2025年高考物理压轴训练16（Word版附解析）

这是一份2025年高考物理压轴训练16（Word版附解析），共74页。试卷主要包含了关于电磁波，下列说法正确的是，进行工作的等内容，欢迎下载使用。
1．（2024•鼓楼区校级模拟）量子雷达是隐身战机的克星，可以捕捉到普通雷达无法探测到的目标。有一类量子雷达，仍采用发射经典态的电磁波，但在接收机处使用量子增强检测技术以提升雷达系统的性能。下列说法正确的是
A．量子就是粒子
B．隐身战机不向外辐射红外线
C．电磁波在真空中的传播速度与其频率无关
D．量子雷达是利用目标物体发射的电磁波工作的
2．（2024•香坊区校级四模）如图为理想振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的场强的方向与线圈内的磁感应强度的方向如图所示，是电路中的一点。下列说法中正确的是
A．电路中的磁场能在增大B．流过点的电流方向向右
C．电路中电流正在减小D．电容器所带电荷量正在减少
3．（2024•海淀区校级模拟）关于电磁波，下列说法正确的是
A．射线在医院可用于对病房消毒杀菌
B．射线在工业上可用于检查金属部件内部有无裂缝
C．无线电波从空气进入水中后波速会变大
D．电磁通讯信号无法在真空中传输
4．（2024•金东区校级模拟）某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上。光把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。传感器在电脑上显示的电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是
A．若电路中的电阻忽略不计，电压一定随时间等幅振荡
B．若增大，则的值将减小
C．在时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向
D．在时间段，线圈中储存的磁场能在逐渐增大
5．（2024•泰州模拟）微波炉是利用微波（高频电磁波）进行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金属炉壁会反射，遇到水和食物等会被吸收，并使食物内水分子剧烈振动而达到加热目的。某次利用微波炉加热食物时出现了受热不均的情况，造成该现象的主要原因是
A．电磁波在食物内部发生了干涉
B．电磁波在食物内部发生了折射
C．电磁波在食物表面发生了反射
D．电磁波经过食物时发生了衍射
6．（2024•长春模拟）如图，容器中装有导电液体作为电容器的一个电极，中间的导线芯作为电容器的另一个电极，导线芯外套有绝缘管。理想电感线圈一端与导线芯连接，另一端和导电液体均接地组成振荡电路。现使该振荡电路产生电磁振荡，下面说法正确的是
A．当电容器放电时，电容器储存的电场能增加
B．当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能减小
C．增加线圈的匝数，振荡电路的周期减小
D．增加导电液体高度，振荡电路的周期增加
7．（2024•沈阳三模）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和点，已知超声波的传播速度为，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
B．经过，质点沿轴正方向移动
C．两列波叠加稳定后，、之间（不包括、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
8．（2024•浙江模拟）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置于储罐中，电容可通过开关与电感或电源相连。当开关从拨到时，由电感与电容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，回路振荡电流的频率将变小
B．内电容器放电
C．内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
9．（2023•青羊区校级模拟）在如图甲所示的振荡电路中，通过点的电流随时间变化的图线如图乙所示，规定通过点的电流方向向右为正方向。下列说法正确的是
A．0至内，电容器正在充电
B．至内，电容器上极板带正电
C．至内，点的电势比点的电势高
D．若电容器的电容加倍，则电流的周期将变为
10．（2023•武汉模拟）无线充电技术有电磁感应式、磁共振耦合、电磁谐振式等不同方式，不同方式各有千秋，但都使用了振荡电路。一振荡电路在和时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示。若，选取时间微元△△，则下列说法正确的是
A．在时刻，电容器正在放电
B．从△，电路中电流增大
C．从△，自感线圈中磁场减弱
D．从△，电容器两极板间电场减弱
11．（2023•东城区模拟）如图所示，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的导体芯柱是电容器的另一个电极．芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别与一个线圈的两端相连，组成振荡电路，使该振荡电路产生电磁振荡．已知振荡电路的周期为．下面对此振荡回路分析正确的是
A．当电容器放电时，电容器储存的电场能增加
B．增加导电液体的高度有利于增大此振荡电路的周期
C．增加线圈的匝数，能更有效地发射电磁波
D．当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能减小
12．（2023•武汉模拟）血氧仪是一种测量人体血氧饱和度的医疗设备，血氧饱和度是人体血液中的氧合血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白（脱氧血红蛋白与氧合血红蛋白之和）容量的百分比，正常人的血氧饱和度一般在以上，如果血氧饱和度低于，就应尽快就医。某种指夹式血氧仪是根据脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白在红光和红外线区域的吸收光谱特性不同为依据制成的。下列说法正确的是
A．红外线可以用来加热理疗
B．红光和红外线都是可见光
C．红光的波长大于红外线的波长
D．吸收光谱的特点是在连续光谱的背景上出现若干条明线
13．（2022•沙坪坝区校级模拟）利用电磁感应驱动的电磁炮，其原理示意图如图甲所示，线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管内径的金属小球静置于线圈右侧处。图中电容器已经充好电且上极板带正电，闭合电键后电容器开始放电，通过线圈的电流随时间的变化规律如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去时刻刚好运动到右侧管口处）。则
A．小球在塑料管中的加速度随线圈中电流的增大而一直增大
B．在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能
C．在的时间内，顺着发射方向看小球中产生的涡流沿逆时针方向
D．适当加长塑料管一定可使小球获得更大的速度
14．（2021•海淀区模拟）降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱。某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声（比如；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有
A．该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消
B．该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声
C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声
15．（2021•浙江）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到时会引起神经混乱，达到时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为
A． B． C． D．
16．（2021•江苏模拟）抗击新冠肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播，通过超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。 是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。信号一般采用——频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术的频段范围是，则
A．信号相比于信号更不容易绕过障碍物，所以通信需要搭建更密集的基站
B．信号比信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C．空间中的信号和信号相遇会产生干涉现象
D．信号是横波，信号是纵波
17．（2021•诸暨市模拟）物理知识在科技生活中有广泛应用，下列说法正确的是
A．全息照片的拍摄是利用光的衍射原理
B．机场安全检查是利用红外线窥视箱内的物品
C．水下的核潜艇利用声呐与岸上的指挥中心保持联络
D．微波炉是利用食物中水分子在微波作用下热运动加剧，温度升高
18．（2021•天津一模）汽车的自适应巡航功能能够帮助驾驶员减轻疲劳，毫米波雷达是其中一个重要部件。毫米波的波长比短波波长短，比红外线波长长，则
A．这三种电磁波，红外线最容易发生明显的衍射绕过粉尘
B．这三种电磁波在真空中传播，短波的传播速度最小
C．这三种电磁波中毫米波比红外线更容易发生明显衍射绕过粉尘
D．这三种电磁波，短波频率最高
19．（2021•浙江模拟）如图甲所示电路中，把开关扳到1，电源对电容器充电，待充电完毕，把开关扳到2，电容器与带铁芯的线圈组成的振荡电路中产生振荡电流，电流传感器能实时显示流过电容器的电流，电流向下流过传感器的方向为正方向。如图乙所示的1、2、3、4是某同学绘制的四种电流随时间变化的图像。下列说法正确的是
A．扳到1时电流如图线1所示，扳到2时电流如图线4所示
B．扳到1时电流如图线2所示，扳到2时电流如图线3所示
C．换用电动势更大的电源，振荡电流的周期将变大
D．拔出线圈的铁芯，振荡电流的频率将降低
二．多选题（共3小题）
20．（2024•青山湖区校级模拟）图中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置于储罐中，电容可通过开关与电感或电源相连。当开关从拨到时，由电感与电容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电容器的电容减小
B．内电容器放电
C．内回路中磁场能逐渐转化为电场能
D．若电感线圈的自感系数变大，则回路振荡电流的频率将变小
21．（2024•台州二模）下列说法正确的是
A．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
B．在振荡电路中，当电流最大时，电容器储存的电场能最小
C．电磁波的波长越长，衍射越明显，有利于电磁波的发射和接收
D．降噪耳机通过发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波来减噪
22．（2024•湖南模拟）下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高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，、为波源，该时刻、波源产生的波形分别传到了点和点，已知声波传播的速度为，振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是
A．该超声波悬浮仪是利用干涉原理，且发出的超声波信号频率为
B．两列波叠加稳定后，波源、之间小水珠共有9个悬浮点
C．小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向下
D．要悬浮仪中的节点个数增加，可拔出图乙线圈中的铁芯
三．填空题（共1小题）
23．（2024•松江区校级三模）为了测量储罐中不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的平行板电容器置于储罐中，先将开关与相连，稳定后再将开关拨到，此时可测出由电感与电容构成的回路中产生的振荡电流的频率。已知振荡电流的频率随电感、电容的增大而减小，若储罐内的液面高度降低，测得的回路振荡电流的频率将 （选填：增大；减小）不计电磁辐射损失，振荡回路的总能量将 （选填：增大；减小）。
四．解答题（共2小题）
24．（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：．是、．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：．具有、．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 。
．陶瓷餐具
．玻璃餐具
．常规塑料餐具
．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：．向左、．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 （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 。
25．（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和图像是 。
（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之后的振荡电流的部分图像，如图乙，根据图像中、点坐标可知，振荡电路的周期 （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，则振荡电路的频率将 （填“增大”、“减小”或“不变” 。
③已知电源电动势，测得充电过程图像的面积为，以及振荡电路的周期，可以得到电感线圈的电感表达式 。（用测得的已知量表示）
