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第55頁(共55頁)2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之電磁振蕩與電磁波(2025年7月)一.選擇題(共8小題)1.(2025?河南模擬)LC振蕩電路憑借其高頻信號生成能力和穩(wěn)定性,在電子工程和通信領(lǐng)域具有重要地位。如圖所示為理想LC振蕩電路(電感為L、電容為C),某時刻電容器中的電場方向向下,且電路中的電流正在減小,下列說法正確的是()A.電路中的電場能正在減小 B.電容器兩極板間所帶的電荷量正在減小 C.電感線圈內(nèi)部的磁場向下 D.該振蕩電路的周期為12.(2025?三臺縣模擬)我國高鐵技術(shù)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、5G通信技術(shù),目前處于世界領(lǐng)先水平。與4G相比,5G具有“更高網(wǎng)速、低延時、低功率海量連接、通信使用的電磁波頻率更高”等特點。與4G相比,5G使用的電磁波()A.波長更長 B.傳播速度更快 C.能量子的能量更大 D.4G信號是橫波,5G信號是縱波3.(2025春?南通期末)工業(yè)上利用X射線檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷,這是利用了X射線的()A.相干性 B.熱效應(yīng) C.穿透能力 D.電離能力4.(2025春?南通期末)下列LC振蕩電路圖中,電容器的電容C1>C2,線圈的自感系數(shù)L1>L2。則回路中電磁振蕩頻率最大的是()A. B. C. D.5.(2025春?成都期末)電磁波是現(xiàn)代文明的重要基礎(chǔ)。關(guān)于電磁波,下列說法正確的是()A.麥克斯韋首次用實驗證實了電磁波的存在 B.變化的電場或磁場周圍一定會產(chǎn)生電磁波 C.電磁波不可以在真空中傳播 D.紫外線的波長比可見光的波長更短,具有較高的能量,可用于滅菌消毒6.(2025春?佛山期末)2025年4月12日,全球首個6G通智感融合外場試驗網(wǎng)公開亮相,實現(xiàn)了空天地一體化網(wǎng)絡(luò)的初步驗證,6G使用的無線電波頻率在100GHz以上,比5G更高,相同時間傳遞的信息量更大,下列關(guān)于無線電波的說法正確的是()A.5G和6G使用的無線電波均需要在介質(zhì)中才能傳播 B.6G使用的無線電波波長比5G更短 C.6G使用的無線電波比5G更容易繞過障礙物 D.無線電波傳播方向與其周期性變化的磁場方向相同7.(2025春?濰坊期中)下列關(guān)于電磁波的說法,正確的是()A.電磁波只能在真空中傳播 B.真空中紅外線比紫外線的波長長、波速大 C.X射線具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng),醫(yī)學(xué)上可用于拍攝人體組織照片 D.均勻變化的電場和均勻變化的磁場可以相互激發(fā),形成電磁波8.(2025春?佛山期末)收音機(jī)通過調(diào)諧實現(xiàn)選臺,調(diào)諧回路是一個LC振蕩電路,一般由線圈和電容器組成,LC振蕩電路發(fā)射電磁波的周期T=2A.此時電容器的電荷量在減小 B.此時通過線圈中的電流在變大 C.此時電容器中的電場能轉(zhuǎn)化為線圈中的磁場能 D.若減小電容器的正對面積,則發(fā)射的電磁波頻率變大二.多選題(共4小題)(多選)9.(2025春?武漢期中)為實現(xiàn)自動計費、車位空余信息的提示與統(tǒng)計等功能,某智能停車位通過預(yù)埋在車位地面下方的LC振蕩電路獲取車輛駛?cè)腭偝鲂畔?。如圖甲所示,當(dāng)車輛駛?cè)胲囄粫r,相當(dāng)于在線圈中插入鐵芯,使其自感系數(shù)變大,引起LC電路中的振蕩電流頻率發(fā)生變化,計時器根據(jù)振蕩電流的變化進(jìn)行計時。某次振蕩電路中的電流隨時間變化如圖乙所示,下列說法正確的是()A.t1時刻,電容器C帶電量為零 B.t2時刻,線圈L的磁場能最大 C.t2﹣t3過程,電容器C帶電量逐漸減小 D.由圖乙可判斷汽車正駛?cè)胫悄芡\囄唬ǘ噙x)10.(2025春?曲阜市期中)據(jù)工信部2024年3月25日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至今年2月末,中國5G基站總數(shù)達(dá)350.9萬個,5G移動電話用戶達(dá)8.51億戶,占移動電話用戶的48.8%。5G無線信號是由LC振蕩電路產(chǎn)生的,該電路某時刻的工作狀態(tài)如圖甲所示,其電流變化規(guī)律如圖乙所示,下列說法正確的是()A.線圈中磁場的方向向下 B.電容器兩極板間電場強(qiáng)度正在變小 C.電容器正在充電,線圈儲存的磁場能正在減小 D.甲圖的時刻應(yīng)該對應(yīng)乙圖中的0.5至1s時間段內(nèi)(多選)11.(2025春?孝感期中)電磁波在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于電磁波的應(yīng)用正確的是()A.紅外線可以用來滅菌消毒 B.紫外線可以用來測量體溫 C.X射線可以用于機(jī)場安全檢查 D.γ射線可以探測金屬構(gòu)件的內(nèi)部缺陷(多選)12.(2025春?濱海新區(qū)期末)在抗擊新冠肺炎疫情的戰(zhàn)役中,為了發(fā)現(xiàn)高危人群中的疑似病人,通常利用紅外線測量人體的溫度。關(guān)于電磁波的應(yīng)用,下列說法正確的是()A.紅外線、X射線、γ射線中紅外線的波長最長 B.紅外線的顯著作用是熱效應(yīng),溫度較低的物體不能輻射紅外線 C.X射線片可以用于診斷病情,γ射線可以摧毀病變的細(xì)胞 D.物體做受迫振動時,其振動頻率等于驅(qū)動力的頻率三.填空題(共4小題)13.(2025春?城關(guān)區(qū)校級期中)如圖所示,i﹣t圖像表示振蕩電流隨時間變化的圖像,在t=0時刻,電路中電容器的M板帶正電,在某段時間里,電路的磁場能在減少,而M板仍帶正電,則這段時間對應(yīng)圖像中段。(填“Oa”、“ab”、“bc”或“cd”)(2)電磁波的波速等于波長與頻率的乘積,收音機(jī)調(diào)諧回路中可變電容器旋到電容為100pF時能收到波長為300m的電磁波,如果要收到波長為240m的電磁波,可變電容器的電容要調(diào)為pF,這個回路的自感系數(shù)為H。(已知電磁波波速c=3×108m/s,π2=10)14.(2024春?福州期末)無線話筒是一個將聲信號轉(zhuǎn)化為電信號并將信號發(fā)射出去的裝置,其內(nèi)部電路中有一部分是LC振蕩電路,若話筒使用時,某時刻話筒中LC振蕩電路的磁場方向如圖所示,且電流正在減小,則電容器正在(填“充電”或“放電”),電容器下板帶(填“正電”或“負(fù)電”),電場能正在(填“增加”或“減少”)。15.(2024?三明模擬)1988年,德國物理學(xué)家赫茲對火花放電現(xiàn)象進(jìn)行深入研究,第一次驗證了電磁波的存在。一小組研究電磁振蕩實驗,圖甲為t1時刻的電路狀態(tài),此時電容器正在(選填“充電”或“放電”);圖乙為通過線圈的電流隨時間變化的圖像,t2時刻電場能正在(選填“增大”、“減小”或“不變”);要增大振蕩頻率,可(選填“增大”、“減小”或“不變”)電容器的電容C。16.(2023春?太原期中)在LC振蕩電路中,如已知電容C,并測得電路的固有振蕩周期T,即可求得電感L.為了提高測量精度,需多次改變C值并測得相應(yīng)的T值。現(xiàn)將測得的6組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上,即圖中“×”表示的點。(1)T、L、C的關(guān)系為。(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點作出T2與C的關(guān)系圖線。(3)求得的L值是。四.解答題(共4小題)17.(2025春?徐匯區(qū)校級期末)電磁波是個大家族,不同的電磁波產(chǎn)生的機(jī)理和產(chǎn)生方式不同。(1)無線電通信中使用的無線電波,是振蕩電路中自由電子的周期性運動產(chǎn)生的。①(多選)收音機(jī)正常工作時接收到的是,其揚聲器發(fā)出的是。A.電磁波B.機(jī)械波C.橫波D.縱波②某年聽力考試通過收音機(jī)進(jìn)行,通知量示“收聽頻率為FM(調(diào)頻)89.9MHz,AM(中波)792kHz”,以下示意圖中,可能是接收到的89.9MHz信號的是。③某收音機(jī)的接收電路原理簡化結(jié)構(gòu)如圖所示。已知圖示情況下電感L隨線圈匝數(shù)增加而增大,若需要將收音機(jī)頻率從FM89.9MHz調(diào)到AM792kHz,可以將開關(guān)S撥到(選填“a”或“b”);若需要將收音機(jī)頻率從780千赫調(diào)整到792千赫,可以旋轉(zhuǎn)旋鈕,使電容器極板正對面積(選填“增加”或“減小”)。(2)光也是一種電磁波。①下列現(xiàn)象中,能表明光具存橫波性質(zhì)的是。A.干涉B.衍射C.偏振D.光在真空中傳播②光刻機(jī)利用光源發(fā)出的紫外線,將精細(xì)圖投影在硅片上,再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片,如圖所示,為提高光刻機(jī)投影精細(xì)圖的能力,可以在光刻膠和投影物鏡之間填充液體,提高分辨率。若浸沒液體的折射率為1.65,空氣的折射率近似為1,紫外線在空氣中的傳播速度接近為c,當(dāng)不加液體時光刻膠的曝光波長為193nm,則加上液體后,紫外線進(jìn)入液體后頻率(選填“增大”“減小”或“不變”),波速變?yōu)閏,更(選填“容易”或“不易”)發(fā)生明顯衍射。18.(2025春?上海期末)線圈在電磁領(lǐng)域功能多樣。由金屬導(dǎo)線繞制而成的線圈有電阻;通電線圈周圍存在磁場;線圈中還能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,又被稱為電感器。(1)如圖(a),電阻箱中的線圈采用雙線繞法制作,能避免回路中產(chǎn)生自感電動勢,其原因是。(2)若家庭電路的交流電壓有效值恒為220V,則其最大值為(結(jié)果保留2位有效數(shù)字);某小區(qū)的降壓變壓器視為理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,則原線圈輸入電壓的有效值為V。(3)實驗室的可拆變壓器如圖(b)所示。為了減小鐵芯中的渦流,頂部鐵芯條的硅鋼片應(yīng)平行于。A.平面abcdB.平面abfeC.