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高考物理一轮复习 电磁振荡与电磁波
一．选择题（共8小题）
1．（2025春 天河区校级期中）关于电磁波的下列说法，正确的是（　　）
A．可见光实质上也是一种电磁波，红光波长最短
B．红外遥感是利用了所有物体都发射红外线的特点
C．变化的电场产生磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
D．赫兹预言并且用实验证实了光是一种电磁波
2．（2025春 温州期中）图甲为智能停车位，车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车辆靠近或驶离自感线圈L时，可使线圈L自感系数发生变化，从而引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次汽车靠近自感线圈L时，振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．若汽车驶离智能停车位，则线圈L自感系数变大
B．t1～t2过程，电容C中电场能在增大
C．t1～t2过程，线圈L的自感电动势在减小
D．t2时刻电容器C所带电量为最大
3．（2025春 丰台区期中）下列说法正确的是（　　）
A．真空中电磁波传播的速度c、波长λ和频率f满足关系式c＝λf
B．变化的磁场一定能产生变化的电场
C．麦克斯韦通过实验证明了光是一种电磁波
D．电磁波和机械波一样，都必须在介质中传播
4．（2025春 如东县期中）电磁波在生产、生活中有广泛应用，下列关于电磁波的应用正确的是（　　）
A．X射线可以用来检查人体的内部器官
B．控制电视、空调的遥控器使用的是微波
C．卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为红外线穿透能力较强
D．γ射线的穿透力很强，经常在医学中用于探测人体骨折情况
5．（2025春 天河区校级期中）如图所示，单刀双掷开关S先拨到a端让电容器充满电。t＝0时开关S拨到b端，已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01s，不考虑振荡过程中的能量损失，下列说法正确的是（　　）
A．该LC振荡电路的周期为0.01s
B．t＝1.005s时，M点与N点的电势差为零
C．t＝1.00s至t＝1.005s内，电容器一直充电
D．若仅增大电容器的电容，振荡频率增大
6．（2025春 黄埔区校级期中）如图甲所示，线圈L的直流电阻不计，导线电阻不计，闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC回路中将产生电磁振荡。从开关S断开计时，线圈中的磁场能EB随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中不正确的是（　　）
A．电容器中最大的电场能为2.5×10﹣2J
B．在1×10﹣3s时，电容器右极板带正电
C．该LC电路振荡周期为2×10﹣3s
D．0 1×10﹣3s时间内与1×10﹣3s 2×10﹣3s时间内回路中的电流方向相反
7．（2025春 江阴市期中）“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场
C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
D．电磁波的速度等于光速
8．（2025 山东一模）某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻，电容器C的电场能为零
B．t2时刻，线圈L的自感电动势最大
C．t2～t3时间内，线圈L中电流逐渐减小
D．0～t3时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈L
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025春 思明区校级期中）关于电磁场与电磁波，以下说法正确的是（　　）
A．为了有效地发射电磁波，LC振荡电路的电场、磁场应尽可能分布到较大的空间
B．空间波主要靠电离层的反射传播，适合采用不易被电离层吸收的短波
C．由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生变化的电场
D．银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪利用了紫外线的荧光效应
（多选）10．（2025春 天津期中）为防范和打击利用无线电技术手段进行考试作弊行为，确保普通高考公平顺利进行，各市无线电管理处周密部署，多措并举，全力以赴确保高考期间无线电安全。关于电磁波的发现及应用，下列说法正确的是（　　）
A．红外线波长短，分辨率高，侦察上可用红外线拍摄指纹照片
B．X射线可用于进行人体透视
C．雷达发出或接收的电磁波受天气影响，在浓雾天能见度低的黑夜不能使用
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调制
（多选）11．（2025春 鼓楼区校级期中）如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．此时电容器正在充电
B．电容器两极板间的电压正在减小
C．线圈L中的磁场能正在减小
D．线圈L中电流正在减小
（多选）12．（2025春 武汉期中）在图（a）所示的LC振荡电路中，先给电容器充电，再将开关置于左端，第一个周期内经过电流计的电流随时间变化的关系如图（b）。下列说法正确的是（　　）
A．0～t1时间内，电容器电荷量增大
B．0～t1时间内，磁场能增大
C．t3～t4时间内，电流减小，为放电阶段
D．t2时刻，电场能最大，电容器下极板带正电
三．填空题（共2小题）
13．（2025春 思明区校级期中）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，则此时电路中的电流正在 　 　 （选填“A.增大”或“B.减小”），电容器两极板间的电场强度E正在 　 　 （选填“A.增大”或“B.减小”）。
14．（2023春 连城县期中）刷公交卡乘坐公交车可以极大方便我们的生活，公交卡是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示，该时刻振荡电流 　 　 （填“增大”或“减小”），若要减小该LC振荡电路的周期，我们可以 　 　 （填“增大”或“减小”）电容器两极板的间距。
四．解答题（共6小题）
15．（2025春 黄浦区校级期中）（1）（单选）下列关于电磁波的说法正确的是 　 　 。
A.使高频载波的振幅或频率随信号而改变的过程叫电谐振
B.在同一介质中，频率越高的电磁波通常传播速度越小
C.5G信号比4G信号波动性强，更容易发生衍射现象
D.红外线是波长比可见光波长还短的电磁波，常用于医院和食品消毒
（2）（单选）如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u﹣t图像，下列说法正确的是 　 　 。
A.t1～t2时间内，电路中电流不断增大
B.t3时刻电流方向要改变
C.t3时刻，磁场能为零
D.t2～t3时间内，电场能越来越小
（3）（单选）如图甲所示，把线圈（内阻不计）、电容器、电源、电阻和单刀双掷开关连成图示电路。把电压传感器（图中未画出）的两端连在电容器的两个极板M、N上。先把开关置于a侧，一段时间后再把开关置于b侧，从此刻开始计时，M、N间电压uMN随时间t变化的图像正确的是 　 　 。
16．（2025春 黄浦区校级期中）汽车是我们出行的重要工具之一，我们学习的物理知识在汽车上有诸多应用。
