【解题模型】专题41电磁振荡与电磁波-2026高考物理

专题41电磁振荡与电磁波 模型总结 模型1 电磁振荡 1 模型2 电磁波 10 模型1 电磁振荡 1．振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像(如图所示) 2．板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像(如图所示) u、EE规律与q－t图像相对应；EB规律与i－t图像相对应。 3．各物理量变化情况一览表 时刻(时间) 工作过程 q E i B 能量 0～ 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 ～ 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 ～ 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 ～T 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 4.分类分析 (1)同步关系 在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即 q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑) 振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的，即 i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑) (2)同步异变关系 在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的，即q、E、EE同时减小时，i、B、EB同时增大，且它们的变化是同步的。 注意：自感电动势E的变化规律与q－t图像相对应。 1．（2025·浙江杭州·一模）如图所示，电路的电磁振荡周期为，其平行板电容器两极板水平放置，开关S断开时，极板间有一带负电的灰尘恰好静止。时刻，闭合开关，灰尘在电容器内运动（未接触极板），不考虑空气阻力及电路的能量损耗，则此后（　　） A．灰尘只受重力时，电感线圈中的电流最小 B．灰尘只受重力时，电感线圈中的电动势最小 C．时刻，电容器中的电场强度最小 D．时刻，电感线圈中的磁场能最大 【答案】B 【详解】AB．开关S闭合后，当线圈中电流最大时，此时放电结束，电感线圈中的电动势最小，带电灰尘只受重力的作用，故B正确，A错误； CD．当开关S闭合瞬间，电容器开始放电，时刻，电容器反向充电结束，电容器中的电场强度最大，电感线圈中的磁场能最小，故CD错误； 故选B。 2．（2025·云南昆明·模拟预测）LC振荡电路通过调整电感和电容的值，可以控制振荡频率。这种电路常被用在调频收音机、无线通信设备中，用于产生本机振荡信号。一LC振荡电路如图所示，单刀双掷开关S先拨至触点1，使电容器与电源接通。再将拨至触点2并开始计时，若振荡周期为，不计能量损失，下列说法正确的是（　　） A．时刻，两极板所带电荷量为零 B．时间内，线圈中电流逐渐增大 C．时间内，线圈中磁场能逐渐减小 D．时刻，电容器上极板带负电 【答案】C 【详解】AB．由图可知电容器上极板和电源的正极相连，所以t=0时刻电容器上极板带正电荷且电荷量最大；时间内，电容器逆时针方向放电，电流逐渐增大，时刻，电容器放电完毕，两极板所带电荷量为零，线圈中电流最大，磁场能最大。时间内，电容器逆时针方向充电，下极板带正电，电流逐渐减小，时刻，电流为零，线圈中磁场能最小，电容器两极板所带电荷量达到最大，故AB错误； CD．时间内，电容器顺时针方向充电，电容器上极板带正电，即时刻，电容器上极板带正电，电流逐渐减小，线圈中磁场能逐渐减小，故C正确，D错误。 故选C。 3．（2025·海南海口·模拟预测）同学们进入高考考场时需利用手柄式金属探测仪检测违禁电子设备，如图为某款金属探测仪，该探测仪内部结构主要是由线圈与电容器构成的LC振荡电路。在LC振荡电路中，电容器C极板上的带电量q随时间t变化的规律如图所示，则该振荡电路（　　） A．LC回路的周期为0.04s B．LC回路中电场能的周期为4×10－6 s C．2×10-6 ~3×10－6 s电容器处于放电过程 D．增大线圈自感系数L，则周期会减小 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，LC回路的周期为，故A错误； B．LC回路中电场能是标量，所以电场能的周期为，故B错误； C．2×10-6 ~3×10－6 s电容器电荷量减小，处于放电过程，故C正确； D．根据可知周期会增大。故D错误； 故选C。 4．（2025·四川广安·模拟预测）在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在时间内（　　） A．电容器在放电 B．灯泡越来越亮 C．A板所带的正电荷增加 D．L产生的自感电动势不变 【答案】C 【详解】AB．电路稳定后，线圈中电流方向向下，电容器被短路，带电荷量为0，断开开关，电感线圈与电容器构成回路。 