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高考物理考前冲刺押题预测 电磁震荡与电磁波
一．选择题（共10小题）
1．（2025 镇江校级模拟）下列说法中正确的是（　　）
A．紫外验钞机是利用紫外线的荧光作用
B．阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用
C．常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物
2．（2025 贵阳模拟）如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　）
A．该带电灰尘一定带正电
B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大
C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大
D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g
3．（2025 重庆模拟）如图是由线圈L和电容器C组成的LC振荡电路。电容器充满电后，t＝0时刻，闭合开关S，t＝0.02s时刻，电容器的电荷量第一次为零。则t＝0.04s时刻，该LC回路中的（　　）
A．电压最小 B．电流最大
C．磁场能最大 D．电场能最大
4．（2025 镇海区校级模拟）如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超声波，下方圆柱体将接收到的超声波反射回去。两列超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙，图丙为某时刻两列超声波的波动图像，某时刻两波源产生的波分别传到了点P（﹣2cm，0）和点Q（2cm，0），已知超声波的传播速度为340m/s，则下列说法正确的是（　　）
A．该超声波悬浮仪发出的超声波频率为340Hz
B．经过t＝1×10﹣4s，质点P沿x轴正方向移动3.4cm
C．两列波叠加稳定后，P、Q之间（不包括P、Q）共有7个节点
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以减少悬浮仪中的节点个数
5．（2025 宁波校级一模）电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（　　）
A．线圈中的磁场方向向上且电流正在减小
B．极板间的电势差正在变大、电场能正在变小
C．若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小
D．若增大电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短
6．（2025 全国一模）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．t1﹣t2内电容器放电
C．t2﹣t3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
7．（2024 浙江二模）近代物理发展最为迅猛的一段历史应该是19世纪到20世纪，对于下列配图所对应的说法正确的是（　　）
A．图1是白光的薄膜干涉现象，从图中可以看到，圆形肥皂膜从上向下一定是均匀变厚
B．图2描述的是卢瑟福的α粒子的散射实验，他据此提出了原子的核式结构模型，成功的解释了氢原子光谱的分立特点
C．图3是戴维森和汤姆孙所做的高速电子束经过铝箔的干涉图样，从而证明了电子的波动性
D．图4是德国科学家劳厄观察到的X射线照射晶体的衍射图样，从而证实了X射线具有波动性
8．（2024 娄底模拟）关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在
B．电磁波在真空和介质中的传播速度相同
C．医院利用紫外线杀菌消毒
D．常用的遥控器通过发出无线电波来遥控电视机
9．（2024 东阳市三模）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t＝0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t0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
10．（2024 济宁模拟）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，金属中不会产生感应电流
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 重庆一模）电磁波的发射和接收涉及电磁振荡。图是某LC振荡电路，当电容器的电容为C0，线圈的电感为L0时，电磁振荡的频率为f0。要使电磁振荡的频率变为2f0，可行的措施是（　　）
A．仅使C＝4C0 B．仅使L＝4L0
C．仅使 D．仅使
（多选）12．（2025 长沙一模）为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．t1刻，线圈L的磁场能为零
B．t2时刻，电容器C带电量最大
C．t2﹣t3过程，电容器C带电量逐渐增大
D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位
（多选）13．（2024 吉林一模）蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领，它们在喉部产生短促而高频的超声波，经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声，听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析，从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向，下列说法正确的是（　　）
A．不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉
B．蝙蝠发出的超声波进入水中后波长不变
C．蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物
D．蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出猎物正在靠近
（多选）14．（2024 义乌市三模）义乌市南山公园新增了一个地标性建筑，人称“义乌小蛮腰”，这是我市新建的电波发射台，电磁波的发射和接收都要用到LC振荡电路。下列说法正确的是（　　）
A．均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