2025年高考物理压轴训练16
参考答案与试题解析
一．选择题（共19小题）
1．（2024•鼓楼区校级模拟）量子雷达是隐身战机的克星，可以捕捉到普通雷达无法探测到的目标。有一类量子雷达，仍采用发射经典态的电磁波，但在接收机处使用量子增强检测技术以提升雷达系统的性能。下列说法正确的是
A．量子就是粒子
B．隐身战机不向外辐射红外线
C．电磁波在真空中的传播速度与其频率无关
D．量子雷达是利用目标物体发射的电磁波工作的
【答案】
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力
【分析】量子是现代物理的重要概念；一切物体都在不停地向外辐射红外线；任何频率的电磁波在真空中的速度都相等；都是雷达发射电磁波的。
【解答】解：量子是现代物理的重要概念，即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子，故错误；
任何物体都会向外发射红外线，故错误；
任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光速，故正确；
依据题意，量子雷达仍采用发射经典态的电磁波，不是目标物体发射的电磁波，故错误。
故选：。
【点评】掌握量子的基本概念，知道任何物体都在不停的向外辐射红外线，所有的电磁波在真空中速度都等于光速，知道雷达的工作原理等，基础题。
2．（2024•香坊区校级四模）如图为理想振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的场强的方向与线圈内的磁感应强度的方向如图所示，是电路中的一点。下列说法中正确的是
A．电路中的磁场能在增大B．流过点的电流方向向右
C．电路中电流正在减小D．电容器所带电荷量正在减少
【答案】
【考点】电磁振荡及过程分析
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力
【分析】根据安培定则判断出电流方向，然后结合电容器中电场线的方向确定振荡电路是处于充电状态，据此可以分析电路中电流的方向、电场能的变化以及电容器所带电荷量的变化。
【解答】解：根据安培定则可以判断此时电路中通过点的电流方向为水平向左，因为电容器中电场线的方向是竖直向下的，所以上极板带正电，则此时是给电容器充电的过程，可知电流是减小的，磁场能转化为电场能，电容器所带电荷量是增加的，故正确，错误。
故选：。
【点评】能够根据安培定则和电场线的方向确定电路是处于充电过程是解题的关键。
3．（2024•海淀区校级模拟）关于电磁波，下列说法正确的是
A．射线在医院可用于对病房消毒杀菌
B．射线在工业上可用于检查金属部件内部有无裂缝
C．无线电波从空气进入水中后波速会变大
D．电磁通讯信号无法在真空中传输
【答案】
【考点】射线的特点和应用；射线的特点和应用；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】电磁场理论和电磁波；归纳法；定性思想；理解能力
【分析】根据紫外线的作用分析；根据射线的作用分析；无线电波从空气进入水中后波速会变小；所有的电磁波都可以在真空中传播。
【解答】解：、紫外线具有杀菌消毒的作用，医院常用紫外线对病房消毒杀菌，故错误；
、射线的穿透能力最强，在工业上常用射线检查金属部件内部有无裂缝，故正确；
、无线电波从空气进入水中后波速会变小，故错误；
、所有的电磁波都可以在真空中传播，故错误。
故选：。
【点评】熟练掌握紫外线、红外线、射线和射线的特点及作用是解题的基础。
4．（2024•金东区校级模拟）某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上。光把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。传感器在电脑上显示的电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是
A．若电路中的电阻忽略不计，电压一定随时间等幅振荡
B．若增大，则的值将减小
C．在时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向
D．在时间段，线圈中储存的磁场能在逐渐增大
【答案】
【考点】电磁振荡及过程分析
【专题】电磁感应与电路结合；定性思想；推理能力；推理法
【分析】振幅逐渐减小的主要原因是电路向外辐射电磁波；根据电容器的充放电过程的电压随电荷量变化的特点分析判断。
【解答】解：电容器两端的电压逐渐减小的原因有两个分别是电路向外辐射电磁波，和电路本身的发热转化为内能，若电路中的电阻忽略不计，电路仍向外辐射电磁波，电压随时间做减幅振荡，故错误；
若增大，根据电磁振荡的周期公式，可知电路的振荡周期增大，则 增大，故错误；
在时间段，电容器两端的电压为正且在增大，电容器处于正向充电，电流方向为图甲中的顺时针方向，故错误；
在 时间段，电容器两端的电压为正且在减小，电容器处于正向放电，电场能在减小，由能量守恒定律可知，线圈中的磁场能正逐渐增大，故正确。
故选：。
【点评】本题需要熟练掌握电磁振荡过程，分析清楚图象是正确解题的关键，注意区分等幅振荡与阻尼振荡。
5．（2024•泰州模拟）微波炉是利用微波（高频电磁波）进行工作的。微波能穿透玻璃、陶瓷等容器，遇到金属炉壁会反射，遇到水和食物等会被吸收，并使食物内水分子剧烈振动而达到加热目的。某次利用微波炉加热食物时出现了受热不均的情况，造成该现象的主要原因是
A．电磁波在食物内部发生了干涉
B．电磁波在食物内部发生了折射
C．电磁波在食物表面发生了反射
D．电磁波经过食物时发生了衍射
【答案】
【考点】电磁波与信息化社会
【专题】电磁场理论和电磁波；理解能力；学科综合题；应用题；推理法；定性思想
【分析】微波炉利用电磁波工作，两列或几列电磁波在空间相遇时相互叠加，可能出现干涉现象，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。
【解答】解：干涉现象是指两列或几列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。造成微波炉加热食物时出现受热不均的情况的主要原因是电磁波的干涉现象，在加强区和减弱区受热不均匀。故正确，错误。
故选：。
【点评】本题考查微波炉的工作原理及光的干涉现象，难度较低。
6．（2024•长春模拟）如图，容器中装有导电液体作为电容器的一个电极，中间的导线芯作为电容器的另一个电极，导线芯外套有绝缘管。理想电感线圈一端与导线芯连接，另一端和导电液体均接地组成振荡电路。现使该振荡电路产生电磁振荡，下面说法正确的是
A．当电容器放电时，电容器储存的电场能增加
B．当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能减小
C．增加线圈的匝数，振荡电路的周期减小
D．增加导电液体高度，振荡电路的周期增加
【答案】
【考点】电磁振荡及过程分析
【专题】电磁场理论和电磁波；理解能力；归纳法；定性思想
【分析】电容器放电过程中电流增大，电容器所带电荷量减小，电场能转化为磁场能据此分析；根据振荡电路的周期公式分析。
【解答】解：、当电容器放电时，把电场能转化为磁场能，故电场能减小，磁场能增加，故错误；
、当线圈中电流增大时，是放电过程，是电场能转化为磁场能的过程，所以线圈中的磁场能增加，故错误；
、增加线圈的匝数，线圈的自感系数增大，根据可知，振荡电路的周期增大，故错误；
、增加导电液体的高度，相当于增大电容的正对面积，根据可知，电容器的电容增大，根据可知，振荡电路的周期增加，故正确。
故选：。
【点评】熟悉振荡电路的电流变化规律是解题的基础，容易题。
7．（2024•沈阳三模）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和点，已知超声波的传播速度为，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
B．经过，质点沿轴正方向移动
C．两列波叠加稳定后，、之间（不包括、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
【答案】
【考点】波长、频率和波速的关系；电磁振荡及过程分析；波的叠加
【专题】振动图象与波动图象专题；定量思想；推理法；推理能力
【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：．由丙图可知超声波的波长超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为：
代入数据得：
故错误；
．质点只能沿轴方向振动，不能沿轴正方向移动，故错误；
．由丙图可知，波源、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、之间某一点坐标为，悬浮点为振动减弱点，满足
为自然数）
解得：、、、
故两列波叠加稳定后，、之间（不包括、共有7个节点，故正确；
．拔出图乙线圈中的铁芯，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，故错误。
故选：。
【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。
8．（2024•浙江模拟）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置于储罐中，电容可通过开关与电感或电源相连。当开关从拨到时，由电感与电容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，回路振荡电流的频率将变小
B．内电容器放电
C．内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
【答案】
【考点】电磁振荡及过程分析
【专题】推理法；电磁场理论和电磁波；推理能力；定量思想
【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，根据振荡周期分析，根据回路的特点分析，根据有效值与最大值的关系分析。
【解答】解：、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，根据振荡周期可知回路的振荡周期变小，故振荡频率增大，故错误；
、内电流正向逐渐减小，则电容器充电，故错误；
、内回路中电容器放电，电场能逐渐转化为磁场能，故正确；
、该振荡电流的有效值为，故错误；
故选：。
【点评】本题考查电磁振荡，学生需掌握振荡电路的基本原理及规律即可正确解答。
9．（2023•青羊区校级模拟）在如图甲所示的振荡电路中，通过点的电流随时间变化的图线如图乙所示，规定通过点的电流方向向右为正方向。下列说法正确的是
A．0至内，电容器正在充电
B．至内，电容器上极板带正电
C．至内，点的电势比点的电势高
D．若电容器的电容加倍，则电流的周期将变为
【答案】
【考点】电磁振荡及过程分析
【专题】推理能力；定量思想；电磁感应与电路结合；推理法
【分析】振荡电路放电时，电场能转化为磁场能，电路电流增大；振荡电路充电时，磁场能转化为电场能，电路电流减小；根据图象，分析清楚电磁振荡过程，然后分析选项，根据分析电流周期的变化。
【解答】解．0至内，由图乙可知，电流逐渐增大，则线圈中的磁场能增大，由能量守恒定律知电容器中的电场能减小，电容器间的电场正在减弱，电容器两极板的电量在减小，所以电容器正在放电，故错误；
．至内，由图乙可知，通过点的电流向右且逐渐减小，则线圈中的磁场能减小，由能量守恒定律知电容器中的电场能增大，电容器间的电场正在增强，电容器两极板的电量在增加，电容器正在充电，电容器下极板带正电，故错误；
．至内，由图乙可知，通过点的电流向左且逐渐增大，则线圈中的磁场能增大，由能量守恒定律知电容器中的电场能减小，电容器间的电场正在减弱，电容器两极板的电量在减小，电容器正在放电，电容器下极板带正电，上极板带负电，可知点的电势比点的电势高，故正确；
．根据
若电容器的电容加倍，则电流的周期将变为，故错误。
故选：。
【点评】本题有一定难度，应熟练掌握电磁振荡过程、分析清楚图象是正确解题的关键。
10．（2023•武汉模拟）无线充电技术有电磁感应式、磁共振耦合、电磁谐振式等不同方式，不同方式各有千秋，但都使用了振荡电路。一振荡电路在和时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示。若，选取时间微元△△，则下列说法正确的是
A．在时刻，电容器正在放电
B．从△，电路中电流增大
C．从△，自感线圈中磁场减弱
D．从△，电容器两极板间电场减弱
【答案】
【考点】电磁振荡及过程分析
【专题】电磁感应与电路结合；推理法；定性思想；分析综合能力
【分析】安培定则，又称右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。
由题图可知，电路左侧是通电螺线管，根据通电螺线管的安培定则可判断产生的电流流向；
再根据电流从电容器的负极板流向正极板时，电容器处于充电状态，反之，电流从电容器的正极板流向负极板时，电容器处于放电状态；
因为在一个孤立的系统中，电场和磁场的总能量是守恒的，故电容器充电时，电容器电荷量增加，电场能增加，则磁场能减小，反之，电容器放电时，电容器电荷量减少，电场能减小，则磁场能增加。
【解答】解：已知：通电直导线中的安培定则：右手握住通电直导线，大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；
．在时刻，根据通电螺线管中的安培定则可知，电流方向由电容器的负极板流向正极板，故可知电容器正在充电，故错误；
．因为时刻，电容器正在充电；所以从△，电容器电场能增大，则线圈磁场能减小，故电路中电流会减小，故错误；
．在时刻，根据通电螺线管中的安培定则可知，电流方向由电容器正极板流向负极板，故可知电容器正在放电。由于电容器放电，则电容器电荷量减小，根据电容器公式：可知电容器两极板间电场减弱，则电容器电场能减小，所以自感线圈中磁场能增大，磁场增强，故错误，正确。
故选：。
【点评】本题考查电磁振荡。解题关键是掌握安培定则，即右手螺旋定则的两个基本内容；明白在一个孤立的系统中，电场和磁场的总能量是守恒的；电流从电容器的负极板流向正极板时，电容器处于充电状态，反之，则相反。