时间内电容器充电，电流方向为顺时针； 时间内电容器放电，电流为逆时针方向； 时间内电容器充电，电流为逆时针方向，电场能增加，磁场能减小，所以电流减小，灯泡亮度减弱，AB错误； C．时间内电容器充电，两极板所带电荷量增大，电流为逆时针方向， A板带正电，B板带负电，C正确； D．在时间内电容器充电，两极板所带电荷量增大，则两极板之间的电势差增大，L产生的自感电动势等于两极板之间的电势差，所以L产生的自感电动势增大，D错误。 故选C。 5．（24-25高三下·贵州黔南·月考）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构成的LC振荡电路。当车辆靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，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时刻线圈中自感电动势最大 B．由图乙可判断汽车正进入智能停车位 C．t1~t2过程，电容器C极板电荷量在减小 D．甲图中LC振荡电路正处于电场能向磁场能转化的状态 【答案】B 【详解】A．t1时刻电流最大，此时磁通量变化率为零，自感电动势为0，故A错误； B．由图乙可知，振荡电路的周期变大，根据可知线圈自感系数变大，则汽车正驶入智能停车位，故B正确； C．t1~t2过程，电流逐渐减小，电容器充电，电量增加，故C错误； D．甲图中电容器正在充电，LC振荡电路正处于磁场能向电场能转化的状态，故D错误。 故选B。 6．（22-23高二上·湖北·期末）如图所示，LC电路中，电容C为0.4μF，电感L为1mH。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处于静止状态。当开关S闭合时，灰尘开始在电容器内运动（设灰尘未与极板相碰），此时开始计时，在一个振荡周期内，下列说法正确的是（　　） A．π×10−5s时，回路中电流变化最慢 B．2π×10−5s时，灰尘的速度最大 C．2π×10−5s时，线圈中磁场能最大 D．2π×10−5s时，灰尘的加速度最小 【答案】A 【详解】A．根据电磁振荡的周期公式可得 所以当t=π×10−5s时，即，电容器放电完毕，回路中电流最大，电流变化最慢，故A正确； B．t=0时，对带电灰尘受力分析有 0~π×10−5s之间，即随着电容器放电，灰尘合力向下，开始加速运动；π×10−5s~2π×10−5s之间，即时电容反向充电，此时电场力与重力方向相同，速度继续增大；同理分析可得在2π×10−5s~4π×10−5s时，电容器先反向放电后又正向充电，可得灰尘所受到的合力一直向下，最后等于零，所以灰尘在该段时间处于一直加速运动，即2π×10−5s时，灰尘的速度不是最大，故B错误； C．2π×10−5s时，即时，振荡电路中电流为零，线圈中磁场能最小，故C错误； D．2π×10−5s时，即，振荡电路中电流为零，电容器场强和t=0时相反，此时灰尘的合外力为 即此时加速度大小为2g，后电容器又开始放电，可得加速度减小，所以可得在2π×10−5s时，灰尘的加速度最大为2g，故D错误。 故选A。 7．（24-25高二下·内蒙古赤峰·期末）如图是用振荡电路测量储罐中不导电液体高度的示意图。当开关从a拨到b时，回路中产生周期为的振荡电流，在开始的内，电容器的电荷量（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【答案】D 【详解】当开关从a拨到b时，电容器开始放电，在开始的内，电容器经历了一次完整的充放电过程，电容器的电荷量先减小后增大，故选D。 8．（24-25高二下·山东泰安·期末）为了测量储罐中不导电液体的高度，有人设计了如图所示装置。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可通过单刀双掷开关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构成的回路中产生振荡电流。某一时刻的磁场方向、电容器带电情况如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．此时电容器正在充电 B．振荡电流正在减小 C．当储罐内的液面高度升高时，LC回路振荡电流的频率升高 D．当开关从a拨到b时开始计时，经过时间t，电感L上的电流第一次达到最大，则该LC回路中的振荡周期为4t 【答案】D 【详解】AB．由图可知此时电容器右极板带正电，左极板带负电，由磁场方向可知电流方向由正极板流向负极板，故此时电容器正在放电，振荡电流正在增大，故AB错误； C．根据电容的决定式可得当储罐内的液面高度升高时，此时增大，电容变大，由可得此时振荡周期增大，频率降低，故C错误； D．开关从a拨到b时，此时电容器开始放电，当电感L上的电流第一次达到最大时，此时经过，故该LC回路中的振荡周期为4t，故D正确。 故选D。 9．（2025·安徽六安·模拟预测）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图中箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（　　） A．电容器两极板间的电压正在减小 B．