（1）使用北斗卫星导航系统导航时，用来传递信息的是 　 　 。
A.机械波
B.超声波
C.无线电波
D.红外线
（2）智能雨刮器会在下雨时自动启动。如图为前挡风玻璃的横截面示意图。雨刮器的工作原理可做如下简化：不下雨时，激光光源P发出的光在玻璃内传播斜射到N处，若光的入射角θ大于临界角就会发生 　 　 现象而被接收器Q接收；下雨时N处的外侧有水滴，接收器Q接收到的光照强度 　 　 （选填：“变大”、“不变”或“变小”），从而启动雨刮器。
（3）（多选）如图甲为小区进口处的智能道闸系统，其简化示意图如图乙，车辆检测器内部的电容器与电感线圈构成LC振荡电路，振荡电流如图丙。在图丙中，下列说法正确的 　 　 。
A.t1时刻电容器两端电压为最大值
B.t3～t4时间内，电容器上的电荷量增加
C.t3时刻，线圈中的自感电动势最大
D.t1～t2时间内，电场能转化为磁场能
（4）如图所示为电动汽车无线充电示意图，若发射线圈的输入电压为u＝220sin（100πt）V匝数为500匝，接收线圈的匝数为1000匝，发射线圈输出功率为8.8kW。该装置可看成理想变压器，该装置采用 　 　 （选填“直流”或“交流”）电源也能为电动汽车充电，发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比为 　 　 ，接收线圈输出电压的峰值为 　 　 ，接收线圈输出电流的有效值为 　 　 。
（5）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，磁场中，边长为L、总电阻为R的单匝正方形线圈abcd竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。如乙图，某时刻永磁铁相对线框竖直向上运动时，其速度大小为v。则此时穿过线圈的磁通量为 　 　 ，线圈中的感应电流为 　 　 时针方向（选填“顺”或“逆”），线圈中的电流大小为 　 　 ，线圈受到的安培力为 　 　 。
17．（2025春 海南期中）如图所示为无线话筒中LC振荡电路的简易图，其中电容器的电容，线圈的自感系数L＝0.4mH。现使电容器带上一定的电荷，开关S断开时，一带正电的小球刚好在两极板间静止。取重力加速度g＝10m/s2，小球始终处于两极板间。
（1）t＝0时闭合开关S，在哪些时刻电容器两极板间的电场强度最大且与t＝0时方向相反？在这些时刻小球的加速度为多大？
（2）t＝0时闭合开关S，在哪些时刻电路中的电流最大？在这些时刻小球的加速度为多大？
18．（2025 宝山区二模）随着国家的发展，我国的军事装备日益增强。
（1）如图为我国成功研发的反隐身先进米波雷达。米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则该无线电波 　 　 。
A．频率比可见光的频率低
B．不可能在真空中传播
C．不可能产生反射现象
D．不可能产生衍射现象
（2）如图是我国一架第五代战斗机“歼﹣20”，演习中它正沿斜向上做匀加速直线运动，除了所受的重力以外，它还受到其它力的合力F，如图中F的示意图可能正确的是 　 　 。
（3）电磁炮是通过给导轨回路通以很大的电流，使炮弹在安培力作用下沿导轨加速运动，最终以很高的速度将炮弹发射出去。如图为电磁炮的原理示意图，电流方向如图所示。
①若改变图示中的电流方向，则 　 　 。
A．磁场方向不变，安培力方向改变
B．磁场方向不变，安培力方向不变
C．磁场方向改变，安培力方向改变
D．磁场方向改变，安培力方向不变
②若电磁炮将一枚质量为25kg的炮弹沿水平导轨从静止加速到2000m/s，不计炮弹受到的阻力，则在这一过程中炮弹所受的安培力的冲量为 　 　 N s，安培力所做的功为 　 　 J。
（4）如图，在一次空地联合军事演习中，离地面H＝9000m高处的飞机以水平对地速度v1＝800m/s发射一颗导弹，欲轰炸地面目标P，地面拦截系统在某一位置同时竖直向上发射一颗炮弹拦截。不计空气阻力，g取10m/s2。
①这颗起拦截作用的炮弹在竖直向上运动过程中的加速度大小为 　 　 m/s2。
②设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若要在炮弹上升过程中实现拦截，则s的取值范围是 　 　 。
（5）如图所示，一火炮将质量为 m的炮弹，以斜向上、与水平面成60°角的初速度 v0发射，不计空气阻力对炮弹的影响，在炮弹飞到最高点的过程中重力势能增加了 　 　 。若炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为 的一块恰好做自由落体运动，不计质量损失，则爆炸时产生的另一块的速度大小为 　 　 。
19．（2025 宝山区二模）手机在现代社会中扮演着重要角色，人们的生活、工作等方面似乎离不开手机。
（1）（多选）目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，如图所示，当手指接触到电容屏时，人体与电容屏就形成一个等效电容，从而实现对手机屏幕的操控。下列物体中能够代替手指可以操控手机屏幕的是 　 　 。
（2）手机通过其内部的天线发射电磁波。理论上只要电路中有振荡电流，就能向外辐射电磁波，下面的三个LC电路中，最能有效地将电磁波发射出去的是 　 　 。
（3）国产某5G手机的电池容量为4500mAh，待机时的电流为15mA，快速充电时的电功率为90W。则该手机的待机时间为 　 　 。
A．6小时
B．30小时
C．50小时
D．300小时
（4）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。图中R1为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小，R2为滑动变阻器，已知当小灯L的亮度增加时手机屏幕将变亮，反之则变暗。若手机所处的环境变暗，则手机屏幕将 　 　 （选择：A．变亮B．变暗）；等手机屏幕亮度稳定后若R2发生断路，则手机屏幕 　 　 （选择：A．变亮B．变暗）。
（5）如图，发射线圈和接收线圈分别安装在无线充电底座和手机内，工作时发射线圈中通有周期为T的余弦交流电（自上而下看，取顺时针方向为正）。则在时刻自上而下看，接收线圈中的感应电流方向为 　 　 方向，此刻两线圈 　 　 （选择：A．相互吸引B．相互排斥C．无相互作用D．可能相互吸引，也可能相互排斥）。
（6）手机发出的电磁波首先由附近基站将其转换为高频光脉冲，通过光导纤维传输到目标基站，再转换为电磁波被目标手机接收。图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长L＝2km，玻璃丝的折射率n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度c＝3×108m/s。
①（计算）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射角α应满足的条件是什么？
②光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为 　 　 s。
20．（2024春 浦东新区校级期中）信息的传递有多种形式，机械波和电磁波均可以作为信息的载体，传递大量信息。
（1）图甲所示为收音机的调谐电路，改变可变电容器的电容，进而改变调谐电路的频率。若“调频”后，电路中的最强的高频电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线。下列说法或做法正确的是 　 　 。
A.改变电容的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
B.电容减小，接收的信号波长更大
C.在t1～t2时间内，电容器正在放电
D.电路中电场能随时间变化的周期等于t4