11．（2023•东城区模拟）如图所示，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的导体芯柱是电容器的另一个电极．芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别与一个线圈的两端相连，组成振荡电路，使该振荡电路产生电磁振荡．已知振荡电路的周期为．下面对此振荡回路分析正确的是
A．当电容器放电时，电容器储存的电场能增加
B．增加导电液体的高度有利于增大此振荡电路的周期
C．增加线圈的匝数，能更有效地发射电磁波
D．当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能减小
【答案】
【考点】电磁振荡
【专题】定性思想；控制变量法；交流电专题；理解能力
【分析】当电容器放电时，电容器储存的电场能减少；结合电容的决定式分析电容的变化，由振荡电路的周期公式，分析振荡电路周期的变化。增大振荡电路的频率时能发射电磁波的效率；当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能增加。
【解答】解：、当电容器放电时，电容器储存的电场能减少，故错误；
、增加导电液体的高度，相当于增大导线芯与导电液体的正对面积，根据电容的决定式分析可知电容器的电容增大，由振荡电路的周期公式知该振荡电路的周期增大，故正确；
、增加线圈的匝数，线圈的电感增大，由知，该振荡电路的频率降低，不能更有效地发射电磁波，故错误；
、当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能增大，故错误。
故选：。
【点评】解决本题的关键要明确电容器的电容与哪些因素有关，线圈的电感与哪些因素有关，结合电容的决定式和振荡电路的周期公式进行分析。
12．（2023•武汉模拟）血氧仪是一种测量人体血氧饱和度的医疗设备，血氧饱和度是人体血液中的氧合血红蛋白容量占全部可结合的血红蛋白（脱氧血红蛋白与氧合血红蛋白之和）容量的百分比，正常人的血氧饱和度一般在以上，如果血氧饱和度低于，就应尽快就医。某种指夹式血氧仪是根据脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白在红光和红外线区域的吸收光谱特性不同为依据制成的。下列说法正确的是
A．红外线可以用来加热理疗
B．红光和红外线都是可见光
C．红光的波长大于红外线的波长
D．吸收光谱的特点是在连续光谱的背景上出现若干条明线
【答案】
【考点】红外线的特点和应用
【分析】根据电磁波谱中不同谱线的性质以及用途进行分析
【解答】解：、红外线具有很好的热效应，可以用来加热理疗，故正确；
、红光是可见光，红外线是波长比红光还长的电磁波，不是可见光，故错误；
、红光的波长小于红外线的波长，故错误；
、吸收光谱的特点是在连续光谱的背景上出现若干条暗线，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了各种电磁波的特点及应用，解决本题的关键知道常见的几种电磁波的特点以及它们的重要应用，属于基础题目。
13．（2022•沙坪坝区校级模拟）利用电磁感应驱动的电磁炮，其原理示意图如图甲所示，线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管内径的金属小球静置于线圈右侧处。图中电容器已经充好电且上极板带正电，闭合电键后电容器开始放电，通过线圈的电流随时间的变化规律如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去时刻刚好运动到右侧管口处）。则
A．小球在塑料管中的加速度随线圈中电流的增大而一直增大
B．在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能
C．在的时间内，顺着发射方向看小球中产生的涡流沿逆时针方向
D．适当加长塑料管一定可使小球获得更大的速度
【答案】
【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律；电磁振荡
【专题】比较思想；图析法；电磁感应与图象结合；理解能力
【分析】根据线圈中电流的变化，分析小球中产生的感应电流变化，然后判断小球的加速度变化；根据电流的变化判断能量转化的关系；根据楞次定律判断涡流的方向。根据小球的运动情况判断小球获得的速度与塑料管长度的关系。
【解答】解：、过程，线圈中电流增大，线圈产生的磁场增强，但电流变化率减小，所以在小球中产生的感应电流减小，小球受到的安培力较小，时刻感应电流减小为零，小球受到的安培力为零，所以加速度随线圈中电流的增大而减小，故错误；
、电容器的放电过程中，变化的磁场在空间产生了变化的电场，然后以电磁波的形式传递出去，散失了一部分能量，所以时间内，电容器储存的电能没有全部转化为小球的动能，故错误；
、过程，线圈中的电流增大，线圈产生的磁场从左向右穿过小球，根据楞次定律知，顺着发射方向看小球中产生的涡流沿逆时针方向，故正确；
、适当增加塑料管的长度，增长后，小球会在电流减小的过程中离开塑料管，当电流减小时，磁场也会减小，通过楞次定律判断可知，此时线圈的作用力向左，阻碍小球运动，所以适当加长塑料管，小球速度不一定会增大，故错误。
故选：。
【点评】本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，解决这类题目的基本思路是对研究对象正确进行受力分析，弄清运动形式，然后依据相应规律分析。
14．（2021•海淀区模拟）降噪耳机越来越受到年轻人的喜爱。某型号降噪耳机工作原理如图所示，降噪过程包括如下几个环节：首先，由安置于耳机内的微型麦克风采集耳朵能听到的环境中的中、低频噪声（比如；接下来，将噪声信号传至降噪电路，降噪电路对环境噪声进行实时分析、运算等处理工作；在降噪电路处理完成后，通过扬声器向外发出与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声；最后，我们的耳朵就会感觉到噪声减弱甚至消失了。对于该降噪耳机的下述说法中，正确的有
A．该耳机正常使用时，降噪电路发出的声波与周围环境的噪声能够完全抵消
B．该耳机正常使用时，该降噪耳机能够消除来自周围环境中所有频率的噪声
C．如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变小，则该耳机降噪效果一定会更好
D．如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则耳机使用者可能会听到更强的噪声
【答案】
【考点】闭合电路欧姆定律的内容和表达式；电磁波的发射和接收
【专题】应用题；定性思想；电磁场理论和电磁波；理解能力
【分析】根据文中的图，结合“通过音频接收器和抗噪芯片来接收和分析外界噪声的频率，并产生与其相反的频率，相互减弱或抵消”可得出结论。
【解答】解：、因周围环境产生的噪声频率在范围之内，而降噪电路只能发出某一种与噪声相位相反、振幅相同的声波来抵消噪声，所以降噪电路发出的声波与周围环境的噪声不能够完全抵消，即不能完全消除来自周围环境中所有频率的噪声，故错误；
、如果降噪电路能处理的噪声频谱宽度变大，则该耳机降噪效果一定会更好，故错误；
、如果降噪电路处理信息的速度大幅度变慢，则在降噪电路处理完成后，通过扬声器可能会向外发出与噪声相位相同、振幅相同的声波来加强噪声，则耳机使用者可能会听到更强的噪声，故正确；
故选：。
【点评】喇叭发出的声波与噪声的声波在对应的周期内振动方向相反，有关噪声问题是声学中常见考点，请同学们平时多与实际生活相结合。
15．（2021•浙江）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到时会引起神经混乱，达到时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为
A． B． C． D．
【答案】
【考点】电磁波的发射和接收；功率的定义、物理意义和计算式的推导
【专题】定量思想；理解能力；功率的计算专题；模型法
【分析】根据单位面积接收的微波功率求出接触的面积，抓住发射的微波为球面波，结合球面面积公式求出球的半径，即有效的攻击距离。
【解答】解：引起神经混乱时，单位面积接收的微波功率达到，则接触面积：
，
因为发射的微波可视为球面波，所以接触面积：，
代入数据解得：；
当心肺功能衰竭时，单位面积接收的微波功率达到，则接触面积：
，
因为发射的微波可视为球面波，所以接触面积：，
代入数据解得：，
则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离分别约为和，故正确，错误。
故选：。
【点评】本题是信息题，通过引起神经混乱和心肺功能衰竭时单位面积接受功率，求出接触面积是解决本题的关键，能够正确建立物理模型，知道球形半径即为有效的攻击距离。
16．（2021•江苏模拟）抗击新冠肺炎疫情的战斗中，中国移动携手“学习强国”推出了武汉实景24小时直播，通过超高清技术向广大用户进行九路信号同时直播武汉城市实况，全方位展现镜头之下的武汉风光，共期武汉“复苏”。 是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。信号一般采用——频段的无线电波，而现行第四代移动通信技术的频段范围是，则
A．信号相比于信号更不容易绕过障碍物，所以通信需要搭建更密集的基站
B．信号比信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C．空间中的信号和信号相遇会产生干涉现象
D．信号是横波，信号是纵波
【答案】
【考点】电磁波的发射、传播和接收；波的干涉和衍射现象
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理能力
【分析】信号的频率较高，则波长较短，故信号更不容易发生明显的衍射现象。任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同。信号和信号的频率不一样，不能发生干涉现象，电磁波均为横波。
【解答】解：、信号的频率较高，则波长较短，因此信号相比于信号不容易绕过障碍物，所以通信需要搭建更密集的基站，故正确；
、任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故错误；
、信号和信号的频率不一样，不能发生干涉现象，故错误；
、电磁波可以发生偏振现象，电磁波都是横波，故错误。
故选：。
【点评】本题考查电磁波的发射传播和接收、传播速度、干涉现象、衍射现象、电磁波是横波。要掌握这些知识点，多记忆。
17．（2021•诸暨市模拟）物理知识在科技生活中有广泛应用，下列说法正确的是
A．全息照片的拍摄是利用光的衍射原理
B．机场安全检查是利用红外线窥视箱内的物品
C．水下的核潜艇利用声呐与岸上的指挥中心保持联络
D．微波炉是利用食物中水分子在微波作用下热运动加剧，温度升高
【答案】
【考点】红外线的热效应和红外线遥控
【专题】学科综合题；定性思想；推理法；光的干涉专题；推理能力
【分析】全息照片的拍摄利用了光的干涉原理。
在车站和机场的安检入口，要用射线对旅客行李进行安全检查，射线有较强的穿透本领。
水下的核潜艇利用声呐来发现目标，利用雷达与岸上指挥中心联系。
根据分子热运动理论分析。
【解答】解：、全息照片的拍摄是利用光的干涉原理，故错误；
、在车站和机场的安检入口，要用射线对旅客行李进行安全检查，射线有较强的穿透本领，故错误；
、水下的核潜艇利用雷达等与岸上的指挥中心保持联络，而在水下利用声呐发现目标，故错误；
、微波炉是利用食物中水分子在微波作用下热运动加剧，温度升高来加热食物的，故正确。
故选：。
【点评】该题考查了全息照相、射线、核潜艇和分子热运动等相关知识，综合性强，难度不大。
18．（2021•天津一模）汽车的自适应巡航功能能够帮助驾驶员减轻疲劳，毫米波雷达是其中一个重要部件。毫米波的波长比短波波长短，比红外线波长长，则
A．这三种电磁波，红外线最容易发生明显的衍射绕过粉尘
B．这三种电磁波在真空中传播，短波的传播速度最小
C．这三种电磁波中毫米波比红外线更容易发生明显衍射绕过粉尘
D．这三种电磁波，短波频率最高
【答案】
【考点】波的干涉现象；电磁波的发射、传播和接收；电磁波谱；红外线的热效应和红外线遥控
【专题】应用题；定性思想；推理法；光的波粒二象性和物质波专题；理解能力
【分析】根据波长的关系判断哪种波更容易发生衍射现象，由判断频率的高低。
【解答】解：、由题干中：“毫米波的波长比短波波长短，比红外线波长长”可知：短波波长最长，红外线波长最短，由波长和障碍物尺寸越接近越容易发生明显的衍射现象，故短波最容易发生明显衍射绕过粉尘，红外线最不容易发生明显衍射绕过粉尘。故错误正确。
、波在真空中传播的速度相同，都是光速，故错误。
、由可知，短波波长最长，故其频率最低，故错误。
故选：。
【点评】本题主要考查光的衍射现象，光的衍射和光的干涉是光是电磁波的实验证明，干涉和衍射要掌握牢固，零碎的知识点该识记的要牢记。
19．（2021•浙江模拟）如图甲所示电路中，把开关扳到1，电源对电容器充电，待充电完毕，把开关扳到2，电容器与带铁芯的线圈组成的振荡电路中产生振荡电流，电流传感器能实时显示流过电容器的电流，电流向下流过传感器的方向为正方向。如图乙所示的1、2、3、4是某同学绘制的四种电流随时间变化的图像。下列说法正确的是
A．扳到1时电流如图线1所示，扳到2时电流如图线4所示
B．扳到1时电流如图线2所示，扳到2时电流如图线3所示
C．换用电动势更大的电源，振荡电流的周期将变大
D．拔出线圈的铁芯，振荡电流的频率将降低
【答案】
【考点】自感现象和自感系数；电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用；电磁振荡
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理能力
【分析】振荡电路中，电容器放电过程是电场能向磁场能转化，电流从正极板流出且逐渐增大；由振荡电路的周期公式分析周期与频率。
【解答】解：、扳到1时电源对电容器充电，电流沿正向，且随电容器电压增大而逐渐减小，图线1符合，扳到2时产生振荡电流，0时刻电流为零，前半个周期电流从电容器上板向上流过传感器，方向为负，图线4符合，正确，错误；
、振荡电流的周期，与充电电压无关，错误；
、振荡电流的频率，拔出线圈的铁芯，线圈自感系数减小，频率将升高，错误。
故选：。
【点评】本题考查电容器的充电、振荡电路。振荡电路的振荡过程从能量转化的角度入手比较容易；振荡电流的周期由振荡电路本身决定，与外部因素无关。
二．多选题（共3小题）