平面abghD.平面aehd(4)圖(c)中的LC振蕩電路可用于發(fā)射電磁波,電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖(d)所示,取圖(c)中所示電流方向為正。①每秒內(nèi)電流i的方向改變次。②某時刻電路中有正方向電流,且電容器上極板帶正電,則該時刻所在的時間段可能是。A.0~0.5×10﹣3sB.0.5×10﹣3s~1.0×10﹣3sC.1.0×10﹣3s~1.5×10﹣3sD.1.5×10﹣3s~2.0×10﹣3s③實際電路中存在能量損耗,i的最大值將逐漸減小,在此過程中,i隨t變化的。A.周期減小B.周期不變C.周期增大19.(2025春?邯鄲期中)如圖甲,振蕩電路電容器的電容為C,線圈自感系數(shù)為L。某時刻起,電路中的電流與時間的關(guān)系為余弦函數(shù)如圖乙,圖像中i0已知,T未知。求:(1)圖乙中電流變化的周期T;(2)電容器兩端的電壓為零的時刻。20.(2025春?邯鄲月考)如圖所示的電路中,電感的自感系數(shù)為L=π10mH,電容器的電容可調(diào)節(jié),電源的電動勢為E=52V,內(nèi)阻為r=1Ω,定值電阻的阻值為R=4Ω,忽略電感線圈的直流電阻,閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時間電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),t=0(1)電容器的電容;(2)斷開開關(guān)S后,電流表的示數(shù);(3)哪些時刻電容器的上極板開始帶正電。
2026年高考物理復(fù)習(xí)新題速遞之電磁振蕩與電磁波(2025年7月)參考答案與試題解析一.選擇題(共8小題)題號12345678答案CCCDDBCD二.多選題(共4小題)題號9101112答案ACABCDACD一.選擇題(共8小題)1.(2025?河南模擬)LC振蕩電路憑借其高頻信號生成能力和穩(wěn)定性,在電子工程和通信領(lǐng)域具有重要地位。如圖所示為理想LC振蕩電路(電感為L、電容為C),某時刻電容器中的電場方向向下,且電路中的電流正在減小,下列說法正確的是()A.電路中的電場能正在減小 B.電容器兩極板間所帶的電荷量正在減小 C.電感線圈內(nèi)部的磁場向下 D.該振蕩電路的周期為1【考點】電磁振蕩及過程分析.【專題】定性思想;歸納法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】C【分析】根據(jù)電流減小,分析電場能和磁場能的變化,電容器帶電荷量的變化;根據(jù)右手螺旋定則分析磁場的方向;根據(jù)LC電路的周期公式分析?!窘獯稹拷猓篈BC、由于電流正在減小,故磁場能減小,電場能增加,兩極板所帶電荷量增加,即電容器正在充電,再根據(jù)右手螺旋定則,可知電感線圈內(nèi)部磁場向下,故AB錯誤,C正確;D、振蕩電路的周期為T=2πLC,故D故選:C?!军c評】能夠根據(jù)電流正在減小確定電容器正在充電是解題的關(guān)鍵。2.(2025?三臺縣模擬)我國高鐵技術(shù)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、5G通信技術(shù),目前處于世界領(lǐng)先水平。與4G相比,5G具有“更高網(wǎng)速、低延時、低功率海量連接、通信使用的電磁波頻率更高”等特點。與4G相比,5G使用的電磁波()A.波長更長 B.傳播速度更快 C.能量子的能量更大 D.4G信號是橫波,5G信號是縱波【考點】電磁波與信息化社會.【專題】定性思想;歸納法;電磁場理論和電磁波;理解能力.【答案】C【分析】電磁波在真空中的速度都是相等的;根據(jù)c=λν判斷;根據(jù)E=hν判斷;電磁波都是橫波。【解答】解:AB、所有的電磁波在真空中的速度都是相等的,因為5G的頻率大于4G的頻率,根據(jù)c=λν可知,5G的波長更短,故AB錯誤;C、根據(jù)E=hν可知,5G的能量子能量更大,故C正確;D、電磁波都是橫波,所以不管是5G,還是4G都是橫波,故D錯誤。故選:C?!军c評】本題考查了電磁波的特點,掌握波速、波長和頻率的關(guān)系,知道能量子的能量計算公式。3.(2025春?南通期末)工業(yè)上利用X射線檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷,這是利用了X射線的()A.相干性 B.熱效應(yīng) C.穿透能力 D.電離能力【考點】X射線的特點和應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;原子的能級結(jié)構(gòu)專題;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)X射線的穿透能力強(qiáng)的特點進(jìn)行分析解答?!窘獯稹拷猓汗I(yè)上利用X射線檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部的缺陷,這是利用了X射線較強(qiáng)的穿透能力,故C正確,ABD錯誤。故選:C?!军c評】考查X射線的穿透能力的應(yīng)用,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。4.(2025春?南通期末)下列LC振蕩電路圖中,電容器的電容C1>C2,線圈的自感系數(shù)L1>L2。則回路中電磁振蕩頻率最大的是()A. B. C. D.【考點】電磁振蕩及過程分析.【專題】定性思想;歸納法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】D【分析】根據(jù)LC振蕩電路的電磁振蕩頻率公式分析即可?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)LC振蕩電路的電磁振蕩頻率f=12πLC可知,線圈的自感系數(shù)L越大,電容器的電容C越小,電磁振蕩頻率越大,根據(jù)C1>C2,L1>L2可知故選:D?!军c評】本題考查了LC振蕩電路的電磁振蕩頻率公式的應(yīng)用。5.(2025春?成都期末)電磁波是現(xiàn)代文明的重要基礎(chǔ)。關(guān)于電磁波,下列說法正確的是()A.麥克斯韋首次用實驗證實了電磁波的存在 B.變化的電場或磁場周圍一定會產(chǎn)生電磁波 C.電磁波不可以在真空中傳播 D.紫外線的波長比可見光的波長更短,具有較高的能量,可用于滅菌消毒【考點】紫外線的特點和應(yīng)用;麥克斯韋電磁場理論;電磁波的特點和性質(zhì)(自身屬性).【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;推理論證能力.【答案】D【分析】根據(jù)赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波、麥克斯韋的電磁場理論和電磁波、紫外線的特點進(jìn)行分析解答?!窘獯稹拷猓篈.赫茲首次用實驗證實了電磁波的存在,故A錯誤;B.均勻變化的電場或磁場周圍不能產(chǎn)生電磁波,故B錯誤;C.電磁波可以在真空中傳播,故C錯誤;D.紫外線的波長比可見光的波長更短,具有較高的能量,可用于滅菌消毒,故D正確。故選:D?!军c評】考查赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波、麥克斯韋的電磁場理論和電磁波、紫外線的特點等知識,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。6.(2025春?佛山期末)2025年4月12日,全球首個6G通智感融合外場試驗網(wǎng)公開亮相,實現(xiàn)了空天地一體化網(wǎng)絡(luò)的初步驗證,6G使用的無線電波頻率在100GHz以上,比5G更高,相同時間傳遞的信息量更大,下列關(guān)于無線電波的說法正確的是()A.5G和6G使用的無線電波均需要在介質(zhì)中才能傳播 B.6G使用的無線電波波長比5G更短 C.6G使用的無線電波比5G更容易繞過障礙物 D.無線電波傳播方向與其周期性變化的磁場方向相同【考點】電磁波與信息化社會;電磁波的特點和性質(zhì)(自身屬性);電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系.【專題】定性思想;定量思想;推理法;電磁場理論和電磁波;推理論證能力.【答案】B【分析】無線電波作為電磁波可以在真空中傳播無需介質(zhì)。頻率越高波長越短,6G頻率高于5G故波長更短。波長越短繞射能力越弱,6G比5G更難繞過障礙物。電磁波是橫波,傳播方向與電場磁場方向垂直。【解答】解:A、無線電波是電磁波,可以在真空中傳播,不需要介質(zhì)。故A錯誤;B、由公式:λ=cf,可知波長與頻率成反比,6G的頻率高于5GC、電磁波的繞射能力隨波長增加而增強(qiáng),6G波長比5G短,繞射能力更弱,更不容易繞過障礙物。故C錯誤;D、電磁波是橫波,傳播方向與電場、磁場方向都互相垂直,磁場方向不可能與傳播方向相同。故D錯誤。故選:B?!军c評】本題考查電磁波的基本性質(zhì),涉及波長與頻率的關(guān)系、傳播特性等核心知識點。題目通過5G與6G技術(shù)對比,巧妙考查學(xué)生對電磁波公式的理解與應(yīng)用能力。計算量適中,但需注意電磁波作為橫波的性質(zhì)容易被忽略,D選項正是針對這一易錯點設(shè)置。題目將前沿科技與基礎(chǔ)物理結(jié)合,既檢驗知識掌握程度,又體現(xiàn)物理學(xué)的實際應(yīng)用價值。7.(2025春?濰坊期中)下列關(guān)于電磁波的說法,正確的是()A.電磁波只能在真空中傳播 B.真空中紅外線比紫外線的波長長、波速大 C.X射線具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng),醫(yī)學(xué)上可用于拍攝人體組織照片 D.均勻變化的電場和均勻變化的磁場可以相互激發(fā),形成電磁波【考點】電磁波譜;紅外線的特點和應(yīng)用;紫外線的特點和應(yīng)用;X射線的特點和應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;推理論證能力.【答案】C【分析】根據(jù)電磁波的傳播特性,波長和波速和X射線的特點,以及麥克斯韋的電磁場理論進(jìn)行分析解答。【解答】解:A.電磁波既能在真空中傳播,也能在介質(zhì)中傳播,故A錯誤;B.真空中紅外線比紫外線的波長長、波速相等,故B錯誤;C.X射線具有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng),醫(yī)學(xué)上可用于拍攝人體組織照片,故C正確;D.