2025年高考物理押题预测考前冲刺--电磁震荡与电磁波（有解析）
文档属性
| 名称 | 2025年高考物理押题预测考前冲刺--电磁震荡与电磁波（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-18 19:11:18 | ||
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文档简介
2025年高考物理押题预测考前冲刺--电磁震荡与电磁波
一．选择题（共10小题）
1．（2025 南开区二模）在物理学发展的过程中许多科学家做出了重要的贡献。下列说法符合物理史实的是（ ）
A．伽利略将逻辑推理与实验相结合，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
B．麦克斯韦指出光是一种电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
C．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子和其他原子光谱的实验规律
D．贝克勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的
2．（2025 朝阳区校级四模）下列说法中正确的是（ ）
A．同一电荷在电势越高处电势能一定越大
B．某位置的通电导线不受安培力时，该位置的磁感应强度一定为0
C．某位置的点电荷不受电场力时，该位置的电场强度一定为0
D．仅增大LC振荡电路中线圈的自感系数，则该电路电磁振荡的频率增大
3．（2025 杭州二模）以下电路中，能够最有效发射电磁波的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2025 红河州二模）目前，我国5G通信用户已突破10亿户，标志着5G技术的广泛应用。5G网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度B随时间t变化如图所示，则该区域内（ ）
A．能产生电场，能产生电磁波
B．能产生电场，不能产生电磁波
C．不能产生电场，能产生电磁波
D．不能产生电场，不能产生电磁波
5．（2025 江苏模拟）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用．在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电
B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正在增强
D．增大电容器两板距离，LC振荡频率减小
6．（2024 江苏学业考试）使用如图所示的体温枪可以通过非接触的方法感应人体的体温。这种体温枪利用了哪种电磁波工作的（ ）
A．γ射线 B．X射线 C．紫外线 D．红外线
7．（2024 广州三模）如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
B．图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正
C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷
8．（2024 崇明区一模）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化电场
B．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有高频和开放性的特点
C．从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫调制
D．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
9．（2024 黎城县一模）在飞机上不允许使用手机的原因是（ ）
A．使用手机可能引起火灾
B．飞机的电子设备会受到手机电磁信号的干扰
C．会伤害人的眼睛
D．这些场所需要安静
10．（2024 济宁二模）某兴趣小组设计了一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，其原理图如图所示。当探测仪检测到金属物体时，金属物体中的涡流会影响原来的电磁场，探测仪检测到这个变化就会使蜂鸣器发出声响。已知某时刻，该振荡电路的电流方向由a流向b，且电流强度正在增强。下列说法正确的是（ ）
A．该时刻电容器上极板带正电荷
B．该时刻线圈的自感电动势在增大
C．若线圈的自感系数增大，振荡电流的频率降低
D．探测仪靠近金属，并保持相对静止时，金属中不会产生涡流
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 长春四模）利用图（a）装置测量储罐内不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中，电容器可通过开关S与电感线圈或电源相连。当开关从a拨到b时，电路中产生振荡电流，如图（b）所示，下列说法正确的是（ ）
A．振荡电流的有效值为
B．t1～t2内电容器充电
C．t2～t3内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能
D．储罐内液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小
（多选）12．（2025 广州模拟）如图甲是研究电容器充、放电和电磁振荡的电路图。先将开关接到1，待电路稳定后，t＝0时刻将开关接到2或3，利用电流传感器可得到i﹣t图像，下列说法正确的有（ ）
A．将开关接到2，可得到图乙（a）图像
B．将开关接到2，可得到图乙（b）图像
C．将开关接到3，可得到图乙（c）图像
D．将开关接到3，可得到图乙（d）图像
（多选）13．（2025 江门模拟）有关如图四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图1中，U1：U2＝n2：n1
B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，电容器中电场的能量正在增大
D．图4中，真空冶炼炉可以接高电压的交流电流
（多选）14．（2024 镇海区校级模拟）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，P、Q为波源，点M（﹣1.5，0）、点N（0.5，0）分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点
C．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有10个
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数
（多选）15．（2023 平城区校级一模）在如图所示的电路中，将开关S与b端连接，稳定后改为与a端连接，这样在线圈和电容构成的回路中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a端接触的瞬间为t＝0时刻，则（ ）
A．t＝0时，电路中磁场的能量最大
B．时，振荡回路中电流最大，且从a经线圈流向d
C．时，电容器的电荷量最大
D．在到时间段内，电容器充电
三．解答题（共5小题）
16．（2025 宝山区二模）随着国家的发展，我国的军事装备日益增强。
（1）如图为我国成功研发的反隐身先进米波雷达。米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则该无线电波 。
A．频率比可见光的频率低
B．不可能在真空中传播
C．不可能产生反射现象
D．不可能产生衍射现象
（2）如图是我国一架第五代战斗机“歼﹣20”，演习中它正沿斜向上做匀加速直线运动，除了所受的重力以外，它还受到其它力的合力F，如图中F的示意图可能正确的是 。