B．图示的LC振荡电路若磁场正在减弱，则电容器上极板带负电
C．在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间线圈中产生的自感电动势最大
D．高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制
（多选）15．（2024 青羊区校级模拟）物理知识在生活生产中有广泛应用，下列说法正确的是（　　）
A．医学体检所使用的B超检查利用了多普勒效应的原理
B．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
C．纤维式内窥镜检查人体胃、肠、气管等脏器的内部，利用了光的干涉的原理
D．雷达用的是微波，因为微波传播的直线性好
E．人在沙漠上看到的蜃景是倒立的象，在海上蜃景是正立的像
三．解答题（共5小题）
16．（2025 崇明区一模）线圈在电路中有很多功能，比如作为电感器、变压器。
（1）如图所示，开关S接通1后，自由电荷在 　 　力作用下向电容器两极板积聚，定值电阻R两端的电势差逐渐 　 　。
A．增大
B．减小
C．不变
（2）将开关从1置于2形成LC电磁振荡回路（线圈L的电阻不为零）。
①如图为LC回路电磁振荡过程中的4个状态，开始的一个振荡周期内按照发生的先后顺序可将其排序为 　 　。
A．①③②④
B．①④②③
C．②④①③
D．②③①④
②从上图③状态开始的四分之一个电磁振荡周期内，回路中的磁场能转化为 　 　。
（3）（简答）某变压器的原线圈匝数n1＝2200，副线圈匝数n2＝360，输入电压U1＝220V，为求解输出电压，小李解答过程如下：
由得U2U1220V＝36V。你是否同意该解答，说明理由。
17．（2024 金山区模拟）燃油汽车是常见的交通工具，它使用的能源是汽油。某燃油车从静止开始做匀加速直线运动，经5s后速度达到72km/h。
（1）汽油是能源中的不可再生能源。
①以下也属于不可再生能源的是 　 　。
A.风能
B.水能
C.天然气
D.太阳能
②汽车行驶过程中，汽油的化学能转化为了汽车及环境的内能和汽车的 　 　能。
（2）该汽车在加速过程中的加速度大小为 　 　m/s2，5s内运动的距离为 　 　m。
（3）若汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，输出功率约为9.1kW，求此时汽车受到的阻力大小。
（4）余老师驾驶汽车上下班。
①他使用北斗卫星导航系统导航，导航系统传递信息是利用 　 　。
A.机械波
B.超声波
C.引力波
D.无线电波
②余老师家到学校的直线距离为6km，某次他驾驶汽车行驶了7.2km到学校，用时10min，则此次他的平均速度大小为 　 　m/s。
③如图，他上班左转通过某十字路口，路面水平，则提供汽车向心力的是 　 　。
A.重力
B.弹力
C.摩擦力
④若他以54km/h匀速行驶，发现前方60m处路口交通信号灯是红灯，立即开始刹车做匀减速直线运动，到路口时恰好停止，则汽车减速的加速度大小约为 　 　。
A.1.88m/s2
B.3.75m/s2
C.24.3m/s2
18．（2024 宝山区模拟）微波炉是一种利用微波加热食物的现代化烹调灶具。微波炉由电源、磁控管、控制电路和烹调腔等部分组成。电源向磁控管提供高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内。
（1）微波炉加热食物时产生微波的器件是 　 　，微波 　 　（选择：A．是、B．不是）一种电磁波。
（2）有一台微波炉，它是通过电容屏来实现操作的。当手指接触到电容屏时，由于人体 　 　（选择：A．具有、B．没有）电导性，手指与电容屏之间会形成一个等效电容。电容的定义式是 　 　。
（3）能放在微波炉里进行键康、安全、有效加热的餐具有 　 　。
A．陶瓷餐具
B．玻璃餐具
C．常规塑料餐具
D．金属餐具
（4）当微波辐射到食品上时，食品中的水分子（其中氧原子带有负电，氢原子带有正电）将随微波电场而运动，这种运动与相邻分子间相互作用而产生了类似摩擦的现象，使水温升高，因此食品的温度也就上升了。如图所示，一个水分子处在微波的匀强电场中，则其中氧原子所受电场力的方向 　 　（选择：A．向左、B．向右），电场力的大小是其中一个氢原子所受电场力的 　 　倍。
（5）如表为某品牌微波炉的技术参数，根据相关数据可知，该微波炉所用微波的波长为 　 　m（保留两位有效数字）。若用该微波炉加热食品，正常工作1分钟，微波炉消耗的电能为 　 　J。
额定电压/额定电流 220V/5A
微波频率/输出功率 2450MHz/800W
内腔容积 20L
19．（2024 重庆模拟）电容电池具有无污染、寿命长、充电速度快等诸多优点而广泛应用。某同学想要用电流传感器探究电容电池特性，探究电路如图甲。
（1）第一次探究中，先将开关接1，待电路稳定后再接2。已知电流从上向下流过电流传感器时，电流为正，则电容器充放电过程中的i﹣t和U﹣t图像是 　 　。
A.
B.
C.
D.
（2）第二次探究，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。
①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，根据图像中A、B点坐标可知，振荡电路的周期T＝　 　s（结果保留两位有效数字）。
②如果使用电动势更小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”）。
③已知电源电动势E0，测得充电过程i﹣t图像的面积为S0，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＝　 　。（用测得的已知量表示）
20．（2022 海淀区校级三模）如图，对于劲度系数为k的轻质弹簧和质量为m小球组成一维振动系统，我们可以写出任意时刻振子的能量方程为E，x为任意时刻小球偏离平衡位置的位移，v为瞬时速度。若将v代入能量方程便可得振子简谐运动方程E（①式）。振子简谐运动的周期与振子质量的平方根成正比，与振动系统的振动系数的平方根成反比，而与振幅无关，即T＝2π。
（1）如图，摆长为L、摆球质量为m的单摆在A、B间做小角度的自由摆动。请你类比弹簧振动系统从能量守恒的角度类推出单摆的周期公式（重力加速度取g；θ很小时，有cosθ≈1）。
（2）如图LC谐振电路，电容大小为C，电感大小为L。现将开关S由1掷到2位置。
a．通过对比发现电路中一些状态描述参量与简谐运动中一些状态描述参量的变化规律类似。请你类比两者完成下表，并在图中定性画出电容器上的电量随时间变化的q﹣t图线（设LC回路中顺时针电流方向为正方向）。
简谐运动（弹簧振子） 电磁振荡（LC电路）
振子质量m 电感L
任意时刻振子偏离平衡位置的位移x
　 　
瞬时速度v
　 　