均勻變化的電場只能激發(fā)恒定的磁場,均勻變化的磁場只能激發(fā)恒定的電場,不能形成電磁波,故D錯誤。故選:C。【點評】考查電磁波和麥克斯韋的電磁場理論,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和解答。8.(2025春?佛山期末)收音機(jī)通過調(diào)諧實現(xiàn)選臺,調(diào)諧回路是一個LC振蕩電路,一般由線圈和電容器組成,LC振蕩電路發(fā)射電磁波的周期T=2A.此時電容器的電荷量在減小 B.此時通過線圈中的電流在變大 C.此時電容器中的電場能轉(zhuǎn)化為線圈中的磁場能 D.若減小電容器的正對面積,則發(fā)射的電磁波頻率變大【考點】電磁振蕩及過程分析.【專題】定性思想;歸納法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】D【分析】根據(jù)電流方向和電容器極板的帶電情況分析;電容器充電過程中電流是逐漸減小的;電容器充電過程中是磁場能轉(zhuǎn)化為電場能的過程;根據(jù)電容的決定式分析電容的變化,進(jìn)而根據(jù)LC電路的頻率公式分析?!窘獯稹拷猓篈、因為電流方向是流向正極板的,所以此時是正在給電容器充電,則電容器的電荷量正在增加,故A錯誤;B、在電容器的充電過程中,電流是逐漸減小的,故B錯誤;C、在電容器充電的過程中,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,故C錯誤;D、若減小電容器的正對面積S,根據(jù)C=?rS4πkd可知,電容器的電容減小,根據(jù)發(fā)射電磁波的頻率公式故選:D。【點評】能夠判斷出此時電容器正在充電的是解題的關(guān)鍵。二.多選題(共4小題)(多選)9.(2025春?武漢期中)為實現(xiàn)自動計費、車位空余信息的提示與統(tǒng)計等功能,某智能停車位通過預(yù)埋在車位地面下方的LC振蕩電路獲取車輛駛?cè)腭偝鲂畔?。如圖甲所示,當(dāng)車輛駛?cè)胲囄粫r,相當(dāng)于在線圈中插入鐵芯,使其自感系數(shù)變大,引起LC電路中的振蕩電流頻率發(fā)生變化,計時器根據(jù)振蕩電流的變化進(jìn)行計時。某次振蕩電路中的電流隨時間變化如圖乙所示,下列說法正確的是()A.t1時刻,電容器C帶電量為零 B.t2時刻,線圈L的磁場能最大 C.t2﹣t3過程,電容器C帶電量逐漸減小 D.由圖乙可判斷汽車正駛?cè)胫悄芡\囄弧究键c】電磁振蕩的周期和頻率的影響因素;電磁振蕩及過程分析.【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;推理論證能力.【答案】AC【分析】根據(jù)題圖確定電流的變化,從而判斷電荷量變化;根據(jù)LC振蕩電路的周期公式結(jié)合圖像分析判斷;根據(jù)電流的變化分析磁場能的變化?!窘獯稹拷猓篈.由振蕩電路中的電流隨時間變化圖可知,t1時刻電流最大,此時電容器中電荷量為零,故A正確;B.t2時刻,電流為零,電場能最大,故B正確;C.t2~t3過程,電流逐漸增大,電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能,電容器處于放電過程,電容器帶電量逐漸減小,故C正確;D.由振蕩電路中的電流隨時間變化圖可知,振蕩電路的周期變小,根據(jù)T=2πLC故選:AC。【點評】本題考查LC振蕩電路的基本規(guī)律,屬于基礎(chǔ)題目,對學(xué)生要求較低,解題關(guān)鍵是理解電路中充放電過程,靈活應(yīng)用周期公式解題。(多選)10.(2025春?曲阜市期中)據(jù)工信部2024年3月25日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,截至今年2月末,中國5G基站總數(shù)達(dá)350.9萬個,5G移動電話用戶達(dá)8.51億戶,占移動電話用戶的48.8%。5G無線信號是由LC振蕩電路產(chǎn)生的,該電路某時刻的工作狀態(tài)如圖甲所示,其電流變化規(guī)律如圖乙所示,下列說法正確的是()A.線圈中磁場的方向向下 B.電容器兩極板間電場強(qiáng)度正在變小 C.電容器正在充電,線圈儲存的磁場能正在減小 D.甲圖的時刻應(yīng)該對應(yīng)乙圖中的0.5至1s時間段內(nèi)【考點】電磁振蕩的圖像問題;電磁振蕩及過程分析.【專題】定性思想;推理法;磁場磁場對電流的作用;推理論證能力.【答案】AB【分析】根據(jù)安培定則判斷;電容器放電過程,極板間的場強(qiáng)在減弱,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能;此時電流是正在變大,據(jù)此分析圖乙中的時刻。【解答】解:A.由甲圖的電流方向和電容器極板的帶電情況可知該過程為放電過程,此時線圈中的電流越來越大,根據(jù)安培定則可知此時線圈中的磁場方向向下,故A正確;B.電容器正在放電,兩極板電荷量在減少,兩板間電壓在減小,所以極板間電場強(qiáng)度正在減小,故B正確;C.電容器正在放電,線圈儲存的磁場能正在增大,電容器的電場能在減小,故C錯誤;D.甲圖的時刻的電流是正在變大的,乙圖中的0.5s至1s時間段內(nèi)電流在減小,二者不可能對應(yīng),故錯誤。故選:AB。【點評】知道在振蕩電路中正在放電的過程中,電流正在增大,極板所帶電荷量正在減少,板間場強(qiáng)減弱,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能。(多選)11.(2025春?孝感期中)電磁波在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。下列關(guān)于電磁波的應(yīng)用正確的是()A.紅外線可以用來滅菌消毒 B.紫外線可以用來測量體溫 C.X射線可以用于機(jī)場安全檢查 D.γ射線可以探測金屬構(gòu)件的內(nèi)部缺陷【考點】γ射線的特點和應(yīng)用;紅外線的特點和應(yīng)用;紫外線的特點和應(yīng)用;X射線的特點和應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;原子的核式結(jié)構(gòu)及其組成;推理論證能力.【答案】CD【分析】根據(jù)紅外線、紫外線X射線和γ射線的本質(zhì)和特點進(jìn)行分析解答。【解答】解:AB.紅外線可以用來測量體溫,紫外線可以用來滅菌消毒,故AB錯誤;C.利用X射線的穿透性和成像技術(shù)可以用于機(jī)場安全檢查,故C正確。D.利用γ射線強(qiáng)大的貫穿能力,可以探測金屬構(gòu)件的內(nèi)部缺陷,故D正確。故選:CD?!军c評】考查紅外線、紫外線X射線和γ射線的本質(zhì)和特點,會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。(多選)12.(2025春?濱海新區(qū)期末)在抗擊新冠肺炎疫情的戰(zhàn)役中,為了發(fā)現(xiàn)高危人群中的疑似病人,通常利用紅外線測量人體的溫度。關(guān)于電磁波的應(yīng)用,下列說法正確的是()A.紅外線、X射線、γ射線中紅外線的波長最長 B.紅外線的顯著作用是熱效應(yīng),溫度較低的物體不能輻射紅外線 C.X射線片可以用于診斷病情,γ射線可以摧毀病變的細(xì)胞 D.物體做受迫振動時,其振動頻率等于驅(qū)動力的頻率【考點】X射線的特點和應(yīng)用;阻尼振動和受迫振動;紅外線的特點和應(yīng)用;紫外線的特點和應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;理解能力.【答案】ACD【分析】根據(jù)紅外線、X射線、γ射線的基本性質(zhì)及其在醫(yī)學(xué)和物理中的應(yīng)用判斷選項。【解答】解:A、根據(jù)題意可知,紅外線、X射線、γ射線中紅外線的波長最長,故A正確;B、根據(jù)題意可知,紅外線的顯著作用是熱效應(yīng),任何溫度的物體都能輻射紅外線,故B錯誤;C、根據(jù)題意可知,X射線片可以用于診斷病情,γ射線可以摧毀病變的細(xì)胞,故C正確;D、根據(jù)題意可知,物體做受迫振動時,其振動頻率等于驅(qū)動力的頻率,故D正確。故選:ACD。【點評】本題考查了不同電磁波的特性和應(yīng)用。三.填空題(共4小題)13.(2025春?城關(guān)區(qū)校級期中)如圖所示,i﹣t圖像表示振蕩電流隨時間變化的圖像,在t=0時刻,電路中電容器的M板帶正電,在某段時間里,電路的磁場能在減少,而M板仍帶正電,則這段時間對應(yīng)圖像中cd段。(填“Oa”、“ab”、“bc”或“cd”)(2)電磁波的波速等于波長與頻率的乘積,收音機(jī)調(diào)諧回路中可變電容器旋到電容為100pF時能收到波長為300m的電磁波,如果要收到波長為240m的電磁波,可變電容器的電容要調(diào)為64pF,這個回路的自感系數(shù)為2.5×10﹣4H。(已知電磁波波速c=3×108m/s,π2=10)【考點】電磁振蕩的圖像問題;電磁振蕩及過程分析.【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;推理論證能力.【答案】(1)cd;(2)64,2.5×10﹣4【分析】(1)根據(jù)電路的磁場能在減少及電容器的充放電過程分析符合條件的過程;(2)由波長公式λ=cf【解答】解:(1)某段時間里,回路的磁場能在減小,說明回路中的電流在減小,電容器充電,而此時M帶正電,電流方向順時針,t=0時,電容器開始放電,且M極板帶正電,結(jié)合i﹣t圖像可知,電流以逆時針方向為正方向,因此這段時間內(nèi),電流為負(fù),且正在減小,符合條件的只有圖像中的cd。(2)由電磁波的波長公式λ=cf和諧電路的頻率公式f=12πLC聯(lián)立得C=λ2(2πc)2L,所以有C2=C1λ22λ故答案為:(1)cd;(2)64,2.5×10﹣4【點評】對于電路的振蕩過程要注意明確:電容器具有儲存電荷的作用,而線圈對電流有阻礙作用。14.(2024春?福州期末)無線話筒是一個將聲信號轉(zhuǎn)化為電信號并將信號發(fā)射出去的裝置,其內(nèi)部電路中有一部分是LC振蕩電路,若話筒使用時,某時刻話筒中LC振蕩電路的磁場方向如圖所示,且電流正在減小,則電容器正在充電(填“充電”或“放電”),電容器下板帶正電(填“正電”或“負(fù)電”),電場能正在增加(填“增加”或“減少”)?!究键c】電磁振蕩及過程分析.【專題】定性思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】充電;正電;增加?!