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[课时通关精练(三十四)]　电磁振荡　电磁波
(选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟)
1.在LC振荡电路中，某时刻连接电容器的导线中电流如图所示，则(　　)
A.电容器正在放电
B.电流正在逐渐减小
C.线圈中的磁感应强度正在减小
D.两平行板间的电场强度正在增大
解析：选A。由图可知电流从正极板流出，则电容器正在放电，A正确；电容器放电，电流正在逐渐增大，线圈中的磁感应强度正在增大，B、C错误；电容器放电，极板间电压减小，根据E＝，可知两平行板间的电场强度正在减小，D错误。
2.(生产生活融通题)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时刻，线圈L的磁场能为零
B.由图乙可判断汽车正驶入智能停车位
C.图甲中LC振荡电路状态可能处在t1～t2过程
D.t2～t3过程，电容器C带电荷量逐渐增大
解析：选C。 t1时刻电流最大，此时电容器中电荷量为零，电场能最小，磁场能最大，A错误；由图乙可知，振荡电路的周期变小，根据T＝2π，可知线圈自感系数变小，则汽车正驶离智能停车位，B错误；在图甲中电容器正在充电，在t1～t2过程中，电流逐渐减小，电容器正在充电，所以图甲中LC振荡电路状态可能处在t1～t2过程，C正确；t2～t3过程，电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能，电容器处于放电过程，电容器带电荷量逐渐减小，D错误。
3.在如图所示的四种电场中，能产生电磁波的是(　　)
答案：选B。
4.(原创＋生产生活融通)家用消毒灯广泛用于餐具、衣物的日常消毒，能有效杀灭常见细菌和病毒。该消毒灯工作时，主要利用了电磁波的(　　)
A.红外线的热效应
B.紫外线的杀菌消毒作用
C.微波的穿透能力
D.X射线的成像作用
答案：选B。
5.(2025·南通调研)无线电广播系统方框图如图所示，下列关于a、b装置说法正确的是(　　)
A.a是调制、b是调谐 B.a是调制、b是解调
C.a是调谐、b是解调 D.a是调谐、b是调制
答案：选B。
6.(2025·江苏高考)如图所示，将开关S由a拨到b，使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图像是(　　)
答案：选A。
7.把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成如图甲所示的LC振荡电路。先把开关置于1给电容器充电，稍后再把开关置于2并开始计时，电容器所带的电荷量q随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是(　　)
A.0～t1时间内，LC振荡电路中的电流正在减小
B.t2时刻线圈中产生的磁场最强
C.线圈的自感系数越大，其他条件不变，振荡电路发射电磁波的本领越大
D.电容器两极板间的距离越大，其他条件不变，振荡电路发射电磁波的本领越大
解析：选D。0～t1时间内，电容器极板的带电荷量减小，电容器放电，则LC振荡电路中的电流正在增大，A错误；t2时刻电容器极板的带电荷量最大，电容器充电完毕，此时电路中电流最小，线圈中产生的磁场最弱，B错误；由公式f＝可知，当电容C不变时，线圈的自感系数L越大，振荡电路中频率f越小，则发射电磁波的本领就越小，C错误；根据平行板电容器的决定式C＝，电容器两极板间的距离越大，电容器的电容变小，结合C项分析可知，振荡电路中频率f越大，振荡电路发射电磁波的本领越大，D正确。
8.如图所示为LC振荡电路，已知线圈自感系数L＝1.5×10－2 H，电容器电容C＝6 μF，在电容器开始放电时设为零时刻(取t＝0)，上极板带正电，下极板带负电，则(　　)
A.LC振荡电路的周期T＝6π×10－4 s
B.当t＝3π×10－4 s时，电容器上极板带正电
C.当t＝π×10－4 s时，电路中电流方向为顺时针
D.当t＝2π×10－4 s时，电场能正转化为磁场能
解析：选A。LC振荡电路的周期T＝2π＝2π s＝6π×10－4 s，A正确；当t＝3π×10－4 s时，电容器反向充满电，所以电容器上极板带负电，B错误；当t＝π×10－4 s时，是0～之间，电容器正在放电，所以电流方向为逆时针，C错误；当t＝2π×10－4 s时，介于～之间，电容器正在充电，磁场能转化为电场能，D错误。第3讲　电磁振荡　电磁波
对应学生用书P285
学习目标 教考链接
1.了解LC振荡电路中振荡电流的产生及振荡过程中的能量转化情况 2.掌握电磁振荡的周期和频率公式 3.了解麦克斯韦电磁场理论 4.知道电磁波的产生过程、发射条件、传播过程和接收过程 5.认识电磁波谱，知道每种电磁波的特点以及在生活中的应用 1.命题趋势：侧重基本概念辨析和物理现象解释，常结合生活科技情境命题 2.能力要求：强调物理图景构建，理解振荡过程中各物理量的周期性变化及能量转化 3.核心考点：LC振荡周期公式T＝2π是核心计算点；电磁波谱特性及其应用是高频考点 4.题型设计：多以选择题形式考查概念理解、现象判断和简单周期计算