（2）（多选）在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距6m的A、B两点，波由A向B传播，如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。则这列波可能的波速为 　 　 。
A./s
B.12m/s
C.20m/s
D.60m/s
（3）光盘是存储信息的一种重要载体，其中只读光盘按照激光源不同可分为CD、DVD、BD三类，分别使用红外、红、蓝激光读取数据。激光的折射率越大，经凸透镜会聚的光斑越小，光盘容量就可以做得越大。如图所示，激光经过凸透镜会聚后，当经过光盘反射层凹痕的边缘时，两束反射回的激光会干涉减弱，光强变小，经过光电转换形成明显信号。则一般来说容量最大的光盘种类是　 　 （填“A.CD”、“B.DVD”或“C.BD”），光盘凹痕的深度应为激光波长的 　 　 （填“A.四分之一”、“B.二分之一”或“C.一倍”）。
高考物理一轮复习 电磁振荡与电磁波
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2025春 天河区校级期中）关于电磁波的下列说法，正确的是（　　）
A．可见光实质上也是一种电磁波，红光波长最短
B．红外遥感是利用了所有物体都发射红外线的特点
C．变化的电场产生磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
D．赫兹预言并且用实验证实了光是一种电磁波
【考点】电磁波与信息化社会；电磁波的产生；电磁波谱．
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】B
【分析】γ射线的波长最短；根据红外线的特点判断；根据麦克斯韦电磁场理论判断；根据物理学史判断。
【解答】解：A、可见光的实质也是一种电磁波，γ射线的波长最短，故A错误；
B、红外线波长较长，能够发生明显衍射，红外遥感是利用了所有物体都发射红外线，以及红外线波长较长的特点，故B正确；
C、根据麦克斯韦电磁场理论，可知变化的电场产生磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故C错误；
D、麦克斯韦预言了光是一种电磁波，赫兹用实验证实了光是一种电磁波，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了电磁波谱、麦克斯韦电磁场理论以及电磁波的发现等基础知识，要求学生对这部分知识要重视课本，强化理解并记忆。
2．（2025春 温州期中）图甲为智能停车位，车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车辆靠近或驶离自感线圈L时，可使线圈L自感系数发生变化，从而引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次汽车靠近自感线圈L时，振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．若汽车驶离智能停车位，则线圈L自感系数变大
B．t1～t2过程，电容C中电场能在增大
C．t1～t2过程，线圈L的自感电动势在减小
D．t2时刻电容器C所带电量为最大
【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；电磁振荡的图像问题．
【专题】比较思想；归纳法；电磁感应与图象结合；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据LC振荡电路的频率公式结合图像分析判断；根据电流的变化分析电场能的变化；根据题图电流变化的速率越来越大，来判断自感电动势；根据能量守恒定律分析判断。
【解答】解：A、由图乙可知，振荡电路的周期变大，根据T＝2π，可知线圈自感系数变大，则汽车正驶入智能停车位，故A错误；
B．t1～t2过程，电流逐渐增大，线圈L中磁场能在增大，电场能在减小，故B错误；
C．t1～t2过程，由图可知，电流变化的速率越来越大，线圈L的自感电动势在增大，故C错误；
D．t2时刻电流为零，磁场能为零，根据能量守恒定律可知电场能最大，此时电容器C所带电量最大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查LC振荡电路的基本规律，属于基础题目，对学生要求较低，解题关键是理解电路中充放电过程，灵活应用周期公式解题。
3．（2025春 丰台区期中）下列说法正确的是（　　）
A．真空中电磁波传播的速度c、波长λ和频率f满足关系式c＝λf
B．变化的磁场一定能产生变化的电场
C．麦克斯韦通过实验证明了光是一种电磁波
D．电磁波和机械波一样，都必须在介质中传播
【考点】电磁波的特点和性质（自身属性）；麦克斯韦电磁场理论．
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】A
【分析】电磁波的传播不依赖介质，满足关系式c＝λf；根据麦克斯韦电磁场理论判断；根据物理学史判断；机械波传播需要介质。
【解答】解：A、真空中电磁波传播的速度为光速，其波长和频率满足关系式c＝λf，故A正确；
B、根据麦克斯韦电磁场理论，可知均匀变化的磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场一定能产生周期性变化的电场，故B错误；
C、麦克斯韦预言了光是一种电磁波，赫兹通过实验证明了光是一种电磁波，故C错误；
D、机械波传播需要介质，电磁波能够在真空中传播，即电磁波传播不需要介质，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电磁波的发现及传播，同时要明确电磁波与机械波的区别。
4．（2025春 如东县期中）电磁波在生产、生活中有广泛应用，下列关于电磁波的应用正确的是（　　）
A．X射线可以用来检查人体的内部器官
B．控制电视、空调的遥控器使用的是微波
C．卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为红外线穿透能力较强
D．γ射线的穿透力很强，经常在医学中用于探测人体骨折情况
【考点】电磁波与信息化社会；α、β、γ射线的本质及特点．
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】A
【分析】X射有较强的穿透能力，但不可穿透骨骼；遥控器使用的是红外线；根据红外线波长较长的特点判断；γ射线的穿透力很强，可以用于探测金属部件内部的缺陷，X射线探测人体。
【解答】解：A、X射线具有较强的穿透能力，可以用来检查人体内部器官是否有病变，如医院用X射线拍片子，故A正确；
B、控制电视、空调的遥控器使用的是红外线，故B错误；
C、红外线波长较长，红外线衍射能力较强，所以卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，故C错误；
D、γ射线的穿透力很强，可以用于探测金属部件内部的缺陷，但是不能探测人体，会对人体造成伤害，探测人体骨骼的是X射线，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查红外线、X射线、γ射线的性质和特点，要求学生对这部分知识要重视课本，强化理解并记忆。
5．（2025春 天河区校级期中）如图所示，单刀双掷开关S先拨到a端让电容器充满电。t＝0时开关S拨到b端，已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01s，不考虑振荡过程中的能量损失，下列说法正确的是（　　）
A．该LC振荡电路的周期为0.01s
B．t＝1.005s时，M点与N点的电势差为零
C．t＝1.00s至t＝1.005s内，电容器一直充电