痉治觥扛鶕?jù)電流減小,可知電容器充電,根據(jù)安培定則判斷線圈的電流方向,從而得出極板的電性;根據(jù)電流正在減小,分析能量的轉(zhuǎn)化?!窘獯稹拷猓赫袷庪娐冯娏髡跍p小,磁場能正在減小,根據(jù)能量守恒定律可知,電場能在增加,電容器兩極板的電壓在增大,電量在增加,則電容器正在充電,根據(jù)安培定則可知,從俯視的視角觀察線圈,線圈中電流沿逆時針方向,電流流向下極板,電容器下板帶正電。故答案為:充電;正電;增加?!军c評】本題主要考查了振蕩電路的相關(guān)應(yīng)用,理解振蕩電路中的能量轉(zhuǎn)化特點。15.(2024?三明模擬)1988年,德國物理學(xué)家赫茲對火花放電現(xiàn)象進(jìn)行深入研究,第一次驗證了電磁波的存在。一小組研究電磁振蕩實驗,圖甲為t1時刻的電路狀態(tài),此時電容器正在充電(選填“充電”或“放電”);圖乙為通過線圈的電流隨時間變化的圖像,t2時刻電場能正在增大(選填“增大”、“減小”或“不變”);要增大振蕩頻率,可減?。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)電容器的電容C?!究键c】電磁振蕩及過程分析.【專題】定量思想;推理法;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;推理論證能力.【答案】充電;增大;減小?!痉治觥侩娙萜鞒潆娺^程電路電流減小,電容器所帶電荷量增加,電場能增加,根據(jù)圖乙所示圖像分析清楚電磁振蕩過程,根據(jù)振蕩頻率的公式f=【解答】解:圖甲中t1時刻,電流沿逆時針方向,電容器的上極板帶正電,電荷流向極板,所以此時電容器正在充電;圖乙中根據(jù)電流隨時間變化的圖像可知,t2時刻通過線圈的電流正在減小,磁場能在減小,根據(jù)能量守恒定律可知,電場能在增大;根據(jù)振蕩頻率的公式f=12故答案為:充電;增大;減小?!军c評】解決本題的關(guān)鍵知道在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器充電時,電流在減小,電容器上的電荷量增大,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能;當(dāng)電容器放電時,電流在增大,電容器上的電荷量減小,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能,理會根據(jù)振蕩頻率的公式f=16.(2023春?太原期中)在LC振蕩電路中,如已知電容C,并測得電路的固有振蕩周期T,即可求得電感L.為了提高測量精度,需多次改變C值并測得相應(yīng)的T值。現(xiàn)將測得的6組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上,即圖中“×”表示的點。(1)T、L、C的關(guān)系為T=2πLC。(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點作出T2與C的關(guān)系圖線。(3)求得的L值是3.51×104H~3.89×104H。【考點】電磁振蕩及過程分析.【專題】定量思想;推理法;電磁場理論和電磁波.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】根據(jù)固有振蕩周期公式,并結(jié)合圖像的含義,即可求解?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)LC振蕩電路中,如已知電容C,則電路的固有振蕩周期T,公式為T=2πLC;(2)由作圖原則,數(shù)據(jù)盡可能均勻分布在直線兩側(cè),距離太遠(yuǎn)的點,則是錯誤的,應(yīng)刪除。(3)通過圖像的斜率等于4π2L,則可求出L在3.51×104H~3.89×104H范疇內(nèi)。故答案為:(1)T=2πLC;(2)圖線為一直線,數(shù)據(jù)點盡可能地均勻分布在直線兩側(cè);(3)3.51×104H~3.89×104H【點評】考查固有振蕩周期公式,掌握圖像的斜率的含義,知道數(shù)據(jù)點盡可能地均勻分布在直線兩側(cè)的作圖原則。四.解答題(共4小題)17.(2025春?徐匯區(qū)校級期末)電磁波是個大家族,不同的電磁波產(chǎn)生的機(jī)理和產(chǎn)生方式不同。(1)無線電通信中使用的無線電波,是振蕩電路中自由電子的周期性運動產(chǎn)生的。①(多選)收音機(jī)正常工作時接收到的是AC,其揚聲器發(fā)出的是BD。A.電磁波B.機(jī)械波C.橫波D.縱波②某年聽力考試通過收音機(jī)進(jìn)行,通知量示“收聽頻率為FM(調(diào)頻)89.9MHz,AM(中波)792kHz”,以下示意圖中,可能是接收到的89.9MHz信號的是D。③某收音機(jī)的接收電路原理簡化結(jié)構(gòu)如圖所示。已知圖示情況下電感L隨線圈匝數(shù)增加而增大,若需要將收音機(jī)頻率從FM89.9MHz調(diào)到AM792kHz,可以將開關(guān)S撥到b(選填“a”或“b”);若需要將收音機(jī)頻率從780千赫調(diào)整到792千赫,可以旋轉(zhuǎn)旋鈕,使電容器極板正對面積減?。ㄟx填“增加”或“減小”)。(2)光也是一種電磁波。①下列現(xiàn)象中,能表明光具存橫波性質(zhì)的是C。A.干涉B.衍射C.偏振D.光在真空中傳播②光刻機(jī)利用光源發(fā)出的紫外線,將精細(xì)圖投影在硅片上,再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片,如圖所示,為提高光刻機(jī)投影精細(xì)圖的能力,可以在光刻膠和投影物鏡之間填充液體,提高分辨率。若浸沒液體的折射率為1.65,空氣的折射率近似為1,紫外線在空氣中的傳播速度接近為c,當(dāng)不加液體時光刻膠的曝光波長為193nm,則加上液體后,紫外線進(jìn)入液體后頻率不變(選填“增大”“減小”或“不變”),波速變?yōu)?.61c,更不易(選填“容易”或“不易”)發(fā)生明顯衍射?!究键c】電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系;電磁波的產(chǎn)生;電磁波的發(fā)射和接收.【專題】定量思想;歸納法;電磁場理論和電磁波;理解能力.【答案】(1)①AC,BD;②D;③b,減??;(2)①C;②不變,0.61,不易。【分析】(1)①根據(jù)電磁波是橫波,聲波是縱波分析;②根據(jù)調(diào)頻的定義分析;③根據(jù)LC振蕩電路的頻率公式和電容的決定式紛紛逆襲;(2)①根據(jù)偏振是橫波特有的現(xiàn)象分析;②光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),頻率不變,根據(jù)v=c【解答】解:(1)①收音機(jī)正常工作時接收到的是電磁波,電磁波是橫波,故選AC;其揚聲器把電磁波轉(zhuǎn)化為聲波,聲波是機(jī)械波,聲波是縱波,故選BD。②因為“收聽頻率為FM(調(diào)頻)89.9MHz,AM(中波)792kHz”,是調(diào)頻信號,只有D是調(diào)頻信號,故D正確,ABC錯誤。故選:D。③若需要將收音機(jī)頻率從FM89.9MHz調(diào)到AM792kHz,頻率增大,根據(jù)LC振蕩頻率公式f=12πLC可知,需要減小自感系數(shù)L,所以可以將開關(guān)S撥到b。若需要將收音機(jī)頻率從780千赫調(diào)整到792(2)①偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象,所以偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波,故C正確,ABD錯誤。故選:C。②光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),光的頻率不變,根據(jù)v=cn可知,進(jìn)入液體后波速變?yōu)関≈0.61c,根據(jù)v=λ故答案為:(1)①AC,BD;②D;③b,減??;(2)①C;②不變,0.61,不易?!军c評】本題考查了對電磁波的相關(guān)認(rèn)識,知道LC振蕩電路的頻率公式,發(fā)生明顯衍射的條件,電磁波是橫波等是解題的基礎(chǔ)。18.(2025春?上海期末)線圈在電磁領(lǐng)域功能多樣。由金屬導(dǎo)線繞制而成的線圈有電阻;通電線圈周圍存在磁場;線圈中還能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,又被稱為電感器。(1)如圖(a),電阻箱中的線圈采用雙線繞法制作,能避免回路中產(chǎn)生自感電動勢,其原因是在每一圈導(dǎo)線中的電流都是大小相等,方向相反,所產(chǎn)生的磁場相互抵消,所以穿過線圈的磁通量始終為零,不會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(2)若家庭電路的交流電壓有效值恒為220V,則其最大值為3.1×102V(結(jié)果保留2位有效數(shù)字);某小區(qū)的降壓變壓器視為理想變壓器,原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,則原線圈輸入電壓的有效值為2200V。(3)實驗室的可拆變壓器如圖(b)所示。為了減小鐵芯中的渦流,頂部鐵芯條的硅鋼片應(yīng)平行于D。A.平面abcdB.平面abfeC.平面abghD.平面aehd(4)圖(c)中的LC振蕩電路可用于發(fā)射電磁波,電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖(d)所示,取圖(c)中所示電流方向為正。①每秒內(nèi)電流i的方向改變1000次。②某時刻電路中有正方向電流,且電容器上極板帶正電,則該時刻所在的時間段可能是B。A.0~0.5×10﹣3sB.0.5×10﹣3s~1.0×10﹣3sC.1.0×10﹣3s~1.5×10﹣3sD.1.5×10﹣3s~2.0×10﹣3s③實際電路中存在能量損耗,i的最大值將逐漸減小,在此過程中,i隨t變化的B。A.周期減小B.周期不變C.周期增大【考點】電磁振蕩及過程分析;法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式;理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系;結(jié)合圖像解決變壓器問題.【專題】定量思想;歸納法;交流電專題;電磁感應(yīng)與電路結(jié)合;理解能力.