2025年人教版高中物理选择性必修第二册第4章学业质量标准检测试卷及答案

第四章学业质量标准检测

本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分：100分，时间：75分钟。

第I卷（选择题共40分）

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1〜

6小题只有一个选项符合题目要求，第7〜10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4

分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1.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

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

答案：A

解析：干涉、衍射和多普勒效应是波的特有现象，电磁波和机械波都能产生干涉、衍射和

多普勒效应，故A正确；如果机械波波源停止振动，在介质中传播的机械波也将继续传播，

故B错误；机械波和电磁波从一种介质进入另一种介质传播时，波速发生变化，由于频率由

波源决定，频率不变，根据可知，波长变化，故C、D错误。

2.（2024.江西高二期末）如图是电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路，某时刻电路中正

形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带负电，下极板带正电。下列说法正确的是

A.该时刻电容器处于放电状态

B.该时刻线圈中的磁场能正在增大

C.若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变小

D.若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的频率变小

答案：C

解析：此时电容器正在充电，电场能增大，磁场能减小，A、B错误；根据/=

若在线圈中插入铁芯，则L变大，发射电磁波的频率变小，故C正确；根据C=由，若增大

电容器极板间的距离，则电容C减小，，变大，故D错误。

3.（2024.浙江金丽衢十二校联盟联考）图中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，使得振荡电流的频率发生变化，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。某段时间内振荡电路中的电流变化如图乙，则下列有关说法错误的是（）

A.4时刻电容器间的电场强度为最小值

B.九〜/2时间内，电容器处于充电状态

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在靠近地感线圈

答案：D

解析：0〜%时间内，电流在增加，说明电容器在放电，力时刻放电结束，电容器两极板间

的电压最小，电场强度为最小值，选项A正确；加〜力时间内，电流在减小，说明电容器在充

不&可知减小'

电，选项B正确；汽车靠近线圈时，自感系数L增大，根据公式/=选

项C正确；根据题图乙可知，振荡电流周期变小，则频率变大，故汽车正在远离线圈，选项D

错误。故本题应选D。

4.（2024.湖南高二期中）飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子

在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号

来确定黑匣子的位置。如图是黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路，某时刻电路中

电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示。下列关于LC电磁振荡电路的说法中错误

的是（）

A.线圈中的电流正在变大且磁场方向向上

B.电容器极板间的电势差正在变大且板间的电场方向向上

C.若增大线圈的自感系数3则发射的电磁波频率变小

D.若减小电容器的电容，则发射的电磁波波长变短

答案：B

解析：由图可知电容器正在放电，电流变大，线圈中的磁场方向向上，故A正确，不符

合题意；电容器中的电场方向向上，由于电容器正在放电，则电荷量减小，即板间电势差正在

减小，故B错误，符合题意；若L变大，根据尸三志不则发射的电磁波频率变小，故C正确,

不符合题意；若电容器的C减小，根据2=cT=27icV五则发射的电磁波波长变短，故D正确,

不符合题意。

5.（2024.山东烟台高二期中）如图甲所示为小明爷爷的收音机的调谐电路图，图乙为调谐

电路中可变电容器对应的工作原理图。当调谐电路中可变电容器的电容为400pF时，接收到

波长为300m的信号,如果要接收到波长为600m的信号，则可变电容器的电容应调整为（）

A.1.6X109F

C.1.8X10-UFD.1.9X10-12F

答案：A

Q122

解析:由电磁波的波长公式7=],由LC电路的频率公式产书哀，联立得C=

(2T:C)2L,

;2

所以有C2=c房=L6X10-9F,故选A。

6.（2024.山东文登新高二期末）如图甲所示的LC电路中，保持L不变，改变电容器的电

容，回路中电容器两端的电压变化如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A.图甲时刻回路中的磁场能正在变小

B.曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的2倍

C.曲线2对应的电容器所带最大电荷量与曲线1对应的电容器所带的最大电荷量相等

D.曲线2对应的电流最大时，曲线1对应的电流也一定最大

答案：D

解析：对图甲中对线圈由安培定则可知，电流从电容器的上极板流出，则电容器正在放电,

电场能转化为磁场能，则回路中的磁场能正在变大，A错误；由图乙可知，曲线2的振荡周期

为曲线1的2倍，根据公式T=2TV4LC,可知，曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的4倍,