D．若仅增大电容器的电容，振荡频率增大
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】B
【分析】在LC振荡电路中，当电容器在放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化；当电容器在充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。根据时间与周期的关系分析，结合电磁振荡周期公式分析。
【解答】解：A.已知线圈中的磁场能连续两次达到最大的时间间隔为0.01s，则周期T＝0.02s，故A错误；
B.时，电流达到最大值，电容器放电完毕，电荷量为0，则M点与N点的电势相等，则M点与N点的电势差为零，故B正确；
C.t＝1.00s 至 t＝1.005s内，，电容器一直放电，故C错误；
D.LC振荡电路的周期公式为，若仅增大电容器的电容，周期增大，振荡频率减小，故D错误。
故选：B。
【点评】明确电磁振荡过程，知道电容器充电完毕（放电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i＝0；放电完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。
6．（2025春 黄埔区校级期中）如图甲所示，线圈L的直流电阻不计，导线电阻不计，闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC回路中将产生电磁振荡。从开关S断开计时，线圈中的磁场能EB随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法中不正确的是（　　）
A．电容器中最大的电场能为2.5×10﹣2J
B．在1×10﹣3s时，电容器右极板带正电
C．该LC电路振荡周期为2×10﹣3s
D．0 1×10﹣3s时间内与1×10﹣3s 2×10﹣3s时间内回路中的电流方向相反
【考点】电磁振荡及过程分析；电磁振荡的周期和频率的计算．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据振荡电路的周期和磁场能变化周期关系，结合电容器的充放电情况，电流的方向等知识进行分析解答。
【解答】解：AC.t＝0 时刻断开开关S，电感线圈与电容器构成振荡电路，电感线圈中的电流从某一最大值开始减小，产生自感电动势对电容器充电，磁场能转化为电场能，电容器所带电荷量从0开始增加，当线圈中的电流减为0时，电容器充满电，所带电荷量达到最大，即经过，磁场能为0，电场能最大，电容器中最大的电场能为2.5×10﹣2J，随后电容器放电，所带电荷量减少，电感线圈中的电流反向增加，电场能转化为磁场能，形成振荡电路，故LC振荡电路的周期为4×10﹣3s，故A正确，C错误；
B.没断开开关前，线圈与R串联，由于线圈的电阻不计，所以线圈两端的电压为0，电容器两极板所带的电荷量为0，此时通过线圈的电流自左向右，当断开开关时，线圈开始给电容器充电，电流逐渐减小，经过个周期充电电流减小到最小，此时电容器所带的电荷量最多，左极板带负电，右极板带正电，故B正确；
D.相邻的充电、放电时间内（先充电再放电），电荷的运动方向相反，电流方向相反，故D正确。
本题选不正确的，故选：C。
【点评】考查振荡电路的周期和磁场能变化周期关系，结合电容器的充放电情况，电流的方向等知识，会根据题意进行准确分析解答。
7．（2025春 江阴市期中）“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场
C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
D．电磁波的速度等于光速
【考点】麦克斯韦电磁场理论；电磁波的特点和性质（自身属性）．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】D
【分析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，电磁波和声波都可以传递信息，电磁波的速度等于光速。
【解答】解：A．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，麦克斯韦预言了电磁波的存在，故A错误；
B．稳定的电场周围不能产生磁场，稳定的磁场周围也不能产生电场，故B错误；
C．电磁波和声波都可以传递信息，故C错误；
D．电磁波的速度等于光速，光也是一种电磁波，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查的是电磁波的特点及应用，要求学生能够重视课本，记住一些常识性知识。
8．（2025 山东一模）某图书馆的书籍防盗系统利用LC振荡电路原理，在出口处的地毯下埋有线圈L与电容器C构成的振荡电路，如图甲所示。当未消磁的书籍标签（内含金属材料）靠近时，线圈的自感系数增大，导致振荡频率变化，从而触发警报。若该振荡电路中电容器上极板的电荷量q随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻，电容器C的电场能为零
B．t2时刻，线圈L的自感电动势最大
C．t2～t3时间内，线圈L中电流逐渐减小
D．0～t3时间内，未消磁的书籍标签正在远离线圈L
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定量思想；推理法；交流电专题；理解能力．
【答案】C
【分析】通过分析电容器电荷量随时间变化的图像，可以判断电容器的充电和放电过程，以及线圈自感电动势的变化情况。同时，根据振荡频率的变化，可以推断书籍标签与线圈的相对位置变化。
【解答】解：A、根据题意可知，t1时刻，电容器C上极板带电量最大，可知电场能最大，故A错误；
B、根据题意可知，t2时刻，电容器放电完毕，此时线圈L的电流最大，电流变化率最小，则自感电动势最小，故B错误；
C、根据题意可知，t2～t3时间内，电容器带电量增大，则线圈L中电流逐渐减小，故C正确；
D、由图可知0～t3时间内，振动电路的振动周期逐渐变大，根据
可知线圈自感系数L变大，可知未消磁的书籍标签正在靠近线圈L，故D错误。
故选：C。
【点评】本题通过分析LC振荡电路中电容器电荷量随时间变化的图像，考查了振荡电路的基本工作原理，特别是电容器的充电和放电过程，以及线圈自感电动势的变化。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025春 思明区校级期中）关于电磁场与电磁波，以下说法正确的是（　　）
A．为了有效地发射电磁波，LC振荡电路的电场、磁场应尽可能分布到较大的空间
B．空间波主要靠电离层的反射传播，适合采用不易被电离层吸收的短波
C．由麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生变化的电场
D．银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪利用了紫外线的荧光效应
【考点】麦克斯韦电磁场理论；电磁波的产生．
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】AD
【分析】发射电磁波的条件：足够高的频率与开放电路；根据无线电波的传播方式判断；根据麦克斯韦电磁场理论判断；规划紫外线的特点判断。
【解答】解：A、要有效地向外界发射电磁波，振荡电路必须具有如下的特点：要有足够高的振荡频率．理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量，与频率的四次方成正比，频率越高，发射电磁波的本领越大，同时振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，采用开放电路，才能有效地把电磁场的能量传播出去，故A正确；