【答案】(1)在每一圈導(dǎo)線中的電流都是大小相等,方向相反,所產(chǎn)生的磁場相互抵消,所以穿過線圈的磁通量始終為零,不會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象;(2)3.1×102V,2200;(3)D;(4)①1000;②B;③B?!痉治觥浚?)根據(jù)發(fā)生電磁感應(yīng)的條件分析;(2)根據(jù)最大值和有效值的關(guān)系計算;根據(jù)變壓器的變壓比計算;(3)根據(jù)電阻定律分析;(4)①根據(jù)交流電在一個周期內(nèi)電流方向改變2次計算;②根據(jù)LC電路所處狀態(tài)分析;③根據(jù)振蕩電流的周期公式分析?!窘獯稹拷猓海?)在每一圈導(dǎo)線中的電流都是大小相等,方向相反,所產(chǎn)生的磁場相互抵消,所以穿過線圈的磁通量始終為零,不會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(2)家庭電路的交流電壓有效值恒為220V,則其最大值為Um=2202V(3)為了減小鐵芯中的渦流,應(yīng)該盡可增加硅鋼片的電阻,根據(jù)電阻定律R=ρLS可知,要增大硅鋼片的有效長度,減小橫截面積,所以頂部鐵芯條的硅鋼片應(yīng)平行于平面aehd,故D故選:D。(4)①由圖d可知,振蕩電流的周期為T=2×10﹣3s,在一個周期內(nèi)電流方向改變2次,所以每秒內(nèi)電流i的方向改變2×12×10②某時刻電路中有正方向電流,且電容器上極板帶正電,則是處于充電過程,在充電過程中,電路中的電流是逐漸減小的,所以該時刻所在的時間段可能是在第二個14T,即處于0.5×10﹣3s~1.0×10﹣3s,故B正確,ACD故選:B。③實際電路中存在能量損耗,i的最大值將逐漸減小,在此過程中,根據(jù)T=2πLC可知i隨t變化的周期不變,故B正確,故選:B。故答案為:(1)在每一圈導(dǎo)線中的電流都是大小相等,方向相反,所產(chǎn)生的磁場相互抵消,所以穿過線圈的磁通量始終為零,不會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象;(2)3.1×102V,2200;(3)D;(4)①1000;②B;③B?!军c評】本題考查了對家庭電路的認(rèn)識,對電阻定律的理解,對電磁振蕩周期公式和變壓器的變壓比的理解與應(yīng)用問題,基礎(chǔ)題。19.(2025春?邯鄲期中)如圖甲,振蕩電路電容器的電容為C,線圈自感系數(shù)為L。某時刻起,電路中的電流與時間的關(guān)系為余弦函數(shù)如圖乙,圖像中i0已知,T未知。求:(1)圖乙中電流變化的周期T;(2)電容器兩端的電壓為零的時刻?!究键c】電磁振蕩及過程分析.【專題】定量思想;推理法;電磁場理論和電磁波;推理論證能力.【答案】(1)圖乙中電流變化的周期等于2π(2)電容器兩端的電壓為零的時刻為nπLC(n=0,1,2【分析】(1)根據(jù)振蕩電路的周期公式求解電流變化的周期;(2)由乙圖可知,電容器兩端的電壓為零的時刻是電路中的電流最大的時刻,即半周期的整數(shù)倍時刻。【解答】解:(1)振蕩電路的周期T振蕩電路中電流變化周期T(2)根據(jù)題圖可得i當(dāng)電路中的電流最大時,電容器兩端的電壓為零,即t=nT2,解得t=nπLC答:(1)圖乙中電流變化的周期等于2π(2)電容器兩端的電壓為零的時刻為nπLC(n=0,1,2【點評】本題主要考查振蕩電路的周期公式,知道電磁振蕩規(guī)律是解題關(guān)鍵。20.(2025春?邯鄲月考)如圖所示的電路中,電感的自感系數(shù)為L=π10mH,電容器的電容可調(diào)節(jié),電源的電動勢為E=52V,內(nèi)阻為r=1Ω,定值電阻的阻值為R=4Ω,忽略電感線圈的直流電阻,閉合開關(guān)S,經(jīng)過一段時間電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),t=0(1)電容器的電容;(2)斷開開關(guān)S后,電流表的示數(shù);(3)哪些時刻電容器的上極板開始帶正電?!究键c】電磁振蕩及過程分析;電磁振蕩的周期和頻率的計算.【專題】定量思想;推理法;電磁場理論和電磁波;推理論證能力.【答案】(1)電容器的電容等于1π(2)電流表的示數(shù)為1A;(3)電容器的上極板開始帶正電時刻為t=(2n+1)π×10﹣5s(n=0、1、2、3、??)【分析】(1)根據(jù)電磁振蕩頻率公式求解頻率;(2)由閉合電路歐姆定律求解振蕩電路電流最大值,根據(jù)最大值與有效值關(guān)系求解有效值即電流表示數(shù);(3)t=0時刻開始,LC振蕩電路開始工作,根據(jù)電磁振蕩規(guī)律分析。【解答】解:(1)根據(jù)f=解得C=(2)斷開開關(guān)S前,由閉合電路歐姆定律可得I=斷開開關(guān)S后,電流表的示數(shù)I有效聯(lián)立,解得I有效=1A即電流表示數(shù)等于1A。(3)LC振蕩電路的周期為T=t=0時刻開始,LC振蕩電路開始工作,在一個振蕩周期內(nèi),0~T4t=答:(1)電容器的電容等于1π(2)電流表的示數(shù)為1A;(3)電容器的上極板開始帶正電時刻為t=(2n+1)π×10﹣5s(n=0、1、2、3、??)【點評】解題關(guān)鍵是熟悉LC振蕩電路的振蕩過程,LC振蕩電流隨時間也是正弦規(guī)律變化,據(jù)此求解電流有效值。
考點卡片1.阻尼振動和受迫振動【知識點的認(rèn)識】一、自由振動和受迫振動1.自由振動(無阻尼振動):系統(tǒng)不受外力,也不受任何阻力,只在自身回復(fù)力作用下的振動。自由振動的頻率,叫做系統(tǒng)的固有頻率。2.受迫振動(1)概念:振動系統(tǒng)在周期性驅(qū)動力作用下的振動。(2)特點:受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)。(3)規(guī)律:①物體做受迫振動時,振動穩(wěn)定后的頻率等于驅(qū)動力的頻率,跟物體的固有頻率無關(guān);②物體做受迫振動的振幅由驅(qū)動力頻率和物體的固有頻率共同決定:兩者越接近,受迫振動的振幅越大,兩者相差越大受迫振動的振幅越小。3.共振(1)現(xiàn)象:當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時,受迫振動的振幅最大。(2)條件:驅(qū)動力的頻率等于固有頻率。(3)共振曲線:①當(dāng)f驅(qū)=f固時,A=Am,Am的大小取決于驅(qū)動力的幅度②f驅(qū)與f固越接近,受迫振動的振幅越大,f驅(qū)與f固相差越遠(yuǎn),受迫振動的振幅越?、郯l(fā)生共振時,一個周期內(nèi),外界提供的能量等于系統(tǒng)克服阻力做功而消耗的能量。4.自由振動、受迫振動和共振的關(guān)系比較振動項目自由振動受迫振動共振受力情況僅受回復(fù)力受驅(qū)動力作用受驅(qū)動力作用振動周期或頻率由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定,即固有周期T0或固有頻率f0由驅(qū)動力的周期或頻率決定,即T=T驅(qū)或f=f驅(qū)T驅(qū)=T0或f驅(qū)=f0振動能量振動物體的機(jī)械能不變由產(chǎn)生驅(qū)動力的物體提供振動物體獲得的能量最大常見例子彈簧振子或單擺(θ≤5°)機(jī)械工作時底座發(fā)生的振動共振篩、聲音的共鳴等【命題方向】(1)??碱}型是考查對自由振動和受迫振動的理解:如圖所示,把兩個彈簧振子懸掛在同一支架上,已知甲彈簧振子的固有頻率為8Hz,乙彈簧振子的固有頻率為72Hz,當(dāng)支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動力作用下做受迫振動時,則兩個彈簧振子的振動情況是()A.甲的振幅較大,且振動頻率為8HzB.甲的振幅較大,且振動頻率為9HzC.乙的振幅較大,且振動頻率為9HzD.乙的振幅較大,且振動頻率為72Hz分析:物體做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,與固有頻率無關(guān)。當(dāng)驅(qū)動力的頻率接近于物體的固有頻率時,物體發(fā)生共振,振幅最大。解答:支架在受到豎直方向且頻率為9Hz的驅(qū)動力作用下做受迫振動時,甲乙兩個彈簧振子都做受迫振動,它們振動的頻率都等于驅(qū)動力的頻率9Hz,由于甲的頻率接近于驅(qū)動力的頻率,所以甲的振幅較大。故B正確,A、C、D錯誤。故選B。點評:解決本題的關(guān)鍵知道受迫振動的頻率等于驅(qū)動力頻率,并要知道在什么條件下可以發(fā)生共振。(2)某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0,在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動,驅(qū)動力的頻率為f,若驅(qū)動力的振幅保持不變,下列說法正確的是()A.當(dāng)f<f0時,該振動系統(tǒng)的振幅隨f的增大而減小B.當(dāng)f>f0時,該振動系統(tǒng)的振幅隨f的減小而增大C.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后,振動的頻率等于f0D.該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后,振動的頻率等于f分析:受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,當(dāng)系統(tǒng)的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率時,系統(tǒng)達(dá)到共振,振幅達(dá)最大。解:A、當(dāng)f=f0時,系統(tǒng)達(dá)到共振,振幅最大,故f<f0時,隨f的增大,振幅振大,故A錯誤;B、當(dāng)f>f0時,隨f的減小,驅(qū)動力的頻率接近固有頻率,故該振動系統(tǒng)的振幅增大,故B正確;C、該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后,振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,故C錯誤;D、系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后,系統(tǒng)的振動頻率等于驅(qū)動力的頻率,故振動頻率等于f,故D正確;故選:BD。點評:本題應(yīng)明確受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率,而當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時,物體的振動最強(qiáng)烈?!