振子动能 线圈磁场能
振子弹性势能
　 　
b．通过对比还发现电路中能量的变化规律与力学简谐运动的能量变化规律类似。请你类比①式写出电容电量q随时间t变化的方程，并类推出LC谐振电路周期公式。
高考物理考前冲刺押题预测 电磁震荡与电磁波
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 镇江校级模拟）下列说法中正确的是（　　）
A．紫外验钞机是利用紫外线的荧光作用
B．阳光可以晒黑皮肤，主要是阳光中红外线的作用
C．常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
D．微波炉利用红外线的热效应快速加热食物
【考点】电磁波与信息化社会；紫外线的特点和应用．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】A
【分析】本题根据紫外线、红外线、红外脉冲和分子热运动的特点分析求解。
【解答】解：A、紫外验钞机就是利用紫外线的荧光效应而工作的，故A正确；
B、阳光晒黑皮肤是紫外线的作用，故B错误；
C、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，故C错误；
D、微波炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电磁波的相关知识，理解物理量在生活中的各个应用是解决此类问题的关键。
2．（2025 贵阳模拟）如图，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好静止。重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　）
A．该带电灰尘一定带正电
B．当开关S闭合瞬间，线圈L中的磁场能最大
C．当开关S闭合，LC电路中的电流最大时，电容器中电场能最大
D．开关S闭合后，当线圈L中电流最大时，若带电灰尘未接触极板，则其加速度大小为g
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；交流电专题；理解能力．
【答案】D
【分析】根据电磁振荡电路分析判断，明确电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化关系，再对灰尘受力分析，求解其加速度大小。
【解答】解：A、开关断开时，灰尘受重力和电场力处于平衡状态，说明其受到的电场力向上，但不知极板上所带电量情况，无法确定电场情况，所以无法确定灰尘的电性，故A错误；
BC、开关闭合时，线圈中电流为零，此时磁场能为零，电场能最大，故BC错误；
D、开关闭合后，电容器放电，电路中电流逐渐增大，电场能转化为磁场能，当电流最大时，电场强度为零，灰尘只受重力，加速度为g，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查电磁振荡电路与牛顿第二定律的结合，注意掌握电磁振荡的过程，明确电流最大时，磁场能最大，电场能最小。
3．（2025 重庆模拟）如图是由线圈L和电容器C组成的LC振荡电路。电容器充满电后，t＝0时刻，闭合开关S，t＝0.02s时刻，电容器的电荷量第一次为零。则t＝0.04s时刻，该LC回路中的（　　）
A．电压最小 B．电流最大
C．磁场能最大 D．电场能最大
【考点】电磁振荡及过程分析．
【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】D
【分析】充电过程电流减小，电磁能增大，磁场能减小，放电过程电流增大电磁能减小，磁场能增大。
【解答】解：A．由题意可知，LC振荡电路的周期
T＝4×0.02s＝0.08s
当t＝0.04s时，刚好是半个周期，此时电容器再次充满电，电荷量最大，根据
可知，此时电压最大，故A错误；
B．半个周期电容器再次充满电，电流与电荷量的变化率有关，电荷量的变化率为零，此时电流最小，故B错误；
C．磁场能的大小与电流的大小有关，电流最小时磁场能最小，故C错误；
D．电场能与电荷量有关，电荷量最大时电场能最大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查LC振荡电路，同学们要理解并掌握，循环充放电过程，若第一个四分之一周期先顺时针充电，电流减小，磁场能转化为电场能；第二个四分之一周期就是逆时针放电，电流增大，电场能转化为磁场能；第三个四分之一周期是逆时针反向充电，电流减小，磁场能转化为电场能；第四个四分之一周期是顺时针反向放电，电流增大，电场能转化为磁场能。
4．（2025 镇海区校级模拟）如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超声波，下方圆柱体将接收到的超声波反射回去。两列超声波叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，小水珠能在节点附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙，图丙为某时刻两列超声波的波动图像，某时刻两波源产生的波分别传到了点P（﹣2cm，0）和点Q（2cm，0），已知超声波的传播速度为340m/s，则下列说法正确的是（　　）
A．该超声波悬浮仪发出的超声波频率为340Hz
B．经过t＝1×10﹣4s，质点P沿x轴正方向移动3.4cm
C．两列波叠加稳定后，P、Q之间（不包括P、Q）共有7个节点
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以减少悬浮仪中的节点个数
【考点】电磁振荡及过程分析；波长、频率和波速的关系；波的叠加．
【专题】定量思想；推理法；振动图象与波动图象专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据频率、波速、波长的关系求超声波的频率；质点不随波迁移，只在平衡位置附近振动；根据波的叠加原理分析稳定后节点的个数；根据电磁振动的频率公式判断波长的变化，从而决定节点的增减。
【解答】解：A．由丙图可知超声波的波长λ＝1cm＝0.01m超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为：f
代入数据得：f＝3.4×104Hz
故A错误；
B．质点只能沿y轴方向振动，不能沿x轴正方向移动，故B错误；
C．由丙图可知，波源P、Q振动步调相反，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为x，悬浮点为振动减弱点，满足
|（2﹣x）﹣[x﹣（﹣2）]|＝nλ（n为自然数）
解得：x＝0、±0.5、±1、±1.5
故两列波叠加稳定后，P、Q之间（不包括P、Q）共有7个节点，故C正确；