B、无线电波的传播有地波，使用于能够绕过地面障碍物的长波、中波和中短波，天波主要靠电离层的反射传播，适用于不易被电离层吸收和穿过而易被电离层反射的短波，空间波是从发射点经空间直线传播到接收点的无线电波，主要适用于超短波和微波，故B错误；
C、由麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，故C错误；
D、根据紫外线有很强的荧光效应，所以银行利用紫外线灯来鉴别钞票的真伪，故D正确。
故选：AD。
【点评】本题考查了电磁波的产生、特点以及麦克斯韦电磁场理论，要求学生对这部分知识要重视课本，强化理解并记忆。
（多选）10．（2025春 天津期中）为防范和打击利用无线电技术手段进行考试作弊行为，确保普通高考公平顺利进行，各市无线电管理处周密部署，多措并举，全力以赴确保高考期间无线电安全。关于电磁波的发现及应用，下列说法正确的是（　　）
A．红外线波长短，分辨率高，侦察上可用红外线拍摄指纹照片
B．X射线可用于进行人体透视
C．雷达发出或接收的电磁波受天气影响，在浓雾天能见度低的黑夜不能使用
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调制
【考点】电磁波与信息化社会．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】BD
【分析】紫外线波长短，分辨率高；X射线，有较强的穿透性；电磁波的使用不受天气影响，故雷达在能见度低的黑夜一样使用；红外线的热作用很强，有较好的穿透云雾烟尘的能力，可以制成红外线夜视仪。根据调制的定义分析。
【解答】解：A.侦察上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高，故A错误；
B.X射线有较强的穿透能力，用来进行人体透视，故B正确；
C.电磁波的使用不受天气影响，故雷达在能见度低的黑夜一样使用，故C错误；
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调制，调制可分为调频和调幅，故D正确。
故选：BD。
【点评】此题考查了电磁波的应用，解决此题的关键是掌握各种电磁波的性质和基本应用。
（多选）11．（2025春 鼓楼区校级期中）如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．此时电容器正在充电
B．电容器两极板间的电压正在减小
C．线圈L中的磁场能正在减小
D．线圈L中电流正在减小
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】ACD
【分析】由题图可知电容器在充电，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。
【解答】解：AB．根据某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，电流流向正极板，可知此时电容器正在充电，根据可知，电容器两极板间的电压正在增大，故A正确，B错误；
CD．由于电容器正在充电，则电容器中的电场能正在增大，线圈L中的磁场能正在减小，线圈L中电流正在减小，故CD正确。
故选：ACD。
【点评】大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流，产生振荡电流的电路叫作振荡电路。掌握在LC振荡电路相关规律是解题关键。
（多选）12．（2025春 武汉期中）在图（a）所示的LC振荡电路中，先给电容器充电，再将开关置于左端，第一个周期内经过电流计的电流随时间变化的关系如图（b）。下列说法正确的是（　　）
A．0～t1时间内，电容器电荷量增大
B．0～t1时间内，磁场能增大
C．t3～t4时间内，电流减小，为放电阶段
D．t2时刻，电场能最大，电容器下极板带正电
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】BD
【分析】根据图像得出电流的变化趋势，从而得出电荷量以及电场能和磁场能的变化趋势。
【解答】解：AB.0～t1时间内，回路中的电流电流正在增大，电容器正在放电，两极板所带电荷量逐渐减少，两极板间的电压正在减小，磁场能增大，故A错误，B正确；
C.t3到t4时间内，回路中的电流沿正在减小，电容器正在充电，故C错误；
D.t2时刻，回路中电流为0，LC振荡电路的磁场能最小，电容器反向充电完毕，电场能最大，电容器下极板带正电，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题主要考查了振荡电路的相关应用，理解振荡电路中的能量转化特点，结合图像的物理意义即可完成分析。
三．填空题（共2小题）
13．（2025春 思明区校级期中）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，则此时电路中的电流正在 　减小　 （选填“A.增大”或“B.减小”），电容器两极板间的电场强度E正在 　增大　 （选填“A.增大”或“B.减小”）。
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】减小；增大
【分析】在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能，据此分析即可。
【解答】解：电容器中场强向下，电容器上极板带正电，根据回路电流方向可知，电容器正在充电，电容器电荷量在增大，电流减小，电容器两极板的电场增强，电场强度变大。
故答案为：减小；增大。
【点评】解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能，当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。
14．（2023春 连城县期中）刷公交卡乘坐公交车可以极大方便我们的生活，公交卡是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示，该时刻振荡电流 　减小　 （填“增大”或“减小”），若要减小该LC振荡电路的周期，我们可以 　增大　 （填“增大”或“减小”）电容器两极板的间距。
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】减小；增大
【分析】由图示磁场方向，根据安培定则判断出电路电流方向，结合电容器两极板间的电场方向，判断振荡过程处于什么阶段；然后根据电磁振荡特点分析答题。要减小该LC振荡电路的周期，根据以及电容决定式分析。
【解答】解：由题图中磁场的方向，根据安培定则可知电流由电容器上极板经线圈流向下极板，由电场方向可知，下极板是正极，故此时电容器正在充电，则电路中电流正在减小；
要减小该LC振荡电路的周期，根据
可知需要减小电容，根据
可知增大电容器两极板的间距。
故答案为：减小；增大
【点评】根据磁场方向应用安培定则判断出电路电流方向、根据电场方向判断出电容器带电情况是正确解题的关键。
四．解答题（共6小题）
15．（2025春 黄浦区校级期中）（1）（单选）下列关于电磁波的说法正确的是 　B　 。
A.使高频载波的振幅或频率随信号而改变的过程叫电谐振
B.在同一介质中，频率越高的电磁波通常传播速度越小
C.5G信号比4G信号波动性强，更容易发生衍射现象
D.红外线是波长比可见光波长还短的电磁波，常用于医院和食品消毒
（2）（单选）如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u﹣t图像，下列说法正确的是 　D　 。
A.t1～t2时间内，电路中电流不断增大
B.t3时刻电流方向要改变
