，按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱，如图所
示。下列说法正确的是（ ）
A．移动电话使用可见光进行Wi—Fi 联网
B．冷物体的红外辐射比热物体的红外辐射强
C．紫外线具有的能量足以破坏细胞核中的物质
D．X 射线的频率比γ 射线的频率高
2．某人设计了如图所示的LC 振荡电路来测量微小物体所受的重力，电容器的上极板是一片弹性金属薄
膜，微小物体放置在金属膜中央会使其下凹，测量时先把开关拨到a，电路稳定后再把开关拨到b。通过电
流传感器测出电流的频率就能测量出微小物体所受的重力。已知该电路振荡电流的频率满足以下关系式
，则下列说法正确的是（ ）
A．物体质量越大，开关拨向a 时，电容器存储的电量越小
B．开关由a 拨向b 瞬间，流经电流传感器的电流最大
C．开关由a 拨向b 后，该LC 电路发生阻尼振荡，但周期不变
D．测量时，传感器检测到的电流频率越大，表示物体质量越大
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3．不同用电器正常工作时使用不同类型的电流，手机充电时需要使用直流电，因此充电器中有将交变电
流转化为直流电的整流器，图甲为一种将正弦交流电转直流电的电路设计；而金属探测器内部装有直流电
源，但使用时需要用到交流电所激发的电磁波，图乙为某金属探测器内的LC 振荡电路部分，此时电容器
下极板带正电。则（ ）
A．甲图中，若输入端的电压有效值为U0，则输出端电压有效值为0.5U0
B．图乙中，若此时回路中的电流方向为顺时针，则线圈的自感电动势在增加
C．图乙中，若此时回路中电场能正在转化为磁场能，则电容器上所带电荷正在增加
D．只有当LC 振荡电路中的线圈与外界金属有相对运动时，外界金属才会产生涡流
4．某种除颤器的简化电路，由低压直流电源经过电压变换器变成高压电，然后整流成几千伏的直流高压
电，对电容器充电，如图甲所示。除颤时，经过电感等元件将脉冲电流（如图乙所示）作用于心脏，实施
电击治疗，使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为
的电容器充电至
，电容器在时间
内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的自感系数L 越大，放电脉冲电流的峰值越小
B．线圈的自感系数L 越小，放电脉冲电流的放电时间越长
C．电容器的电容C 越小，电容器的放电时间越长
D．在该次除颤过程中，流经人体的电荷量约为
5．如图是
振荡电路此刻的情况，当电容器电压第一次达到最大时，迅速将电容器两板正对距离调节为
原来4 倍并开始计时。电容器为可变电容，下列说法中正确的是（ ）
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A．图中此刻电容器正在放电
B．图中此刻M 点电势低于N 点电势
C．调小可变电容正对面积，可促进该振荡电路与外界超高频电信号发生电谐振
D．从计时开始经过
，自感电动势达到最小
6．在海洋中是不能应用电磁波进行水下通讯的，在大海中航行的潜艇都装有声呐，声呐利用声波来进行
水下通讯，帮助船只导航、测距、定位等，在海洋中不能应用电磁波进行水下通讯的主要原因是（
）
A．电磁波不能在海水中传播
B．在海水中电磁波的频率不稳定，会随海水起伏而变化
C．电磁波在海水中传播速度比在空气中传播速度小
D．海水是导体，电磁波在海水中的衰减导致传播距离较短
7．5G 技术是“第五代移动通信技术”的简称，采用了3300~5000MHz（1M=106）频段的无线电波，某发
射5G 无线电波的LC 电磁振荡电路如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．无线电波的频率越大，在真空中传播的速度越大
B．5G 通信技术采用的无线电波属于毫米波
C．图示时刻，电感线圈储存的磁场能正在增加
D．图示时刻，电容器两极板带的电荷量正在增加
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8．一品牌双波段（中、短波段）收音机的接收电路原理简化结构如图所示，通过切换开关
和旋转可变电
容器动片来改变
回路中的电感
和电容
，从而实现接收不同波段的信号。则（ ）
A．调制过程是指通过调节
、
，使接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相等
B．接收电路的固有频率与需要接收的电磁波频率不相等时，接收电路将无法接收该电磁波
C．使S 接
且动片完全旋入，可接收到波长最短的电磁波
D．使S 从
打到
，同时动片旋出，接收到的电磁波频率可能不变
9．一个LC 振荡电路，某时刻其电流方向以及AB 两极板电荷分布情况如图1 所示，规定顺时针为电流的
正方向，对该时刻电流、电场能、磁场能作出的判断正确的是（ ）
A．电流可能处于图2 中0—t1内的某一位置
B．电流可能处于图2 中t1— t2内的某一位置
C．磁场能正在增加
D．电场能正在增加