20．（2024•青山湖区校级模拟）图中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置于储罐中，电容可通过开关与电感或电源相连。当开关从拨到时，由电感与电容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电容器的电容减小
B．内电容器放电
C．内回路中磁场能逐渐转化为电场能
D．若电感线圈的自感系数变大，则回路振荡电流的频率将变小
【答案】
【考点】电磁振荡及过程分析；电磁振荡的图像问题；电磁振荡的周期和频率的影响因素
【专题】定性思想；推理法；交流电专题；推理能力
【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，根据振荡周期分析，根据回路的特点分析，据振荡周期公式，可知回路的振荡频率变化。
【解答】解：．根据，储罐内的液面高度降低时减小，电容器的电容减小，故正确；
．时间内，电流减小，磁场减弱，磁场能减小，电场能增大，电容器充电，故错误；
．时间内，电流增大，磁场增强，磁场能增大，电场能减小，回路中电场能逐渐转化为磁场能，故错误；
．根据，若电感线圈的自感系数变大，则回路振荡电流的频率将变小，故正确。
故选：。
【点评】本题考查电磁振荡，学生需掌握振荡电路的基本原理及规律。
21．（2024•台州二模）下列说法正确的是
A．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
B．在振荡电路中，当电流最大时，电容器储存的电场能最小
C．电磁波的波长越长，衍射越明显，有利于电磁波的发射和接收
D．降噪耳机通过发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波来减噪
【答案】
【考点】波的衍射现象实例；电磁振荡及过程分析；波发生稳定干涉的条件
【专题】理解能力；电磁场理论和电磁波；归纳法；定性思想
【分析】物理规律在不同的惯性参考系中的形式是相同的；在振荡电路中，当电流最大时，磁场能最大；电磁波的波长越长，衍射越明显，不利于电磁波的发射和接收；根据波的干涉条件分析。
【解答】解：根据相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是相同的，故错误；
在振荡电路中，当电流最大时，磁场能最大，电容器储存的电场能最小，故正确；
电磁波的波长越长，衍射越明显，不利于电磁波的发射和接收，故错误；
降噪耳机通过发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波来减噪，故正确。
故选：。
【点评】要知道发射电磁波的条件需要满足两个，一个是开放电路，一个是电磁波的频率足够大。
22．（2024•湖南模拟）下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高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，、为波源，该时刻、波源产生的波形分别传到了点和点，已知声波传播的速度为，振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是
A．该超声波悬浮仪是利用干涉原理，且发出的超声波信号频率为
B．两列波叠加稳定后，波源、之间小水珠共有9个悬浮点
C．小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向下
D．要悬浮仪中的节点个数增加，可拔出图乙线圈中的铁芯
【答案】
【考点】机械波的图像问题；电磁振荡及过程分析；波的叠加；波发生稳定干涉的条件；波长、频率和波速的关系
【专题】简谐运动专题；定量思想；推理法；分析综合能力
【分析】根据频率、波速、波长的关系求超声波的频率；判断点是否是加强或减弱点，从而决定小水珠是否浮起；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；根据小水珠悬浮时的受力情况，确定受超声波的压力方向；质点不随波迁移，只在平衡位置附近振动。
【解答】解：．由丙图可知超声波的波长超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为：
代入数据得：，故错误；
．由丙图可知，波源、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、之间某一点坐标为，悬浮点为振动减弱点，满足
为自然数）
解得：、、、、故两列波叠加稳定后，波源、之间小水珠共有9个悬浮点，故正确；
．小水珠受到重力和声波压力，由共点力平衡条件可知，小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向上，故错误；
．拔出图乙线圈中的铁芯，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，故正确。
故选：。
【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。
三．填空题（共1小题）
23．（2024•松江区校级三模）为了测量储罐中不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的平行板电容器置于储罐中，先将开关与相连，稳定后再将开关拨到，此时可测出由电感与电容构成的回路中产生的振荡电流的频率。已知振荡电流的频率随电感、电容的增大而减小，若储罐内的液面高度降低，测得的回路振荡电流的频率将 （选填：增大；减小）不计电磁辐射损失，振荡回路的总能量将 （选填：增大；减小）。
【答案】，。
【考点】电磁振荡及过程分析
【专题】归纳法；定性思想；电磁场理论和电磁波；理解能力
【分析】不导电的液面降低，介电常数减小，根据电容器的电容决定式分析电容的变化，进而根据振荡电路的频率公式判断频率的变化；在振荡电流的变化过程中有电能不断的转化为内能。
【解答】解：若储罐内的液面高度降低，相当于电容器两板间的电介质减少，介电常数减小，根据可知，电容器的电容减小，根据可知，振荡电路的频率增大。在电流不断变化的过程中，导线有电阻，会有电能转化为内能，所以振荡回路的总能量减小。
故答案为：，。
【点评】熟练掌握电容器电容的决定式和振荡电路的频率公式是解题的基础。
四．解答题（共2小题）
24．（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 （选择：．是、．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：．具有、．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 。
．陶瓷餐具
．玻璃餐具
．常规塑料餐具
．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：．向左、．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 （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 。
【答案】（1）磁控管、；
（2），；
（3）
（4）、2；
（5）0.12、。
【考点】电场强度与电场力的关系和计算；电磁波与信息化社会
【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。
、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，故正确；
、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，故正确；
、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，故错误；
、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，输出功率，额定电压，额定电流
根据，代入数据计算可得该微波炉波长为；
电功率为，
加热食品一分钟，消耗的电能；
故答案为：
（1）磁控管、；
（2），；
（3）
（4）、2；
（5）0.12、。
【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。
25．（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和图像是 。
（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之后的振荡电流的部分图像，如图乙，根据图像中、点坐标可知，振荡电路的周期 （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，则振荡电路的频率将 （填“增大”、“减小”或“不变” 。
③已知电源电动势，测得充电过程图像的面积为，以及振荡电路的周期，可以得到电感线圈的电感表达式 。（用测得的已知量表示）
【答案】（1）；（2）0.0092；不变；。
【考点】电磁振荡及过程分析
【专题】定量思想；实验能力；实验分析法；实验题；实验探究题；电磁场理论和电磁波
【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）、第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过放电，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，电容器通过放电时，电流从下向上流过传感器，即为负，故错误，正确；
、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，故错误，正确。
故选：。
（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，则振荡电路的周期不变，则频率也不变。
充电过程图像的面积为，则有：
可得：
振荡周期为：
联立可得：。
故答案为：（1）；（2）0.0092；不变；。
【点评】本题考查观察电容器的充放电实验，涉及振荡回路知识，熟悉实验原理是解题的关键。
考点卡片
1．功率的定义、物理意义和计算式的推导
【知识点的认识】
1.义：功与完成这些功所用时间的比值．
2.理意义：描述做功的快慢。
3.质：功是标量。
4.计算公式
（1）定义式：P＝，P为时间t内的平均功率．
（2）机械功的表达式：P＝Fvcsα（α为F与v的夹角）
①v为平均速度，则P为平均功率．
②v为瞬时速度，则P为瞬时功率．
推导：如果物体的受力F与运动方向的夹角为α，从计时开始到时刻t这段时间内，发生的位移是l，则力在这段时间所做的功
W＝Flcsα
因此有
P＝＝csα
由于位移l是从开始计时到时刻t这段时间内发生的，所以是物体在这段时间内的平均速度v，于是上式就可以写成
P＝Fvcsα
可见，力对物体做功的功率等于沿运动方向的分力与物体速度的乘积。
通常情况下，力与位移的方向一致，即F与v的夹角一致时，csα＝1，上式可以写成P＝Fv。
从以上推导过程来看，P＝Fv中的速度v是物体在恒力F作用下的平均速度，所以这里的功率P是指从计时开始到时刻t的平均功率。如果时间间隔非常小，上述平均速度就可以看作瞬时速度，这个关系式也就可以反映瞬时速度与瞬时功率的关系。
5.额定功率：机械正常工作时输出的最大功率．
6.实际功率：机械实际工作时输出的功率．要求不大于额定功率．
【命题方向】
下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A、功率大的机械，做功一定多
B、做功多的机械，效率一定高
C、做功快的机械，功率一定大
D、效率高的机械，功率一定大
分析：根据P＝知，做功多．功率不一定大，根据η＝，判断效率与什么有关．
解答：A、根据P＝知，功率大，做功不一定多。故A错误。
BD、根据η＝，知做功多，效率不一定高，效率高，功率不一定大。故B、D错误。
C、功率是反映做功快慢的物理量，做功快，功率一定大。故C正确。
故选：C。
点评：解决本题的关键知道功率反映做功快慢的物理量，功率大，做功不一定多．做功多，效率不一定高．
【解题思路点拨】
1.功率是反映做功快慢的物理量，与功的多少没有直接关系。
2.功率的定义式P＝适用于任何做功的情况。
2．波长、频率和波速的关系
【知识点的认识】
描述机械波的物理量
（1）波长λ：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相同的质点间的距离叫波长．
在横波中，两个相邻波峰（或波谷）间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻密部（或疏部）间的距离等于波长．
（2）频率f：波的频率由波源决定，无论在什么介质中传播，波的频率都不变．
（3）波速v：单位时间内振动向外传播的距离．波速的大小由介质决定．
（4）波速与波长和频率的关系：v＝λf．
【命题方向】
常考题型：
如图所示是一列简谐波在t＝0时的波形图象，波速为v＝10m/s，此时波恰好传到I点，下列说法中正确的是（ ）
A．此列波的周期为T＝0.4s
B．质点B、F在振动过程中位移总是相等
C．质点I的起振方向沿y轴负方向
D．当t＝5.1s时，x＝10m的质点处于平衡位置处
E．质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同
【分析】由波形图可以直接得出波的波长，根据v＝求解周期，根据波形图来确定I处的起振方向，当质点间的距离为波长的整数倍时，振动情况完全相同，当质点间的距离为半波长的奇数倍时，振动情况相反．
解：A、由波形图可知，波长λ＝4m，则T＝，故A正确；
B、质点B、F之间的距离正好是一个波长，振动情况完全相同，所以质点B、F在振动过程中位移总是相等，故B正确；
C、由图可知，I刚开始振动时的方向沿y轴负方向，故C正确；
D、波传到x＝l0m的质点的时间t′＝，t＝5.1s时，x＝l0m的质点已经振动4.1s＝10T，所以此时处于波谷处，故D错误；
E、质点A、C间的距离为半个波长，振动情况相反，所以位移的方向不同，故D错误；
故选：ABC
【点评】本题考察了根据波动图象得出振动图象是一重点知识，其关键是理解振动和波动的区别．
【解题方法点拨】
牢记机械振动的有关公式，熟练的进行公式之间的转化与计算。
3．机械波的图像问题
【知识点的认识】
横波的图象