此时电容器正在充电 C．线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强 D．线圈L中的磁场能正在减小 【答案】BD 【详解】AB．此时电容器在充电，则其两极板间的电压正在增大，故A错误，B正确； CD．磁场能逐渐转化为电场能，则线圈L中的磁场能正在减小，电流产生的磁场的磁感应强度正在减弱，故C错误，D正确。 故选BD。 10．（2025·湖北·模拟预测）收音机的调谐电路如图甲所示，改变可变电容器 C的电容，进而改变调谐电路的频率。某次“调频”后，电路中的高频电流 i随时间t的变化规律为如图乙所示的正弦曲线。下列说法正确的是（　　） A．时刻，线圈L的自感电动势最大 B．电容C减小，接受的信号波长更大 C．时间内，回路中的磁场能正在向电场能转化 D．通过调谐电路接受到的高频电流，就是我们需要的声音或图像信号 【答案】A 【详解】A．根据 可知时刻，图像的斜率最大，线圈L的自感电动势最大；故A正确； B．电容C减小，根据 则振荡频率增大，接受的信号波长更短，故B错误； C．时间内，电流增大，磁场能增大，回路中的电场能正在向磁场能转化，故C错误； D．通过调谐电路接受到的高频电流需要解调使声音或图像信号从高频电流中还原出来，故D错误。 故选A。 模型2 电磁波 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 2.电磁波的发射示意图（如图所示） 3.电磁波接收的方法 （1）利用调谐产生电谐振，使接收电路的感应电流最强。 （2）利用解调把接收电路中的有用信号分离出来。 （3）调谐和解调的区别：调谐就是一个选台的过程，即选携带有用信号的高频振荡电流，在接收电路中产生最强的感应电流的过程；解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程。 4.电磁波谱中各波的共性 （1）它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。 （2）都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。 （3）它们的传播都不需要介质。 （4）它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。 5.电磁波的个性 （1）波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。 （2）同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。 11．（2025·广东·模拟预测）刷掌支付相比于密码和指纹支付更安全、准确，其原理是静脉识别。用户将手掌置于带有传感器的支付终端上方，支付终端发射近红外光对手掌进行扫描，手掌皮下的静脉血管中的血红蛋白会吸收部分特定波长的近红外光，导致静脉血管反射的光线相比其他组织反射的光线更弱，传感器根据检测到的反射光的强度差异，结合AI人工智能技术，提取静脉图案并生成加密模板。下列说法正确的是（　　） A．掌静脉识别技术利用了光的衍射 B．该光源的波长比可见光的波长长 C．入射光经手掌反射后频率会变低 D．图案中静脉血管形成的纹路比其他组织亮 【答案】B 【详解】A．衍射是光在传播过程中遇到障碍物时，光线偏离直线传播的现象，而掌静脉识别技术主要是基于红外线反射原理，而非光的衍射，A错误； B．近红外光的波长大于可见光的波长，B正确； C．光的频率是由光源决定的，与反射无关，反射不会改变其频率，C错误； D．由于静脉血管中的血红蛋白对部分特定波长的近红外光有较高的吸收率，因此反射回来的光线较少，使得静脉血管在图像中显得比周围组织暗，D错误。 故选B。 12．（2025·湖北恩施·一模）激光雷达是汽车智能辅助驾驶技术的基础。现在得到广泛应用的激光雷达方案，是通过发射激光脉冲并接收反射信号来获取周围环境信息的，所用激光波长为905nm。如下图所示为电滋波谱图，下列说法正确的是（　　） A．所用激光是可见光 B．所用激光是紫外线 C．所用激光是无线电波 D．前方汽车的尾部车牌（用高反射率材料制成）比黑色轮胎更容易被探测到 【答案】D 【详解】激光波长为，大于，是红外线范围，用高反射率材料比黑色轮胎更容易把激光反射回去被探测到。 故选D。 13．（2025·广东·模拟预测）科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，如下左图是一个收音机（简笔画），可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个LC振荡电路，需要调节其固有频率与要接收的电磁波频率相同，使接收到的信号最强。收音机的调频旋钮实际上就是个可调电容器，其原理简化图如下右图所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮的时候，改变两个铜片的正对面积从而改变其电容，当前收音机正在接收中山人民广播电台（调频96.7MHz）的节目，下列说法正确的是（　　） A．不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率相同 B．