（3）电磁炮是通过给导轨回路通以很大的电流，使炮弹在安培力作用下沿导轨加速运动，最终以很高的速度将炮弹发射出去。如图为电磁炮的原理示意图，电流方向如图所示。
①若改变图示中的电流方向，则 。
A．磁场方向不变，安培力方向改变
B．磁场方向不变，安培力方向不变
C．磁场方向改变，安培力方向改变
D．磁场方向改变，安培力方向不变
②若电磁炮将一枚质量为25kg的炮弹沿水平导轨从静止加速到2000m/s，不计炮弹受到的阻力，则在这一过程中炮弹所受的安培力的冲量为 N s，安培力所做的功为 J。
（4）如图，在一次空地联合军事演习中，离地面H＝9000m高处的飞机以水平对地速度v1＝800m/s发射一颗导弹，欲轰炸地面目标P，地面拦截系统在某一位置同时竖直向上发射一颗炮弹拦截。不计空气阻力，g取10m/s2。
①这颗起拦截作用的炮弹在竖直向上运动过程中的加速度大小为 m/s2。
②设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若要在炮弹上升过程中实现拦截，则s的取值范围是 。
（5）如图所示，一火炮将质量为 m的炮弹，以斜向上、与水平面成60°角的初速度 v0发射，不计空气阻力对炮弹的影响，在炮弹飞到最高点的过程中重力势能增加了 。若炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为 的一块恰好做自由落体运动，不计质量损失，则爆炸时产生的另一块的速度大小为 。
17．（2025 宝山区二模）手机在现代社会中扮演着重要角色，人们的生活、工作等方面似乎离不开手机。
（1）（多选）目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，如图所示，当手指接触到电容屏时，人体与电容屏就形成一个等效电容，从而实现对手机屏幕的操控。下列物体中能够代替手指可以操控手机屏幕的是 。
（2）手机通过其内部的天线发射电磁波。理论上只要电路中有振荡电流，就能向外辐射电磁波，下面的三个LC电路中，最能有效地将电磁波发射出去的是 。
（3）国产某5G手机的电池容量为4500mAh，待机时的电流为15mA，快速充电时的电功率为90W。则该手机的待机时间为 。
A．6小时
B．30小时
C．50小时
D．300小时
（4）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。图中R1为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小，R2为滑动变阻器，已知当小灯L的亮度增加时手机屏幕将变亮，反之则变暗。若手机所处的环境变暗，则手机屏幕将 （选择：A．变亮B．变暗）；等手机屏幕亮度稳定后若R2发生断路，则手机屏幕 （选择：A．变亮B．变暗）。
（5）如图，发射线圈和接收线圈分别安装在无线充电底座和手机内，工作时发射线圈中通有周期为T的余弦交流电（自上而下看，取顺时针方向为正）。则在时刻自上而下看，接收线圈中的感应电流方向为 方向，此刻两线圈 （选择：A．相互吸引B．相互排斥C．无相互作用D．可能相互吸引，也可能相互排斥）。
（6）手机发出的电磁波首先由附近基站将其转换为高频光脉冲，通过光导纤维传输到目标基站，再转换为电磁波被目标手机接收。图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长L＝2km，玻璃丝的折射率n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度c＝3×108m/s。
①（计算）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射角α应满足的条件是什么？
②光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为 s。
18．（2025 青浦区模拟）（1）2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，以下关于磁场的说法正确的是 。
A.图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在
B.将中国古代的四大发明之一司南置于宣城，据乙图，磁勺尾（S极）静止时指向地理北方
C.环形导线通电方向如图丙，小磁针静止时N极指向为垂直于纸面向外
D丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向左
（2）航天员在空间站进行一场“乒乓球友谊赛”，使用普通球拍时，水球被粘在球拍上；而使用毛巾加工成的球拍，水球不仅没有被吸收，反而弹开了。下列描述不正确的是 。
A.水球形成球形是因为水具有表面张力
B.水球被粘在球拍上是因为拍子表面对水是浸润的
C.毛巾的表面布满了疏水的微线毛，对水是不浸润的
D.用毛巾加工成的球拍打水球的力大于水球对球拍的力
（3）我国的天宫空间站正常运行时在地面上空大约400千米的高度。2021年，美国某星链卫星突然接近正常运行的天宫空间站，为预防碰撞事件发生，天宫空间站进行了紧急变轨规避。不计稀薄空气的阻力，以下说法正确的是 。
A.天宫空间站若向前加速可规避至较高轨道
B.天宫空间站不消耗能量就可规避至较低轨道
C.天宫空间站正常运行时的周期大于24小时
D.天宫空间站正常运行时的速度大于地球的第一宇宙速度
（4）已知地球的半径为R，空间站绕地球做圆周运动的周期为T，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G。下列说法正确的是 。
A.空间站离地球表面的高度为
B.空间站的加速度比同步卫星的加速度小
C.根据题中的信息可以求出地球的密度
D.根据题中的信息可以求出空间站的质量
（5）课堂中王亚平把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜。接着，她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。在水膜试验中，这朵花在太空中“绽放”。
①作用于液体表面，使液体表面积 （A、增大；B、减小）的力，称为液体表面张力；液体表面张力产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子间距比液体内部 （A、大；B、小）。
②在“天宫课堂”中，王亚平又往水球中注入一个气泡，气泡静止在水中，此时 。
A.气泡受到浮力
B.水球的表面积收缩到最小
C.水球呈扁球状
D.气泡内分子热运动停止
（6）物体在空间站中完全失重，无法直接用天平测量其质量。某小组成员在观看了“天宫课堂”中，航天员演示的“动量守恒实验”（图甲）后，提出利用动量守恒在空间端测质量的设想（图乙）。实验中，A、B两个体积相同的钢球置于平台上，两球之间放一质量不计的压缩并锁定的轻质弹簧，某时刻解除锁定，A、B两小球在同一直线上运动，利用闪光频率为10Hz的照相机获取的一组频闪照片，如图丙。已知A球质量为m1＝100g，B球质量为m2（m2待测，弹簧与A、B物体脱离后，静止停留于原地）。
①脱离弹簧后，小球A相对于空间站的地面做 运动，速度大小为 m/s。
②根据实验数据测算可得小球B的质量大小是 kg。
③该实验搬到地面上，将两小球放在光滑水平面上，利用上述实验 （选填“能”或“不能”）测量小球B的质量。
19．（2025 普陀区二模）中国高铁利用“北斗”导航技术、5G通信技术等构建运营的“超强大脑”，实现了数字化、智能化的管理。具有完全自主知识产权的新一代高速列车“复兴号”投入了高铁运营。
（1）5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，具有数据传输更快的特点。
①（多选）在空气中传播时，5G信号与4G信号相比 ；
A．具有更快的传播速度
B．具有相同的传播速度
C．更容易发生衍射
D．更不容易发生衍射