如图所示为一横波的图象。纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，横坐标表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置。它反映了在波传播的过程中，某一时刻介质中各质点的位移在空间的分布。简谐波的图象为正弦（或余弦）曲线。
【命题方向】
（1）第一类常考题型：波的图象的理解与应用
如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，则 B
A．1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动
B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向
C．Q处的质点此时正在波峰位置
D．Q处的质点此时运动到P处。
分析：由题意利用平移法可知Q点的状态传到P点时的波形图，由波形图可判断各点的振动情况。
解：当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，Q点在t＝0时的波沿也向左传到P点，所以x＝0cm处质点在波谷，x＝2cm处质元在波峰，则1cm＜x＜2cm向y轴的正方向运动，2cm＜x＜3cm向y轴的负方向运动，A错误；
Q点振动四分之三周期后到达波谷加速度沿y轴的正方向最大，质点不能平移，B正确，C D错误。
故选B。
点评：本题画波形是关键，只要画出新的波形各点的振动即可明确！
第二类常考题型：波的传播方向与质点的振动方向的判断
一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．这列波的振幅为4cm
B．这列波的周期为1s
C．此时x＝4m处质点沿y轴负方向运动
D．此时x＝4m处质点的加速度为0
分析：由波的图象读出振幅和波长，由波速公式v＝算出周期。由波的传播方向判断质点的振动方向，根据质点的位置分析质点的加速度。
解：A、振幅等于y的最大值，故这列波的振幅为A＝2cm。故A错误。
B、由图知，波长λ＝8m，由波速公式v＝，得周期T＝＝s＝2s。故B错误。
C、简谐机械横波沿x轴正方向传播，由波形平移法得知，此时x＝4m处质点沿y轴正方向运动。故C错误。
D、此时x＝4m处质点沿处于平衡位置，加速度为零。故D正确。
故选：D。
点评：根据波的图象读出振幅、波长、速度方向及大小变化情况，加速度方向及大小变化情况等，是应具备的基本能力。
【解题方法点拨】
波的图象的理解与应用
1．波的图象反映了在某时刻介质中的质点离开平衡位置的位移情况，图象的横轴表示各质点的平衡位置，纵轴表示该时刻各质点的位移，如图：
图象的应用：
（1）直接读取振幅A和波长λ，以及该时刻各质点的位移。
（2）确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小。
（3）结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向。
2．在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ时（n＝1，2，3…），它们的振动步调总相同；当两质点平衡位置间的距离为（2n+1）（n＝0，1，2，3…）时，它们的振动步调总相反。
3．波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。
波的传播方向与质点的振动方向的判断方法
4．波的衍射的概念及产生明显衍射的条件
【知识点的认识】
1.定义：波绕过障碍物继续传播的现象。
2.实验及现象：
（1）实验器材：在水槽里放两块挡板，中间留个狭缝。
（2）现象：
①狭缝宽度比波长大得多时，波的传播如同光沿直线传播一样，挡板后面产生一个阴影区。
②狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时，波绕到挡板后面继续传播。
③当狭缝宽度一定时，波长与狭缝相差不多时，有明显的衍射现象，随着波长的减小，衍射现象变得越来越不明显。
3.发生明显衍射的条件：
缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，，或者比波长更小。
4.一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。
5.对衍射现象的理解：
（1）关于衍射的条件
应该说衍射是没有条件的，衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射。衍射只有“明显”与“不明显”之分，障碍物或小孔的尺寸跟波长差不多，或比波长小是产生明显衍射的条件。
（2）波的衍射实质分析
波传到小孔（或障碍物）时，小孔（或障碍物）仿佛是一个新波源，由它发出的与原来同频率的波在小孔（或障碍物）后传播，就偏离了直线方向。波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。
（3）衍射现象与观察的矛盾
当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到。
【命题方向】
关于波的衍射，下列说法正确的是（ ）
A.衍射是机械波特有的现象
B.对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显
C.只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象
D.声波容易发生明显的衍射现象是由于声波的波长较长
分析：衍射是波的特有的现象；对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显；横波和纵波都能发生衍射现象；波长越长，越容易发生明显衍射现象。
解答：A、衍射是波特有的现象，不是机械波特有的现象，电磁波等其他波也能发生衍射现象，故A错误；
B、根据发生明显衍射现象的条件可知：对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显，故B错误；
C、横波能发生衍射现象，纵波也能发生衍射现象，如声波是纵波，能发生衍射现象，故C错误；
D、声波容易发生明显衍射现象是由于声波波长较长，故D正确。
故选：D。
点评：本题考查波的衍射，要牢记所有的波都能发生衍射现象，只是有明显不明显的区别，知道孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小是发生明显衍射的条件，不是发生衍射现象的条件。
【解题思路点拨】
1.波的衍射是不需要条件的，但要发生明显的衍射必须满足一定的条件。
2.波长相对小孔（或障碍物）尺寸越长，衍射现象越明显。
5．波的叠加
【知识点的认识】
1.波的叠加原理：几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和．
2.波在叠加时的特点：
①位移是几列波分别产生位移的矢量和。
②各列波独立传播。
③两列同相波叠加，振动加强，振幅增大。（如图1所示）
④两列反相波叠加，振动减弱，振幅减小。（如图2所示）
【命题方向】
常考题型：
如图所示，实线与虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷．此刻M是波峰与波峰相遇点，下列说法中正确的是（ ）
A．该时刻质点O正处于平衡位置
B．P、N两质点始终处在平衡位置
C．随着时间的推移，质点M将向O点处移动
D．从该时刻起，经过二分之一周期，质点M到达平衡位置
【分析】由图知M、O都处于振动加强点，在波的传播过程中，质点不会向前移动．
解：由图知O点是波谷和波谷叠加，是振动加强点，A错误；
P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，B正确；
振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，C错误；
从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，D错误；
故选B
【点评】介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰．在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和．
【解题思路点拨】
波的独立性原理：两列波相遇后，每列波仍像相遇前一样，保持各自原来的波形，继续向前传播。
6．波发生稳定干涉的条件
【知识点的认识】
波的干涉：
（1）产生稳定干涉的条件：频率相同的两列同性质的波相遇．
（2）现象：两列波相遇时，某些区域振动总是加强，某些区域振动总是减弱，且加强区和减弱区互相间隔．
（3）对两个完全相同的波源产生的干涉来说，凡到两波源的路程差为一个波长整数倍时，振动加强；凡到两波源的路程差为半个波长的奇数倍时，振动减弱．
【命题方向】
两列水波发生干涉，在某时刻，M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，P点的位移为零，Q点是波谷与波峰相遇处，则（ ）
A.M、N两点振动一定最强，P、Q两点振动一定最弱
B.M点振动最强，N、Q振动最弱，P点可能最强也可能最弱
C.M、N点振动最强，Q振动最弱，P点可能最强也可能最弱
D.四个点都可能是振动加强点
分析：两列波相遇时振动情况相同时振动加强，振动情况相反时振动减弱．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．
解答：A、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故A错误；
B、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故B错误；
C、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故C正确；
D、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故D错误；
故选：C。
点评：波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰．例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零
【解题方法点拨】
一、波的干涉与波的衍射的比较
特别提示
1．波的干涉和衍射现象都是波特有的现象，可以帮助我们区别波动和其他运动形式．
2．任何波都能发生衍射现象，区别在于现象是否明显．
3．只有符合干涉条件的两列波相遇时才能产生干涉现象．
二、波的干涉中振动加强点和减弱点的判断
某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差△r．
（1）当两波源振动步调一致时
若△r＝nλ（n＝0，1，2，…），则振动加强；
若△r＝（2n+1）（n＝0，1，2，…），则振动减弱．
（2）当两波源振动步调相反时
若△r＝（2n+1）（n＝0，1，2，…），则振动加强；
若△r＝nλ（n＝0，1，2，…），则振动减弱．
2．波的衍射现象是指波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．
7．电场强度与电场力的关系和计算
【知识点的认识】
根据电场强度的定义式E＝可以得到电场强度与电场力的关系为
F＝qE。
【命题方向】
如图，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝BC，在A处固定一电荷量为+Q的点电荷。当在C处放一电荷量为q的点电荷时，它所受到的电场力大小为F，移去C处电荷，在B处放电荷量为2q的点电荷，其所受电场力大小为（ ）
A、4F B、8F C、 D、
分析：首先确定电荷量为2q的点电荷在B处所受的电场力方向与F方向的关系，再根据库仑定律得到F与AB的关系，即可求出2q的点电荷所受电场力。
解答：根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析可知电荷量为2q的点电荷在B处所受的电场力方向与F方向相同；
设AB＝r，则有BC＝r。
则有：F＝k
故电荷量为2q的点电荷在B处所受电场力为：FB＝k＝8F，故B正确，ACD错误。
故选：B。
点评：本题关键是根据库仑定律研究两电荷在两点所受的电场力大小和方向关系，注意B、C两点的电场强度方向相同。
【解题方法点拨】
既可以利用E＝计算某一点的电场强度也可以利用它的变形F＝qE求解电荷在某一点受到的电场力。
8．闭合电路欧姆定律的内容和表达式
【知识点的认识】
1.内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比跟内、外电路的电阻之和成反比。
2.表达式：I＝，E表示电动势，I表示干路总电流，R表示外电路总电阻，r表示内阻。
3.闭合电路中的电压关系：闭合电路中电源电动势等于内、外电路电势降落之和E＝U外+U内。
4.由E＝U外+U内可以得到闭合电路欧姆定律的另一个变形U外＝E﹣Ir。
【命题方向】
在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是（ ）
A、如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B、如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小
C、如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小
D、如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量
分析：闭合电路里，电源的电动势等于内电压与外电压之和．外电压变化时，内电压也随之变化，但电源的电动势不变．
解答：A、如外电压增大，则内电压减小，电源电动势保持不变。故A错误。
B、如外电压减小，内电阻不变，内电压将增大，电源电动势保持不变。故B错误。
C、如外电压不变，则内电压也不变。故C错误。
D、根据闭合电路欧姆定律得到，电源的电动势等于内电压与外电压之和，如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势保持恒量。故D正确。
故选：D。
点评：本题要抓住电源的电动势是表征电源的本身特性的物理量，与外电压无关．
【解题思路点拨】
闭合电路的几个关系式的对比