C.t3时刻，磁场能为零
D.t2～t3时间内，电场能越来越小
（3）（单选）如图甲所示，把线圈（内阻不计）、电容器、电源、电阻和单刀双掷开关连成图示电路。把电压传感器（图中未画出）的两端连在电容器的两个极板M、N上。先把开关置于a侧，一段时间后再把开关置于b侧，从此刻开始计时，M、N间电压uMN随时间t变化的图像正确的是 　C　 。
【考点】电磁振荡及过程分析；电磁波的发射和接收；电磁波与信息化社会．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）B；（2）D；（3）C。
【分析】（1）根据电磁波的调制，传播速度和波动性以及红外线、紫外线的知识进行分析解答；
（2）根据LC振荡电路的电流、电压和电荷量，磁场能，电场能的知识进行分析解答；
（3）根据电容器放电的电压变化情况和频率情况进行分析解答。
【解答】解：（1）A.使高频载波的振幅或频率随信号而改变的过程调制，故A错误；
B.以光波为例，在同一介质中，频率越高的电磁波折射率越大，由v，可知通常传播速度越小，故B正确；
C.5G信号比4G信号波长更短，波动性更弱，更不容易发生衍射现象，故C错误；
D.红外线是波长比可见光波长还长的电磁波，紫外线常用于医院和食品消毒，故D错误。
故选：B。
（2）A.在t1～t2时间内，极板间的电压增大，极板上的电荷量增大，所以为充电过程，电流不断减小，故A错误；
BC.t3时刻电压为零，说明放电完毕，电场能为零，磁场能最大；t3时刻之后将对电容器充电，但电流方向不变，故BC错误；
D.在t2～t3时间内，极板间的电压减小，极板上的电荷量减小，所以为放电过程，电流逐渐增大，磁场能增大，电场能减小，故D正确。
故选：D。
（3）AB.t＝0时刻，uMN为最大值，故AB错误；
CD.而回路中LC振荡电路的周期由电路结构本身决定，即周期不随时间变化，故C正确，D错误。
故选：C。
故答案为：（1）B；（2）D；（3）C。
【点评】考查LC振荡电路的相关知识，会根据题意进行准确分析解答。
16．（2025春 黄浦区校级期中）汽车是我们出行的重要工具之一，我们学习的物理知识在汽车上有诸多应用。
（1）使用北斗卫星导航系统导航时，用来传递信息的是 　C　 。
A.机械波
B.超声波
C.无线电波
D.红外线
（2）智能雨刮器会在下雨时自动启动。如图为前挡风玻璃的横截面示意图。雨刮器的工作原理可做如下简化：不下雨时，激光光源P发出的光在玻璃内传播斜射到N处，若光的入射角θ大于临界角就会发生 　全反射　 现象而被接收器Q接收；下雨时N处的外侧有水滴，接收器Q接收到的光照强度 　变小　 （选填：“变大”、“不变”或“变小”），从而启动雨刮器。
（3）（多选）如图甲为小区进口处的智能道闸系统，其简化示意图如图乙，车辆检测器内部的电容器与电感线圈构成LC振荡电路，振荡电流如图丙。在图丙中，下列说法正确的 　ACD　 。
A.t1时刻电容器两端电压为最大值
B.t3～t4时间内，电容器上的电荷量增加
C.t3时刻，线圈中的自感电动势最大
D.t1～t2时间内，电场能转化为磁场能
（4）如图所示为电动汽车无线充电示意图，若发射线圈的输入电压为u＝220sin（100πt）V匝数为500匝，接收线圈的匝数为1000匝，发射线圈输出功率为8.8kW。该装置可看成理想变压器，该装置采用 　交流　 （选填“直流”或“交流”）电源也能为电动汽车充电，发射线圈与接收线圈中交变电流的频率之比为 　1：1　 ，接收线圈输出电压的峰值为 　440V　 ，接收线圈输出电流的有效值为 　20A　 。
（5）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，磁场中，边长为L、总电阻为R的单匝正方形线圈abcd竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。如乙图，某时刻永磁铁相对线框竖直向上运动时，其速度大小为v。则此时穿过线圈的磁通量为 　0　 ，线圈中的感应电流为 　顺　 时针方向（选填“顺”或“逆”），线圈中的电流大小为 　　 ，线圈受到的安培力为 　　 。
【考点】电磁振荡的图像问题；电磁波与信息化社会；楞次定律及其应用；理想变压器两端的电压、电流与匝数的关系．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）C；（2）全反射，变小；（3）ACD；（4）交流，1：1，440V，20A；（5）0，顺，，。
【分析】（1）根据无线电波的特点分析解答；
（2）根据光的全反射以及折射现象分析；
（3）首先对振荡电路中电容器充放电过程进行分析：0～t1 时间内电流在减小，说明电容器在充电，t1时刻充电结束，电容器两端电压为最大值，t3～t4时间及t1～t2时间内电流在增大，说明电容器在放电，电荷量减少，电场能转化为磁场能；根据图像在某一时刻的斜率判定线圈中自感电动势的变化；
（4）根据变压器的工作原理和变压器不改变频率分析判断，根据峰值与有效值的关系列式计算；
（5）根据对称性和磁通量的概念得出线圈中磁通量的大小，据磁通量的变化特点，结合楞次定律得出感应电流的方向，ab和cd都受到安培力且方向相同，根据F＝2BIL求线圈受到的安培力大小。
【解答】解：（1）用北斗卫星导航系统导航时，用来传递信息的是无线电波，故ABD错误，C正确。
故选：C。
（2）激光光源P发出的光在玻璃内传播斜射到N处，若光的入射角大于临界角就会发生全反射而被接收器Q接收；下雨时N处的外侧有水滴，则在N处发生全反射的临界角变大，接收器Q接收到的光照强度变小，从而启动雨刮器。
（3）A．0～t1时间内电流在减小，说明电容器在充电，t1时刻充电结束，电容器上的电荷量最大，由公式可知，电容器两端电压为最大值，故A正确；
B．t3～t4时间内电流在增大，说明电容器在放电，电荷量减少，故B错误；
C．由图丙可知，t3时刻斜率最大，所以t3时刻电流变化最快，自感电动势最大，故C正确；
D．t1～t2时间内，电流逐渐增大，磁场能增大，根据能量守恒定律可知电场能减小，说明电容器正在放电，电场能转化为磁场能，故D正确。
故选：ACD。
（4）变压器是利用电磁感应原理工作的，因此必须由交流电源在发射线圈产生变化的磁场，在接收线圈产；变压器不改变交变电流的频率，因此发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相等，频率是Hz＝50Hz；发射线圈电压的有效值为，由理想变压器原、副线圈的电压与匝数的关系公式，可得接收线圈输出的电压，则接收线圈输出电压的峰值为，由理想变压器原、副线圈功率相等可知，发射线圈输出功率为8.8kW，则有接收线圈输出电流的有效值为。
（5）根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为零，永磁铁相对线圈下降时，线圈中垂直于纸面向外的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为顺时针方向，ab和cd均切割磁感线产生的电动势，总的电动势为E＝2BLv，则线圈中电流大小为，ab和cd都受到安培力且方向相同，所以线圈受到的安培力大小为。
故答案为：（1）C；（2）全反射，变小；（3）ACD；（4）交流，1：1，440V，20A；（5）0，顺，，。
【点评】本题是电磁场和几何光学的综合题，需要学生基础知识全面方可顺利求解，难度中等，比较容易出错的是最后一问，电流大小和安培力大小都是加倍的。
17．（2025春 海南期中）如图所示为无线话筒中LC振荡电路的简易图，其中电容器的电容，线圈的自感系数L＝0.4mH。现使电容器带上一定的电荷，开关S断开时，一带正电的小球刚好在两极板间静止。取重力加速度g＝10m/s2，小球始终处于两极板间。
（1）t＝0时闭合开关S，在哪些时刻电容器两极板间的电场强度最大且与t＝0时方向相反？在这些时刻小球的加速度为多大？