电磁波从真空进入水中，传播速度减小，波长变大 C．不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D．若要调台，改听中山音乐电台（调频88.8MHz），则需要将上右图中的动片逆时针旋转 【答案】D 【详解】A．不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率不相同，故A错误； B．电磁波从真空进入水中，根据可知，传播速度减小，根据可知，波长变小，故B错误； C．不同电台发出的电磁波到达收音机处，由于频率不同，则电磁波不会发生干涉，故C错误； D．若要调台，改听中山音乐电台（调频88.8MHz），则频率减小，根据可知，需增大电容，需要将上右图中的动片逆时针旋转即可，故D正确； 故选D。 14．（2025·湖北荆州·模拟预测）我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。与4G相比，5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G相比，5G使用的电磁波（　　） A．波长更长 B．传播速度更快 C．能量子的能量更大 D．4G信号是横波，5G信号是纵波 【答案】C 【详解】ABC．5G 使用的电磁波频率更大，传播速度不变，均为光速c，根据，则波长更短，根据，可知能量子的能量更大，故AB错误，C正确； D．电磁波均是横波，故D错误。 故选C。 15．（2025·河北·模拟预测）清华大学提出了一种稳态微聚束光源（SSMB）技术，即通过粒子加速器加速电子来获得光刻机生产高端芯片时需要使用到的极紫外光。极紫外光又称为极端紫外线辐射，是指电磁波谱中波长从121nm到10nm的电磁辐射。已知用波长为200nm的紫外线A照射金属B能发生光电效应。下列说法中正确的是（　　） A．极紫外光的频率小于紫外线A的频率 B．极紫外光比紫外线A更容易发生衍射现象 C．用极紫外光照射金属B也能发生光电效应 D．极紫外光有显著的热效应 【答案】C 【详解】A．根据可知，极紫外光的波长小于紫外线A的波长，因此极紫外光的频率大于紫外线A的频率，故A错误； B．由于极紫外光的波长小于紫外线A的波长，波长越短，越不易发生衍射现象，故B错误； C．由于极紫外光的频率大于紫外线A的频率，用紫外线A照射金属B能发生光电效应，则用频率更高的极紫外光照射金属B也能发生光电效应，故C正确； D．极紫外光的波长短，频率高，没有显著的热效应，故D错误。 故选C。 16．（2025·山东德州·三模）血氧仪是测量血氧饱和度和脉率的仪器，其工作原理基于还原血红蛋白和氧合血红蛋白在红光和近红光区域的吸收光谱特性。下列关于红光和近红光区域红外线的说法正确的是（　　） A．红光比红外线更容易发生衍射现象 B．红光和红外线都是可见光 C．原子从高能级向低能级跃迁时，可能发射红光，也可能发射红外线 D．在同一介质中，红光和红外线的传播速度相同 【答案】C 【详解】A．红外线的波长比红光长，根据波长越长越容易发生衍射现象，故红外线比红光更容易发生衍射现象，故A错误； B．红外线是不可见光，红光属于可见光，故B错误； C．原子从高能级向低能级跃迁时，辐射出的光子能量等于两个能级的能量差，当能量差对应的光子频率在红光或红外线区域时，就可能发射红光或红外线，故C正确； D．在同一介质中，不同频率的光传播速度不同，红光和红外线频率不同，所以传播速度不同，故D错误。 故选C。 17．（2025·江西南昌·三模）量子光源利用氢原子的能级跃迁来产生特定频率的光子，用于量子密钥分发等重要任务。已知在某次实验中，谱线a、b的波长分布如图所示，以下关于谱线a、b的波长和频率说法正确的是（　　） A．谱线a的波长比谱线b长，频率比谱线b高 B．谱线a的波长比谱线b短，频率比谱线b低 C．谱线a的波长比谱线b长，频率比谱线b低 D．谱线a的波长比谱线b短，频率比谱线b高 【答案】C 【详解】题图可知波长关系为λa>λb，根据c=λf，可知频率关系为fa<fb。 故选C。 18．（2025·北京大兴·模拟预测）我国在贵州平塘建成了世界最大单口径球面射电望远镜FAST，其科学目标之一是搜索地外文明。在宇宙中，波长位于搜索地外文明的射电波段的辐射中存在两处较强的辐射，一处是波长为的中性氢辐射，另一处是波长为的羟基辐射。在真空中，这两种波长的辐射相比，中性氢辐射的光子（   ） A．频率更大 B．能量更小 C．动量更大 D．传播速度更大 【答案】B 【详解】ABC．由光子频率与波长公式 可知，波长更长； 由能量公式 频率更小，能量更小； 由动量与波长公式 波长更长，动量更小，故AC错误，B正确； D．所有光波在真空中传播的速度相同，都是c，故D错误。 故选B。 19．（2025·天津河西·一模）不同电磁波由于具有不同的频率，因此具有不同的特性。a、b两种单色光在电磁波谱中的位置如图甲所示，由a、b两种单色光组成的一束光由空气射向水面并发生折射的光路图如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．折射光线Ⅱ是单色光b B．逐渐增大入射角，单色光b首先发生全反射 C．两种单色光由空气进入水中后，频率都变小 D．在水中，单色光a的速度比单色光b的速度大 【答案】D 【详解】A．