一、电磁振荡
1.振荡电路：能够产生大小和方向都做周期性迅速变化的电流(也称为振荡电流)的电路。由电感线圈L和电容C组成最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
2.电磁振荡的基本规律
(1)放电：电容器的电荷量、电场强度、两极板间电压都减小，线圈中的电流、磁感应强度都增大，电场能转化为磁场能。
(2)充电：电容器的电荷量、电场强度、两极板间电压都增大，线圈中的电流、磁感应强度都减小，磁场能转化为电场能。
3.电磁振荡的周期和频率：T＝2π，f＝。
AI精准定位：高考命题关键点
掌握电磁振荡中各量相互关系、图像转换、周期公式和能量转化规律
1.状态对应关系：明确q、i、E电、E磁四者的相互变化关系。
2.图像信息转换：能将q-t、i-t、u-t图像相互转化，并准确读取各时刻的状态信息。
3.周期公式应用：熟练运用T＝2π进行相关计算，明确各物理量对周期的影响。
4.能量转化分析：掌握电场能与磁场能的转化规律，会分析任意时刻的能量分配。
【例1】 (2025·浙江高考)如图所示的LC振荡电路，能减小其电磁振荡周期的措施是(　　)
二、电磁场与电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
(1)恒定的电场不产生磁场，反之亦然。
(2)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，反之亦然。
(3)非均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场，反之亦然。
(4)周期性的振荡电场产生同频率的振荡磁场，反之亦然。
2.电磁波：周期性变化的电磁场在空间由近及远地向周围传播形成电磁波。
(1)电磁波在空间传播不需要介质。
(2)真空中电磁波的传播速度为3.0×108 m/s。
(3)电磁波是横波，满足关系v＝λf。
(4)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，频率越高，波速越小。
运用麦克斯韦理论分析电磁场相互激发，依据横波特性和传播速度判定电磁波性质
1.麦克斯韦理论应用：运用变化电场产生磁场、变化磁场产生电场的规律解题。
2.电磁波特性判定：根据横波特性、3×108 m/s传播速度判断电磁波性质。
3.电磁波产生条件：确认存在周期性变化的电场和磁场是产生电磁波的前提。
【例2】 (原创＋生产生活融通)北斗导航系统通过电磁波实现卫星与地面终端的精准通信，保障了交通、测绘等领域的高效运行。关于电磁波，下列说法正确的是(　　)
A.电磁波在真空中的传播速度等于光速
B.麦克斯韦通过实验首次捕捉到了电磁波
C.稳定的电场能够激发产生磁场
D.只有电磁波能传递信息，声波无法传递信息
三、无线电波的发射和接收
1.发射条件：开放电路和高频振荡信号。
2.调制方式
调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。 调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。
3.无线电波的接收
(1)调谐：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫作电谐振(相当于机械振动中的共振)，使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。
(2)解调：从接收到的经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程，叫作解调。解调是调制的逆过程。调幅波的解调也叫作检波。
无线电波的发射和接收流程
【例3】 以下电路中，能够最有效发射电磁波的是(　　)
【例4】 利用电磁波传递信号时要让高频电磁波随着被传递的信号而改变。某电磁波经技术处理后得到图示图像，为把被传递的信号还原出来，就要进行(　　)
A.解调　　　　 B.调制
C.调幅 D.调频
四、电磁波谱
1.定义：按电磁波的波长大小或频率高低的顺序排列成的谱。
2.按波长从长到短排列的电磁波：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
3.电磁波的产生机理、特性与应用
电磁波 特性 应用 产生机理
无线电波 易发生衍射 无线电技术 振荡电路产生
红外线 热效应 红外线遥感 原子的外层电子受激发后产生
可见光 引起视觉 照明、摄影
紫外线 荧光效应、杀菌 防伪、消毒
X射线 贯穿性强 医用透视 原子的内层电子受激发后产生
γ射线 贯穿本领最强 工业探伤、医用化疗 原子核受激发后产生
电磁波的应用
【例5】 关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是(　　)