（2）t＝0时闭合开关S，在哪些时刻电路中的电流最大？在这些时刻小球的加速度为多大？
【考点】电磁振荡及过程分析；牛顿第二定律的简单应用．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）在时，电容器两极板间的电场强度最大且与t＝0时方向相反；在这些时刻小球的加速度为20m/s2；
（2）在时，电路中的电流最大；在这些时刻小球的加速度为10m/s2。
【分析】从能量的观点来看，电容器刚要放电时，电容器里的电场最强，电路里的能量全部储存在电容器的电场中；电容器开始放电后，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为磁场能；在放电完毕的瞬间，电场能全部转化为磁场能；之后，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能；到反方向充电完毕的瞬间，磁场能全部转化为电场能。所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。结合牛顿第二定律求解加速度。
【解答】解：（1）开关S断开时，两极板间的小球刚好静止，说明小球所受电场力方向竖直向上，且F电＝mg，又由于小球带正电，则电容器两极板间电场方向竖直向上；闭合开关S后，此LC振荡电路中的电容器开始放电，且周期，至少经过，电容器两极板间电场方向变为竖直向下且电场强度最大，因此在时，电容器两极板间的电场强度最大且与t＝0时方向相反；在这些时刻小球所受电场力的大小仍为mg，但是方向与重力的方向相同，可得加速度大小；
（2）在一个周期内，在或时，电路中的电流最大，因此在时，电路中的电流最大；在这些时候电容器两极板间的电场强度为零，可得小球加速度；
答：（1）在时，电容器两极板间的电场强度最大且与t＝0时方向相反；在这些时刻小球的加速度为20m/s2；
（2）在时，电路中的电流最大；在这些时刻小球的加速度为10m/s2。
【点评】电磁振荡过程中，电荷量q、电场强度E、电流i、磁感应强度B及能量的对应关系需要牢记。
18．（2025 宝山区二模）随着国家的发展，我国的军事装备日益增强。
（1）如图为我国成功研发的反隐身先进米波雷达。米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则该无线电波 　A　 。
A．频率比可见光的频率低
B．不可能在真空中传播
C．不可能产生反射现象
D．不可能产生衍射现象
（2）如图是我国一架第五代战斗机“歼﹣20”，演习中它正沿斜向上做匀加速直线运动，除了所受的重力以外，它还受到其它力的合力F，如图中F的示意图可能正确的是 　B　 。
（3）电磁炮是通过给导轨回路通以很大的电流，使炮弹在安培力作用下沿导轨加速运动，最终以很高的速度将炮弹发射出去。如图为电磁炮的原理示意图，电流方向如图所示。
①若改变图示中的电流方向，则 　D　 。
A．磁场方向不变，安培力方向改变
B．磁场方向不变，安培力方向不变
C．磁场方向改变，安培力方向改变
D．磁场方向改变，安培力方向不变
②若电磁炮将一枚质量为25kg的炮弹沿水平导轨从静止加速到2000m/s，不计炮弹受到的阻力，则在这一过程中炮弹所受的安培力的冲量为 　5×104　 N s，安培力所做的功为 　5×107　 J。
（4）如图，在一次空地联合军事演习中，离地面H＝9000m高处的飞机以水平对地速度v1＝800m/s发射一颗导弹，欲轰炸地面目标P，地面拦截系统在某一位置同时竖直向上发射一颗炮弹拦截。不计空气阻力，g取10m/s2。
①这颗起拦截作用的炮弹在竖直向上运动过程中的加速度大小为 　10　 m/s2。
②设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若要在炮弹上升过程中实现拦截，则s的取值范围是 　0＜s＜2400m　 。
（5）如图所示，一火炮将质量为 m的炮弹，以斜向上、与水平面成60°角的初速度 v0发射，不计空气阻力对炮弹的影响，在炮弹飞到最高点的过程中重力势能增加了 　　 。若炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为 的一块恰好做自由落体运动，不计质量损失，则爆炸时产生的另一块的速度大小为 　　 。
【考点】无线电波的特点和应用；平抛运动中的相遇问题；用动量定理求平均作用力；反冲现象中的动量守恒；电磁炮．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】（1）A，（2）B，（3）①D，②5×104，5×107，（4）①10，②0＜s＜2400m，（5），。
【分析】（1）根据电磁波分析；（2）根据牛顿第二定律的同向性分析；（3）根据动量定理和动能定理分析；（4）根据斜抛运动的特点分析。
【解答】解：（1）A、米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，频率比可见光的频率低，故A正确；
BC、任何电磁波传播均不需要介质，都可以在真空中传播，并能发生反射，故BC错误；
D、衍射是波特有的现象，电磁波也可以发生衍射现象，故D错误。
故选：A。
（2）演习中战斗机正沿斜向上做匀加速直线运动，即战斗机受到所有力的合力与速度方向相同，即力F与重力的合力与速度方向相同，所以F的示意图可能正确的是B选项，故B正确，ACD错误。
故选：B。
（3）①为保证炮弹正常发射，所以安培力的方向不变，若改变图示中的电流方向，根据左手定则，需改变磁场的方向，故D正确，ABC错误。
故选：D。
②取炮弹的速度方向为正方向，根据动量定理可知，炮弹所受的安培力的冲量为
I＝mv﹣0＝（25×2000﹣0）N s＝5×104N s
根据动能定理可知，安培力所做的功为
（4）①这颗起拦截作用的炮弹在竖直向上运动过程中只受重力，所以加速度为重力加速度，所以加速度大小为10m/s2；
②导弹运行的时间为
此时平抛运动的导弹下降的位移为
竖直上抛运动的炮弹上升的位移
因为H＝h1+h2＝v2t，所以
要使炮弹在上升过程中实现拦截，则运行的时间
则水平距离最大
解得
所以
0＜s＜2400m
（5）炮弹做斜抛运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，设上升的最大高度为h，则
代入数据，解得
所以，炮弹飞到最高点的过程中重力势能增加了
炮弹在最高点爆炸成两块，取炮弹在最高点时的速度方向为正方向，根据动量守恒
解得
故答案为：（1）A，（2）B，（3）①D，②5×104，5×107，（4）①10，②0＜s＜2400m，（5），。
【点评】本题考查电磁波、牛顿第二定律、动量定理、动能定理、斜抛运动以及平抛运动的相遇问题，考查范围较大，但难度一般。
19．（2025 宝山区二模）手机在现代社会中扮演着重要角色，人们的生活、工作等方面似乎离不开手机。
（1）（多选）目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，如图所示，当手指接触到电容屏时，人体与电容屏就形成一个等效电容，从而实现对手机屏幕的操控。下列物体中能够代替手指可以操控手机屏幕的是 　AB　 。
（2）手机通过其内部的天线发射电磁波。理论上只要电路中有振荡电流，就能向外辐射电磁波，下面的三个LC电路中，最能有效地将电磁波发射出去的是 　C　 。
（3）国产某5G手机的电池容量为4500mAh，待机时的电流为15mA，快速充电时的电功率为90W。则该手机的待机时间为 　D　 。
A．6小时
B．30小时
C．50小时
D．300小时
（4）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。图中R1为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小，R2为滑动变阻器，已知当小灯L的亮度增加时手机屏幕将变亮，反之则变暗。若手机所处的环境变暗，则手机屏幕将 　B　 （选择：A．变亮B．变暗）；等手机屏幕亮度稳定后若R2发生断路，则手机屏幕 　A　 （选择：A．变亮B．变暗）。