窘忸}思路點撥】(l)對阻尼振動的理解:①由于阻力做功,振動系統(tǒng)的機(jī)械能逐漸減小,振幅逐漸變??;②周期和頻率由振動系統(tǒng)本身決定,阻尼振動中周期和頻率不變。(2)對受迫振動的理解:①受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率;②驅(qū)動力頻率越接近固有頻率,振幅越大。2.法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識點的認(rèn)識】法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容:閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。(2)公式:E=nΔΦΔt【命題方向】下列幾種說法中正確的是()A、線圈中磁通量變化越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大B、線圈中磁通量越大,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大C、線圈放在磁場越強(qiáng)的位置,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大D、線圈中磁通量變化越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大分析:本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容,明確電動勢與磁通量的變化快慢有關(guān).解答:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,線圈中磁通量變化越快,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大;故選:D。點評:本題要求學(xué)生能夠區(qū)分磁通量、磁通量的變化量及磁通量的變化率,能正確掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容.【解題方法點撥】1.對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解2.計算感應(yīng)電動勢的公式有兩個:一個是E=n△?△t,一個是E=Blvsinθ,計算時要能正確選用公式,一般求平均電動勢選用E=n△?△t,求瞬時電動勢選用E=3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過導(dǎo)體橫截面的電量的計算:由q=I?△t,I=ER總,E=n△?△t,可導(dǎo)出電荷量3.理想變壓器兩端的電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系【知識點的認(rèn)識】一、理想變壓器的基本規(guī)律1.理想變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系(1)原、副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比:U1:U2=n1:n2(2)如果n1>n2,變壓器為降壓變壓器;如果n1<n2,變壓器為升壓變壓器2.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率:P入=P出3.理想變壓器原、副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系(1)只有一個副線圈時:原、副線圈的電流之比等于匝數(shù)的反比:I1:I2=n2:n1(2)有多個副線圈時由P1=P2,可得U1I1=U2I2+U3I3+???或n1I1=n2I2+n3I3+???4.理想變壓器原、副線圈的功率關(guān)系變壓器只改變交變電流的大小,不改變交變電流的頻率:f1=f2二、各物理量之間的因果關(guān)系(1)由于U1取決于電源電壓,由U2=n2n1U1可知U1(2)由于副線圈中電流取決于所接負(fù)載I2=U2R,由I1=n2n1I(3)由于副線圈輸出功率取決于負(fù)載消耗的功率,由P入=P出可知輸出功率決定輸入功率,功率按需提供?!久}方向】如圖所示,L1、L2是理想變壓器的兩個線圈.如果把它當(dāng)作降壓器,則()A、L1接電源,原、副線圈兩端電壓之比為1:5B、L1接電源,原、副線圈兩端電壓之比為5:1C、L2接電源,原、副線圈兩端電壓之比為5:1D、L2接電源,原、副線圈兩端電壓之比為1:5分析:根據(jù)理想變壓器中原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比即可分析求解.解答:如果把它當(dāng)作降壓器,則原線圈的匝數(shù)應(yīng)比副線圈匝數(shù)多,所以L1接電源,U1故選:B。點評:要根據(jù)理想變壓器中電流、電壓與匝數(shù)比之間的關(guān)系進(jìn)行有關(guān)問題的解答,難度不大,屬于基礎(chǔ)題。【解題思路點撥】理想變壓器的規(guī)律理想變壓器①沒有能量損失;②沒有磁通量損失基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率P入=P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比,即U1電流關(guān)系①只有一個副線圈:電流和匝數(shù)成反比,即I1②多個副線圈:由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系,即U1I1=U2I2+U3I3+…+InUn頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定,即U2=n2n功率副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定,原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定,即P1=P2(副制約原)電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定,即I1=n2n4.結(jié)合圖像解決變壓器問題【知識點的認(rèn)識】本考點旨在針對變壓器與圖像相結(jié)合的問題,主要是原線圈或副線圈中的電壓隨時間變化的圖像或電流隨時間變化的圖像等。【命題方向】一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=11:5.原線圈與正弦交變電源連接,其輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖所示。副線圈僅接入一個10Ω的電阻。則()A、流過電阻的電流是10AB、與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是1002VC、經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103JD、變壓器的輸入功率是1×103W分析:根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,電流與匝數(shù)成反比,變壓器的輸入功率和輸出功率相等,逐項分析即可得出結(jié)論。解答:A、由圖象可知,電壓的最大值為2202V,所以有效值為220V,根據(jù)原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=11:5可得,副線圈的有效電壓為100V,所以流過電阻的電流是10010A=10A,所以AB、電壓表的示數(shù)是電壓的有效值,為100V,所以B錯誤;C、經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是Q=U2Rt=100210D、輸入功率和電阻的功率相等,所以P=U2R=1002故選:AD。點評:掌握住理想變壓器的電壓、電流及功率之間的關(guān)系,本題即可得到解決?!窘忸}思路點撥】理想變壓器的規(guī)律理想變壓器①沒有能量損失;②沒有磁通量損失基本關(guān)系功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率P入=P出電壓關(guān)系原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比,即U1電流關(guān)系①只有一個副線圈:電流和匝數(shù)成反比,即I1②多個副線圈:由輸入功率和輸出功率相等確定電流關(guān)系,即U1I1=U2I2+U3I3+…+InUn頻率關(guān)系原、副線圈中電流的頻率相等制約關(guān)系電壓副線圈電壓U2由原線圈電壓U1和匝數(shù)比決定,即U2=n2n功率副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定,原線圈的輸入功率P1由副線圈的輸出功率P2決定,即P1=P2(副制約原)電流原線圈的電流I1由副線圈的電流I2和匝數(shù)比決定,即I1=n2n5.電磁振蕩及過程分析【知識點的認(rèn)識】1.振蕩電流與振蕩電路大小和方向都做周期性迅速變化的電流,叫作振蕩電流,產(chǎn)生振蕩電流的電路叫作振蕩電路。由電感線圈L和電容C組成的電路,就是最簡單的振蕩電路,稱為LC振蕩電路。2.電路圖如下:3.電磁振蕩過程在開關(guān)擲向線圈一側(cè)的瞬間,也就是電容器剛要放電的瞬間(圖a),電路里沒有電流,電容器兩極板上的電荷最多。電容器開始放電后,由于線圈的自感作用,放電電流不能立刻達(dá)到最大值,而是由0逐漸增大,同時電容器極板上的電荷逐漸減少。到放電完畢時(圖b),放電電流達(dá)到最大值,電容器極板上沒有電荷。電容器放電完畢時,由于線圈的自感作用,電流并不會立即減小為0,而要保持原來的方向繼續(xù)流動,并逐漸減小。由于電流繼續(xù)流動,電容器充電,電容器兩極板帶上與原來相反的電荷,并且電荷逐漸增多。充電完畢的瞬間,電流減小為0,電容器極板上的電荷最多(圖c)。此后電容器再放電(圖d)、再充電(圖e)。這樣不斷地充電和放電,電路中就出現(xiàn)了大小、方向都在變化的電流,即出現(xiàn)了振蕩電流。在整個過程中,電路中的電流i電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,都在周期性地變化著。