②（多选）无线电波可由LC振荡电路产生，某时刻的电路工作状态如图所示，此时 。
A．电容器正在放电
B．电容器正在充电
C．线圈中磁场的方向向上
D．线圈中磁场的方向向下
E．线圈储存的磁场能正在增大
F．线圈储存的磁场能正在减小
（2）“北斗”导航系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成。某一地球同步轨道卫星和一颗中轨道卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动、且绕行方向相同。如图（a）所示。
①同步轨道卫星和中轨道卫星绕地球做圆周运动的线速度分别v1、v2，则 ；
A．v1＜v2
B．v1＝v2
C．v1＞v2
②若这两颗卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图（b）所示，则中轨道卫星的运行周期T＝ h。
（3）“复兴号”列车在某段长为1000m的平直轨道上行驶，其速度的平方v2与位移x的关系，如图所示。
①乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，在此过程中水杯里水面的形状可能是 ；
②列车通过此路段所用的时间为 s。
（4）如图，“复兴号”动车组共8节车厢。每节车厢的质量均为m，每节动力车厢能提供的最大驱动功率相同，重力加速度为g。
①（计算）动车组采用4动4拖模式，依靠前面的4节动力车厢来带动整个列车运行。动车组在平直轨道上匀加速启时，若每节车厢所受阻力均为车厢所受重力的k倍，每节动力车厢提供的牵引力大小为F，求第4节车厢对第5节车厢的作用力大小；
②若动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则改为采用1动7拖模式后，动车组的最高时速为 km/h。
（5）高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度v0进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场（d＞L），测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。
①线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为Uab和U′ab，则Uab：U′ab＝ ；
②（计算）求线框abcd的电阻大小R；
③线框abcd在进入磁场和离开磁场的过程中，线框中产生的热量分别为Q1和Q2，则Q1：Q2＝ 。
20．（2025 崇明区一模）线圈在电路中有很多功能，比如作为电感器、变压器。
（1）如图所示，开关S接通1后，自由电荷在 力作用下向电容器两极板积聚，定值电阻R两端的电势差逐渐 。
A．增大
B．减小
C．不变
（2）将开关从1置于2形成LC电磁振荡回路（线圈L的电阻不为零）。
①如图为LC回路电磁振荡过程中的4个状态，开始的一个振荡周期内按照发生的先后顺序可将其排序为 。
A．①③②④
B．①④②③
C．②④①③
D．②③①④
②从上图③状态开始的四分之一个电磁振荡周期内，回路中的磁场能转化为 。
（3）（简答）某变压器的原线圈匝数n1＝2200，副线圈匝数n2＝360，输入电压U1＝220V，为求解输出电压，小李解答过程如下：
由得U2U1220V＝36V。你是否同意该解答，说明理由。
2025年高考物理押题预测考前冲刺--电磁震荡与电磁波
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 南开区二模）在物理学发展的过程中许多科学家做出了重要的贡献。下列说法符合物理史实的是（ ）
A．伽利略将逻辑推理与实验相结合，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
B．麦克斯韦指出光是一种电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
C．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子和其他原子光谱的实验规律
D．贝克勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的
【分析】根据伽利略、麦克斯韦、和玻尔理论以及贝克勒尔的研究成果和取得的成就进行分析解答。
【解答】解：A.伽利略将逻辑推理与实验相结合，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故A正确；
B.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故B错误；
C.玻尔理论只能解释氢原子光谱，不能解释其他原子光谱，故C错误；
D.贝克勒尔发现了天然放射现象，但没有指出原子核是由质子和中子组成的，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查物理学史，会根据题意进行准确分析解答。
2．（2025 朝阳区校级四模）下列说法中正确的是（ ）
A．同一电荷在电势越高处电势能一定越大
B．某位置的通电导线不受安培力时，该位置的磁感应强度一定为0
C．某位置的点电荷不受电场力时，该位置的电场强度一定为0
D．仅增大LC振荡电路中线圈的自感系数，则该电路电磁振荡的频率增大
【分析】电场最基本的特性是对放入电场的电荷有力的作用；小段通电导线在某处若不受磁场力，如果是导线与磁场平行，则此处不一定无磁场；负电荷在电势越高处电势越小；结合电磁振荡的频率公式分析。
【解答】解：A.同一负电荷在电势越高处电势越小，故A错误；
B.某位置的通电导线不受安培力时，如果磁感线与导线平行时，该位置的磁感应强度不一定为0，故B错误；
C.某位置的点电荷不受电场力时，该位置的电场强度一定为0，故C正确；
D.仅增大LC振荡电路中线圈的自感系数，f，则该电路电磁振荡的频率减小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查对电场强度与磁感应强度两公式的理解能力以及电磁振荡的频率公式，要理解公式中各个量的含义，知道电荷有正负之分。
3．（2025 杭州二模）以下电路中，能够最有效发射电磁波的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据发射电磁波的方法进行分析。
【解答】解：有效发射电磁波要满足两个条件：1、振荡电路的频率足够高（频率公式）；2、振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放的空间中，即开放电路，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要是考查有效发射电磁波要满足的两个条件，关键是掌握电磁波发射的方法。
4．（2025 红河州二模）目前，我国5G通信用户已突破10亿户，标志着5G技术的广泛应用。5G网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度B随时间t变化如图所示，则该区域内（ ）
A．能产生电场，能产生电磁波
B．能产生电场，不能产生电磁波
C．不能产生电场，能产生电磁波
D．不能产生电场，不能产生电磁波
【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围产生电场判断；周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场激发周期性变化的磁场，由近及远传播开来，形成电磁波。
【解答】解：根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场；恒定的电场不能产生磁场；最终不能产生电磁波，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查麦克斯韦电磁场理论，要求学生明确变化的磁场周围产生电场，变化的电场周围产生磁场。