由甲图可知，a光的频率小于b光的频率，故a光的折射率小于b光的折射率；由图乙可知，两束光从空气向射入水中，入射角相同，折射光线Ⅱ的折射角大于折射光线I的折射角，根据 可知折射光线Ⅱ的折射率小于折射光线I的折射率，故折射光线Ⅱ是单色光a，故A错误； B．两束光都是从空气向射入水中，即从光疏介质到光密介质，不会发生全反射，故B错误； C．两种单色光由空气进入水中后，频率都不变，波长发生变化，故C错误； D．由A项可知，a光的折射率小于b光的折射率，根据 可知在水中，单色光a的速度比单色光b的速度大，故D正确。 故选D。 20．（20-21高二下·甘肃张掖·期中）我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。与4G 相比，5G 具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G 相比， 5G 使用的电磁波（　　） A．波长更长 B．能量子的能量更小 C．能量子的能量更大 D．传播速度更快 【答案】C 【详解】5G 使用的电磁波频率更大，传播速度不变，均为光速c，根据 则波长更短，根据 可知能量子的能量更大。 故选C。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题41电磁振荡与电磁波 模型总结 模型1 电磁振荡 1 模型2 电磁波 10 模型1 电磁振荡 1．振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像(如图所示) 2．板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像(如图所示) u、EE规律与q－t图像相对应；EB规律与i－t图像相对应。 3．各物理量变化情况一览表 时刻(时间) 工作过程 q E i B 能量 0～ 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 ～ 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 ～ 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E电→E磁 ～T 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E磁→E电 4.分类分析 (1)同步关系 在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即 q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑) 振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的，即 i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑) (2)同步异变关系 在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、E、EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的，即q、E、EE同时减小时，i、B、EB同时增大，且它们的变化是同步的。 注意：自感电动势E的变化规律与q－t图像相对应。 1．（2025·浙江杭州·一模）如图所示，电路的电磁振荡周期为，其平行板电容器两极板水平放置，开关S断开时，极板间有一带负电的灰尘恰好静止。时刻，闭合开关，灰尘在电容器内运动（未接触极板），不考虑空气阻力及电路的能量损耗，则此后（　　） A．灰尘只受重力时，电感线圈中的电流最小 B．灰尘只受重力时，电感线圈中的电动势最小 C．时刻，电容器中的电场强度最小 D．时刻，电感线圈中的磁场能最大 2．（2025·云南昆明·模拟预测）LC振荡电路通过调整电感和电容的值，可以控制振荡频率。这种电路常被用在调频收音机、无线通信设备中，用于产生本机振荡信号。一LC振荡电路如图所示，单刀双掷开关S先拨至触点1，使电容器与电源接通。再将拨至触点2并开始计时，若振荡周期为，不计能量损失，下列说法正确的是（　　） A．时刻，两极板所带电荷量为零 B．时间内，线圈中电流逐渐增大 C．时间内，线圈中磁场能逐渐减小 D．时刻，电容器上极板带负电 3．（2025·海南海口·模拟预测）同学们进入高考考场时需利用手柄式金属探测仪检测违禁电子设备，如图为某款金属探测仪，该探测仪内部结构主要是由线圈与电容器构成的LC振荡电路。在LC振荡电路中，电容器C极板上的带电量q随时间t变化的规律如图所示，则该振荡电路（　　） A．LC回路的周期为0.04s B．LC回路中电场能的周期为4×10－6 s C．2×10-6 ~3×10－6 s电容器处于放电过程 D．增大线圈自感系数L，则周期会减小 4．（2025·四川广安·模拟预测）在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在时间内（　　） A．电容器在放电 B．灯泡越来越亮 C．A板所带的正电荷增加 D．L产生的自感电动势不变 5．