D．拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了简谐横波的相关应用，理解简谐横波在不同方向上的运动特点，结合波的叠加原理即可完成分析。
5．（2025 宁波校级一模）电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路如图所示，某时刻电路中正形成图示方向的电流，此时电容器的下极板带正电，上极板带负电，下列说法正确的是（　　）
A．线圈中的磁场方向向上且电流正在减小
B．极板间的电势差正在变大、电场能正在变小
C．若在线圈中插入铁芯，则发射的电磁波频率变小
D．若增大电容器极板间的正对面积，则发射的电磁波波长变短
【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；计算电磁振荡发射的电磁波的波长；电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据图片分析出电容器的状态，从而分析出磁场的方向和电流的变化；
根据公式分析出极板间的电势差和电场能的变化；
根据频率的计算公式完成分析；
根据波长和频率的关系分析出波长的变化趋势。
【解答】解：A．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且电流正在变大，故A错误；
B．电容器中的电场方向向上，由于电容器正在放电，则带电量减小，由
可知极板间的电势差正在变小，所以电场能正在变小，故B错误；
C．若在线圈中插入铁芯，则L变大，根据
则发射的电磁波频率变小，故C正确；
D．若增大电容器极板间的正对面积，则电容器电容C增大，根据
则发射的电磁波波长变长，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了电磁振荡的相关概念，理解电容器的电荷量和电场能的变化，结合频率的计算公式即可完成分析。
6．（2025 全国一模）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．t1﹣t2内电容器放电
C．t2﹣t3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
【考点】电磁振荡及过程分析．
【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】C
【分析】当储罐内的液面高度降低时，两板间充入的电介质减少，电容减小，根据LC振荡周期分析A，根据LC回路的特点分析BC，根据有效值与最大值的关系分析D。
【解答】解：A、当储罐内的液面高度降低时，两板间充入的电介质减少，电容减小，根据LC振荡周期T＝2π可知回路的振荡周期变小，故振荡频率增大，故A错误；
B、t1～t2内电流正向逐渐减小，则电容器充电，故B错误；
C、t2﹣t3内LC回路中电容器放电，电场能逐渐转化为磁场能，故C正确；
D、该振荡电流的有效值为I，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查电磁振荡，学生需掌握LC振荡电路的基本原理及规律即可正确解答。
7．（2024 浙江二模）近代物理发展最为迅猛的一段历史应该是19世纪到20世纪，对于下列配图所对应的说法正确的是（　　）
A．图1是白光的薄膜干涉现象，从图中可以看到，圆形肥皂膜从上向下一定是均匀变厚
B．图2描述的是卢瑟福的α粒子的散射实验，他据此提出了原子的核式结构模型，成功的解释了氢原子光谱的分立特点
C．图3是戴维森和汤姆孙所做的高速电子束经过铝箔的干涉图样，从而证明了电子的波动性
D．图4是德国科学家劳厄观察到的X射线照射晶体的衍射图样，从而证实了X射线具有波动性
【考点】X射线的特点和应用；薄膜干涉现象；卢瑟福α粒子散射实验．
【专题】定性思想；推理法；原子的核式结构及其组成；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据薄膜干涉分析A、根据物理学史逐项分析BCD。
【解答】解：A．从图1中可以看到，从上向下干涉条纹越来越密，所以肥皂膜从上向下不断变厚，而且是变厚的越来越快，如果均匀变厚，则干涉条纹使等间距的，故A错误；
B．卢瑟福根据α粒子的散射实验，提出了原子的核式结构模型，但不能解释氢原子光谱的分立特点，故B错误；
C．高速电子束经过铝箔的是衍射图样，从而证明了电子的波动性，故C错误；
D．X射线具有波动性通过X射线照射晶体的衍射图样证实，故D正确。
故选：D。
【点评】知道薄膜干涉的原理以及干涉图样，了解相应的物理学史是解题的基础。
8．（2024 娄底模拟）关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在
B．电磁波在真空和介质中的传播速度相同
C．医院利用紫外线杀菌消毒
D．常用的遥控器通过发出无线电波来遥控电视机
【考点】紫外线的特点和应用；电磁波的发现；电磁波的特点和性质（自身属性）；无线电波的特点和应用．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】C
【分析】麦克斯韦预言了电磁波，赫兹通过实验验证；电磁波的传播速度与介质相关，在真空中电磁波的传播速度是最大的；医院利用紫外线杀菌消毒；利用红外线可遥控电视。
【解答】解：A．麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B．电磁波的传播速度与介质有关，电磁波在真空中的传播速度相同，电磁波在真空大于介质中的传播速度，故B错误；
C．紫外线能杀灭细菌，医院利用紫外线杀菌消毒，故C正确；
D．常用的遥控器通过发出红外线来遥控电视机，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查电磁波理论，知道电磁波的产生原理与传播，要注意重点掌握电磁波与生产生活中的联系，明确各种波的应用。
9．（2024 东阳市三模）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t＝0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t0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
【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】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．
【答案】A
【分析】根据图像确定电流的方向及变化，确定电容器充放电状态，从而确定上极板的电性，根据Q＝CU分析电容器的电的变化；电阻R减小，则电容器放电时最大电流变大，但是振荡周期不变，据此分析即可。