5．（2025 江苏模拟）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用．在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电
B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正在增强
D．增大电容器两板距离，LC振荡频率减小
【分析】根据安培定则判断线圈的电流方向，根据电场方向与电流方向相同，可知电容器充电；
电容器充电，电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，磁场能转化为电场能；
根据平行板电容器公式C增大电容器两板之间的距离，电容减小，根据f可知频率变化；
【解答】解：A、由题图中磁场的方向，根据安培定则可知电流由电容器上极板经线圈流向下极板，由电场方向可知，下极板是正极，故此时电容器正在充电，故A正确；
BC、电容器正在充电，则电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，故BC错误；
D、根据平行板电容器公式C，增大电容器两板之间的距离，电容减小，根据fLC振荡频率增大，故D错误；
故选：A。
【点评】明确LC振荡电路中电容器和线圈之间的变化，知道怎么判断电容器是充电还是放电。
6．（2024 江苏学业考试）使用如图所示的体温枪可以通过非接触的方法感应人体的体温。这种体温枪利用了哪种电磁波工作的（ ）
A．γ射线 B．X射线 C．紫外线 D．红外线
【分析】本题以新冠病毒疫为背景，分析非接触的体温探检器工作原理，记住各种电磁波的性质以及应用。
【解答】解：体温枪利用的是红外线的热效应，又称为红外测温仪，自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强，故D正确，ABC错误；
故选：D。
【点评】本题考查了学生读题提取有效信息的能力；考查了学生对红外线以及热辐射的基本认识，并能解释日常现象的及应用。
7．（2024 广州三模）如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
B．图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正
C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷
【分析】电容器充电完毕（放电开始）时，电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i＝0；放电完毕（充电开始）时，电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大，由此分析。
【解答】解：A．图乙中的a是电场能最大的时刻，电容器上极板带正电，下极板带负电，沿顺时针方向的充电结束，对应图甲中的T时刻，故A错误；
B．图乙中的b是电场能最大的时刻，电容器下极板带正电，上极板带负电，反向充电结束，此后的内放电，电流沿顺时针方向，故B正确；
C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，由楞次定律判断，此后磁场能转化为电场能，电流方向为逆时针方向，对应图甲中的时刻，故C错误；
D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由楞次定律可知，电流方向为顺时针方向，此后电容C的上极板将充上正电荷，故D错误。
故选：B。
【点评】在LC振荡电路中，当电容器在放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化；当电容器在充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。
8．（2024 崇明区一模）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化电场
B．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有高频和开放性的特点
C．从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫调制
D．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论判断；根据发射电磁波的条件判断；根据解调的定义判断；根据紫外线的特点判断。
【解答】解：A、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场；均匀变化的电（磁）场只能产生恒定不变的磁（电）场，故A错误；
B、要有效地发射电磁波，两个重要条件是采用高频和开放性LC电路，故B正确；
C、从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫解调，故C错误；
D、紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了麦克斯韦的电磁场理论、发射电磁波的条件、解调、紫外线的作用等基础知识，要求学生对这部分知识要重视课本，强化记忆。
9．（2024 黎城县一模）在飞机上不允许使用手机的原因是（ ）
A．使用手机可能引起火灾
B．飞机的电子设备会受到手机电磁信号的干扰
C．会伤害人的眼睛
D．这些场所需要安静
【分析】手机工作接收和发出电磁波信号会影响飞机的电子设备。
【解答】解：飞机上的导航设备是利用无线电波工作的，当手机工作时，接收和发出电磁波，其电磁波信号会影响飞机的电子设备，不会引起火灾以及伤害人的眼睛，与是否安静无关，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是电磁波，要求学生会根据电磁波的特点分析判断。
10．（2024 济宁二模）某兴趣小组设计了一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，其原理图如图所示。当探测仪检测到金属物体时，金属物体中的涡流会影响原来的电磁场，探测仪检测到这个变化就会使蜂鸣器发出声响。已知某时刻，该振荡电路的电流方向由a流向b，且电流强度正在增强。下列说法正确的是（ ）
A．该时刻电容器上极板带正电荷
B．该时刻线圈的自感电动势在增大
C．若线圈的自感系数增大，振荡电流的频率降低
D．探测仪靠近金属，并保持相对静止时，金属中不会产生涡流
【分析】在LC振荡电路中，当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。根据电磁振荡的频率公式进行分析。
【解答】解：A．某时刻，电流强度正在增强，电流的方向由a流向b，则电容器正处于放电过程，根据电流流向，上极板带负电荷，故A错误；
B．电流的方向由a流向b，且电流强度正在增强中，电流强度增大的越来越慢，则线圈的自感电动势正在减小，故B错误；
C．若线圈的自感系数L增大，根据公式可知，其自感系数L增大时振荡电流的频率降低，故C正确；
D．虽然探测仪与金属保持相对静止，但电流强度正在增大，穿过金属的磁通量增大，金属也会产生感应电流，故D错误。
故选：C。
【点评】解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 长春四模）利用图（a）装置测量储罐内不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中，电容器可通过开关S与电感线圈或电源相连。当开关从a拨到b时，电路中产生振荡电流，如图（b）所示，下列说法正确的是（ ）
A．振荡电流的有效值为
B．t1～t2内电容器充电
C．t2～t3内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能