這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。4.電磁振動中的能量變化從能量的觀點來看,電容器剛要放電時,電容器里的電場最強(qiáng),電路里的能量全部儲存在電容器的電場中;電容器開始放電后,電容器里的電場逐漸減弱,線圈的磁場逐漸增強(qiáng),電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能;在放電完畢的瞬間,電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能;之后,線圈的磁場逐漸減弱,電容器里的電場逐漸增強(qiáng),磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能;到反方向充電完畢的瞬間,磁場能全部轉(zhuǎn)化為電場能。所以,在電磁振蕩的過程中,電場能和磁場能會發(fā)生周期性的轉(zhuǎn)化。如果沒有能量損失,振蕩可以永遠(yuǎn)持續(xù)下去,振蕩電流的振幅保持不變。但是,任何電路都有電阻,電路中總會有一部分能量會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。另外,還會有一部分能量以電磁波的形式輻射出去。這樣,振蕩電路中的能量就會逐漸減少,振蕩電流的振幅也就逐漸減小,直到最后停止振蕩。如果能夠適時地把能量補充到振蕩電路中,以補償能量損耗,就可以得到振幅不變的等幅振蕩(下圖)。實際電路中由電源通過電子器件為LC電路補充能量?!久}方向】LC振蕩電路中,某時刻磁場方向如圖所示,則下列說法錯誤的是()A、若磁場正在減弱,則電容器上極板帶正電B、若電容器正在放電。則電容器上極板帶負(fù)電C、若電容器上極板帶正電,則線圈中電流正在增大D、若電容器正在放電,則自感電動勢正在阻礙電流增大分析:圖為LC振蕩電路,當(dāng)電容器充電后與線圈相連,電容器要放電,線圈對電流有阻礙作用,使得Q漸漸減少,而B慢慢增加,所以電場能轉(zhuǎn)化為磁場能。解答:A、若磁場正在減弱,由楞次定律可得線圈上端為正極,則電容器上極帶正電。故A正確,但不選;B、若電容器正在放電。由安培定則可得電容器上極帶負(fù)電。故B正確,但不選;C、若電容器上極板帶正電,則線圈中電流應(yīng)該減小,才能有如圖所示的磁感線,故C錯誤;D、若電容器正在放電,則線圈自感作用,阻礙電流的增大,故D正確,但不選;故選:C。點評:穿過線圈磁通量變化,從中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,相當(dāng)于電源接著電容器。振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流頻率平方與線圈L及電容器C成反比?!窘忸}思路點撥】電磁振蕩過程中,電荷量q、電場強(qiáng)度E、電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B及能量的對應(yīng)關(guān)系為過程/項目電荷量q電場強(qiáng)度E電勢差U電場能電流i磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁場能0~T4減小減小減小減小增大增大增加t=T0000最大最大最大T4~T2增加增大增大增加減小減小減少t=T最大最大最大最大000T2~3減少減小減小減少增大增大增加t=30000最大最大最大3T4~增加增大增大增加減小減小減少6.電磁振蕩的圖像問題【知識點的認(rèn)識】用圖像對應(yīng)分析電路中的電流與電荷量的變化如下圖:【命題方向】如圖所示為LC振蕩電路中電容器極板上的電量q隨時間t變化的圖象,由圖可知()A、t1時刻,電路中的磁場能最小B、從t1到t2電路中的電流值不斷減小C、從t2到t3電容器不斷充電D、在t4時刻,電容器的電場能最小分析:電路中由L與C構(gòu)成的振蕩電路,在電容器充放電過程就是電場能與磁場能相化過程。q體現(xiàn)電場能,i體現(xiàn)磁場能。解答:A、在t1時刻,電路中的q最大,說明還沒放電,所以電路中無電流,則磁場能最小。故A正確;B、在t1到t2時刻電路中的q不斷減小,說明電容器在不斷放電,由于線圈作用,電路中的電流在不斷增加。故B不正確;C、在t2到t3時刻電路中的q不斷增加,說明電容器在不斷充電,故C正確;D、在t4時刻電路中的q等于0,說明電容器放電完畢,則電場能最小,故D正確;故選:ACD。點評:電容器具有儲存電荷的作用,而線圈對電流有阻礙作用?!窘忸}思路點撥】電磁振蕩過程中,電荷量q、電場強(qiáng)度E、電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B及能量的對應(yīng)關(guān)系為過程/項目電荷量q電場強(qiáng)度E電勢差U電場能電流i磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁場能0~T4減小減小減小減小增大增大增加t=T0000最大最大最大T4~T增加增大增大增加減小減小減少t=T最大最大最大最大000T2~3減少減小減小減少增大增大增加t=30000最大最大最大3T4~增加增大增大增加減小減小減少7.電磁振蕩的周期和頻率的影響因素【知識點的認(rèn)識】電磁振蕩的周期和頻率1.定義:電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時間叫作周期。2.周期的倒數(shù)叫作頻率,數(shù)值等于單位時間內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)。LC電路的周期T與電感L、電容C的關(guān)系是T=2πLC由于周期跟頻率互為倒數(shù),即f=1f=式中的周期T、頻率f、電感L、電容C的單位分別是秒(s)、赫茲(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。3.固有周期和固有頻率振蕩電路中發(fā)生電磁振蕩時,如果沒有能量損失,也不受其他外界條件的影響,這時電磁振蕩的周期和頻率叫作振蕩電路的固有周期和固有頻率,簡稱振蕩電路的周期和頻率。4.由周期公式或頻率公式可知,改變電容器的電容或電感器的電感,振蕩電路的周期和頻率就會隨著改變?!久}方向】題為了測量儲罐中不導(dǎo)電液體的高度,將與儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲罐中,電容器可通過開關(guān)S與線圈L或電源相連,如圖所示.當(dāng)開關(guān)從a撥到b時,由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生的周期T=2πLC的振蕩電流.當(dāng)罐中液面上升時()A、電容器的電容減小B、電容器的電容增大C、LC回路的振蕩頻率減小D、LC回路的振蕩頻率增大分析:兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲罐中,故電容器的電容C的大小與液體的高度有關(guān)(電介質(zhì)):高度越高,相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多,電容越大.之后根據(jù)T=2πLC,f解答:AB:兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C的中間的液體就是一種電介質(zhì),當(dāng)液體的高度升高,相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多,電容越大。故A錯誤,B正確;CD:根據(jù)T=2πLC,電容C增大時,振蕩的周期T增大,由f=1T可以判定,LC回路的振蕩頻率故選:BC。點評:本題要注意兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C的中間的液體就是一種電介質(zhì),液體的高度越高,相當(dāng)于插入的電介質(zhì)越多,電容越大.屬于簡單題.【解題思路點撥】1.LC電路的周期和頻率由電路本身的性質(zhì)(L、C的值)決定,與電源的電動勢、電容器的電荷量的多少、電流大小無關(guān)。2.LC回路中的電流i、線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電容器極板間的電場強(qiáng)度E的變化周期等于LC回路的振蕩周期,即T=2πLC。8.電磁振蕩的周期和頻率的計算【知識點的認(rèn)識】電磁振蕩的周期公式:T=2πLC電磁振蕩的頻率公式:f=【命題方向】某LC振蕩電路中,振蕩電流變化規(guī)律i=0.14sin(1000t)A,已知電路中線圈的自感系數(shù)L=50mH,求:(1)該振蕩電流的周期為多少;(2)電容器的電容C。分析:根據(jù)ω=2πT求解振蕩電流的周期,根據(jù)T=2πLC解答:(1)根據(jù)ω=2πT,得T=2πω=2π(2)因T=2πLC,得C=T24π2L=(2答:(1)該振蕩電流的周期為2π×10﹣3s;(2)電容器的電容C為2.0×10﹣5F。點評:本題關(guān)鍵運用LC振蕩電路的電諧振周期公式,記住公式是王道!【解題思路點撥】1.LC電路的周期和頻率由電路本身的性質(zhì)(L、C的值)決定,與電源的電動勢、電容器的電荷量的多少、電流大小無關(guān)。2.LC回路中的電流i、線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電容器極板間的電場強(qiáng)度E的變化周期等于LC回路的振蕩周期,即T=2πLC。9.麥克斯韋電磁場理論【知識點的認(rèn)識】1.麥克思維電磁場理論(1)變化的磁場產(chǎn)生電場。(2)變化的電場產(chǎn)生磁場。2.電磁場變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分割的統(tǒng)一的電磁場。3.電磁波如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場,就會在周圍引起變化的磁場,變化的電場和磁場又會在較遠(yuǎn)的空間引起新的變化的電場和磁場。這樣變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播,形成了電磁波?!久}方向】下列說法正確的是()A、穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場B、均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場C、變化的電場產(chǎn)生的磁場一定是變化的D、不均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生的磁場也是不均勻變化的分析:麥克斯韋提出變化的電場會產(chǎn)生磁場,變化的磁場會產(chǎn)生電場.電磁場由近及遠(yuǎn)的擾動的傳播形成電磁波.解答:A、穩(wěn)定的電場不會產(chǎn)生磁場,故A錯誤;B、均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,故B錯誤;C、變化的電場產(chǎn)生的磁場不一定是變化的,當(dāng)均勻變化時,則產(chǎn)生恒定的。當(dāng)非均勻變化時,則產(chǎn)生非均勻變化的。故C錯誤;D、變化的電場產(chǎn)生的磁場不一定是變化的,當(dāng)均勻變化時,則產(chǎn)生恒定的。當(dāng)非均勻變化時,則產(chǎn)生非均勻變化的。故D正確;故選:D。點評:變化的形式有兩種:均勻變化與非均勻變化.當(dāng)均勻變化時,則產(chǎn)生恒定.若非均勻變化,則也會產(chǎn)生非均勻變化.例如電磁場產(chǎn)生的電磁波由近向遠(yuǎn)傳播.【知識點的認(rèn)識】1.麥克斯韋認(rèn)為線圈只不過是用來顯示電場的存在的,線圈不存在時,變化的磁場同樣在周圍空間產(chǎn)生電場,即這是一種普遍存在的現(xiàn)象,跟閉合電路是否存在無關(guān)。2.麥克斯韋電磁場理論的要點(1)恒定的磁場不會產(chǎn)生電場,同樣,恒定的電場也不會產(chǎn)生磁場。(2)均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場,同樣,均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場。(3)周期性變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生同周期變化的電場,同樣,周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同周期變化的磁場。10.電磁波的產(chǎn)生【知識點的認(rèn)識】1.麥克斯韋從理論上預(yù)見,電磁波在真空中的傳播速度等于光速,由此麥克斯韋語言了光是一種電磁波。2.電磁波的產(chǎn)生:如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場,就會在周圍引起變化的磁場,變化的電場和磁場又會在較遠(yuǎn)的空間引起新的變化的電場和磁場。這樣變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播,形成了電磁波?!久}方向】關(guān)于電磁波,下列說法正確的是()A、電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B、周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波C、電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D、電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消失分析:電磁波在真空中的傳播速度都相同。變化的電場和磁場互相激發(fā),形成由近及遠(yuǎn)傳播的電磁波。電磁波是橫波,傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直。當(dāng)波源的電磁振蕩停止時,只是不能產(chǎn)生新的電磁波,但已發(fā)出的電磁波不會立即消失。解答:A、電磁波在真空中的傳播速度均相同,與電磁波的頻率無關(guān),故A正確;B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,相互激發(fā),形成電磁波,故B正確;C、電磁波是橫波,每一處的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度總是相互垂直的,且與波的傳播方向垂直,故C正確;D、當(dāng)電磁振蕩停止了,只是不能產(chǎn)生新的電磁波,但已發(fā)出的電磁波不會消失,還要繼續(xù)傳播,故D錯誤。故選:ABC。點評:此題考查了電磁波的發(fā)射、傳播和接收,解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的特點,以及知道電磁波產(chǎn)生的條件。【解題思路點撥】1.變化的電場和磁場由進(jìn)及遠(yuǎn)地向周圍傳播,形成了電磁波。2.電磁振蕩產(chǎn)生電磁波時,即使電磁振蕩停止了,已經(jīng)發(fā)出的電磁波是不會消失的。會繼續(xù)傳播下去。11.電磁波的特點和性質(zhì)(自身屬性)【知識點的認(rèn)識】電磁波的性質(zhì):1.在電磁波中,電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B這兩個物理量隨時間和空間做周期性變化,電磁波在真空中傳播時,它的電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B互相垂直,而且二者均與波的傳播方向垂直。2.電磁波不需要任何介質(zhì),在真空中也能傳播。3.電磁波在真空中的傳播速度等于光速c,由此,麥克斯韋預(yù)言了光是電磁波。4.電磁波具有波的共性,滿足v=λf的關(guān)系。能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效應(yīng)等現(xiàn)象。5.電磁場的轉(zhuǎn)換就是電場能量和磁場能量的轉(zhuǎn)換,因而電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程,傳播過程就是能量傳播的過程。能量是電磁場的物質(zhì)性最有說服力的證據(jù)之一?!久}方向】麥克斯韋從理論上預(yù)見了電磁波的存在后,德國物理學(xué)家赫茲通過實驗證實了他的預(yù)言.下列關(guān)于電磁波的敘述中,正確的是()A、電磁波就是電場和磁場B、電磁波的傳播也是電磁能的傳播C、電磁波的傳播需要介質(zhì)D、電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3×108m/s分析:電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波.電磁波在真空中傳播的速度等于光速,與頻率無關(guān).電磁波本身就是一種物質(zhì).解答:A、電磁波是變化電磁場產(chǎn)生的,變化的磁場產(chǎn)生變化的電場,變化的電場又產(chǎn)生變化的磁場,逐漸向外傳播,形成電磁波,故A錯誤;B、電磁波的傳播,也是電磁能的傳播,故B正確;C、電磁波能在真空中傳播,而機(jī)械波依賴于媒質(zhì)傳播,故C錯誤;D、電磁波在真空中的傳播速度等于真空中的光速,故D錯誤。故選:B。點評:知道電磁波的產(chǎn)生、傳播特點等是解決該題的關(guān)鍵,同時注意這里的變化必須是非均勻變化.【解題思路點撥】1.電磁波在空間的傳播不需要介質(zhì),電磁波在真空中的傳播速度等于光在真空中的傳播速度c.2.電磁波的電場強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直.3.電磁波是一種橫波。12.電磁波的發(fā)射和接收【知識點的認(rèn)識】電磁波的發(fā)射、傳播和接收1.發(fā)射電磁波的條件(1)要有足夠高的振蕩頻率;(2)電路必須開放,使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間.2.調(diào)制:有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式.3.無線電波的接收(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時,激起的振蕩電流最強(qiáng),這就是電諧振現(xiàn)象.(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧.(3)從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中“檢”出調(diào)制信號的過程,叫做檢波.檢波是調(diào)制的逆過程,也叫做解調(diào).【命題方向】常考題型:下列說法中,正確的是()A.電磁波不能在真空中傳播B.無線電通信是利用電磁波傳輸信號的C.電磁波在真空中的傳播速度與頻率無關(guān)D.無線電廣播與無線電視傳播信號的原理毫無相似之處【分析】電磁波的傳播不需要介質(zhì),無線電廣播與無線電視傳播信號的原理相似.解:A、電磁波的傳播不需要介質(zhì),在真空中可以傳播.故A錯誤.B、無線電通信是利用電磁波傳輸信號.故B正確.C、電磁波在真空中的傳播速度相同,與頻率無關(guān).故C正確.D、無線電廣播與無線電視傳播信號的原理相似.故D錯誤.故選BC.【點評】解決本題的關(guān)鍵知道電磁波的特點,以及電磁波的應(yīng)用.【解題思路點撥】1.需要傳送的電信號必須經(jīng)過調(diào)制才能向外發(fā)射,常用的調(diào)制方式有調(diào)頻和調(diào)幅兩種。2.電磁波的調(diào)制調(diào)制在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使載波隨各種信號面改變的技術(shù)調(diào)幅(AM)使高頻電磁波的振幅隨信號的強(qiáng)弱而變的調(diào)制技術(shù)調(diào)頻(FM)使高頻電磁波的頹率隨信號的強(qiáng)弱而變的調(diào)制技術(shù)3.無線電波的接收方法(1)利用調(diào)諧電路產(chǎn)生電諧振,使接收電路的感應(yīng)電流最強(qiáng)。(2)通過解調(diào)把接收電路中的有用信號分離出來。2.調(diào)諧和解調(diào)的區(qū)別調(diào)諧就是一個選臺的過程,即選攜帶有用信號的高頻振蕩電流,在接收電路中產(chǎn)生最強(qiáng)的感應(yīng)電流的過程;解調(diào)是將高頻電流中攜帶的有用信號分離出來的過程。13.電磁波的波長、頻率和波速的關(guān)系【知識點的認(rèn)識】電磁波(1)形成:電磁場由近及遠(yuǎn)地傳播形成電磁波.(2)特點①電磁波是橫波,在空間傳播不需要介質(zhì).②真空中電磁波的速度為3.0×108m/s.③電磁波的傳播速度v等于波長λ和頻率
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