【解答】解：A．在图乙中A点时刻电流为正且正在减小，磁场能减小，根据能量守恒定律可知，电场能在增大，可知电容器正在充电阶段，电流流向下极板，此时下极板带正电，上极板带负电，故A正确；
B．在图乙中从t0到A点过程中电流先正向增加后正向减小，电容器先放电后充电，根据Q＝CU可知，电容器的电压先减小后增加，故B错误；
CD．若电阻R减小，则电容器放电时最大电流变大，但是振荡周期不变，则图丙中实线和虚线描述电流变化都不对，故CD错误。
故选：A。
【点评】本题考查电磁振荡过程分析，要掌握并会分析LC电路产生电磁振荡时电路中的电流i、电容器极板所带的电荷量q随时间周期性变化规律，电磁振荡的周期与电阻无关。
10．（2024 济宁模拟）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，金属中不会产生感应电流
【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；涡流的产生及原理；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】C
【分析】在LC振荡电路中，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。根据电磁振荡的频率公式进行分析。
【解答】解：A.某时刻，电流强度正在增强，电流的方向由a流向b，则电容器正处于放电过程，根据电流流向，上极板带负电荷，故A错误；
B.电流的方向由a流向b，且电流强度正在增强中，电流强度增大的越来越慢，则线圈的自感电动势正在减小，故B错误；
C.若线圈的自感系数L增大，根据公式可知，其自感系数L增大时振荡电流的频率降低，故C正确；
D.虽然探测仪与金属保持相对静止，但电流强度正在增大，穿过金属的磁通量增大，金属也会产生感应电流，故D错误。
故选：C。
【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。
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 重庆一模）电磁波的发射和接收涉及电磁振荡。图是某LC振荡电路，当电容器的电容为C0，线圈的电感为L0时，电磁振荡的频率为f0。要使电磁振荡的频率变为2f0，可行的措施是（　　）
A．仅使C＝4C0 B．仅使L＝4L0
C．仅使 D．仅使
【考点】电磁振荡的周期和频率的计算．
【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】CD
【分析】根据LC振荡电路的振荡频率公式进行分析解答。
【解答】解：根据LC振荡电路的振荡频率公式f可知，要使振荡频率增加一倍，根据表达式可知，可以让线圈的电感或者电容器的电容减小为原来的，故CD正确，AB错误。
故选：CD。
【点评】考查LC振荡电路的振荡频率公式，会根据题意进行准确分析解答。
（多选）12．（2025 长沙一模）为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．t1刻，线圈L的磁场能为零
B．t2时刻，电容器C带电量最大
C．t2﹣t3过程，电容器C带电量逐渐增大
D．由图乙可判断汽车正驶离智能停车位
【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；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】根据电流的变化分析磁场能的变化以及确定其他物理量；根据LC振荡电路的频率公式结合图像分析判断。
【解答】解：A.t1时刻电流最大，磁场能最大，故A错误；
B.t2时刻，电流为零，电容器C带电量最大，故B正确；
C.t2﹣t3过程，电流逐渐达到最大，电容器放电，电容器C带电量逐渐减小，故C错误；
D.从图乙中可知，振荡电流周期变小，振荡电流频率变大，根据可知，线圈自感系数变小，因为车辆靠近线圈时，线圈自感系数变大，所以汽车正在远离地感线圈，故D正确。
故选：BD。
【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。
（多选）13．（2024 吉林一模）蝙蝠具有一种回声定位的特殊本领，它们在喉部产生短促而高频的超声波，经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声，听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析，从而确定前方猎物的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向，下列说法正确的是（　　）
A．不同蝙蝠发出不同频率的超声波可能发生干涉
B．蝙蝠发出的超声波进入水中后波长不变
C．蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物
D．蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出猎物正在靠近
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；多普勒效应及其应用．
【专题】定量思想；推理法；简谐运动专题；推理论证能力．
【答案】CD
【分析】根据波的干涉条件分析；机械波的波速由介质决定；高频的超声波波长较短，更容易被较小的猎物反射；根据声音的多普勒效应分析判断。
【解答】解：A．不同蝙蝠发出不同频率的超声波不可能发生干涉，因为发生干涉时两列波的频率必须相同，故A错误；
B．蝙蝠发出的超声波进入水中后传播速度要发生变化，频率不变，根据
v＝λf
可知，波长随之发生改变，故B错误；
C．高频的超声波波长较短，更容易被较小的猎物反射，则蝙蝠产生高频的超声波目的是便于捕捉较小的猎物，故C正确；
D．根据多普勒效应可知，蝙蝠听到回声的频率变高时，能判断出正在靠近的猎物，故D正确。
故选：CD。
【点评】本题考查超声波的相关知识，知道波的干涉的条件，知道多普勒效应。
（多选）14．（2024 义乌市三模）义乌市南山公园新增了一个地标性建筑，人称“义乌小蛮腰”，这是我市新建的电波发射台，电磁波的发射和接收都要用到LC振荡电路。下列说法正确的是（　　）
A．均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
B．图示的LC振荡电路若磁场正在减弱，则电容器上极板带负电
C．在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间线圈中产生的自感电动势最大
D．高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制