A.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
题后反思：
【例1】 解析：选D。线圈中插入铁芯，增大了自感系数L，由电磁振荡的周期T＝2π，可知周期变大，A错误；线圈的匝数增多，自感系数L变大，由T＝2π可知周期变大，B错误；电容器极板间插入电介质，即增大εr，由C＝可知电容变大，由T＝2π可知周期变大，C错误；电容器极板间距d增大，由C＝可知电容变小，由T＝2π可知周期变小，D正确。
【例2】 解析：选A。电磁波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，与光速相等，A正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验首次捕捉到电磁波，B错误；只有变化的电场才能激发磁场，稳定的电场无法产生磁场，C错误；声波也能传递信息(如日常对话)，并非只有电磁波能传递信息，D错误。
【例3】 答案：选D。
【例4】 答案：选A。
【例5】 解析：选B。电磁波和声波均能传递信息，A错误；手机信号的传送由电磁波完成，通话过程中有声波，B正确；太阳光的可见光是光波，属电磁波，而“B超”中的超声波是机械波，两者传播速度不同，C错误；红外线波长比X射线波长大，D错误。
考点一　电磁振荡
LC回路物理量分析：分析振荡过程中电流、电荷量、电场能、磁场能的周期性转化关系
【例1】 如图所示为一简单的LC振荡电路，已知某时刻电流的方向指向A板且正在
增大，则此时(　　)
A.电容器正在被充电　　　 　 B.电容器A板带正电
C.线圈L自感电动势在增大 D.电场能正在转化为磁场能
解析：选D。某时刻电流的方向指向A板且正在增大，可知电容器正在放电，B板带正电，A、B错误；回路中电流正在增加，则电流的变化率正在减小，可知线圈L自感电动势在减小，C错误；电容器正在放电，回路中电流正在增加，则电场能正在转化为磁场能，D正确。
角度突破
电容器充电还是放电的判断
振荡图像判断：根据q-t、i-t、u-t图像判断对应时刻的电场能、磁场能大小及变化趋势
【例2】 如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是(　　)
A.在0～t1时间内，电容器放电，电场能增大
B.若仅增大线圈的自感系数，振荡频率增大
C.若仅减小电容器的电容，振荡频率减小
D.在t3～ t4时间内，电容器C的上极板带正电
角度突破
振荡电流图像
电容器极板上电荷量的变化
时刻t 0 T
电荷量q 最多 0 最多 0 最多
电流i 0 反向最大 0 正向最大 0
【例2】 解析：选D。在0～t1内，回路中的电流顺时针方向增大，则电容器正在放电，则电场能减小，A错误。由f＝，可知若仅增大线圈的自感系数，振荡频率减小；若仅减小电容器的电容，则振荡频率增大，B、C错误。在t3～t4内，回路中电流逆时针方向减小，电容器正在充电，则电容器C的上极板带正电，D正确。
考点二　电磁波和电磁波谱
电磁波特性理解：辨析电磁波的本质、横波特性及其在真空中传播的速度
【例3】 (2025·宿迁高三期中)如图所示，在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，能产生电磁波的是(　　)
角度突破
电磁波的形成
【例3】 答案：选D。
电磁波谱应用识别：根据波长、频率区分不同电磁波，并判断其典型应用与特性
【例4】 (原创＋生产生活融通)关于电磁波及其在生活中的应用，下列说法正确的是(　　)
A.医院用紫外线对医疗器械进行加热消毒
B.广播电台利用无线电波传递声音信号
C.医学上用红外线透视人体以检查病变
D.验钞机利用可见光使钞票上的荧光物质发光
答案：选B。
【变式训练】 (原创)关于电磁波的发现历程及生活中的实际应用，下列说法正确的是 (　　)
A.红外线具有杀菌消毒作用，可用于医院医疗器械消毒
B.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验首次证实了电磁波
C.手机遥控器利用无线电波控制设备，其频率比医学胸透用的X射线频率高
D.利用紫外线可实现远距离通信，如卫星与地面的信号传输
题后反思：
答案：选B。
角度突破
发射与接收条件分析：解释开放电路发射电磁波的条件及调谐接收的原理
【例5】 图甲是需要利用电磁波输送的低频信号，图乙和图丙是经调制后发射的电磁波。则(　　)
A.电台可直接发射图甲中的低频信号
B.图乙所示的电磁波是调频波
C.图丙所示的电磁波是调幅波
D.调谐电路通过电谐振接收所需电磁波
答案：选D。
题后反思：
破题路径
能力要语
掌握“开放电路—调制—传播—调谐—解调”完整过程，明确各环节的物理原理与技术要求。
[课时通关精练(三十四)]　电磁振荡　电磁波
(选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟)