9．楞次定律及其应用
【知识点的认识】
1.楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.适用范围：所有电磁感应现象。
3.实质：楞次定律是能量守恒的体现，感应电流的方向是能量守恒定律的必然结果。
4.应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：
①确定研究对象，即明确要判断的是哪个闭合电路中产生的感应电流。
②确定研究对象所处的磁场的方向及其分布情况。
③确定穿过闭合电路的磁通量的变化情况。
④根据楞次定律，判断闭合电路中感应电流的磁场方向。
⑤根据安培定则（即右手螺旋定则）判断感应电流的方向。
【命题方向】
某磁场的磁感线如图所示，有铜线圈自图示A处落到B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中感应电流的方向是（ ）
A、始终顺时针
B、始终逆时针
C、先顺时针再逆时针
D、先逆时针再顺时针
分析：楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．根据楞次定律判断感应电流的方向．
在下落过程中，根据磁场强弱判断穿过线圈的磁通量的变化，再去判断感应电流的方向．
解答：在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，
A处落到C处，穿过线圈的磁通量增大，产生感应电流磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针。
C处落到B处，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针。
故选：C。
点评：解决本题的关键掌握楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
【解题方法点拨】
1．楞次定律中“阻碍”的含义。
2．楞次定律的推广
对楞次定律中“阻碍”含义的推广：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因。
（1）阻碍原磁通量的变化﹣﹣“增反减同”；
（2）阻碍相对运动﹣﹣“来拒去留”；
（3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势﹣﹣“增缩减扩”；
（4）阻碍原电流的变化（自感现象）﹣﹣“增反减同”。
3．相互联系
（1）应用楞次定律，必然要用到安培定则；
（2）感应电流受到的安培力，有时可以先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时可以直接应用楞次定律的推论确定。
10．法拉第电磁感应定律的内容和表达式
【知识点的认识】
法拉第电磁感应定律
（1）内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
（2）公式：E＝n．
【命题方向】
下列几种说法中正确的是（ ）
A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B、线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
C、线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大
D、线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大
分析：本题考查法拉第电磁感应定律的内容，明确电动势与磁通量的变化快慢有关．
解答：根据法拉第电磁感应定律，线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大；
故选：D。
点评：本题要求学生能够区分磁通量、磁通量的变化量及磁通量的变化率，能正确掌握法拉第电磁感应定律的内容．
【解题方法点拨】
1．对法拉第电磁感应定律的理解
2．计算感应电动势的公式有两个：一个是E＝n，一个是E＝Blvsinθ，计算时要能正确选用公式，一般求平均电动势选用E＝n，求瞬时电动势选用E＝Blvsinθ．
3．电磁感应现象中通过导体横截面的电量的计算：由q＝I•△t，I＝，E＝n，可导出电荷量q＝n．
11．自感现象与自感系数
【知识点的认识】
一、自感
1．概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做 自感电动势．
2．表达式：E＝L．
3．自感系数L
（1）相关因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．
（2）单位：亨利（H，1mH＝10﹣3H，1μH＝10﹣6H）．
4．自感电动势的方向：由楞次定律可知，自感电动势总是阻碍原来导体中电流的变化．当回路中的电流增加时，自感电动势和原来电流的方向相反；当回路中的电流减小时，自感电动势和原来电流的方向相同．自感对电路中的电流变化有阻碍作用，使电流不能突变．
【命题方向】
下列说法正确的是（ ）
当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势
当线圈中电流反向时．线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反
当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反
根据产生自感电动势的条件和楞次定律分析有无自感电动势产生及自感电动势的方向．
解：A、由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，故A正确；
B、根据楞次定律可知，当线圈中电流反向时，相当于电流减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，故B错误；
C、当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，故C正确；
D、当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，故D错误。
故选：AC。
点评：自感现象是特殊的电磁感应现象，遵循电磁感应现象的普遍规律，即楞次定律和法拉第电磁感应定律．
【解题方法点拨】
对自感电动势的理解：
1.产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在线圈上产生感应电动势。
2.自感电动势的方向：当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反；当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同（即增反减同）。
3.自感电动势的作用：总是阻碍原电流的变化，但原电流仍在变化，只是原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化的作用
12．电感、电容和电阻对电路的影响对比
【知识点的认识】
1、电感器对交变电流的阻碍作用
（1）电感器对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用感抗来表示．影响电感器对交变电流阻碍作用大小的因素：线圈的自感系数和交流电的频率．线圈的自感系数越大、交流电的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用越大．即线圈的感抗就越大．
（2）电感器在电路中的作用：通直流，阻交流；通低频，阻高频．
“通直流，阻交流”这是对两种不同类型的电流而言的，因为（恒定）直流电的电流不变化，不能引起自感现象，交流电的电流时刻改变，必有自感电动势产生来阻碍电流的变化．“通低频，阻高频”这是对不同频率的交流而言的，因为交变电流的频率越高，电流变化越快，自感作用越强，感抗也就越大．
（3）电感器的应用
扼流圈：扼流圈是利用电感阻碍交变电流的作用制成的电感线圈．分低频扼流圈和高频扼流圈两类：
低频扼流圈
构造：线圈绕在铁芯上，匝数多，自感系数大，电阻较小
作用：通直流，阻交流
高频扼流圈
构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少，自感系数小（铁芯易磁化使自感系数增大，铁氧体不易磁化，自感系数很小）
作用：通低频，阻高频
2、电容器对交变电流的阻碍作用
（1）电容器对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小用容抗来表示．影响电容器对交变电流阻碍作用大小的因素有电容器的电容与交流电的频率，电容器的电容越大、交流电的频率越高，电容器对交变电流的阻碍作用越小．即线圈的容抗就越大．
（2）电容器在电路中的作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频．
信号和交流信号，如图1所示，该电路中的电容就起到“隔直流，通交流”的作用，其电容器叫耦合（或隔直）电容器．在电子技术中，从某一装置输出的电流常常既有高频成分，又有低频成分，若在下一级电路的输入端并联一个电容器，就可只把低频成分的交流信号输送到下一级装置，如图2所示，具有这种“通高频，阻低频”用途的电容器叫高频旁路电容器．
【命题方向】
如图所示，当交流电源的电压为220V，频率为50Hz时，三只灯泡，L1、L2、L3亮度相同。若保持交流电源的电压不变，只将其频率变为100Hz，则（ ）
A、L1、L2、L3的亮度都比原来亮
B、只有L1的亮度比原来亮
C、只有L2的亮度比原来亮
D、只有L3的亮度比原来亮
分析：三个支路电压相同，当交流电频率变化时，会影响电感的感抗和电容的容抗，从而影响流过电感和电容的电流。
解答：三个三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过L1的电流变大，流过L2的电流变小，流过L3的电流不变。故A、C、D错误，B正确。
故选：B。
点评：解决本题的关键知道电感和电容对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关。记住感抗和容抗的两个公式可以帮助定性分析。XL＝2πLf，XC＝。
【解题思路点拨】
1、为什么电感器对交变电流有阻碍作用？
将交变电流通入电感线圈，由于线圈中的电流大小和方向都时刻变化，根据电磁感应原理，电感线圈中必产生自感电动势，以阻碍电流的变化，因此交流电路的电感线圈对交变电流有阻碍作用．
2、为什么电容器对交变电流有阻碍作用？
当电源电压推动电路中形成电流的自由电荷向某一方向做定向移动的时候，电容器两极板上积累的电荷要反抗自由电荷向这个方向做定向移动，因此交流电路的电容对交变电流有阻碍作用．
3、电阻、电感器、电容器对交变电流阻碍作用的区别与联系
13．电磁振荡及过程分析
【知识点的认识】
1.振荡电流与振荡电路
大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流，产生振荡电流的电路叫作振荡电路。
由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
2.电路图如下：
3.电磁振荡过程
在开关掷向线圈一侧的瞬间，也就是电容器刚要放电的瞬间（图a），电路里没有电流，电容器两极板上的电荷最多。
电容器开始放电后，由于线圈的自感作用，放电电流不能立刻达到最大值，而是由0逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐减少。到放电完毕时（图b），放电电流达到最大值，电容器极板上没有电荷。
电容器放电完毕时，由于线圈的自感作用，电流并不会立即减小为0，而要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小。由于电流继续流动，电容器充电，电容器两极板带上与原来相反的电荷，并且电荷逐渐增多。充电完毕的瞬间，电流减小为0，电容器极板上的电荷最多（图c ）。
此后电容器再放电（图d）、再充电（图e）。这样不断地充电和放电，电路中就出现了大小、方向都在变化的电流，即出现了振荡电流。
在整个过程中，电路中的电流i电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在周期性地变化着。这种现象就是电磁振荡。
4.电磁振动中的能量变化
从能量的观点来看，电容器刚要放电时，电容器里的电场最强，电路里的能量全部储存在电容器的电场中；电容器开始放电后，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为磁场能；在放电完毕的瞬间，电场能全部转化为磁场能；之后，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能；到反方向充电完毕的瞬间，磁场能全部转化为电场能。所以，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。
如果没有能量损失，振荡可以永远持续下去，振荡电流的振幅保持不变。但是，任何电路都有电阻，电路中总会有一部分能量会转化为内能。另外，还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去。这样，振荡电路中的能量就会逐渐减少，振荡电流的振幅也就逐渐减小，直到最后停止振荡。
如果能够适时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡（下图）。实际电路中由电源通过电子器件为LC电路补充能量。
【命题方向】
LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法错误的是（ ）
A、若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电
B、若电容器正在放电。则电容器上极板带负电
C、若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大
D、若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大
分析：图为LC振荡电路，当电容器充电后与线圈相连，电容器要放电，线圈对电流有阻碍作用，使得Q渐渐减少，而B慢慢增加，所以电场能转化为磁场能。
解答：A、若磁场正在减弱，由楞次定律可得线圈上端为正极，则电容器上极带正电。故A正确，但不选；