【考点】电磁波与信息化社会；电磁波的特点和性质（自身属性）．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】均匀变化的磁场产生稳定的电场，磁场正在减弱，则电容器正在充电，放电完毕的瞬间自感电动势最小，高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制。
【解答】解：A．均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场，故A正确；
B．图示的LC振荡电路若磁场正在减弱，则电容器正在充电，则电容器上极板带正电，故B错误；
C．在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间，电流最大，线圈中产生的自感电动势最小，故C错误；
D．高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制，调频是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变化的一种调制方式，在无线电波的发射中，由于高频率的电磁波相对容易激励并向空间发射，且频率越高越不容易受到干扰，因此更适合采用调频方式。此外，调频信号抗干扰能力强，能够在传输过程中保持信号的稳定性和清晰度。相比之下，低频率的电磁波由于衰减较快，且容易受到干扰，因此不太适合采用调频方式，而更多地采用调幅等其他调制方式 ，故D正确。
故选：AD。
【点评】明确电磁振荡电路的特点，电场能和磁场能互相转化的关系。
（多选）15．（2024 青羊区校级模拟）物理知识在生活生产中有广泛应用，下列说法正确的是（　　）
A．医学体检所使用的B超检查利用了多普勒效应的原理
B．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
C．纤维式内窥镜检查人体胃、肠、气管等脏器的内部，利用了光的干涉的原理
D．雷达用的是微波，因为微波传播的直线性好
E．人在沙漠上看到的蜃景是倒立的象，在海上蜃景是正立的像
【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；理解能力．
【答案】ABD
【分析】医学体检所使用的B超检查利用了多普勒效应的原理；根据调制定义分析；内窥镜的连线是用光导纤维制成的，利用了光的全反射原理；根据雷达的特点分析；根据光的全反射现象分析。
【解答】解：A.医学体检所使用的B超检查，是通过测出反射波的频率变化来确定血流的速度，显然是运用了多普勒效应原理，故A正确；
B.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，故B正确；
C.纤维式内窥镜检查人体胃、肠、气管等脏器的内部，内窥镜的连线是用光导纤维制成的，利用了光的全反射的原理，故C错误；
D.雷达用的是微波，因为微波传播的直线性好，故D正确；
E.在沙漠上方，越靠近沙漠的空气温度越高，所以在沙漠上方会发生全反射现象，则在沙漠上看到的蜃景是正立的象，而在海上是越靠近海面空气的密度越小，在海面上发生全反射现象，所以在海上蜃景是倒立的像，故E错误。
故选：ABD。
【点评】本题考查了多普勒效应、调制、全反射以及雷达的应用，会对生活中光现象用物理知识去解释是关键。
三．解答题（共5小题）
16．（2025 崇明区一模）线圈在电路中有很多功能，比如作为电感器、变压器。
（1）如图所示，开关S接通1后，自由电荷在 　静电　力作用下向电容器两极板积聚，定值电阻R两端的电势差逐渐 　B　。
A．增大
B．减小
C．不变
（2）将开关从1置于2形成LC电磁振荡回路（线圈L的电阻不为零）。
①如图为LC回路电磁振荡过程中的4个状态，开始的一个振荡周期内按照发生的先后顺序可将其排序为 　A　。
A．①③②④
B．①④②③
C．②④①③
D．②③①④
②从上图③状态开始的四分之一个电磁振荡周期内，回路中的磁场能转化为 　电场能　。
（3）（简答）某变压器的原线圈匝数n1＝2200，副线圈匝数n2＝360，输入电压U1＝220V，为求解输出电压，小李解答过程如下：
由得U2U1220V＝36V。你是否同意该解答，说明理由。
【考点】电磁振荡及过程分析；电容器的充放电问题；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；交流电专题；推理论证能力．
【答案】（1）静电，B；（2）①A；②电场能；（3）如果题意是按照理想变压器进行求解，该解答是没问题的，但实际考虑变压器的各种损耗，按照该公式计算的输出电压大于真实的输出电压。
【分析】（1）根据静电力的作用进行分析解答，结合充电电流的变化情况判断电势差的变化情况；
（2）①②根据电容器的放电和反向充电的情况结合电路电流的方向，电场能和磁场能的转化情况进行分析判断并排序；
（3）根据是否是理想变压器的情况进行分析解答。
【解答】解：（1）如图所示，开关S接通1后，自由电荷在 静电力作用下向电容器两极板积聚，随着充电电流的减小，根据U＝IR可知，定值电阻R两端的电势差逐渐减小。故B正确，AC错误。
故选：B。
（2）①如图为LC回路电磁振荡过程中的4个状态，刚充满电荷的电容上极板为正，下极板为负，两板间有最强的电场，接通2后开始通过线圈放电，且放电电流方向为逆时针，形成振荡电流，放电完毕产生最强的磁场，然后开始反向充电，使电容下极板带正电，上极板带负电，充电完毕，磁场最弱，电场反向最强，最后又方向放电，此时的放电电流沿顺时针方向，故开始的一个振荡周期内按照发生的先后顺序可将其排序为A，故A正确，BCD错误。
故选：A。
②从上图③状态开始的四分之一个电磁振荡周期内，回路中的磁场能转化为电场能存储在电容器中。
（3）某变压器的原线圈匝数n1＝2200，副线圈匝数n2＝360，输入电压U1＝220V，为求解输出电压，小李解答过程如下：由得U2U1220V＝36V。如果题意是按照理想变压器进行求解，该解答是没问题的，但实际考虑变压器的各种损耗，按照该公式计算的输出电压大于真实的输出电压。
故答案为：（1）静电，B；（2）①A；②电场能；（3）如果题意是按照理想变压器进行求解，该解答是没问题的，但实际考虑变压器的各种损耗，按照该公式计算的输出电压大于真实的输出电压。
【点评】考查电磁振荡和电磁波以及变压器的相关问题，会根据题意进行准确分析解答。
17．（2024 金山区模拟）燃油汽车是常见的交通工具，它使用的能源是汽油。某燃油车从静止开始做匀加速直线运动，经5s后速度达到72km/h。
（1）汽油是能源中的不可再生能源。
①以下也属于不可再生能源的是 　C　。
A.风能
B.水能
C.天然气
D.太阳能
②汽车行驶过程中，汽油的化学能转化为了汽车及环境的内能和汽车的 　机械　能。
（2）该汽车在加速过程中的加速度大小为 　4　m/s2，5s内运动的距离为 　50　m。
（3）若汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，输出功率约为9.1kW，求此时汽车受到的阻力大小。