（5）如图，发射线圈和接收线圈分别安装在无线充电底座和手机内，工作时发射线圈中通有周期为T的余弦交流电（自上而下看，取顺时针方向为正）。则在时刻自上而下看，接收线圈中的感应电流方向为 　顺时针　 方向，此刻两线圈 　C　 （选择：A．相互吸引B．相互排斥C．无相互作用D．可能相互吸引，也可能相互排斥）。
（6）手机发出的电磁波首先由附近基站将其转换为高频光脉冲，通过光导纤维传输到目标基站，再转换为电磁波被目标手机接收。图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长L＝2km，玻璃丝的折射率n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度c＝3×108m/s。
①（计算）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射角α应满足的条件是什么？
②光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为 　10﹣5　 s。
【考点】电磁振荡及过程分析；电磁波与信息化社会；光导纤维及其应用；平行板电容器的相关参数与计算．
【答案】（1）AB，（2）C，（3）D，（4）B，A，（5）顺时针，C，（6）①α≤45°，②10 ﹣5。
【分析】（1）根据电容屏的工作原理分析；（2）根据电磁波的发生分析；（3）根据电流的定义式计算；（4）根据“串反并同”分析动态电路；（5）根据楞次定律分析；（6）根据光导纤维中光的全反射分析。
【解答】解：（1）手指和屏的夹层工作面形成一个电容器，所以能够代替手指可以操控手机屏幕必须是导体，故AB正确，CD错误。
故选：AB。
（2）要有效的发射电磁波，振荡电路的特点：要有足够高的振荡频率、要采用开放电路，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间，故C正确，AB错误。
故选：C。
（3）根据代入数据，解得
t＝300h
故D正确，ABC错误。
故选：D。
（4）若手机所处的环境变暗，R1的阻值增大，根据“串反并同”可知，与R1等效串联的灯泡L的功率变小，即屏幕变暗，故B正确，A错误。
故选：B。
等手机屏幕亮度稳定后若R2发生断路，则等效R2的阻值减小为零，根据“串反并同”可知，与R2等效并联的灯泡L的功率变大，即屏幕变亮，故A正确，B错误。
故选：A。
（5）在时刻自上而下看，发射线圈中的电流将逆时针增大，根据楞次定律可知，接收线圈中的感应电流方向为顺时针方向；
此时发射线圈中电流为0，所以此时刻两线圈无相互作用，故C正确，ABD错误。
故选：C。
（6）①光在光导纤维中的光路图如图所示
由折射定律，得
因为β+γ＝90°，所以
sinβ＝cosγ
当γ≥C（临界角）时光在玻璃界面处发生全反射，光通过长玻璃丝，因为
所以
推得
，
联立，解得
将n代入，求得
α≤45°
②光在玻璃中的速度
设光在 玻璃丝中传播的总路程为 s，则
玻璃丝长
L＝ssinγ
联立，解得
因为γ≥C，显然，当 γ＝C 时 t 最大，此时
代入已知量，求得
故答案为：（1）AB，（2）C，（3）D，（4）B，A，（5）顺时针，C，（6）①α≤45°，②10 ﹣5。
【点评】本题考查电容屏的工作原理、电磁波的发生、电流的定义式计算、动态电路、楞次定律以及光导纤维中，考查范围较大。
20．（2024春 浦东新区校级期中）信息的传递有多种形式，机械波和电磁波均可以作为信息的载体，传递大量信息。
（1）图甲所示为收音机的调谐电路，改变可变电容器的电容，进而改变调谐电路的频率。若“调频”后，电路中的最强的高频电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线。下列说法或做法正确的是 　A　 。
A.改变电容的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
B.电容减小，接收的信号波长更大
C.在t1～t2时间内，电容器正在放电
D.电路中电场能随时间变化的周期等于t4
（2）（多选）在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距6m的A、B两点，波由A向B传播，如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图像。则这列波可能的波速为 　AC　 。
A./s
B.12m/s
C.20m/s
D.60m/s
（3）光盘是存储信息的一种重要载体，其中只读光盘按照激光源不同可分为CD、DVD、BD三类，分别使用红外、红、蓝激光读取数据。激光的折射率越大，经凸透镜会聚的光斑越小，光盘容量就可以做得越大。如图所示，激光经过凸透镜会聚后，当经过光盘反射层凹痕的边缘时，两束反射回的激光会干涉减弱，光强变小，经过光电转换形成明显信号。则一般来说容量最大的光盘种类是　C　 （填“A.CD”、“B.DVD”或“C.BD”），光盘凹痕的深度应为激光波长的 　A　 （填“A.四分之一”、“B.二分之一”或“C.一倍”）。
【考点】电磁波的发射和接收；薄膜干涉现象；机械波的多解问题；电磁振荡及过程分析．
【专题】定量思想；推理法；光的干涉专题；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）A；（2）AC；（3）BD；A
【分析】（1）根据电谐振的目的，振荡频率的公式和波长公式，电容器的电流变化以及充放电与电场能的变化周期关系进行分析判断；
（2）波由A向B传播，根据振动图像得到波长的表达式，根据波速计算公式求解波速表达式进行分析；
（3）根据红外、红、蓝激光的折射率关系，分析容量最大的光盘种类；根据薄膜干涉的原理求解光盘凹痕的深度。
【解答】解：A.改变电容器C的电容目的是达到电谐振，使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同，故A正确；
B.根据可知，将可变电容器的电容减小，电路的固有频率会增大，根据公式λ可知，频率越大，对应电磁波波长越短，所以将可变电容器的电容减小后，电路将接收到波长更短的电信号，故B错误；
C.在t1～t2时间内，电路中电流在减小，电容器在充电，故C错误；
D.一个周期电容器充放电两次，所以电路中的电场能随时间变化的周期等于t4，故D错误。
故选：A。
（2）波由A向B传播，B点比A点晚振动的时间Δt＝nTT
所以A、B间的距离为Δs＝nλλ＝6m，（n＝0，1，2，3，…）
则波长为：λ，（n＝0，1，2，3，…）
根据图像可知周期T＝0.4s
则波速为：v
解得：vm/s，（n＝0，1，2，3，…）
当n＝0时，v＝20m/s；当n＝1时，vm/s；当n＝2时，vm/s.…，故AC正确，BD错误。
（3）根据题述，激光的折射率越大，经凸透镜会聚的光斑越小，光盘容量就可以做得越大，故蓝色激光的频率最大，折射率最大，光盘BD容量最大，故C正确，AB错误；
激光经过光盘反射层凹痕处时，两束反射激光干涉减弱，两束激光的波程差最小为
则凹痕深度d，故A正确，BCD错误。
故答案为：（1）A；（2）AC；（3）BD；A
【点评】考查机械波和电磁波的问题，求解此题的关键熟悉振荡频率的公式以及相关分析判断，理解振动图像的物理意义，能够根据图像直接读出周期，知道波速、波长和频率之间的关系，知道薄膜干涉的原理。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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