D．储罐内液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小
【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LC振荡周期分析，根据LC回路的特点分析，根据有效值与最大值的关系分析。
【解答】解：A、该振荡电流的有效值为，故A错误；
B、t1～t2内电流正向逐渐减小，则电容器充电，故B正确；
C、t2﹣t3内LC回路中电容器放电，电场能逐渐转化为磁场能，故C正确；
D、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LC振荡周期可知回路的振荡周期变小，故振荡频率增大，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查电磁振荡，学生需掌握LC振荡电路的基本原理及规律即可正确解答。
（多选）12．（2025 广州模拟）如图甲是研究电容器充、放电和电磁振荡的电路图。先将开关接到1，待电路稳定后，t＝0时刻将开关接到2或3，利用电流传感器可得到i﹣t图像，下列说法正确的有（ ）
A．将开关接到2，可得到图乙（a）图像
B．将开关接到2，可得到图乙（b）图像
C．将开关接到3，可得到图乙（c）图像
D．将开关接到3，可得到图乙（d）图像
【分析】电容器放电，没有自感线圈，两极板所带的电荷量减小，电势差减小，放电电流也减小，最后两极板电势差以及放电电流都等于0；LC振荡电路，自感线圈阻碍电流变大，电容器放电完成时，电流达到最大。
【解答】解：先将开关接到1，待电路稳定后，电容器充满电。将开关接到2，电容器开始放电，自感线圈阻碍电流变大，所以电流逐渐变大，图像a正确；将开关接到3，放电开始时电流达到最大值，电流随时间按指数规律递减，放电结束时电流理论上趋近于零，图像c正确，故AC正确，BD错误。
故选：AC。
【点评】明确普通电容器放电和LC振荡电路放电的区别是解题关键。
（多选）13．（2025 江门模拟）有关如图四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图1中，U1：U2＝n2：n1
B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，电容器中电场的能量正在增大
D．图4中，真空冶炼炉可以接高电压的交流电流
【分析】A、根据变压器电压与匝数的关系进行分析；
B、根据交流发电机及其产生交变电流的原理可知，线圈平面与磁场垂直时，线圈位于中性面位置，此时磁通量最大，磁通量的变化率最小，电动势最小进行分析；
C、根据电磁振荡产生的原理，判断电容器上下极板带电性及根据电感判断电流方向，从而判断出能量的转化；
D、真空冶炼炉可以接高电压的交流电流，使铁块中产生涡流。
【解答】解：A．理想变压器原副线圈与匝数的关系为U1：U2＝n1：n2
故A错误；
B．图2中，线圈的位置再转过60°就是中性面，在中性面时，电动势和电流都为0，所以此时线圈的电动势正在减小，故B错误；
C．电容器中电场强度方向竖直向上，因此下极板带正电，上极板带负电，根据线圈的磁场方向结合安培定则可知电流流向正极板，因此电容器正在充电，电场的能量正在增大，故C正确；
D．真空冶炼炉可以接高电压的交流电流，使铁块中产生涡流，在铁块中产生大量热量，从而冶炼金属，故D正确。
故选：CD。
【点评】了解交变电流的产生、变压器的构造和原理、电磁振荡产生的过程是解决本题的关键，属于基础题。
（多选）14．（2024 镇海区校级模拟）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，P、Q为波源，点M（﹣1.5，0）、点N（0.5，0）分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点
C．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有10个
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数
【分析】根据频率、波速、波长的关系求超声波的频率；
由于波源P、Q振动步调相同，根据当波程差为半波长的奇数倍时该点是振动减弱点计算悬浮点的个数；
根据当波程差为波长的整数倍时该点是振动加强点计算振幅为2A的点的个数；
根据电磁振荡的频率公式判断波长的变化，从而决定节点的增减。
【解答】解：A、由丙图可知超声波的波长：λ＝1cm＝0.01m
超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为：f34000Hz，故A错误；
B、波源P、Q起振的方向相同（相向传播），当波程差为为半波长的奇数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为x，悬浮点为振动加强点，满足：
|（2﹣x）﹣[x﹣（﹣2.5）]|＝|2x+0.5| （n＝0、1、2、3、4）
解绝对值得：x＝±0.25、±0.75、±1.25、±1.75、﹣2.25
故两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B正确；
C、波源P、Q之间振幅为2A的点为振动加强点，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动加强点，满足：
|（2﹣x）﹣[（x﹣（﹣2.5）]|＝|2x+0.5|＝nλ （n＝0、1、2、3、4）
解绝对值方程得：x＝0、±0.5、±1、±1.5、﹣2
两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个，故C错误；
D、拔出图乙线圈中的铁芯，LC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D正确。
故选：BD。
【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。
（多选）15．（2023 平城区校级一模）在如图所示的电路中，将开关S与b端连接，稳定后改为与a端连接，这样在线圈和电容构成的回路中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a端接触的瞬间为t＝0时刻，则（ ）
A．t＝0时，电路中磁场的能量最大
B．时，振荡回路中电流最大，且从a经线圈流向d
C．时，电容器的电荷量最大
D．在到时间段内，电容器充电
【分析】根据在LC振荡电路中电容器两端的电压越大，电荷所带的电荷量越大，两极板之间的电场越强，电场能越大，电流强度越小，磁场能量越小，以此来判断分析。
【解答】解：开关S先与b连接，电容器C充电，上级板带正电，下级板带负电，开关S再与a连接开始计时，此时振荡回路中电荷量最大，电流为0，如图所示
A、根据题意可知，t＝0时刻，线圈中的电流为0，无法激发磁场，磁场的能量为0，故A错误；
B、时刻，振荡回路中电流最大，电容器从初始时刻到放电结束，电流方向为从a到d，故B正确；
C、时刻，电容器反向充电结束，电荷量达到最大值，故C正确；
D、到时间段内，电容器处于反向放电过程，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了LC振荡电路充放电的特点以及在充放电过程中能量转化的特点，掌握了基本知识即可顺利解决此类问题。
三．解答题（共5小题）
16．（2025 宝山区二模）随着国家的发展，我国的军事装备日益增强。
（1）如图为我国成功研发的反隐身先进米波雷达。米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则该无线电波 A 。
A．频率比可见光的频率低
B．不可能在真空中传播
C．不可能产生反射现象
D．不可能产生衍射现象
（2）如图是我国一架第五代战斗机“歼﹣20”，演习中它正沿斜向上做匀加速直线运动，除了所受的重力以外，它还受到其它力的合力F，如图中F的示意图可能正确的是 B 。