（4）余老师驾驶汽车上下班。
①他使用北斗卫星导航系统导航，导航系统传递信息是利用 　D　。
A.机械波
B.超声波
C.引力波
D.无线电波
②余老师家到学校的直线距离为6km，某次他驾驶汽车行驶了7.2km到学校，用时10min，则此次他的平均速度大小为 　10　m/s。
③如图，他上班左转通过某十字路口，路面水平，则提供汽车向心力的是 　C　。
A.重力
B.弹力
C.摩擦力
④若他以54km/h匀速行驶，发现前方60m处路口交通信号灯是红灯，立即开始刹车做匀减速直线运动，到路口时恰好停止，则汽车减速的加速度大小约为 　A　。
A.1.88m/s2
B.3.75m/s2
C.24.3m/s2
【考点】无线电波的特点和应用；平均速度（定义式方向）；匀变速直线运动速度与时间的关系；匀变速直线运动速度与位移的关系；向心力的来源分析；功率的定义、物理意义和计算式的推导；能源的分类与应用．
【专题】定量思想；推理法；直线运动规律专题；匀速圆周运动专题；推理论证能力．
【答案】（1）①C；②机械能；（2）4，50；（4）①D；②10；③C；④A。
【分析】（1）①不可再生能源是指不能短时间内从自然界得到补充，根据自然资源的种类进行分类判断；
②根据汽车使用汽油工作过程中的能量转化和守恒情况进行解答；
（2）根据匀变速直线运动中加速度的计算公式和位移公式进行列式求解；
（3）根据汽车做匀速直线运动的条件对应功率公式代入数据求解阻力大小；
（4）①根据卫星导航系统利用无线电波传输信号的原理进行分析；
②根据平均速度的定义式列式求解；
③根据向心力的来源分析解答；
④根据匀变速直线运动的推论列式求解加速度大小。
【解答】解：（1）①根据资源的种类进行划分，只有天然气属于不能重复利用的资源，属于不可再生资源，故ABD错误，C正确；故选：C；
②汽车在行驶过程中，汽车的动能改变了，所以汽油的化学能也转化成了机械能；
（2）速度v＝72km/h＝20m/s，根据加速度的公式am/s2＝4m/s2，根据匀变速直线运动的公式，5s内运动的距离xat24×52m＝50m；
（3）已知v＝90km/h＝25m/s，匀速行驶时，汽车的牵引力和阻力大小相等，当输出功率约为P＝9.1kW，此时汽车受到的阻力大小fN＝364N；
（4）①根据汽车导航是利用北斗卫星完成的，和汽车间的信息传输是利用无线电波进行，故ABC错误，D正确；故选：D。
②根据平均速度的定义是有vm/s＝10m/s；
③在水平公路上转弯时，能够充当向心力的只能是地面提供的摩擦力，故AB错误，C正确；故选：C；
④汽车的初速度大小为v0＝54km/h＝15m/s，末速度为0，刹车时位移大小为x＝60m，根据匀变速直线运动公式，加速度大小为am/s2＝1.875m/s2≈1.88m/s2，故A正确，BC错误；故选：A。
故答案为：（1）①C；②机械能；（2）4，50；（4）①D；②10；③C；④A。
【点评】考查能量转化和守恒思想，向心力的问题和匀变速直线运动的基本规律等，会根据题意进行准确分析和解答。
18．（2024 宝山区模拟）微波炉是一种利用微波加热食物的现代化烹调灶具。微波炉由电源、磁控管、控制电路和烹调腔等部分组成。电源向磁控管提供高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内。
（1）微波炉加热食物时产生微波的器件是 　磁控管　，微波 　A　（选择：A．是、B．不是）一种电磁波。
（2）有一台微波炉，它是通过电容屏来实现操作的。当手指接触到电容屏时，由于人体 　A　（选择：A．具有、B．没有）电导性，手指与电容屏之间会形成一个等效电容。电容的定义式是 　　。
（3）能放在微波炉里进行键康、安全、有效加热的餐具有 　AB　。
A．陶瓷餐具
B．玻璃餐具
C．常规塑料餐具
D．金属餐具
（4）当微波辐射到食品上时，食品中的水分子（其中氧原子带有负电，氢原子带有正电）将随微波电场而运动，这种运动与相邻分子间相互作用而产生了类似摩擦的现象，使水温升高，因此食品的温度也就上升了。如图所示，一个水分子处在微波的匀强电场中，则其中氧原子所受电场力的方向 　A　（选择：A．向左、B．向右），电场力的大小是其中一个氢原子所受电场力的 　2　倍。
（5）如表为某品牌微波炉的技术参数，根据相关数据可知，该微波炉所用微波的波长为 　0.12　m（保留两位有效数字）。若用该微波炉加热食品，正常工作1分钟，微波炉消耗的电能为 　6.6×104　J。
额定电压/额定电流 220V/5A
微波频率/输出功率 2450MHz/800W
内腔容积 20L
【考点】电磁波与信息化社会；电场强度与电场力的关系和计算．
【答案】（1）磁控管、A；
（2）A，；
（3）AB
（4）A、2；
（5）0.12、6.6×104。
【分析】本题给定一定背景材料，利用所学内容以及材料所给信息可以进行综合分析答题。
第（1）题须结合题干给出材料进行分析；
第（2）题考查电容器的结构以及电容定义式；
第（3）题利用所学知识运用到现实生活情境中进行分析求解；
第（4）题结合电场知识进行分析和解答；
第（5）题最后一问须根据题干给出信息、结合波长与光速的公式以及电功率相关公式进行分析和回答。
【解答】解：（1）根据题干信息“磁控管在电源激励下，连续产生微波”可知，微波炉加热食物时产生微波的器件是磁控管；微波是指频率为300MHz﹣300GHz的电磁波，故“微波”是电磁波的一种；
（2）电容屏原理：当手指触摸电容屏的表面时，由于人体也具有电导性，手指与导体层之间被玻璃绝缘层隔开，形成一个电容。电容的定义式是；
（3）微波炉的工作原理：食物中含有水分，水的分子是极性分子，当水分子遇上电场时，它会调整自己的方向，一旦电场转动起来，水分子也会跟着转，就好像摩擦生热一样，水分子的这种运动就产生了热量，从而把食物加热。所以用微波炉加热食物时，要选择非金属容器，金属容器在通电后会产生涡流，不但会损伤炉体还不能加热食物。
A、陶瓷餐具属于非金属容器，能放在微波炉里进行健康、安全、有效加热，故A正确；
B、玻璃餐具属于非金属容器，能放在微波炉里进行健康、安全、有效加热，故B正确；
C、常规塑料餐具在高温时会释放有害物质，不能放在微波炉里进行健康、安全、有效加热，故C错误；
D、金属餐具在通电后会产生涡流，不但会损伤炉体还不能加热食物，不能放在微波炉里进行加热，故D错误；
（4）根据题目描述，微波电场中的水分子，氧原子带负电，氢原子带正电。电场方向为从左向右（E方向）。电场力的方向对于带正电的氢原子来说，将会是沿着电场方向（即向右），而带负电的氧原子受电场力的方向是相反的（即向左）。因此，氧原子受电场力的方向是A.向左。由于一个水分子有两个氢原子，并且每个氢原子带正电，电场力的大小对于每个氢原子是相同的，因此电场力的总大小是其中一个氢原子所受电场力的2倍；
（5）从表格得到频率为2450MHz，输出功率800W，额定电压220V，额定电流5A.