（24-25高三下·贵州黔南·月考）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构成的LC振荡电路。当车辆靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，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时刻线圈中自感电动势最大 B．由图乙可判断汽车正进入智能停车位 C．t1~t2过程，电容器C极板电荷量在减小 D．甲图中LC振荡电路正处于电场能向磁场能转化的状态 6．（22-23高二上·湖北·期末）如图所示，LC电路中，电容C为0.4μF，电感L为1mH。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处于静止状态。当开关S闭合时，灰尘开始在电容器内运动（设灰尘未与极板相碰），此时开始计时，在一个振荡周期内，下列说法正确的是（　　） A．π×10−5s时，回路中电流变化最慢 B．2π×10−5s时，灰尘的速度最大 C．2π×10−5s时，线圈中磁场能最大 D．2π×10−5s时，灰尘的加速度最小 7．（24-25高二下·内蒙古赤峰·期末）如图是用振荡电路测量储罐中不导电液体高度的示意图。当开关从a拨到b时，回路中产生周期为的振荡电流，在开始的内，电容器的电荷量（　　） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 8．（24-25高二下·山东泰安·期末）为了测量储罐中不导电液体的高度，有人设计了如图所示装置。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可通过单刀双掷开关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构成的回路中产生振荡电流。某一时刻的磁场方向、电容器带电情况如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．此时电容器正在充电 B．振荡电流正在减小 C．当储罐内的液面高度升高时，LC回路振荡电流的频率升高 D．当开关从a拨到b时开始计时，经过时间t，电感L上的电流第一次达到最大，则该LC回路中的振荡周期为4t 9．（2025·安徽六安·模拟预测）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图中箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则下列说法正确的是（　　） A．电容器两极板间的电压正在减小 B．此时电容器正在充电 C．线圈L中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强 D．线圈L中的磁场能正在减小 10．（2025·湖北·模拟预测）收音机的调谐电路如图甲所示，改变可变电容器 C的电容，进而改变调谐电路的频率。某次“调频”后，电路中的高频电流 i随时间t的变化规律为如图乙所示的正弦曲线。下列说法正确的是（　　） A．时刻，线圈L的自感电动势最大 B．电容C减小，接受的信号波长更大 C．时间内，回路中的磁场能正在向电场能转化 D．通过调谐电路接受到的高频电流，就是我们需要的声音或图像信号 模型2 电磁波 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 2.电磁波的发射示意图（如图所示） 3.电磁波接收的方法 （1）利用调谐产生电谐振，使接收电路的感应电流最强。 （2）利用解调把接收电路中的有用信号分离出来。 （3）调谐和解调的区别：调谐就是一个选台的过程，即选携带有用信号的高频振荡电流，在接收电路中产生最强的感应电流的过程；解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程。 4.电磁波谱中各波的共性 （1）它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。 （2）都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。 （3）它们的传播都不需要介质。 （4）它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。 5.电磁波的个性 （1）波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。 （2）同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。 11．（2025·广东·模拟预测）刷掌支付相比于密码和指纹支付更安全、准确，其原理是静脉识别。用户将手掌置于带有传感器的支付终端上方，支付终端发射近红外光对手掌进行扫描，手掌皮下的静脉血管中的血红蛋白会吸收部分特定波长的近红外光，导致静脉血管反射的光线相比其他组织反射的光线更弱，传感器根据检测到的反射光的强度差异，结合AI人工智能技术，提取静脉图案并生成加密模板。下列说法正确的是（　　） A．掌静脉识别技术利用了光的衍射 B．该光源的波长比可见光的波长长 C．