（3）电磁炮是通过给导轨回路通以很大的电流，使炮弹在安培力作用下沿导轨加速运动，最终以很高的速度将炮弹发射出去。如图为电磁炮的原理示意图，电流方向如图所示。
①若改变图示中的电流方向，则 D 。
A．磁场方向不变，安培力方向改变
B．磁场方向不变，安培力方向不变
C．磁场方向改变，安培力方向改变
D．磁场方向改变，安培力方向不变
②若电磁炮将一枚质量为25kg的炮弹沿水平导轨从静止加速到2000m/s，不计炮弹受到的阻力，则在这一过程中炮弹所受的安培力的冲量为 5×104 N s，安培力所做的功为 5×107 J。
（4）如图，在一次空地联合军事演习中，离地面H＝9000m高处的飞机以水平对地速度v1＝800m/s发射一颗导弹，欲轰炸地面目标P，地面拦截系统在某一位置同时竖直向上发射一颗炮弹拦截。不计空气阻力，g取10m/s2。
①这颗起拦截作用的炮弹在竖直向上运动过程中的加速度大小为 10 m/s2。
②设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若要在炮弹上升过程中实现拦截，则s的取值范围是 0＜s＜2400m 。
（5）如图所示，一火炮将质量为 m的炮弹，以斜向上、与水平面成60°角的初速度 v0发射，不计空气阻力对炮弹的影响，在炮弹飞到最高点的过程中重力势能增加了 。若炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为 的一块恰好做自由落体运动，不计质量损失，则爆炸时产生的另一块的速度大小为 。
【分析】（1）根据电磁波分析；（2）根据牛顿第二定律的同向性分析；（3）根据动量定理和动能定理分析；（4）根据斜抛运动的特点分析。
【解答】解：（1）A、米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，频率比可见光的频率低，故A正确；
BC、任何电磁波传播均不需要介质，都可以在真空中传播，并能发生反射，故BC错误；
D、衍射是波特有的现象，电磁波也可以发生衍射现象，故D错误。
故选：A。
（2）演习中战斗机正沿斜向上做匀加速直线运动，即战斗机受到所有力的合力与速度方向相同，即力F与重力的合力与速度方向相同，所以F的示意图可能正确的是B选项，故B正确，ACD错误。
故选：B。
（3）①为保证炮弹正常发射，所以安培力的方向不变，若改变图示中的电流方向，根据左手定则，需改变磁场的方向，故D正确，ABC错误。
故选：D。
②取炮弹的速度方向为正方向，根据动量定理可知，炮弹所受的安培力的冲量为
I＝mv﹣0＝（25×2000﹣0）N s＝5×104N s
根据动能定理可知，安培力所做的功为
（4）①这颗起拦截作用的炮弹在竖直向上运动过程中只受重力，所以加速度为重力加速度，所以加速度大小为10m/s2；
②导弹运行的时间为
此时平抛运动的导弹下降的位移为
竖直上抛运动的炮弹上升的位移
因为H＝h1+h2＝v2t，所以
要使炮弹在上升过程中实现拦截，则运行的时间
则水平距离最大
解得
所以
0＜s＜2400m
（5）炮弹做斜抛运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，设上升的最大高度为h，则
代入数据，解得
所以，炮弹飞到最高点的过程中重力势能增加了
炮弹在最高点爆炸成两块，取炮弹在最高点时的速度方向为正方向，根据动量守恒
解得
故答案为：（1）A，（2）B，（3）①D，②5×104，5×107，（4）①10，②0＜s＜2400m，（5），。
【点评】本题考查电磁波、牛顿第二定律、动量定理、动能定理、斜抛运动以及平抛运动的相遇问题，考查范围较大，但难度一般。
17．（2025 宝山区二模）手机在现代社会中扮演着重要角色，人们的生活、工作等方面似乎离不开手机。
（1）（多选）目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，如图所示，当手指接触到电容屏时，人体与电容屏就形成一个等效电容，从而实现对手机屏幕的操控。下列物体中能够代替手指可以操控手机屏幕的是 AB 。
（2）手机通过其内部的天线发射电磁波。理论上只要电路中有振荡电流，就能向外辐射电磁波，下面的三个LC电路中，最能有效地将电磁波发射出去的是 C 。
（3）国产某5G手机的电池容量为4500mAh，待机时的电流为15mA，快速充电时的电功率为90W。则该手机的待机时间为 D 。
A．6小时
B．30小时
C．50小时
D．300小时
（4）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。图中R1为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小，R2为滑动变阻器，已知当小灯L的亮度增加时手机屏幕将变亮，反之则变暗。若手机所处的环境变暗，则手机屏幕将 B （选择：A．变亮B．变暗）；等手机屏幕亮度稳定后若R2发生断路，则手机屏幕 A （选择：A．变亮B．变暗）。
（5）如图，发射线圈和接收线圈分别安装在无线充电底座和手机内，工作时发射线圈中通有周期为T的余弦交流电（自上而下看，取顺时针方向为正）。则在时刻自上而下看，接收线圈中的感应电流方向为 顺时针 方向，此刻两线圈 C （选择：A．相互吸引B．相互排斥C．无相互作用D．可能相互吸引，也可能相互排斥）。
（6）手机发出的电磁波首先由附近基站将其转换为高频光脉冲，通过光导纤维传输到目标基站，再转换为电磁波被目标手机接收。图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长L＝2km，玻璃丝的折射率n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度c＝3×108m/s。
①（计算）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射角α应满足的条件是什么？
②光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为 10﹣5 s。
【分析】（1）根据电容屏的工作原理分析；（2）根据电磁波的发生分析；（3）根据电流的定义式计算；（4）根据“串反并同”分析动态电路；（5）根据楞次定律分析；（6）根据光导纤维中光的全反射分析。
【解答】解：（1）手指和屏的夹层工作面形成一个电容器，所以能够代替手指可以操控手机屏幕必须是导体，故AB正确，CD错误。
故选：AB。
（2）要有效的发射电磁波，振荡电路的特点：要有足够高的振荡频率、要采用开放电路，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间，故C正确，AB错误。
故选：C。
（3）根据代入数据，解得
t＝300h
故D正确，ABC错误。
故选：D。
（4）若手机所处的环境变暗，R1的阻值增大，根据“串反并同”可知，与R1等效串联的灯泡L的功率变小，即屏幕变暗，故B正确，A错误。
故选：B。
等手机屏幕亮度稳定后若R2发生断路，则等效R2的阻值减小为零，根据“串反并同”可知，与R2等效并联的灯泡L的功率变大，即屏幕变亮，故A正确，B错误。
故选：A。
（5）在时刻自上而下看，发射线圈中的电流将逆时针增大，根据楞次定律可知，接收线圈中的感应电流方向为顺时针方向；
此时发射线圈中电流为0，所以此时刻两线圈无相互作用，故C正确，ABD错误。
故选：C。
（6）①光在光导纤维中的光路图如图所示
由折射定律，得
因为β+γ＝90°，所以
sinβ＝cosγ
当γ≥C（临界角）时光在玻璃界面处发生全反射，光通过长玻璃丝，因为
所以
推得
，
联立，解得
将n代入，求得
α≤45°
②光在玻璃中的速度
设光在 玻璃丝中传播的总路程为 s，则
玻璃丝长
L＝ssinγ
联立，解得
因为γ≥C，显然，当 γ＝C 时 t 最大，此时
代入已知量，求得
故答案为：（1）AB，（2）C，（3）D，（4）B，A，（5）顺时针，C，（6）①α≤45°，②10 ﹣5。