B错误；根据电容的定义式C=号，可得Q=CU,由于改变电容器的电容前后电容器两端的最

大电压相同，且曲线2对应的电容为曲线1对应的电容的4倍，可知曲线2对应的电容器所带

最大电荷量是曲线1对应的电容器所带最大电荷量的4倍，C错误；曲线2对应的电流最大时,

电容器两端的电压为0,由图乙可知此时曲线1对应的电容器两端的电压也为0,即曲线1对

应的电流也最大，D正确。

7.（2024•浙江高二期中）下列说法正确的是（）

A.食堂常用的消毒灯用的是紫光

B.控制电视、空调等电器的遥控器使用的是红外线

C.超高压带电作业的工人穿戴的金属丝织成的工作服是利用静电屏蔽的原理

D.燃气灶中的电子点火器应用了尖端放电的原理

答案：BCD

解析：食堂常用的消毒灯用的是紫外线，故A错误；控制电视、空调等电器的遥控器使

用的是红外线，故B正确；超高压带电作业的工人穿戴的金属丝织成的工作服是利用静电屏

蔽的原理，故C正确；燃气灶中的电子点火器应用了尖端放电的原理，故D正确。

8.（2024.云南昆明高二阶段练习）用电感L和电容C组成如图所示的电路，开关S断开，

电容器上带有一定的电荷量。闭合开关S形成LC振荡电路，振荡周期为T,记开关S闭合瞬

间为。=0时亥U，则（）

A./=,时，回路中电流为。

B./=11时，线圈中产生的感应电动势最大

c./=¥时，电容器两极板间的电场强度最小

D.若增大电容器两极板的间距，振荡周期增大

答案：BC

解析：根据题意可知，开关S闭合瞬间为/=0时刻，电容器开始放电，电流增大，电流

与时间呈现正弦式变化，当/=（时，回路中放电电流达到最大值，故A错误；时刻电容

器处于反向充电状态，电流减小，由于电流与时间呈现正弦式变化，图像的斜率的绝对值表示

感应电动势的大小，在/二苧时，电流为0,电流时间图像的斜率的绝对值达到最大值，可知/

="，线圈中产生的感应电动势最大，故B正确；根据上述可知，/="，充电结束，电容

器又开始放电，电流反向增大，/=系时，电容器放电结束，电流达到最大，电容器极板所带

电荷量最小，电容器两极板间的电场强度最小，故C正确；根据T=2周茨，篇，可知，

若增大电容器两极板的间距，电容器的电容减小，则振荡周期减小，故D错误。

9.（2024.湖南长沙期中）如图甲所示电路中，把开关K扳到1,电源对电容器充电，待充

电完毕，把开关K扳到2,电容器与带铁芯的线圈L组成的LC振荡电路中产生振荡电流，电

流传感器能实时显示流过电容器的电流，电流向下流过传感器的方向为正方向。LC振荡电路

做等幅振荡，损耗的能量由电源通过电子器件（未画出）补充。如图乙所示的1、2、3、4是某

同学绘制的四种电流随时间变化的图像，下列说法正确的是（）

A.K扳到1时电流如图线1所示，K扳到2时电流如图线4所示

B.K扳到1时电流如图线2所示，K扳到2时电流如图线3所示

C.换用电动势更大的电源，振荡电流的周期将变大

D.拔出线圈中的铁芯，振荡电流的频率将升高

答案：AD

解析：K扳到1时，电源对电容器充电，电流向下流过电流传感器，且随电容器电压增大

而逐渐减小，，一/图线如题图乙中图线1所示；K扳到2时产生振荡电流，前半个周期电流从

电容器上极板向上流过电流传感器，i—f图线如题图乙中图线4所示，选项A正确，B错误；

振荡电路的周期T=2周近，电源电动势不会改变振荡电流的周期，选项C错误；振荡电路的

频率户》品'

当拔出线圈中的铁芯时，线圈自感系数减小，所以振荡电流的频率将升高,

选项D正确。

10.（2024.广东惠州高二期中）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路

中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（）

A.电容器正在放电

B.振荡电流正在增大

C.电路中电流沿顺时针方向

D.磁场能正在向电场能转化

答案：CD

解析：根据安培定则，可知回路中电流为顺时针方向，电容器上极板带正电，下极板带负

电，故电容器正在充电，电流减小，磁场减弱，电场增强，磁场能正在向电场能转化。故选

CDo

第II卷（非选择题共60分）

二、填空题（2小题，共12分。把答案直接填在横线上）

IL（6分）某同学利用微波发射器和接收器研究电磁波。发射器可发射频率为10GHz的一

定强度电磁波，接收器可显示接收到电磁波的强度。如图所示，接收器和发射器置于同一直线

上，在发射器和接收器前均加装一偏振片，此时接收器显示接收到的信号最强。若接收器按图

示方向沿轴线转动，接收到信号的强度发生变化，由此说明电磁波属于（填“横波”

或“纵波”），从接收到的信号最强开始旋转180。的过程中，接收到的信号强度变化情况是

接收器雪方向

发射器，

答案：横波先减弱后增强

解析：根据题意可知在旋转偏振片后接收到信号的强度发生变化，由此说明电磁波属于横

波；从接收到的信号最强开始旋转180。的过程中，接收到的信号强度变化情况是先减弱后增

强。

12.（6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。

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。

⑴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7=s（结果

保留两位有效数字）。

（2）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”）。

答案：⑴9.2X10-3⑵不变

々…10.036-9.944.

解析：（1）由图乙可知T=--------访-----S^9.2X10-3SO

（2）由振荡周期T=2周无，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。

三、论述、计算题（本题共4小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要

演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13.（10分）飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能

以37.5kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定

黑匣子的位置。那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若接收电路是由LC电路组成的，其中

该接收装置里的电感线圈L=4.0mH,此时产生电谐振的电容多大？

答案：8000m4.5X10-9F

03X1（）8i

解析：由公式炉得：375X103m=8000m,再由公式于=《得:

=__________I__________F

4n2fL4X7i2X（37.5X103）2X4X10-3

=4.5X10-9FO

14.（10分）一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1回，两次发射的时间间隔

为1002，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中长度则障碍物

与雷达之间的距离是多大？

答案：7.5X103m

解析：图中。和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，6处的尖形波是雷达

接收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由漏=A可知，无线电波从发射到返回所用时

间为50p.So

设雷达到障碍物的距离为s,无线电波来回时间为波速为c,由2s=c/得

86

Ct3.0X10X50X103

s=2=2m=7.5X10m0

15.(14分)如图所示，线圈L的自感系数为25mH,电阻为零，电容器C的电容为40piF,

灯泡D的规格是“4V2W”。开关S闭合后，灯泡D正常发光，开关S断开后，LC电路

中产生振荡电流。若从S断开开始计时，求:

(1)当/=为X10-3s时，电容器的右极板带何种电荷；

(2)当r=7iXl(T3s时，LC回路中的电流。

答案：(1)正电荷(2)0.5A

解析