B、若电容器正在放电。由安培定则可得电容器上极带负电。故B正确，但不选；
C、若电容器上极板带正电，则线圈中电流应该减小，才能有如图所示的磁感线，故C错误；
D、若电容器正在放电，则线圈自感作用，阻碍电流的增大，故D正确，但不选；
故选：C。
点评：穿过线圈磁通量变化，从中产生感应电动势，相当于电源接着电容器。振荡电路产生的振荡电流频率平方与线圈L及电容器C成反比。
【解题思路点拨】
电磁振荡过程中，电荷量q、电场强度E、电流i、磁感应强度B及能量的对应关系为
14．电磁振荡的图像问题
【知识点的认识】
用图像对应分析电路中的电流与电荷量的变化如下图：
【命题方向】
如图所示为LC振荡电路中电容器极板上的电量q随时间t变化的图象，由图可知（ ）
A、t1时刻，电路中的磁场能最小
B、从t1到t2电路中的电流值不断减小
C、从t2到t3电容器不断充电
D、在t4时刻，电容器的电场能最小
分析：电路中由L与C构成的振荡电路，在电容器充放电过程就是电场能与磁场能相化过程。q体现电场能，i体现磁场能。
解答：A、在t1时刻，电路中的q最大，说明还没放电，所以电路中无电流，则磁场能最小。故A正确；
B、在t1到t2时刻电路中的q不断减小，说明电容器在不断放电，由于线圈作用，电路中的电流在不断增加。故B不正确；
C、在t2到t3时刻电路中的q不断增加，说明电容器在不断充电，故C正确；
D、在t4时刻电路中的q等于0，说明电容器放电完毕，则电场能最小，故D正确；
故选：ACD。
点评：电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用。
【解题思路点拨】
电磁振荡过程中，电荷量q、电场强度E、电流i、磁感应强度B及能量的对应关系为
15．电磁振荡的周期和频率的影响因素
【知识点的认识】
电磁振荡的周期和频率
1.定义：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期。
2.周期的倒数叫作频率，数值等于单位时间内完成的周期性变化的次数。
LC电路的周期T与电感L、电容C的关系是T＝2π
由于周期跟频率互为倒数，即f＝，所以
f＝
式中的周期T、频率f、电感L、电容C的单位分别是秒（ s ）、赫兹（Hz）、亨利（H）、法拉（F ）。
3.固有周期和固有频率
振荡电路中发生电磁振荡时，如果没有能量损失，也不受其他外界条件的影响，这时电磁振荡的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。
4.由周期公式或频率公式可知，改变电容器的电容或电感器的电感，振荡电路的周期和频率就会随着改变。
【命题方向】
题为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示．当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生的周期T＝2π的振荡电流．当罐中液面上升时（ ）
A、电容器的电容减小
B、电容器的电容增大
C、LC回路的振荡频率减小
D、LC回路的振荡频率增大
分析：两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，故电容器的电容C的大小与液体的高度有关（电介质）：高度越高，相当于插入的电介质越多，电容越大．之后根据，即可得出LC回路的振荡频率变化．
解答：AB：两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质，当液体的高度升高，相当于插入的电介质越多，电容越大。故A错误，B正确；
CD：根据，电容C增大时，振荡的周期T增大，由可以判定，LC回路的振荡频率f减小。故C正确，D错误。
故选：BC。
点评：本题要注意两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质，液体的高度越高，相当于插入的电介质越多，电容越大．属于简单题．
【解题思路点拨】
1.LC电路的周期和频率由电路本身的性质（L、C的值）决定，与电源的电动势、电容器的电荷量的多少、电流大小无关。
2.LC回路中的电流i、线圈中的磁感应强度B、电容器极板间的电场强度E的变化周期等于LC回路的振荡周期，即T＝2π。
16．电磁波的特点和性质（自身属性）
【知识点的认识】
电磁波的性质：
1.在电磁波中，电场强度E和磁感应强度B这两个物理量随时间和空间做周期性变化，电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直。
2.电磁波不需要任何介质，在真空中也能传播。
3.电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦预言了光是电磁波。
4.电磁波具有波的共性，满足v＝λf的关系。能发生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效应等现象。
5.电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，因而电磁波的发射过程就是辐射能量的过程，传播过程就是能量传播的过程。能量是电磁场的物质性最有说服力的证据之一。
【命题方向】
麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在后，德国物理学家赫兹通过实验证实了他的预言．下列关于电磁波的叙述中，正确的是（ ）
A、电磁波就是电场和磁场
B、电磁波的传播也是电磁能的传播
C、电磁波的传播需要介质
D、电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/s
分析：电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．电磁波在真空中传播的速度等于光速，与频率无关．电磁波本身就是一种物质．
解答：A、电磁波是变化电磁场产生的，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场又产生变化的磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，故A错误；
B、电磁波的传播，也是电磁能的传播，故B正确；
C、电磁波能在真空中传播，而机械波依赖于媒质传播，故C错误；
D、电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，故D错误。
故选：B。
点评：知道电磁波的产生、传播特点等是解决该题的关键，同时注意这里的变化必须是非均匀变化．
【解题思路点拨】
1.电磁波在空间的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度c.
2.电磁波的电场强度E与磁感应强度B相互垂直.
3.电磁波是一种横波。
17．电磁波的发射和接收
【知识点的认识】
电磁波的发射、传播和接收
1．发射电磁波的条件
（1）要有足够高的振荡频率；
（2）电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间．
2．调制：有调幅和调频两种方式．
3．无线电波的接收
（1）当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象．
（2）使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐．
（3）从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程，叫做检波．检波是调制的逆过程，也叫做解调．
【命题方向】
常考题型：
下列说法中，正确的是（ ）
A．电磁波不能在真空中传播
B．无线电通信是利用电磁波传输信号的
C．电磁波在真空中的传播速度与频率无关
D．无线电广播与无线电视传播信号的原理毫无相似之处
【分析】电磁波的传播不需要介质，无线电广播与无线电视传播信号的原理相似．
解：A、电磁波的传播不需要介质，在真空中可以传播．故A错误．
B、无线电通信是利用电磁波传输信号．故B正确．
C、电磁波在真空中的传播速度相同，与频率无关．故C正确．
D、无线电广播与无线电视传播信号的原理相似．故D错误．
故选BC．
【点评】解决本题的关键知道电磁波的特点，以及电磁波的应用．
【解题思路点拨】
1.需要传送的电信号必须经过调制才能向外发射，常用的调制方式有调频和调幅两种。
2.电磁波的调制
3.无线电波的接收方法
（1）利用调谐电路产生电谐振，使接收电路的感应电流最强。
（2）通过解调把接收电路中的有用信号分离出来。
2．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。
18．电磁波的波长、频率和波速的关系
【知识点的认识】
电磁波
（1）形成：电磁场由近及远地传播形成电磁波．
（2）特点
①电磁波是横波，在空间传播不需要介质．
②真空中电磁波的速度为3.0×108m/s．
③电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积，即v＝λf．
④不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小．
【命题方向】
有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是（ ）
A．频率越大，传播速度越大
B．频率不同，传播速度相同
C．频率越大，其波长越大
D．频率不同，传播速度也不同
【分析】电磁波是由于电流的迅速变化而产生的，对于不同频率的电磁波，在真空中的波速与光速相同，且在真空中最快，由公式v＝λf可知，波长与频率成反比，即频率大的电磁波的波长短．
解：电磁波在真空中传播速度是c＝3×108m/s确定不变的，由于c＝fλ，因此波长短的频率高、波长长的频率低．
故选：B．
【点评】本题考查了电磁波的传播及波速、波长与频率之间的关系，属于基础知识的考查，要记住电磁波的波速一定，电磁波的波长和频率互成反比例关系．
【解题思路点拨】
1.电磁波的波长、频率与波速之间的关系为：v＝λf，
2.电磁波的波长、周期与波速之间的关系为：v＝。
19．电磁波谱
【知识点的认识】
电磁波谱
1．电磁波谱：按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．
2．电磁波谱按波长由大到小的排列顺序为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．
3．各种电磁波的特性：红外线热效应显著；紫外线化学、生理作用显著并能产生荧光效应；X射线穿透本领很大；γ射线穿透本领更大．
【命题方向】
电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（ ）
A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线
B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线
C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波
D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线
【分析】电磁波谱按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．
解：按照波长从大到小的顺序依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线．故选A．
【点评】本题考查电磁波谱的相关知识，多背才能解决此题．
【解题方法点拨】
电磁波谱分析及电磁波的应用
20．无线电波的特点和应用
【知识点的认识】
1.技术上把波长大于1 mm（频率低于300 GHz）的电磁波称作无线电波，并按波长（频率）划分为若干波段。不同波段的无线电波的传播特点不一样，发射、接收所用的设备和技术也不尽相同，因此各有不同的用途。无线电波的波段划分如表1所示。
2.无线电波广泛应用于通信、广播及其他信号传输。
①长波：主要用于调幅广播及航海导航。
②中波：主要用于调幅广播及通信。
③短波：主要用于远距离短波通信及调幅广播。
④微波：主要用于调频广播、电视、卫星导航和雷达，微波炉可利用高功率的微波对食物加热。
【命题方向】
下列应用利用了无线电波技术的是（ ）
A、无线电广播
B、移动电话
C、雷达
D、座机之间的通话
分析：电磁波可用于电信、电视、航天外，还可以用于加热．
解答：A、无线电广播是利用电磁波将信息传播出去，故A正确；
B、移动电话是利用电磁波传输信息，故BD正确；
C、雷达是利用电磁波发出信号经反射接收后，从而定位，故C正确；
D、座机电话通信是通过声能与电能相互转换、并利用“电”这个媒介来传输语言的一种通信技术，没有利用电磁波，故D错误。
故选：ABC。
点评：机械波传播需要介质而电磁波的传播不需要介质，用途非常广泛．
【解题思路点拨】
常见电磁波的应用
21．红外线的特点和应用
【知识点的认识】
红外线的波长比无线电波短，比可见光长。所有物体都发射红外线。热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。
红外探测器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射，这是夜视仪器和红外摄影的基础。用灵敏的红外探测器接收远处物体发出的红外线，然后用电子电路对信号进行处理，可以得知被测对象的形状及温度、湿度等参数。这就是红外遥感技术。利用红外遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮。红外遥感技术在军事上的应用也十分重要。人体也在发射红外线，体温越高，发射的红外线越强。根据这个原理制成的红外体温计不与身体接触也可以测量体温。
【命题方向】
人体受到下列哪种射线照射时，可以明显感觉到热（ ）
A、无线电波 B、红外线 C、γ射线 D、X射线
分析：无线电波的作用主要是各种移动通信和无线电广播；红外线的主要作用是热作用；γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制，对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤；X射线具有很高的穿透本领本领，能透过许多对可见光不透明的物质．