【点评】本题考查电容屏的工作原理、电磁波的发生、电流的定义式计算、动态电路、楞次定律以及光导纤维中，考查范围较大。
18．（2025 青浦区模拟）（1）2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，以下关于磁场的说法正确的是 C 。
A.图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在
B.将中国古代的四大发明之一司南置于宣城，据乙图，磁勺尾（S极）静止时指向地理北方
C.环形导线通电方向如图丙，小磁针静止时N极指向为垂直于纸面向外
D丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向左
（2）航天员在空间站进行一场“乒乓球友谊赛”，使用普通球拍时，水球被粘在球拍上；而使用毛巾加工成的球拍，水球不仅没有被吸收，反而弹开了。下列描述不正确的是 D 。
A.水球形成球形是因为水具有表面张力
B.水球被粘在球拍上是因为拍子表面对水是浸润的
C.毛巾的表面布满了疏水的微线毛，对水是不浸润的
D.用毛巾加工成的球拍打水球的力大于水球对球拍的力
（3）我国的天宫空间站正常运行时在地面上空大约400千米的高度。2021年，美国某星链卫星突然接近正常运行的天宫空间站，为预防碰撞事件发生，天宫空间站进行了紧急变轨规避。不计稀薄空气的阻力，以下说法正确的是 A 。
A.天宫空间站若向前加速可规避至较高轨道
B.天宫空间站不消耗能量就可规避至较低轨道
C.天宫空间站正常运行时的周期大于24小时
D.天宫空间站正常运行时的速度大于地球的第一宇宙速度
（4）已知地球的半径为R，空间站绕地球做圆周运动的周期为T，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G。下列说法正确的是 ACD 。
A.空间站离地球表面的高度为
B.空间站的加速度比同步卫星的加速度小
C.根据题中的信息可以求出地球的密度
D.根据题中的信息可以求出空间站的质量
（5）课堂中王亚平把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜。接着，她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。在水膜试验中，这朵花在太空中“绽放”。
①作用于液体表面，使液体表面积 B （A、增大；B、减小）的力，称为液体表面张力；液体表面张力产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子间距比液体内部 A （A、大；B、小）。
②在“天宫课堂”中，王亚平又往水球中注入一个气泡，气泡静止在水中，此时 B 。
A.气泡受到浮力
B.水球的表面积收缩到最小
C.水球呈扁球状
D.气泡内分子热运动停止
（6）物体在空间站中完全失重，无法直接用天平测量其质量。某小组成员在观看了“天宫课堂”中，航天员演示的“动量守恒实验”（图甲）后，提出利用动量守恒在空间端测质量的设想（图乙）。实验中，A、B两个体积相同的钢球置于平台上，两球之间放一质量不计的压缩并锁定的轻质弹簧，某时刻解除锁定，A、B两小球在同一直线上运动，利用闪光频率为10Hz的照相机获取的一组频闪照片，如图丙。已知A球质量为m1＝100g，B球质量为m2（m2待测，弹簧与A、B物体脱离后，静止停留于原地）。
①脱离弹簧后，小球A相对于空间站的地面做 匀速 运动，速度大小为 0.15 m/s。
②根据实验数据测算可得小球B的质量大小是 0.15 kg。
③该实验搬到地面上，将两小球放在光滑水平面上，利用上述实验 能 （选填“能”或“不能”）测量小球B的质量。
【分析】（1）根据物理学史分析；根据有关地磁场的基础知识，确定磁勺尾（S极）静止时指向同时明确磁场的性质；根据安培定则确定磁场方向，再确定小磁针N极的指向；
（2）在完全失重的环境下，液体的表面张力作用尤为显著，它使得液体表面趋于最小化，从而形成球形。浸润与不浸润现象取决于液体与固体表面的相互作用，而牛顿第三定律则说明了作用力与反作用力的等值反向关系；
（3）根据万有引力提供向心力求出线速度和周期的表达式，再根据问题条件逐一判断。
（4）空间站绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列式。在地球表面上，根据万有引力等于重力列式，联立求解空间站离地球表面的高度。根据牛顿第二定律列式分析该卫星的加速度与同步卫星的加速度的大小。在地球表面上，根据万有引力等于重力列式，即可求得地球的质量，进而求得地球的密度。根据已知和所列方程分析能否求出空间站的质量。
（5）①根据液体表面张力的定义、表面层的特点及分子间的作用力与距离关系答题；
②气泡静止在水中处于失重状态，不受浮力作用，水球呈球状，水与气泡界面处的水分子较为稀疏，水分子间作用力表现为引力，且气泡内分子一直在做无规则的热运动；
（6）①根据图丙可以得出，脱离弹簧后做匀速直线运动，根据s＝vt，可求出速度大小；②根据动量守恒可求出B球的质量；
③在地面上，放在水平光滑桌面上，同样可以验证。
【解答】解：（1）A.从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言的，由赫兹通过实验验证存在的，故A错误；
B.将中国古代的四大发明之一司南置于宣城，据乙图可知，磁勺尾（S极）静止时指向地理南方，故B错误；
C.环形导线通电方向如图丙所示，根据右手螺旋定则可知，环形导线内部的磁场方向垂直纸面向外，则小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外，故C正确；
D.丁图中，根据右手螺旋定则可知，通电螺线管内部的磁场方向水平向右，则放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向右，故D错误。
故选：C。
（2）A.水球形成球形是因为水具有表面张力，故A正确；
B.水球被粘在球拍上是因为拍子表面对于水是浸润的，故B正确；
C.毛巾的表面布满了疏水的微线毛，对于水是不浸润的，故C正确；
D.用毛巾加工成的球拍打水球的力与水球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。
本题选错误的，故选：D。
（3）A.天宫空间站若向前加速，则万有引力不足以提供向心力，天宫空间站变轨到较高轨道，故A正确；
B.天宫空间站变轨到较低轨道，需要点火减速，使得万有引力大于所需向心力，故B错误；
C.根据
可得
可知天宫空间站正常运行时的周期小于同步卫星的运行周期，即小于24小时，故C错误；
D.根据
可得
地球的第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，则天宫空间站正常运行时的速度小于地球的第一宇宙速度，故D错误。
故选：A。
（4）ACD.设地球质量为M，地球密度为ρ，空间站离地球表面的高度为h；空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引功力提供向心力可得
物体在地球表面时有
又
联立可得
由于空间站的质量被约去，所以根据题中的信息不可以求出空间站的质量，故AD错误，C正确；
B.根据
可得
可知空间站的加速度比同步卫星的加速度大，故B错误。
故选：C。
（5）①本实验中花朵是在水膜表面张力作用下而逐渐展开，作用于液体表面，使液体表面积熔小的力，称为液体表面张力；液体表面张力产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子间距比液体内部大，分子间的相互作用表现为引力。
②A.由于完全失重，气泡不受到浮力作用，故A错误；
BC.由于表面张力作用，水球的表面积收缩到最小，水球呈球状，故B正确，C错误；
D.气泡内分子仍在做无规则热运动，并没有停止，故D错误。
故选：B。
（6）①脱离弹簧后，小球A相对于空间站的地面做匀速运动，由图丙可知速度大小为
②由图丙可知B的速度大小为