1.在LC振荡电路中，某时刻连接电容器的导线中电流如图所示，则(　　)
A.电容器正在放电
B.电流正在逐渐减小
C.线圈中的磁感应强度正在减小
D.两平行板间的电场强度正在增大
解析：选A。由图可知电流从正极板流出，则电容器正在放电，A正确；电容器放电，电流正在逐渐增大，线圈中的磁感应强度正在增大，B、C错误；电容器放电，极板间电压减小，根据E＝，可知两平行板间的电场强度正在减小，D错误。
2.(生产生活融通题)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时刻，线圈L的磁场能为零
B.由图乙可判断汽车正驶入智能停车位
C.图甲中LC振荡电路状态可能处在t1～t2过程
D.t2～t3过程，电容器C带电荷量逐渐增大
解析：选C。 t1时刻电流最大，此时电容器中电荷量为零，电场能最小，磁场能最大，A错误；由图乙可知，振荡电路的周期变小，根据T＝2π，可知线圈自感系数变小，则汽车正驶离智能停车位，B错误；在图甲中电容器正在充电，在t1～t2过程中，电流逐渐减小，电容器正在充电，所以图甲中LC振荡电路状态可能处在t1～t2过程，C正确；t2～t3过程，电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能，电容器处于放电过程，电容器带电荷量逐渐减小，D错误。
3.在如图所示的四种电场中，能产生电磁波的是(　　)
答案：选B。
4.(原创＋生产生活融通)家用消毒灯广泛用于餐具、衣物的日常消毒，能有效杀灭常见细菌和病毒。该消毒灯工作时，主要利用了电磁波的(　　)
A.红外线的热效应
B.紫外线的杀菌消毒作用
C.微波的穿透能力
D.X射线的成像作用
答案：选B。
5.(2025·南通调研)无线电广播系统方框图如图所示，下列关于a、b装置说法正确的是(　　)
A.a是调制、b是调谐 B.a是调制、b是解调
C.a是调谐、b是解调 D.a是调谐、b是调制
答案：选B。
6.(2025·江苏高考)如图所示，将开关S由a拨到b，使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图像是(　　)
答案：选A。
7.把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成如图甲所示的LC振荡电路。先把开关置于1给电容器充电，稍后再把开关置于2并开始计时，电容器所带的电荷量q随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是(　　)
A.0～t1时间内，LC振荡电路中的电流正在减小
B.t2时刻线圈中产生的磁场最强
C.线圈的自感系数越大，其他条件不变，振荡电路发射电磁波的本领越大
D.电容器两极板间的距离越大，其他条件不变，振荡电路发射电磁波的本领越大
解析：选D。0～t1时间内，电容器极板的带电荷量减小，电容器放电，则LC振荡电路中的电流正在增大，A错误；t2时刻电容器极板的带电荷量最大，电容器充电完毕，此时电路中电流最小，线圈中产生的磁场最弱，B错误；由公式f＝可知，当电容C不变时，线圈的自感系数L越大，振荡电路中频率f越小，则发射电磁波的本领就越小，C错误；根据平行板电容器的决定式C＝，电容器两极板间的距离越大，电容器的电容变小，结合C项分析可知，振荡电路中频率f越大，振荡电路发射电磁波的本领越大，D正确。
8.如图所示为LC振荡电路，已知线圈自感系数L＝1.5×10－2 H，电容器电容C＝6 μF，在电容器开始放电时设为零时刻(取t＝0)，上极板带正电，下极板带负电，则(　　)
A.LC振荡电路的周期T＝6π×10－4 s
B.当t＝3π×10－4 s时，电容器上极板带正电
C.当t＝π×10－4 s时，电路中电流方向为顺时针
D.当t＝2π×10－4 s时，电场能正转化为磁场能
解析：选A。LC振荡电路的周期T＝2π＝2π s＝6π×10－4 s，A正确；当t＝3π×10－4 s时，电容器反向充满电，所以电容器上极板带负电，B错误；当t＝π×10－4 s时，是0～之间，电容器正在放电，所以电流方向为逆时针，C错误；当t＝2π×10－4 s时，介于～之间，电容器正在充电，磁场能转化为电场能，D错误。(共54张PPT)
高三一轮总复习高效讲义
物 理
01
第十三章
交变电流 电磁波
第3讲　电磁振荡　电磁波
知识梳理　夯实基础
考点探究　提升能力
课时通关精练
02
03
01
学习目标
教考衔接
知识梳理　夯实基础
周期性
增大
增大
磁场
2π
AI精准定位：高考命题关键点
变化
恒定
不需要
小
AI精准定位：高考命题关键点
振幅
频率
相同
最强
解调
调制
AI精准定位：高考命题关键点
紫外线
AI精准定位：高考命题关键点
考点探究　提升能力
角度突破
电磁振荡
考点一
角度突破
角度突破
电磁波和电磁波谱
考点二
角度突破
破题路径
能力要语
[课时通关精练(三十四)]　
电磁振荡　电磁波
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