根据，代入数据计算可得该微波炉波长为；
电功率为P＝UI＝220V×5A＝1100W，
加热食品一分钟，消耗的电能W＝Pt＝1100W×60s＝66000J；
故答案为：
（1）磁控管、A；
（2）A，；
（3）AB
（4）A、2；
（5）0.12、6.6×104。
【点评】本题考查学生的综合分析能力，以微波炉为例，综合考察学生电场知识、电容器相关知识以及光学知识，考察内容较为综合，难度适中。
19．（2024 重庆模拟）电容电池具有无污染、寿命长、充电速度快等诸多优点而广泛应用。某同学想要用电流传感器探究电容电池特性，探究电路如图甲。
（1）第一次探究中，先将开关接1，待电路稳定后再接2。已知电流从上向下流过电流传感器时，电流为正，则电容器充放电过程中的i﹣t和U﹣t图像是 　BD　。
A.
B.
C.
D.
（2）第二次探究，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。
①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，根据图像中A、B点坐标可知，振荡电路的周期T＝　0.0092　s（结果保留两位有效数字）。
②如果使用电动势更小的电源给电容器充电，则LC振荡电路的频率将 　不变　（填“增大”、“减小”或“不变”）。
③已知电源电动势E0，测得充电过程i﹣t图像的面积为S0，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＝　　。（用测得的已知量表示）
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；电磁场理论和电磁波；实验探究能力．
【答案】（1）BD；（2）0.0092；不变；。
【分析】（1）①结合题设和电容器充放电的特点逐一分析即可判断；
②根据电容器稳定时所带电荷量表达式得出充放电过程通过回路的电荷量 情况，结合电流定义式得出图像所围面积的含义可分析出充放电图像面积关系，分析出增大电阻箱阻值电流变化情况，从而得出充放电过程中电流及电压随时间变化情况即可判断；
（2）③根据图像结合周期性得出振荡电路的周期；
④根据振荡回路的周期公式和周期与频率关系分析即可解题；
⑤结合前面分析和题设计算出电容器的电容，结合振荡回路的周期公式得出电感线圈的电感。
【解答】解：（1）AB、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上向下流过传感器，即为正，由于充电后电容器右极板带正电，电容器通过R放电时，电流从下向上流过传感器，即为负，故A错误，B正确；
CD、给电容器充电和电容器放电，通过电压传感器的电流方向均为从右向左，都为正，故C错误，D正确。
故选：BD。
（2）由图乙可知：
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。
充电过程i﹣t图像的面积为S0，则有：q＝CE0＝S0
可得：
振荡周期为：
联立可得：。
故答案为：（1）BD；（2）0.0092；不变；。
【点评】本题考查观察电容器的充放电实验，涉及LC振荡回路知识，熟悉实验原理是解题的关键。
20．（2022 海淀区校级三模）如图，对于劲度系数为k的轻质弹簧和质量为m小球组成一维振动系统，我们可以写出任意时刻振子的能量方程为E，x为任意时刻小球偏离平衡位置的位移，v为瞬时速度。若将v代入能量方程便可得振子简谐运动方程E（①式）。振子简谐运动的周期与振子质量的平方根成正比，与振动系统的振动系数的平方根成反比，而与振幅无关，即T＝2π。
（1）如图，摆长为L、摆球质量为m的单摆在A、B间做小角度的自由摆动。请你类比弹簧振动系统从能量守恒的角度类推出单摆的周期公式（重力加速度取g；θ很小时，有cosθ≈1）。
（2）如图LC谐振电路，电容大小为C，电感大小为L。现将开关S由1掷到2位置。
a．通过对比发现电路中一些状态描述参量与简谐运动中一些状态描述参量的变化规律类似。请你类比两者完成下表，并在图中定性画出电容器上的电量随时间变化的q﹣t图线（设LC回路中顺时针电流方向为正方向）。
简谐运动（弹簧振子） 电磁振荡（LC电路）
振子质量m 电感L
任意时刻振子偏离平衡位置的位移x
　电容器电荷量q　
瞬时速度v
　电路电流i　
振子动能 线圈磁场能
振子弹性势能
　电容器电场能　
b．通过对比还发现电路中能量的变化规律与力学简谐运动的能量变化规律类似。请你类比①式写出电容电量q随时间t变化的方程，并类推出LC谐振电路周期公式。
【考点】电磁振荡及过程分析；简谐运动的定义、运动特点与判断；简谐运动的回复力；单摆及单摆的条件．
【专题】定性思想；推理法；简谐运动专题；推理论证能力．
【答案】（1）见解析；（2）见解析
【分析】（1）根据单摆的能量公式结合数学知识完成分析；
（2）用类比的方法得出电磁振荡的相关知识，结合简谐运动的周期公式完成分析。
【解答】解：（1）单摆的能量方程为
在θ很小的时候
cosθ
又x＝lθ
将代入能量方程可得单摆简谐运动方程为：
由此可得单摆的振动系数为
所以单摆的周期为
（2）a、类比简谐运动中一些状态描述参量的变化规律可得：
如上述的表格所示。
b、类似简谐运动的能量变化规律
可得电容电量q随时间变化的方程为
可知
则LC谐振电路周期公式为
故答案为：（1）见解析；（2）见解析
【点评】本题中主要考查了简谐运动的回复力和能量的关系，需要学生理解类比法的应用，对学生的学习对比能力有一定的要求。
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