入射光经手掌反射后频率会变低 D．图案中静脉血管形成的纹路比其他组织亮 12．（2025·湖北恩施·一模）激光雷达是汽车智能辅助驾驶技术的基础。现在得到广泛应用的激光雷达方案，是通过发射激光脉冲并接收反射信号来获取周围环境信息的，所用激光波长为905nm。如下图所示为电滋波谱图，下列说法正确的是（　　） A．所用激光是可见光 B．所用激光是紫外线 C．所用激光是无线电波 D．前方汽车的尾部车牌（用高反射率材料制成）比黑色轮胎更容易被探测到 13．（2025·广东·模拟预测）科技发展日新月异，一些曾经很流行的物件慢慢边缘化，如下左图是一个收音机（简笔画），可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去，人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个LC振荡电路，需要调节其固有频率与要接收的电磁波频率相同，使接收到的信号最强。收音机的调频旋钮实际上就是个可调电容器，其原理简化图如下右图所示，两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接，其中一片是定片，另一片是动片，旋动调频旋钮的时候，改变两个铜片的正对面积从而改变其电容，当前收音机正在接收中山人民广播电台（调频96.7MHz）的节目，下列说法正确的是（　　） A．不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率相同 B．电磁波从真空进入水中，传播速度减小，波长变大 C．不同电台发出的电磁波到达收音机处，会发生干涉，有些时候信号加强，有些时候信号减弱 D．若要调台，改听中山音乐电台（调频88.8MHz），则需要将上右图中的动片逆时针旋转 14．（2025·湖北荆州·模拟预测）我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。与4G相比，5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G相比，5G使用的电磁波（　　） A．波长更长 B．传播速度更快 C．能量子的能量更大 D．4G信号是横波，5G信号是纵波 15．（2025·河北·模拟预测）清华大学提出了一种稳态微聚束光源（SSMB）技术，即通过粒子加速器加速电子来获得光刻机生产高端芯片时需要使用到的极紫外光。极紫外光又称为极端紫外线辐射，是指电磁波谱中波长从121nm到10nm的电磁辐射。已知用波长为200nm的紫外线A照射金属B能发生光电效应。下列说法中正确的是（　　） A．极紫外光的频率小于紫外线A的频率 B．极紫外光比紫外线A更容易发生衍射现象 C．用极紫外光照射金属B也能发生光电效应 D．极紫外光有显著的热效应 16．（2025·山东德州·三模）血氧仪是测量血氧饱和度和脉率的仪器，其工作原理基于还原血红蛋白和氧合血红蛋白在红光和近红光区域的吸收光谱特性。下列关于红光和近红光区域红外线的说法正确的是（　　） A．红光比红外线更容易发生衍射现象 B．红光和红外线都是可见光 C．原子从高能级向低能级跃迁时，可能发射红光，也可能发射红外线 D．在同一介质中，红光和红外线的传播速度相同 17．（2025·江西南昌·三模）量子光源利用氢原子的能级跃迁来产生特定频率的光子，用于量子密钥分发等重要任务。已知在某次实验中，谱线a、b的波长分布如图所示，以下关于谱线a、b的波长和频率说法正确的是（　　） A．谱线a的波长比谱线b长，频率比谱线b高 B．谱线a的波长比谱线b短，频率比谱线b低 C．谱线a的波长比谱线b长，频率比谱线b低 D．谱线a的波长比谱线b短，频率比谱线b高 18．（2025·北京大兴·模拟预测）我国在贵州平塘建成了世界最大单口径球面射电望远镜FAST，其科学目标之一是搜索地外文明。在宇宙中，波长位于搜索地外文明的射电波段的辐射中存在两处较强的辐射，一处是波长为的中性氢辐射，另一处是波长为的羟基辐射。在真空中，这两种波长的辐射相比，中性氢辐射的光子（   ） A．频率更大 B．能量更小 C．动量更大 D．传播速度更大 19．（2025·天津河西·一模）不同电磁波由于具有不同的频率，因此具有不同的特性。a、b两种单色光在电磁波谱中的位置如图甲所示，由a、b两种单色光组成的一束光由空气射向水面并发生折射的光路图如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．折射光线Ⅱ是单色光b B．逐渐增大入射角，单色光b首先发生全反射 C．两种单色光由空气进入水中后，频率都变小 D．在水中，单色光a的速度比单色光b的速度大 20．（20-21高二下·甘肃张掖·期中）我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。与4G 相比，5G 具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G 相比， 5G 使用的电磁波（　　） A．波长更长 B．能量子的能量更小 C．能量子的能量更大 D．传播速度更快 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $