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【高考押題卷】2025年高考物理高頻易錯考前沖刺 電磁震蕩與電磁波(含解析)

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【高考押題卷】2025年高考物理高頻易錯考前沖刺 電磁震蕩與電磁波(含解析)

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高考物理考前沖刺押題預測 電磁震蕩與電磁波
一.選擇題(共8小題)
1.(2025 浙江)如圖甲為超聲波懸浮儀,上方圓柱體中高頻電信號(由圖乙電路產生)通過壓電陶瓷轉換成同頻率的超聲波,下方圓柱體將接收到的超聲波反射回去。兩列超聲波疊加后,會出現振幅幾乎為零的點——節點,小水珠能在節點附近保持懸浮狀態,該情境可等效簡化為圖丙,圖丙為某時刻兩列超聲波的波動圖像,某時刻兩波源產生的波分別傳到了點P(﹣2cm,0)和點Q(2cm,0),已知超聲波的傳播速度為340m/s,則下列說法正確的是(  )
A.該超聲波懸浮儀發出的超聲波頻率為340Hz
B.經過t=1×10﹣4s,質點P沿x軸正方向移動3.4cm
C.兩列波疊加穩定后,P、Q之間(不包括P、Q)共有7個節點
D.拔出圖乙線圈中的鐵芯,可以減少懸浮儀中的節點個數
2.(2024秋 淄博期末)使用藍牙耳機接聽手機來電,信號傳輸示意圖如圖所示。則藍牙通信的電磁波(  )
A.在可見光范圍內
B.在真空中波長比手機通信的電磁波短
C.比手機通信的電磁波更容易發生明顯衍射現象
D.在真空中的傳播速度小于手機通訊的電磁波
3.(2024秋 重慶期末)基于人類早期對電磁規律的研究,現代社會生活中有許多電磁應用場景。下列說法正確的是(  )
A.磁場一定產生電場
B.電磁波不可以在真空中傳播
C.變化的磁場一定產生電場
D.麥克斯韋通過實驗證實了電磁波的存在
4.(2024秋 新會區校級期末)我國的高鐵技術、北斗衛星導航系統、5G通信技術,目前處于世界領先水平。今年9月份華為發布的新型手機更是能夠輕松實現衛星電話通訊,此功能甚至強于美國馬斯克的龐大“星鏈”。高鐵將擁有基于北斗衛星導航系統、5G通信技術的空天地一體化的“超級大腦”。與4G通信技術相比,5G通信技術使用的電磁波頻率更高,具有“更高網速、低延時、低功率海量連接”等特點。根據上述信息可知與4G通信技術相比,5G通信技術使用的電磁波(  )
A.波長更長 B.能量子的能量更小
C.能量子的能量更大 D.傳播速度更快
5.(2024秋 長沙期末)下列有關電與磁的四幅情景圖像,說法正確的是(  )
A.對甲:當線圈勻速轉動時,不會產生感應電流,當線圈非勻速轉動時,會產生感應電流
B.對乙:當導線中通有從左向右的電流時,小磁針的N極向里偏轉,S極向外偏轉
C.對丙:恒定的電場和恒定的磁場互相激發交替產生,就形成電磁波
D.對丁:電磁波譜中,紅外線就是紅光,紫外線就是紫光,均屬于可見光
6.(2024秋 湟中區期末)隨著科技的發展,電磁技術在日常生活中的應用越來越廣泛,關于對電磁波的理解,下列說法正確的是(  )
A.無線通訊利用電磁波傳遞信息
B.恒定的磁場周圍能產生電磁波
C.醫院的CT檢查利用的是紅外線的遙感
D.遙控利用的是紫外線的傳播能力較強
7.(2024秋 蓮湖區期末)氬弧焊是一種使用氬氣作為保護氣體的電弧焊接技術,利用氬弧焊可以獲得致密、無飛濺且質量上乘的焊接接頭,這使得氬弧焊在航空航天、汽車制造、水利水電、石油化工等行業得到廣泛應用。氬弧焊在焊接時,電弧發出紅外線、可見光、紫外線等電磁波,電磁波在真空中的速度c=3×108m/s,電弧發出的電磁波的波長范圍為10﹣3m~108m,則電弧發出的電磁波中,頻率最小的數量級為(  )
A.109Hz B.1011Hz C.1014Hz D.1016Hz
8.(2024秋 濱海新區期末)關于生活中遇到的各種波,下列說法正確的是(  )
A.電磁波只能在真空中傳播
B.電磁波可以傳遞信息,但不能傳遞能量
C.手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波
D.遙控器發出的紅外線波長和醫院“CT”中的X射線波長相同
二.多選題(共4小題)
(多選)9.(2024秋 四平期末)如圖所示的LC振蕩電路中,為靈敏電流計,電流向右流過時指針向右偏,反之向左偏,線圈的自感系數L、電容器的電容C均為已知量。開始時開關S扳到a,某時刻將開關S扳到b,且將該時刻作為計時0點。則下列說法正確的是(  )
A.時,電容器正在放電
B.時,電流表的指針向左偏轉
C.時,線圈的磁場能為零
D.時,電容器所帶的電荷量為零
(多選)10.(2024秋 南寧期末)“中國天眼”通過接收來自宇宙深處的電磁波探索宇宙。關于電磁波,下列說法正確的是(  )
A.麥克斯韋從理論上預言了電磁波,并用實驗證實了電磁波的存在
B.電磁波的傳播不需要介質
C.電磁波看不見,不具有能量
D.不同電磁波在真空中傳播速度大小相同
(多選)11.(2024秋 郴州期末)隨著科學技術的發展,人們可以使用藍牙耳機接聽手機來電,其中藍牙耳機和手機都是通過電磁波來傳遞信號,信號傳輸示意如圖所示,以下說法正確的是(  )
A.手機和基站間通信的電磁波是紫外線
B.在空氣中傳播時,藍牙通信的電磁波波長比手機通信的電磁波波長短
C.手機通信的電磁波比藍牙通信的電磁波在遇到障礙物時更容易發生明顯衍射
D.電磁波在任何情況下都不會發生干涉
(多選)12.(2025 長沙一模)為實現自動計費和車位空余信息的提示和統計功能等,某智能停車位通過預埋在車位地面下方的LC振蕩電路獲取車輛駛入駛出信息。如圖甲所示,當車輛駛入車位時,相當于在線圈中插入鐵芯,使其自感系數變大,引起LC電路中的振蕩電流頻率發生變化,計時器根據振蕩電流的變化進行計時。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刻,線圈L的磁場能為零
B.t2時刻,電容器C帶電量最大
C.t2﹣t3過程,電容器C帶電量逐漸增大
D.由圖乙可判斷汽車正駛離智能停車位
三.填空題(共4小題)
13.(2024春 福州期末)無線話筒是一個將聲信號轉化為電信號并將信號發射出去的裝置,其內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“負電”),電場能正在    (填“增加”或“減少”)。