10．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，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，图丙为某时刻两列超声波的波形图，
点
、点
分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为
。则下列说法正确的是（
）
4
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A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为
B．两列波充分叠加后，小水珠能悬浮在点
附近
C．小水珠悬浮时，受到的声波压力竖直向上
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数
11．在如图所示的电路中，将开关S 与b 端连接，稳定后改为与a 端连接，这样在线圈和电容构成的回路
中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a 端接触的瞬间为
时刻，则（ ）
A．
时，电路中磁场的能量最大
B．
时，振荡回路中电流最大，且从a 经线圈流向d
C．
时，电容器的电荷量最大
D．在
到
时间段内，电容器充电
12．2021 年6 月中国电子信息产业发展研究院科研人员接受采访时表示我国“
”和“
”芯片的
发展攻克了许多技术难题，有望在2022 年实现量产，届时中国将打破海外的芯片垄断．其中“
”、
“
”表示芯片内单个晶体管的栅极宽度，如图甲所示为芯片内单个晶体管的示意图，下列说法正确
的是（ ）
A．在形状相同的芯片内，“
”工艺要比“
”工艺集成的晶体管数量更少
B．一宽度大于
的平行紫光照射宽度为
的缝隙后，紫光的宽度变为
C．用相同材料制成的如图乙所示的方形导体，保持d 不变，L 减小，导体的电阻不变
D．波长为
的电磁波，可以用于城市电视、广播等信号的无线远距离传输
第Ⅱ卷（非选择题）
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三、实验题
13．（10 分）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）。
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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”）。
⑤已知电源电动势E，测得充电过程I‒t 图像的面积为S，以及振荡电路的周期T，可以得到电感线圈的电
感表达式L= 。（以上物理量的单位均为国际单位制单位）
四、解答题
14．（8 分）中央人民广播电台是9 套无线广播节目综合名称，九套节目对不同地区的频率不同。比如第
一套节目“中国之声”，北京地区调频106.1 兆赫。已知真空中的光速c=3×108m/s。则（计算结果保留两
位有效数字）
（1）求“中国之声”电台发出的电磁波波长；
（2）如果收音机的接收装置是由LC 电路组成，该接收装置里的线圈自感系数L=4mH，此时产生电谐振的
电容多大？
15.（10 分）如图所示，线圈的自感系数L＝0.5 mH ， 电容器的电容C＝0.2 μF．电源电动势E＝4 V ，
电阻的阻值R＝10 Ω ， 不计线圈和电源的内阻，闭合开关S ， 待电路中电流稳定后 断开S ， 求
（1）LC 回路的振荡频率．
（2）LC 回路振荡电流的有效值．
（3）从断开S 到电容器上极板带正电荷最多所经历的最短时间．
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16．（12 分）如图甲，振荡电路电容器的电容为
，线圈自感系数为
。电容器两极板电压与时间
的关系为余弦函数如图乙。求：
（1）电磁振荡的周期T；
（2）
到
时间内平均振荡电流（保留3 位有效数字）；
（3）
时刻的振荡电流。
17．（12 分）有一种示波器可以同时显示两列波形．对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相
同。利用此示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图1 所示：管内盛满液体，音频信号发生
器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接受器所接受。图2 为示波器的显示屏。屏上所显示
的上、下两列波形分别为发射信号与接受信号。若已知发射的脉冲信号频率为
，发射器与接收
器的距离为
，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在1300~1600m/s 之间，结果保留两位有
效数字。）
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