解答：A、无线电波的作用主要是各种移动通信和无线电广播，故不会让人明显感到热，故A错误；
B、红外线的主要作用是热作用，故照射到人体上，可以使人明显感觉到热，故B正确；
C、γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤而不会使人明显感觉到热。故C错误；
D、X射线具有很高的穿透本领本领，能透过许多对可见光不透明的物质，故X射线主要用在医学上进行透视和摄片，而没有热作用，故照射到人身上人体不会明显感觉到热。故D错误。
故选：B。
点评：本题考查了无线电波、红外线、X射线和γ射线的主要作用，内容基础，只要熟悉教材即可顺利解决．
【解题思路点拨】
常见电磁波的应用
22．X射线的特点和应用
【知识点的认识】
1.X射线和γ射线是波长比紫外线还短的电磁波。
2.2.X射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官，也可以用来检查金属部件内部的缺陷，也经常被安检时用来探测箱内物品。
【命题方向】
人体的内部器官，也可以用来检查金属部件内部的
A、红外线 B、紫外线 C、X射线 D、γ射线
分析：X射线能够穿透物质，可以来检查人体以及其它物体内部情况。
解答：X射线能够穿透物质，可以来检查物体内部情况，所以机场的安检设备，它能轻而易举地窥见箱内的物品，这种设备工作时利用的电磁波是X射线，不是红外线、紫外线、γ射线。故C正确，A、B、D错误。
故选：C。
点评：考查对X射线特性的理解和识记能力，比较基本，不应丢分。
【解题思路点拨】
常见电磁波的应用
23．γ射线的特点和应用
【知识点的认识】
1.γ射线是波长最短的电磁波。
2.γ射线具有很高的能量，能破坏生命物质，穿透能力很强。
3.常用来摧毁病变的细胞，用来治疗某些癌症；探测金属构件内部的缺陷。
【命题方向】
关于电磁波的应用，下列说法正确的是（ ）
A、γ射线可用于纸币防伪鉴别工作
B、紫外线用于加热和烘干
C、X射线可用于机场检查箱内的物品
D、微波可用于测量钢板厚度
分析：解决本题需掌握：
波长比可见光短的称为紫外线，它的波长从（380～10）×10﹣9米，它有显著的化学效应和荧光效应；
雷达是利用电磁波测定物体位置的无线电设备；发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息；
X射线，它是由原子中的内层电子发射的；
γ射线是波长从10﹣10～10﹣14米的电磁波．这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的，放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出；γ射线的穿透力很强，对生物的破坏力很大．
解答：A、γ射线是原子核发出的，是频率很高的电磁波，它的穿透力很强，在医院里用γ射线来杀死癌细胞，而紫外线能用于纸币防伪鉴别工作，故A错误；
B、紫外线是波长比可见光短的电磁波，它的波长从380×10﹣9～10×10﹣9米，它有显著的化学效应和荧光效应，故B错误；
C、X射线的频率较高，穿透力较强，医学上常用X射线作透视检查，也可用于机场检查箱内的物品，故C正确；
D、微波的波长较长，容易衍射，而频率较低，不能穿透，故D错误；
故选：C。
点评：本题是考查电磁波谱的运用，要熟悉各种电磁波的特点和用途，关键多看书．
【解题思路点拨】
常见电磁波的应用
24．电磁波与信息化社会
【知识点的认识】
1.电磁波与信息的传递
电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输。电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大。
2.电视
在电视的发射端，把景物的光信号转换为电信号的过程叫摄像﹔在电视的接收端，天线接到高频信号以后，经过调谐、解调，，将得到的图像信号送到显像管，还原成图像。
3.雷达
利用无线电波来测定物体位置的设备，利用的是电磁波遇到障碍物发生反射的性质，波长越短，越易于反射。
4.移动电话
将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它相当于一台收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方发送的通信信息。
【命题方向】
下列应用没有利用电磁波技术的是（ ）
A、无线电广播 B、移动电话 C、雷达 D、白炽灯
分析：电磁波可用于电信、电视、航天外，还可以用于加热．
解答：A、无线电广播是利用电磁波将信息传播出去，故A正确，但不选；
B、移动电话是利用电磁波传输信息，故B正确，但不选；
C、雷达是利用电磁波发出信号经反射接收后，从而定位，故C正确，但不选；
D、白炽灯是钨丝因通电后电流做功，产生热量从而发光。故D不正确
故选：D。
点评：电磁波是由变化的电磁场产生的．
【解题思路点拨】
当今社会电磁波与人类的生产生活已经完全融合在一起，成为一个密不可分的整体。
25．光具有波粒二象性
【知识点的认识】
一、光的波粒二象性
1．光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性．
2．光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性．
3．光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．
【命题方向】
关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是（ ）
A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性
B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道
C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的
D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性
分析：一切物质都具有波粒二象性，波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的；它们没有特定的运动轨道．
解答：光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，不是不具有波粒二象性．故D选项是错误，ABC正确；
本题选择错误的，故选：D．
点评：考查波粒二象性基本知识，掌握宏观与微观的区别及分析的思维不同．
【解题方法点拨】
1．对光的波粒二象性的理解
光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：
（1）个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．
（2）频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强．
（3）光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性．
2．德布罗意波假说是光的波粒二象性的一种推广，使之包含了物质粒子，即光子和实物粒子都具有粒子性，又都具有波动性，与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是德布罗意波．
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额定电压额定电流
微波频率输出功率
内腔容积
额定电压额定电流
微波频率输出功率
内腔容积
图象
方法

（1）微平移法：沿波的传播方向将波的图象进行一微小平移，然后由两条波形曲线来判断。
例如：波沿x轴正向传播，t时刻波形曲线如左图中实线所示。将其沿v的方向移动一微小距离△x，获得如左图中虚线所示的图线。可以判定：t时刻质点A振动方向向下，质点B振动方向向上，质点C振动方向向下。

（2）“上、下坡”法：沿着波的传播方向看，上坡的点向下振动，下坡的点向上振动，即“上坡下，下坡上”。
例如：左图中，A点向上振动，B点向下振动，C点向上振动。

（3）同侧法：质点在振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧。如左图所示。
定义
现象
可观察到明显现象的条件
相同点
波的衍射
波可以绕过障碍物继续传播的现象
波能偏离直线而传到直线传播以外的空间
缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长
干涉和衍射是波特有的现象
波的干涉
频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱的现象
振动强弱区域相间分布，加强区减弱区位置
不变
两列波的频率相同
电阻
电感器
电容器
产生的原因
定向移动的自由电荷与不动的离子间的碰撞
由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化
电容器两极板上积累的电荷对向这个方向定向移动的电荷的反抗作用
在电路中的特点
对直流、交流均有阻碍作用
只对变化的电流如交流有阻碍作用
不能通直流，只能通变化的电流．对直流的阻碍作用无限大，对交流的阻碍作用随频率的降低而增大
决定 因素
由导体本身（长短、粗细、材料）决定，与温度有关
由导体本身的自感系数和交流的频率f决定
由电容的大小和交流的频率决定
电能的转化与做功
电流通过电阻做功，电能转化为内能
电能和磁场能往复转化
电流的能与电场能往复转化
过程/项目
电荷量q
电场强度E
电势差U
电场能
电流i
磁感应强度B
磁场能
0～电容器放电
减小
减小
减小
减小
增大
增大
增加
t＝时刻
0
0
0
0
最大
最大
最大
～反向充电
增加
增大
增大
增加
减小
减小
减少
t＝时刻
最大
最大
最大
最大
0
0
0
～反向放电
减少
减小
减小
减少
增大
增大
增加
t＝时刻
0
0
0
0
最大
最大
最大
～T电容器充电
增加
增大
增大
增加
减小
减小
减少
过程/项目
电荷量q
电场强度E
电势差U
电场能
电流i
磁感应强度B
磁场能
0～电容器放电
减小
减小
减小
减小
增大
增大
增加
t＝时刻
0
0
0
0
最大
最大
最大
～反向充电
增加
增大
增大
增加
减小
减小
减少
t＝时刻
最大
最大
最大
最大
0
0
0
～反向放电
减少
减小
减小
减少
增大
增大
增加
t＝时刻
0
0
0
0
最大
最大
最大
～T电容器充电
增加
增大
增大
增加
减小
减小
减少
调制
在电磁波发射技术中，使载波随各种信号面改变的技术
调幅（AM）
使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术
调频（FM）
使高频电磁波的颓率随信号的强弱而变的调制技术
电磁波谱
频率/Hz
真空中波长/m
特性
应用
递变规律
无线
电波
＜3×1011
＞10﹣3
波动性强，
易发生衍射
无线电
技术
红外线
1011～1015
10﹣3～10﹣7
热效应
红外遥感
可见光
1015
10﹣7
引起视觉
照明、摄影
紫外线
1015～1017
10﹣7～10﹣9
化学效应、荧光效应、灭菌消毒
医用消毒、防伪
X射线
1016～1019
10﹣8～10﹣11
贯穿本领强
检查、医用透视
γ射线
＞1019
＜10﹣11
贯穿本领最强
工业探伤、医用治疗
波段
波长/m
频率/MHz
传播方式
主要用途
长波
30 000～3 000
0.01～0.1
地波
广播、导航
中波
3 000～200
0.1～1.5
地波和天波
中短波
200～50
1.5～6
天波
调幅（AM）广播、导航
短波
50～10
6～30
微波
米波（VHF）
10～1
30～300
近似直线传播
调频FM，广播、电视、导航
分米波（UHF）
1～0.1
300～3 000
直线传播
电视、雷达、移动通信、导航、射电天文
厘米波
0.1～0.01
3 000～30 000
毫米波
0.01～0.001
30 000～300 000
电磁波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
λ射线
频率（Hz）
由左向右，频率变化由小到大
真空中波长
由左向右，波长变化由长到短
特性
波动性强
热作用强
感光性强
化学作用，荧光效应
穿透力强
穿透力最强
用途
通讯、广播、导航

加热、遥测、遥感、红外摄像、红外制导
照明、照相等
日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等
检查、探测、透视、治疗
探测、治疗
电磁波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
λ射线
频率（Hz）
由左向右，频率变化由小到大
真空中波长
由左向右，波长变化由长到短
特性
波动性强
热作用强
感光性强
化学作用，荧光效应
穿透力强
穿透力最强
用途
通讯、广播、导航

加热、遥测、遥感、红外摄像、红外制导
照明、照相等
日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等
检查、探测、透视、治疗
探测、治疗
电磁波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
λ射线
频率（Hz）
由左向右，频率变化由小到大
真空中波长
由左向右，波长变化由长到短
特性
波动性强
热作用强
感光性强
化学作用，荧光效应
穿透力强
穿透力最强
用途
通讯、广播、导航

加热、遥测、遥感、红外摄像、红外制导
照明、照相等
日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等
检查、探测、透视、治疗
探测、治疗
电磁波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
λ射线
频率（Hz）
由左向右，频率变化由小到大
真空中波长
由左向右，波长变化由长到短
特性
波动性强
热作用强
感光性强
化学作用，荧光效应
穿透力强
穿透力最强
用途
通讯、广播、导航

加热、遥测、遥感、红外摄像、红外制导
照明、照相等
日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等
检查、探测、透视、治疗
探测、治疗