14.(2024 三明模擬)1988年,德國物理學家赫茲對火花放電現象進行深入研究,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,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。
15.(2024 松江區校級三模)為了測量儲罐中不導電液體高度,將與儲罐外殼絕緣的平行板電容器C置于儲罐中,先將開關與a相連,穩定后再將開關撥到b,此時可測出由電感L與電容C構成的回路中產生的振蕩電流的頻率。已知振蕩電流的頻率隨電感L、電容C的增大而減小,若儲罐內的液面高度降低,測得的LC回路振蕩電流的頻率將    (選填A:增大;B:減小)不計電磁輻射損失,振蕩回路的總能量將    (選填A:增大;B:減小)。
16.(2023秋 福建月考)如圖所示的LC振蕩電路中,為靈敏電流計,電流向右流過時指針向右偏,反之向左偏,線圈的自感系數L、電容器的電容C均為已知量。開始時開關S扳到a,某時刻將開關S扳到b,且將該時刻作為計時0點。則該電路的周期為    ;時,電容器正在    (填“充電”或“放電”);時,電流表的指針    (填“向右”“向左”或“不”)偏轉。
四.解答題(共4小題)
17.(2024秋 青浦區校級期末)第五代移動通信技術(5G)是一種新型移動通信網絡,使用的通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段,比4G及以下網絡(通信頻率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。目前困擾5G發展的難題之一是供電,一個5G基站系統功耗為4kW(基站用電器功率),信號覆蓋半徑約為100m。
(1)在5G技術領域,華為絕對是領跑者。與4G相比,5G使用的電磁波頻率更高。下列說法中正確的是    。(多選)
A.5G使用的是電磁波
B.5G使用的電磁波在同種介質中傳播速度比4G的快
C.5G使用的是橫波
D.空間中的5G信號和4G信號相遇一定不會產生干涉現象
(2)產生5G無線信號電波的LC振蕩電路某時刻的工作狀態如圖所示,則該時刻    。
A.線圈中磁場的方向向上
B.電容器兩極板間電場強度正在變大
C.電容器正在放電,線圈儲存的磁場能正在增加
D.線路中的電流正在減小且與線圈中感應電流的方向相反
(3)如圖所示,某5G基站距離100kV主供電線路一定距離,線路電阻為40Ω,線路損耗功率占總功率的20%(變壓器均視作理想變壓器)。
①求輸電回路的電流;
②高壓變壓器原、副線圈的匝數比;
③為了實現5G網絡信號全覆蓋面積約為2000平方公里城市,試估算全市的5G基站運行一天將消耗約多少kW h?(保留一位有效數字)
18.(2024秋 閔行區期末)如圖所示,垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度在0~t0內從B0均勻減小為0。圓形硬質金屬環放置在磁場中,金屬環平面與磁場方向垂直,abcd為金屬環上四等分點,總電阻為R,半徑為r。
(1)t=0.5t0時,金屬環中電流方向為    ,做出判斷依據的物理原理是    。
(2)(計算)在0~t0內金屬環產生的焦耳熱Q。
(3)t=0.5t0時,金屬環adcb段受到的安培力大小FA=    。
(4)若要在金屬環周圍產生電磁波,可將原來的磁場替換為    。
(5)某多媒體廣播電視的傳輸電視信號的無線電波頻率為411MHz,它的波長是    ,(保留2位有效數字),它屬于    (選填“橫波”或“縱波”)。
19.(2024春 西安期末)實驗室里有一水平放置的平行板電容器,其電容C=1μF。在兩極板帶有一定電荷時,發現一帶電粉塵恰好靜止在兩極板間。還有一個自感系數L=0.1mH的電感器,現連成如圖所示電路,重力加速度大小為g。
(1)求該振蕩電路的周期T(結果可以含有π)。
(2)從S閉合瞬間開始計時,在π×10﹣5s時,電容器內粉塵的加速度大小是多少?
(3)當線圈中電流最大時,粉塵的加速度為多大?
20.(2024春 楊浦區校級期中)人們利用電磁波發展了無線電技術。電磁波給人類社會帶來了深刻而又巨大的變化,由此開辟了電子技術的新時代。今日的天空,已充滿了各種頻率不同、功率不同、傳遞信息各異的電磁波。
(1)如圖1所示,在磁感應強度B隨時間t變化的以下四種磁場中,能產生電場的是    ,能產生電磁波是    。
(2)如圖2甲所示為LC振蕩電路,圖2乙為電路中電容器兩端電壓隨時間變化的圖像,則下列說法中正確的是    。
A.圖甲時刻電容器正處在充電過程
B.由圖乙可知振蕩頻率在不斷減小
C.由圖乙可知電場能在不斷減小
D.減小電容器的正對面積能更有效地發射電磁波
(3)(多選)電磁波的發射、傳播及接收過程如圖3所示,下列說法正確的是    。
A.信號源發射出的電磁波是由自由電子周期運動而產生的
B.電磁波發射裝置主要由振蕩器和開放電路兩部分組成。振蕩器的作用是產生高頻振蕩電流和對開放電路供給能量
C.能直接穿過電離層,以空間波的形式進行直線傳播是短波,這種直線傳播受大氣的干擾小、能量損失少、信號強
D.調節頻道主要是在調節LC電路中的電容C,改變其固有頻率而產生“電諧振”現象
(4)若某種電磁波在真空中的頻率為600MHz,則該電磁波的波長為    m,電磁波屬于    波段,(選填“無線電波”“紅外線”“可見光”“紫外”)若電磁波從真空射入水中,電磁波的頻率將    (選填“變小”或“變大”或“不變”),波長將    (選填“變長”或“變短”或“不變”)。
高考物理考前沖刺押題預測 電磁震蕩與電磁波
參考答案與試題解析
一.選擇題(共8小題)
1.(2025 浙江)如圖甲為超聲波懸浮儀,上方圓柱體中高頻電信號(由圖乙電路產生)通過壓電陶瓷轉換成同頻率的超聲波,下方圓柱體將接收到的超聲波反射回去。兩列超聲波疊加后,會出現振幅幾乎為零的點——節點,小水珠能在節點附近保持懸浮狀態,該情境可等效簡化為圖丙,圖丙為某時刻兩列超聲波的波動圖像,某時刻兩波源產生的波分別傳到了點P(﹣2cm,0)和點Q(2cm,0),已知超聲波的傳播速度為340m/s,則下列說法正確的是(  )
A.該超聲波懸浮儀發出的超聲波頻率為340Hz
B.經過t=1×10﹣4s,質點P沿x軸正方向移動3.4cm
C.兩列波疊加穩定后,P、Q之間(不包括P、Q)共有7個節點
D.拔出圖乙線圈中的鐵芯,可以減少懸浮儀中的節點個數
【考點】電磁振蕩及過程分析;波長、頻率和波速的關系;波的疊加.
【專題】定量思想;推理法;振動圖象與波動圖象專題;推理論證能力.
【答案】C
【分析】根據頻率、波速、波長的關系求超聲波的頻率;質點不隨波遷移,只在平衡位置附近振動;根據波的疊加原理分析穩定后節點的個數;根據電磁振動的頻率公式判斷波長的變化,從而決定節點的增減。
【解答】解:A.由丙圖可知超聲波的波長λ=1cm=0.01m超聲波懸浮儀所發出的超聲波信號頻率為:f
代入數據得:f=3.4×104Hz
故A錯誤;
B.質點只能沿y軸方向振動,不能沿x軸正方向移動,故B錯誤;
C.由丙圖可知,波源P、Q振動步調相反,當波程差為波長的整數倍時,該點是振動減弱點,設波源P、Q之間某一點坐標為x,懸浮點為振動減弱點,滿足
|(2﹣x)﹣[x﹣(﹣2)]|=nλ(n為自然數)
解得:x=0、±0.5、±1、±1.5
故兩列波疊加穩定后,P、Q之間(不包括P、Q)共有7個節點,故C正確;
D.拔出圖乙線圈中的鐵芯,LC振蕩回路的振蕩周期減小,超聲波頻率變大,波長變短,相同空間距離內節點個數變多,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題主要考查了簡諧橫波的相關應用,理解簡諧橫波在不同方向上的運動特點,結合波的疊加原理即可完成分析。
2.(2024秋 淄博期末)使用藍牙耳機接聽手機來電,信號傳輸示意圖如圖所示。則藍牙通信的電磁波(  )
A.在可見光范圍內
B.在真空中波長比手機通信的電磁波短
C.比手機通信的電磁波更容易發生明顯衍射現象
D.在真空中的傳播速度小于手機通訊的電磁波
【考點】電磁波與信息化社會;電磁波的波長、頻率和波速的關系.
【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】B
【分析】分析給出的電磁波譜圖,明確藍牙通信所用電磁波的波長范圍;再根據電磁波在真空中的傳播速度均等于光速分析傳播速度。
【解答】解:A.藍牙通信用的電磁波不在可見光頻率范圍內,不是可見光信號,故A錯誤;
BC.藍牙通信比手機通信的電磁波頻率高,波長短,比手機通信的電磁波更不容易發生明顯衍射現象,故B正確,C錯誤;
D.藍牙通信和手機通信使用的都是電磁波,在真空中傳播速度相同,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查對電磁波譜的認識,要注意掌握分析電磁波譜的方法,明確各各種電磁波在電磁波譜中的位置。
3.(2024秋 重慶期末)基于人類早期對電磁規律的研究,現代社會生活中有許多電磁應用場景。下列說法正確的是(  )
A.磁場一定產生電場
B.電磁波不可以在真空中傳播
C.變化的磁場一定產生電場
D.麥克斯韋通過實驗證實了電磁波的存在
【考點】麥克斯韋電磁場理論.
【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】根據麥克斯韋電磁場理論解答;電磁波傳播不依賴于介質;根據物理學史判斷。
【解答】解:AC、根據麥克斯韋電磁場理論,變化的電場可產生磁場,變化的磁場可產生電場,均勻變化的電場可產生恒定的磁場,周期性變化的磁場可產生周期性變化的電場,恒定不變的電場(或磁場)不能產生磁場(或電場),故A錯誤,C正確;
B、電磁波可以在真空中傳播,不依賴于介質,故B錯誤;
D、麥克斯韋預言了電磁波的存在,赫茲通過實驗證實了電磁波的存在,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查了麥克斯韋電磁場理論的內容,要求學生對這部分知識要重視課本,強化理解并記憶。
4.(2024秋 新會區校級期末)我國的高鐵技術、北斗衛星導航系統、5G通信技術,目前處于世界領先水平。今年9月份華為發布的新型手機更是能夠輕松實現衛星電話通訊,此功能甚至強于美國馬斯克的龐大“星鏈”。高鐵將擁有基于北斗衛星導航系統、5G通信技術的空天地一體化的“超級大腦”。與4G通信技術相比,5G通信技術使用的電磁波頻率更高,具有“更高網速、低延時、低功率海量連接”等特點。根據上述信息可知與4G通信技術相比,5G通信技術使用的電磁波(  )
A.波長更長 B.能量子的能量更小
C.能量子的能量更大 D.傳播速度更快
【考點】電磁波與信息化社會.
【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】不同頻率的電磁波,頻率越高,能量越大,傳輸信息的容量越大。
【解答】解:A.因5G使用的電磁波頻率更高,根據波長與頻率的關系
5G信號的頻率高,波長更短,故A錯誤;
BC.根據公式E=hν可知,因為5G使用的電磁波頻率比4G高,所以5G使用的電磁波比4G光子能量更大,故B錯誤,C正確;
D.電磁波在真空中的傳播速度等于光的傳播速度,都是相同的,故D錯誤。
故選:C。
【點評】當今社會電磁波與人類的生產生活已經完全融合在一起,成為一個密不可分的整體。
5.(2024秋 長沙期末)下列有關電與磁的四幅情景圖像,說法正確的是(  )
A.對甲:當線圈勻速轉動時,不會產生感應電流,當線圈非勻速轉動時,會產生感應電流
B.對乙:當導線中通有從左向右的電流時,小磁針的N極向里偏轉,S極向外偏轉
C.對丙:恒定的電場和恒定的磁場互相激發交替產生,就形成電磁波
D.對丁:電磁波譜中,紅外線就是紅光,紫外線就是紫光,均屬于可見光
【考點】電磁波譜;通電直導線周圍的磁場;感應電流的產生條件;電磁波的產生.
【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;理解能力.
【答案】B
【分析】】明確感應電流的產生條件,先明確是不是閉合回路,再分析閉合回路中磁通量是否發生變化,從而明確能否產生感應電流。
明確電磁波的產生,知道只有周期性變化的電場和磁場才能相互激發形成電磁波;根據電磁波的特點分析。
【解答】解:A、如圖轉動時,線圈磁通量一直為0,不會產生感應電流,故A錯誤;
B、當導線中通有從左向右的電流時,根據右手安培定則可知,導線下方的磁場垂直紙面向里,則小磁針的N極向里偏轉,S極向外偏轉,故B正確;
C、周期性變化的電場和周期性變化的磁場互相激發交替產生,就形成電磁波,故C錯誤;
D、紫光與紅光屬于可見光,紅外線、紫外線與紅光和紫光不同,不屬于可見光,故D錯誤;
故選:B。
【點評】本題考查感應電流的產生條件和電磁波的特點,較易。
6.(2024秋 湟中區期末)隨著科技的發展,電磁技術在日常生活中的應用越來越廣泛,關于對電磁波的理解,下列說法正確的是(  )
A.無線通訊利用電磁波傳遞信息
B.恒定的磁場周圍能產生電磁波
C.醫院的CT檢查利用的是紅外線的遙感
D.遙控利用的是紫外線的傳播能力較強
【考點】電磁波與信息化社會;麥克斯韋電磁場理論.
【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;理解能力.
【答案】A
【分析】電磁波是由變化的電場和磁場相互激發而形成的波,其傳播不需要介質,可以傳遞信息。在分析選項時,需要結合電磁波的產生、傳播特性以及在不同領域的應用來判斷。
【解答】解:A、無線通訊通過電磁波來傳輸數據和信息的,電磁波的高頻特性使其能夠承載大量信息,實現遠距離傳輸,故A正確;
B、恒定的磁場周圍不能產生電場,因此恒定的磁場周圍不能形成電磁波,故B錯誤;
C、醫院的CT利用的是X射線的穿透能力,故C錯誤;
D、遙控利用的紅外線的遙感現象,故D錯誤。
故選:A。
【點評】本題的關鍵在于理解電磁波的產生條件和不同波段電磁波的應用場景。電磁波的產生需要變化的電場和磁場,而不同波段的電磁波因其波長和頻率的差異,在實際應用中有著不同的特點和用途。例如,紅外線常用于遙控和熱成像,X射線用于醫學成像,而紫外線則在消毒和光化學反應中有著重要應用。
7.(2024秋 蓮湖區期末)氬弧焊是一種使用氬氣作為保護氣體的電弧焊接技術,利用氬弧焊可以獲得致密、無飛濺且質量上乘的焊接接頭,這使得氬弧焊在航空航天、汽車制造、水利水電、石油化工等行業得到廣泛應用。氬弧焊在焊接時,電弧發出紅外線、可見光、紫外線等電磁波,電磁波在真空中的速度c=3×108m/s,電弧發出的電磁波的波長范圍為10﹣3m~108m,則電弧發出的電磁波中,頻率最小的數量級為(  )
A.109Hz B.1011Hz C.1014Hz D.1016Hz
【考點】電磁波譜.
【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】D
【分析】由公式c=λf求解頻率最小的數量級。
【解答】解:電弧發出的電磁波的波長范圍為10﹣3m~108m,則電弧發出的電磁波中,若波長為108m時,由公式c=λf,可得頻率最小為:fHz=3×10﹣16Hz,故電弧發出的電磁波中,頻率最小的數量級為10﹣16Hz,故ABC錯誤,D正確。
故選:D。
【點評】本題以氬弧焊是一種使用氬氣作為保護氣體的電弧焊接技術為背景,考查了電磁波的應用,要求學生熟練掌握公式c=λf。
8.(2024秋 濱海新區期末)關于生活中遇到的各種波,下列說法正確的是(  )
A.電磁波只能在真空中傳播
B.電磁波可以傳遞信息,但不能傳遞能量
C.手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波
D.遙控器發出的紅外線波長和醫院“CT”中的X射線波長相同
【考點】電磁波與信息化社會;電磁波的產生.
【專題】定性思想;推理法;電磁場理論和電磁波;理解能力.
【答案】C
【分析】根據電磁波的傳播條件、電磁波與聲波在信息傳遞和能量傳遞上的區別,以及不同波長電磁波的特性判斷各選項。
【解答】解:A、電磁波不僅能在真空中傳播,也能在空氣、水等介質中傳播,故A錯誤;
B、電磁波不僅能傳遞信息,還能傳遞能量,例如微波爐就是利用電磁波傳遞能量加熱食物,故B錯誤;
C、手機通話時,聲音信號首先被轉換為電信號,然后通過電磁波的形式在空中傳播,接收端再將電磁波轉換為電信號,最后轉換為聲音信號,因此手機通話過程中確實涉及到了電磁波和聲波,故C正確;
D、遙控器發出的紅外線波長較長,而醫院“CT”中的X射線波長較短,兩者波長不同,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題關鍵在于理解電磁波的傳播特性,以及電磁波與聲波在信息和能量傳遞上的區別。同時,需要掌握不同波長電磁波的特性,如紅外線和X射線的波長差異。
二.多選題(共4小題)
(多選)9.(2024秋 四平期末)如圖所示的LC振蕩電路中,為靈敏電流計,電流向右流過時指針向右偏,反之向左偏,線圈的自感系數L、電容器的電容C均為已知量。開始時開關S扳到a,某時刻將開關S扳到b,且將該時刻作為計時0點。則下列說法正確的是(  )
A.時,電容器正在放電
B.時,電流表的指針向左偏轉
C.時,線圈的磁場能為零
D.時,電容器所帶的電荷量為零
【考點】電磁振蕩及過程分析.
【專題】定量思想;推理法;電磁感應與電路結合;推理論證能力.
【答案】AB
【分析】振蕩電流的變化周期為;根據電路的周期確定在某時刻線圈L與電容器C的電流、電壓、充放電的情況及電流方向。
【解答】解:t=0時刻電容器的下極板帶正電,此時刻將開關S報到b,的時間內電容器放電,回路中的電流沿順時針方向,流過靈敏電流計的電流向右,指針向右偏轉,時電容器所帶的電荷量為零,回路中的電流最大,線圈產生的磁場能最大,電場能為零;的時間內電容器正在充電,回路中的電流沿順時針方向,流過靈敏電流計的電流向右,指針向右偏轉,時電容器所帶的電荷量最多,回路中的電流為零,線圈產生的磁場能為零,電場能最大。
A.由題意,該LC振蕩電路的周期為,為時刻,此時電容器正在放電,故A正確;
B.為時刻,電流向右流過時指針向右偏,是指電流從左向右流過電流表電流表右偏,此時電流表的指針向右偏轉,故B正確;
C.為時刻,此時線圈產生的磁場能最大,故C錯誤;
D.為時刻,此時電容器所帶的電荷量最多,故D錯誤。
故選:AB。
【點評】考查LC振動電路中,線圈與電容器之間的充放電過程中,電量、電壓、電流、電場強度、磁感應強度、電場能、磁場能等各量如何變化,注意電路中電流方向的分析。
(多選)10.(2024秋 南寧期末)“中國天眼”通過接收來自宇宙深處的電磁波探索宇宙。關于電磁波,下列說法正確的是(  )
A.麥克斯韋從理論上預言了電磁波,并用實驗證實了電磁波的存在
B.電磁波的傳播不需要介質
C.電磁波看不見,不具有能量
D.不同電磁波在真空中傳播速度大小相同
【考點】電磁波的特點和性質(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】BD
【分析】電磁波是由方向相同且互相垂直的電場與磁場在空間中以波動的形式傳播的電磁場,電磁波的傳播不需要借助任何載體,可以在真空中傳播,不同電磁波在真空中傳播速度大小相同。麥克斯韋預言了電磁波的存在,赫茲證實了電磁波的存在。
【解答】解:A.麥克斯韋預言了電磁波的存在,而赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在,故A錯誤;
B.電磁波的傳播不需要介質,故B正確;
C.電磁波看不見,但具有能量,故C錯誤;
D.不同電磁波在真空中傳播速度大小相同,故D正確。
故選:BD。
【點評】題考查了電磁波的定義與性質,屬于基礎題。
(多選)11.(2024秋 郴州期末)隨著科學技術的發展,人們可以使用藍牙耳機接聽手機來電,其中藍牙耳機和手機都是通過電磁波來傳遞信號,信號傳輸示意如圖所示,以下說法正確的是(  )
A.手機和基站間通信的電磁波是紫外線
B.在空氣中傳播時,藍牙通信的電磁波波長比手機通信的電磁波波長短
C.手機通信的電磁波比藍牙通信的電磁波在遇到障礙物時更容易發生明顯衍射
D.電磁波在任何情況下都不會發生干涉
【考點】電磁波的發射和接收;電磁波與信息化社會.
【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】BC
【分析】A.根據電磁波譜結合頻率進行分析判斷;
BC.根據明顯衍射現象條件結合公式v=λf進行分析判斷;
D.根據干涉發生的條件進行分析解答。
【解答】解:A.根據圖中電磁波的頻率分析,手機和基站間通信的電磁波是頻率較低的電磁波,不屬于紫外線,故A錯誤;
BC.在空氣中傳播時,根據公式v=λf,藍牙通信電磁波的頻率高于手機通信的電磁波頻率,故藍牙通信電磁波的波長短于手機通信的電磁波波長,結合明顯衍射現象發生條件可知,手機通信的電磁波比藍牙通信的電磁波在遇到障礙物時更容易發生明顯衍射,故BC正確;
D.只要滿足干涉條件,電磁波也能發生干涉現象,故D錯誤。
故選:BC。
【點評】考查電磁波譜和干涉、衍射等知識,會根據題意進行準確分析解答。
(多選)12.(2025 長沙一模)為實現自動計費和車位空余信息的提示和統計功能等,某智能停車位通過預埋在車位地面下方的LC振蕩電路獲取車輛駛入駛出信息。如圖甲所示,當車輛駛入車位時,相當于在線圈中插入鐵芯,使其自感系數變大,引起LC電路中的振蕩電流頻率發生變化,計時器根據振蕩電流的變化進行計時。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刻,線圈L的磁場能為零
B.t2時刻,電容器C帶電量最大
C.t2﹣t3過程,電容器C帶電量逐漸增大
D.由圖乙可判斷汽車正駛離智能停車位
【考點】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】BD
【分析】根據電流的變化分析磁場能的變化以及確定其他物理量;根據LC振蕩電路的頻率公式結合圖像分析判斷。
【解答】解:A.t1時刻電流最大,磁場能最大,故A錯誤;
B.t2時刻,電流為零,電容器C帶電量最大,故B正確;
C.t2﹣t3過程,電流逐漸達到最大,電容器放電,電容器C帶電量逐漸減小,故C錯誤;
D.從圖乙中可知,振蕩電流周期變小,振蕩電流頻率變大,根據可知,線圈自感系數變小,因為車輛靠近線圈時,線圈自感系數變大,所以汽車正在遠離地感線圈,故D正確。
故選:BD。
【點評】本題考查LC振蕩電路的基本規律,屬于基礎題目,對學生要求較低,解題關鍵是理解電路中充放電過程,靈活應用周期公式解題。
三.填空題(共4小題)
13.(2024春 福州期末)無線話筒是一個將聲信號轉化為電信號并將信號發射出去的裝置,其內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“負電”),電場能正在  增加 (填“增加”或“減少”)。
【考點】電磁振蕩及過程分析.
【專題】定性思想;推理法;電磁感應與電路結合;推理論證能力.
【答案】充電;正電;增加。
【分析】根據電流減小,可知電容器充電,根據安培定則判斷線圈的電流方向,從而得出極板的電性;根據電流正在減小,分析能量的轉化。
【解答】解:振蕩電路電流正在減小,磁場能正在減小,根據能量守恒定律可知,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。
【點評】本題主要考查了振蕩電路的相關應用,理解振蕩電路中的能量轉化特點。
14.(2024 三明模擬)1988年,德國物理學家赫茲對火花放電現象進行深入研究,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,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  減小 (選填“增大”、“減小”或“不變”)電容器的電容C。
【考點】電磁振蕩及過程分析.
【專題】定量思想;推理法;電磁感應與電路結合;推理論證能力.
【答案】充電;增大;減小。
【分析】電容器充電過程電路電流減小,電容器所帶電荷量增加,電場能增加,根據圖乙所示圖像分析清楚電磁振蕩過程,根據振蕩頻率的公式分析解答。
【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,根據能量守恒定律可知,電場能在增大;根據振蕩頻率的公式可知,減小電容器的電容C,可以使振蕩頻率增大。
故答案為:充電;增大;減小。
【點評】解決本題的關鍵知道在LC振蕩電路中,當電容器充電時,電流在減小,電容器上的電荷量增大,磁場能轉化為電場能;當電容器放電時,電流在增大,電容器上的電荷量減小,電場能轉化為磁場能,理會根據振蕩頻率的公式分析問題。
15.(2024 松江區校級三模)為了測量儲罐中不導電液體高度,將與儲罐外殼絕緣的平行板電容器C置于儲罐中,先將開關與a相連,穩定后再將開關撥到b,此時可測出由電感L與電容C構成的回路中產生的振蕩電流的頻率。已知振蕩電流的頻率隨電感L、電容C的增大而減小,若儲罐內的液面高度降低,測得的LC回路振蕩電流的頻率將  A (選填A:增大;B:減小)不計電磁輻射損失,振蕩回路的總能量將  B (選填A:增大;B:減小)。
【考點】電磁振蕩及過程分析.
【專題】定性思想;歸納法;電磁場理論和電磁波;理解能力.
【答案】A,B。
【分析】不導電的液面降低,介電常數減小,根據電容器的電容決定式分析電容的變化,進而根據振蕩電路的頻率公式判斷頻率的變化;在振蕩電流的變化過程中有電能不斷的轉化為內能。
【解答】解:若儲罐內的液面高度降低,相當于電容器兩板間的電介質減少,介電常數減小,根據C可知,電容器的電容減小,根據f可知,振蕩電路的頻率增大。在電流不斷變化的過程中,導線有電阻,會有電能轉化為內能,所以振蕩回路的總能量減小。
故答案為:A,B。
【點評】熟練掌握電容器電容的決定式和振蕩電路的頻率公式是解題的基礎。
16.(2023秋 福建月考)如圖所示的LC振蕩電路中,為靈敏電流計,電流向右流過時指針向右偏,反之向左偏,線圈的自感系數L、電容器的電容C均為已知量。開始時開關S扳到a,某時刻將開關S扳到b,且將該時刻作為計時0點。則該電路的周期為   ;時,電容器正在  放電 (填“充電”或“放電”);時,電流表的指針  向右 (填“向右”“向左”或“不”)偏轉。
【考點】電磁振蕩及過程分析.
【專題】定量思想;推理法;電磁感應與電路結合;推理論證能力.
【答案】;放電;向右。
【分析】振蕩電流的變化周期為;根據電路的周期確定在某時刻線圈L與電容器C的電流、電壓、充放電的情況及電流方向。
【解答】解:線圈的自感系數L、電容器的電容C均為已知量,則該電路的周期為
某時刻將開關S扳到b,且將該時刻作為計時0點,開始時電容器放電,計時0點之后一個周期內電流隨時間變化如圖
時,即
此時電路中電流正在增大,磁場能增加,由能量守恒定律可知,電場能正在向磁場能轉化,電容器兩極板的間的電場在減弱,電容器兩極板間的電壓在減小,根據Q=CU可知,電容器的電量在減小,此時電容器正在放電;
,即
此時電路中電流正在減小,但電流方向不變,即電流向右流過靈敏電流計,電流表的指針向右偏轉。
故答案為:;放電;向右。
【點評】考查LC振動電路中,線圈與電容器之間的充放電過程中,電量、電壓、電流、電場強度、磁感應強度、電場能、磁場能等各量如何變化,注意電路中電流方向的分析。
四.解答題(共4小題)
17.(2024秋 青浦區校級期末)第五代移動通信技術(5G)是一種新型移動通信網絡,使用的通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段,比4G及以下網絡(通信頻率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。目前困擾5G發展的難題之一是供電,一個5G基站系統功耗為4kW(基站用電器功率),信號覆蓋半徑約為100m。
(1)在5G技術領域,華為絕對是領跑者。與4G相比,5G使用的電磁波頻率更高。下列說法中正確的是  ACD 。(多選)
A.5G使用的是電磁波
B.5G使用的電磁波在同種介質中傳播速度比4G的快
C.5G使用的是橫波
D.空間中的5G信號和4G信號相遇一定不會產生干涉現象
(2)產生5G無線信號電波的LC振蕩電路某時刻的工作狀態如圖所示,則該時刻  B 。
A.線圈中磁場的方向向上
B.電容器兩極板間電場強度正在變大
C.電容器正在放電,線圈儲存的磁場能正在增加
D.線路中的電流正在減小且與線圈中感應電流的方向相反
(3)如圖所示,某5G基站距離100kV主供電線路一定距離,線路電阻為40Ω,線路損耗功率占總功率的20%(變壓器均視作理想變壓器)。
①求輸電回路的電流;
②高壓變壓器原、副線圈的匝數比;
③為了實現5G網絡信號全覆蓋面積約為2000平方公里城市,試估算全市的5G基站運行一天將消耗約多少kW h?(保留一位有效數字)
【考點】電磁振蕩及過程分析;變壓器的構造與原理;遠距離輸電的相關計算.
【專題】定量思想;推理法;電磁感應與電路結合;推理論證能力.
【答案】(1)ACD;(2)B;(3)①輸電回路的電流為5A;②高壓變壓器原、副線圈的匝數比100:1;③全市的5G基站運行一天將消耗約8×106kW h。
【分析】(1)根據5G信號的電磁波特性、傳播速度,橫波以及干涉條件進行分析判斷;
(2)根據電路中的電流方向判斷充放電過程,結合右手螺旋定則,楞次定律等進行分析解答;
(3)①根據總功率和損耗功率關系式,結合功率公式計算電流;
②根據理想變壓器的變壓比進行計算求解;
③根據題意先計算基站個數,再計算總功。
【解答】解:(1)A.根據題意可知,5G使用的是電磁波,故A正確;
B.5G使用的電磁波在同種介質中傳播速度和4G的一樣快,故B錯誤;
C.5G使用的是橫波,故C正確;
D.根據干涉的條件可知,兩種信號頻率不等,故空間中的5G信號和4G信號相遇一定不會產生干涉現象,故D正確。
故選:ACD。
(2)A.根據線圈中電流方向,應用右手螺旋定則判斷出線圈中磁場方向向下,故A錯誤;
B.電流方向流向正極板,表示電容器在充電,兩極板電荷量增大,板間電場強度在變大,B正確;
CD.電流方向流向正極板,表示電容器在充電,兩極板電荷量增大,電路中電流在減小,線圈儲存的磁場能正在減小,逐漸轉化成電場能,根據“增反減同”可知,線圈中感應電流的方向與線路中原電流方向相同,故CD錯誤。
故選:B。
(3)①由題意可知,總功率為,線路損耗功率為ΔP=20%P總=20%×5kW=1kW,由ΔP=I2R,代入R=40Ω,解得I=5A;
②高壓變壓器副線圈的電壓為V=1000V,由,解得;
③依題意,需要的基站個數N,每個基站一天耗電量E0=P總t=5kW×24h=120kW h,則總耗電E=N E0,得E=8×106kW h。
故答案為:(1)ACD;(2)B;(3)①輸電回路的電流為5A;②高壓變壓器原、副線圈的匝數比100:1;③全市的5G基站運行一天將消耗約8×106kW h。
【點評】考查電磁振蕩和電磁波,電容的充放電以及變壓器的相關問題,會根據題意進行準確分析解答。
18.(2024秋 閔行區期末)如圖所示,垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度在0~t0內從B0均勻減小為0。圓形硬質金屬環放置在磁場中,金屬環平面與磁場方向垂直,abcd為金屬環上四等分點,總電阻為R,半徑為r。
(1)t=0.5t0時,金屬環中電流方向為  abcda ,做出判斷依據的物理原理是  楞次定律 。
(2)(計算)在0~t0內金屬環產生的焦耳熱Q。
(3)t=0.5t0時,金屬環adcb段受到的安培力大小FA=   。
(4)若要在金屬環周圍產生電磁波,可將原來的磁場替換為  D 。
(5)某多媒體廣播電視的傳輸電視信號的無線電波頻率為411MHz,它的波長是  0.73m ,(保留2位有效數字),它屬于  橫波 (選填“橫波”或“縱波”)。
【考點】電磁波與信息化社會;增反減同;法拉第電磁感應定律的基本計算;電磁波的產生.
【專題】定量思想;推理法;電磁感應與電路結合;電磁場理論和電磁波;推理論證能力.
【答案】(1)abcda,楞次定律;(2)金屬環產生的焦耳熱Q為;(3);(4)D;(5)0.73m,橫波。
【分析】(1)根據楞次定律,判斷金屬環中電流方向;
(2)利用法拉第電磁感應定律及焦耳定律求解;
(3)利用閉合電路歐姆定律求出電路中的電流,根據安培力公式F=BIl計算金屬環adcb段受到的安培力大小;
(4)根據電磁波的產生判斷;
(5)根據公式c=λf求解,結合橫波的定義判斷。
【解答】解:(1)磁感應強度在0~t0內從B0均勻減小為0,根據楞次定律,可知金屬環中電流方向為abcda;
(2)0~t0內,由于磁場均勻變化,根據法拉第電磁感應定律得:E πr2 πr2
在0~t0內金屬環產生的焦耳熱Q為:Q
(3)設金屬環中的電流為I,由閉合電路歐姆定律,有:I
t=0.5t0時,磁感應強度為B1
根據圖像可知金屬環adcb段的等效長度為:l
金屬環adcb段受到的安培力大小為:FA=IlB1
聯立解得:FA
(4)根據電磁波產生的條件,可知D選項的磁場能夠產生電磁波,故D正確,ABC錯誤。
故選:D。
(5)根據公式c=λf,可得無線電頻的波長為:λ,代入數據解得:λ=0.73m
根據電磁波的傳播方向與E和B的方向互相垂直,可知電磁波為橫波。
故答案為:(1)abcda,楞次定律;(2)金屬環產生的焦耳熱Q為;(3);(4)D;(5)0.73m,橫波。
【點評】本題中電磁感應中電路問題,要掌握法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律、左手定則、焦耳定律等規律,并能熟練運用。
19.(2024春 西安期末)實驗室里有一水平放置的平行板電容器,其電容C=1μF。在兩極板帶有一定電荷時,發現一帶電粉塵恰好靜止在兩極板間。還有一個自感系數L=0.1mH的電感器,現連成如圖所示電路,重力加速度大小為g。
(1)求該振蕩電路的周期T(結果可以含有π)。
(2)從S閉合瞬間開始計時,在π×10﹣5s時,電容器內粉塵的加速度大小是多少?
(3)當線圈中電流最大時,粉塵的加速度為多大?
【考點】電磁振蕩及過程分析;牛頓第二定律的簡單應用;電容的概念、單位與物理意義.
【專題】定量思想;推理法;電磁感應與電路結合;分析綜合能力.
【答案】(1)該振蕩電路的周期T為2π×10﹣5s;
(2)從S閉合瞬間開始計時,在π×10﹣5s時,電容器內粉塵的加速度大小為2g;
(3)當線圈中電流最大時,粉塵的加速度大小為g。
【分析】(1)根據周期公式求解該振蕩電路的周期;
(2)斷開時,灰塵恰好靜止,則重力等于電場力,根據電磁振蕩的過程,結合周期公式,確定從S閉合時開始計時到電容器電場最強且方向向上時的時間與周期的關系,再結合牛頓第二定律求解;
(3)當電容器放電時,電量減小,電流增大,當電流最大時,電容器極板的電量為零,再根據牛頓第二定律求解。
【解答】解:(1)振蕩電路的周期為:
其中C=1μF=1×10﹣6F,L=0.1mH=1×10﹣4H
代入數據得:T=2π×10﹣5s
(2)開關斷開時帶電粉塵靜止,根據共點力平衡條件得:
F電=mg
可知帶電粉塵所受電場力豎直向上,閉合開關后,自感線圈和電容器構成LC振蕩回路,由于該振蕩回路的周期T=2π×10﹣5s,因此經過時,電容器間的場強反向,電場力的大小不變,方向豎直向下,由牛頓第二定律得:
mg+F電=ma
聯立解得:a=2g
(3)當線圈中電流最大時,電容器兩極板間的場強為0,由牛頓第二定律得:
mg=ma′
解得:a′=g
答:(1)該振蕩電路的周期T為2π×10﹣5s;
(2)從S閉合瞬間開始計時,在π×10﹣5s時,電容器內粉塵的加速度大小為2g;
(3)當線圈中電流最大時,粉塵的加速度大小為g。
【點評】本題考查電磁振蕩與牛頓第二定律的結合,知道振蕩電路的周期公式內容,掌握電容器的放充電過程中,電量,電流的變化情況,注意何時有電場力,及確定電場力方向是解題的關鍵。
20.(2024春 楊浦區校級期中)人們利用電磁波發展了無線電技術。電磁波給人類社會帶來了深刻而又巨大的變化,由此開辟了電子技術的新時代。今日的天空,已充滿了各種頻率不同、功率不同、傳遞信息各異的電磁波。
(1)如圖1所示,在磁感應強度B隨時間t變化的以下四種磁場中,能產生電場的是  乙、丙、丁 ,能產生電磁波是  乙和丁 。
(2)如圖2甲所示為LC振蕩電路,圖2乙為電路中電容器兩端電壓隨時間變化的圖像,則下列說法中正確的是  D 。
A.圖甲時刻電容器正處在充電過程
B.由圖乙可知振蕩頻率在不斷減小
C.由圖乙可知電場能在不斷減小
D.減小電容器的正對面積能更有效地發射電磁波
(3)(多選)電磁波的發射、傳播及接收過程如圖3所示,下列說法正確的是  ABD 。
A.信號源發射出的電磁波是由自由電子周期運動而產生的
B.電磁波發射裝置主要由振蕩器和開放電路兩部分組成。振蕩器的作用是產生高頻振蕩電流和對開放電路供給能量
C.能直接穿過電離層,以空間波的形式進行直線傳播是短波,這種直線傳播受大氣的干擾小、能量損失少、信號強
D.調節頻道主要是在調節LC電路中的電容C,改變其固有頻率而產生“電諧振”現象
(4)若某種電磁波在真空中的頻率為600MHz,則該電磁波的波長為  0.5 m,電磁波屬于  無線電波 波段,(選填“無線電波”“紅外線”“可見光”“紫外”)若電磁波從真空射入水中,電磁波的頻率將  不變 (選填“變小”或“變大”或“不變”),波長將  變短 (選填“變長”或“變短”或“不變”)。
【考點】電磁波的發射和接收;電磁波的產生.
【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)乙、丙、丁;乙和丁;(2)D;(3)ABD;(4)0.5,無線電波,不變,變短。
【分析】(1)根據麥克斯韋的電磁場理論的內容進行分析和判斷;
(2)根據LC振蕩電路的充放電特點、振蕩頻率的公式以及電磁場的變化情況結合平行板電容器的電容公式進行分析解答;
(3)根據電磁波的產生、發射、傳播和接受等原理進行分析解答;
(4)根據真空中的波速公式和介質中的波速變化情況進行分析解答。
【解答】解:(1)根據麥克斯韋的電磁場理論,甲圖的磁場是恒定的,不能產生電場,更不能產生電磁波;乙圖的磁場是周期性變化的,可以產生周期性變化的電場,因而可以產 生持續的電磁波;丙圖的磁場是均勻變化的,能產生恒定的電場,而恒定的電場不能再產生磁場,因此不能產生持續的電磁波;丁圖的磁場是周期性變化的,能產生周期性變化的電場,故能產生持續的電磁波。
(2)A.由回路中的電流方向以及極板所帶電的電性可知電容器正在放電,故A錯誤;
B.由,可知振蕩頻率不變,故B錯誤;
C.電場能處在不斷增大、減小的周期性變化中,故C錯誤;
D.由,可知減小電容器的正對面積,則電容器的電容減小,由,可知振蕩頻率增大,所以減小電容器的正對面積能更有效地發射電磁波,故D正確;故選:D;
(3)A.根據電磁波產生的機制可以得出,信號源發射出的電磁波是由自由電子周期運動而產生的,故A正確;
B.電磁波發射裝置主要由振蕩器和開放電路兩部分組成。且振蕩器的作用是產生高頻振蕩電流和對開放電路供給能量,故B正確;
C.短波主要靠電離層反射傳播,以天波的形式傳播,故C錯誤;
D.調節頻道主要是在調節LC電路中的電容C,改變其固有頻率而產生“電諧振”現象,故D正確,故選:ABD;
(4)若某種電磁波在真空中的頻率為600MHz,則該電磁波的波長λm=0.5m,電磁波屬于無線電波波段,若電波從空中射入水中,電磁波的頻率不會發生改變,波長λ,因為水中v減小,所以波長變短。
故答案為:(1)乙、丙、丁;乙和丁;(2)D;(3)ABD;(4)0.5,無線電波,不變,變短。
【點評】考查電磁場理論、電磁波的發射和接收等問題,會根據題意進行準確的分析和判斷。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
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