以vA的方向为正方向，根据动量守恒可得
m1vA＝m2vB
可得小球的质量为
③该实验搬到地面上，将两小球放在光滑水平面上，系统仍满足动量守恒，利用上述实验能测量小球B的质量。
故答案为：（1）C；（2）D；（3）A；（4）ACD；（5）①B；A；②B；（6）①匀速；0.15；②0.15；③能。
【点评】本题是一个综合题型，考查了地磁场的性质以及磁感应强度方向、液体的张力、浸润和不浸润、万有引力、动量守恒实验等内容，学生熟练掌握理解这些基本的概念和特点是解题的关键。
19．（2025 普陀区二模）中国高铁利用“北斗”导航技术、5G通信技术等构建运营的“超强大脑”，实现了数字化、智能化的管理。具有完全自主知识产权的新一代高速列车“复兴号”投入了高铁运营。
（1）5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，具有数据传输更快的特点。
①（多选）在空气中传播时，5G信号与4G信号相比 BD ；
A．具有更快的传播速度
B．具有相同的传播速度
C．更容易发生衍射
D．更不容易发生衍射
②（多选）无线电波可由LC振荡电路产生，某时刻的电路工作状态如图所示，此时 BCE 。
A．电容器正在放电
B．电容器正在充电
C．线圈中磁场的方向向上
D．线圈中磁场的方向向下
E．线圈储存的磁场能正在增大
F．线圈储存的磁场能正在减小
（2）“北斗”导航系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成。某一地球同步轨道卫星和一颗中轨道卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动、且绕行方向相同。如图（a）所示。
①同步轨道卫星和中轨道卫星绕地球做圆周运动的线速度分别v1、v2，则 A ；
A．v1＜v2
B．v1＝v2
C．v1＞v2
②若这两颗卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图（b）所示，则中轨道卫星的运行周期T＝ 8 h。
（3）“复兴号”列车在某段长为1000m的平直轨道上行驶，其速度的平方v2与位移x的关系，如图所示。
①乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，在此过程中水杯里水面的形状可能是 B ；
②列车通过此路段所用的时间为 25 s。
（4）如图，“复兴号”动车组共8节车厢。每节车厢的质量均为m，每节动力车厢能提供的最大驱动功率相同，重力加速度为g。
①（计算）动车组采用4动4拖模式，依靠前面的4节动力车厢来带动整个列车运行。动车组在平直轨道上匀加速启时，若每节车厢所受阻力均为车厢所受重力的k倍，每节动力车厢提供的牵引力大小为F，求第4节车厢对第5节车厢的作用力大小；
②若动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则改为采用1动7拖模式后，动车组的最高时速为 175 km/h。
（5）高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度v0进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场（d＞L），测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。
①线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为Uab和U′ab，则Uab：U′ab＝ 6：1 ；
②（计算）求线框abcd的电阻大小R；
③线框abcd在进入磁场和离开磁场的过程中，线框中产生的热量分别为Q1和Q2，则Q1：Q2＝ 7：5 。
【分析】（1）由电磁波的相关知识，分析5G和4G信号、判断速度与波长大小问题、振荡电路中各物理量的变化；
（2）由万有引力及人造卫星运行速度等内容分析判断两卫星的快慢，根据曲线运动及“追击”问题求周期；
（3）根据题图求出列车加速的方向和大小，从而判断液面的形状，并计算列车通过此路段的时间；
（4）整体法和隔离法相结合求车厢之间的相互作用力，根据最大速度的公式求情况变化后最大速度的变化；
（5）根据动生电动势公式，结合欧姆定律、安培力公式、动量定理、动能定理等求ab两点不同情况下电压之比，热量之比等。
【解答】解：（1）AB、在空气中传播时，5G信号与4G信号具有相同的传播速度，均为光速c，故A错误，B正确；
CD、5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，则5G信号的波长小于4G信号的波长，所以5G信号与4G信号更不容易发生衍射，故C错误，D正确。
故选：BD。
②由题图可知电流方向由下极板流向上极板，且上极板带正电，则此时电容器正在充电；可知此时电容器电场能正在增大，线圈储存的磁场能正在减小；根据右手螺旋定则可知线圈中磁场的方向向上。
故选：BCF。
（2）①卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得：
可得卫星运行速度为：
由于同步轨道卫星半径大于中轨道卫星半径，则有：v1＜v2，故BC错误，A正确；
故选：A。
②由题图可知，两卫星每隔Δt＝12h相距最近，则有：
变形可得中轨道卫星的运行周期为：
（3）①根据v2﹣x图像可知，列车做匀加速直线运动，加速度大小为：
乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，设水面与水平方向的夹角为θ，则有：mgtanθ＝ma
可得：
可知此过程中水杯里水面的形状是一倾斜直线，且水的加速度方向与行驶方向相同，故ACDE错误，B正确。
故选：B。
②由题图可知，，
则列车通过此路段所用的时间为：
（4）①以8节车厢为整体，根据牛顿第二定律可得：4F﹣8kmg＝8ma
以后面4节车厢为整体，根据牛顿第二定律可得：F45﹣4kmg＝4ma
联立解得第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为：F45＝2F
②动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则有：
则改为采用1动7拖模式后，则：
可得动车组的最高时速为：
（5）①设线框abcd的电阻为R，线框abcd刚进入磁场时，产生的电动势为：E＝BLv0
此时ab两点间的电势差为：
线框abcd刚离开磁场时，产生的电动势为：
此时ab两点间的电势差为：
则有：Uab：U′ab＝6：1
②线框从进入磁场到离开磁场过程，根据动量定理可得：
又根据安培力公式：
则有：
联立解得线框abcd的电阻为：
③设线框完全进入磁场时的速度大小为v1，则线框进入磁场过程，根据动量定理可得：
线框离开磁场过程，根据动量定理可得
解得：
根据能量守恒可得，
则有Q1：Q2＝7：5
故答案为：（1）BD、BCF；（2）①A；②8；（3）①B；②25；（4）①节车厢对第5节车厢的作用力大小为2F；②175；（5）①6：1；②答：线框abcd的电阻大小R为 ；③7：5。
【点评】本题涉及近代科技在物理学科的体现，考查知识点较多，比如有电磁场和电磁波、万有引力与航天、牛顿第二定律、功率公式、电磁感应等内容，要抓住力和运动的基本规律、法拉第电磁感应定律及欧姆定律等解决问题。
20．（2025 崇明区一模）线圈在电路中有很多功能，比如作为电感器、变压器。
（1）如图所示，开关S接通1后，自由电荷在 静电 力作用下向电容器两极板积聚，定值电阻R两端的电势差逐渐 B 。
A．增大
B．减小
C．不变
（2）将开关从1置于2形成LC电磁振荡回路（线圈L的电阻不为零）。
①如图为LC回路电磁振荡过程中的4个状态，开始的一个振荡周期内按照发生的先后顺序可将其排序为 A 。
A．①③②④
B．①④②③
C．②④①③
D．②③①④
②从上图③状态开始的四分之一个电磁振荡周期内，回路中的磁场能转化为 电场能 。
（3）（简答）某变压器的原线圈匝数n1＝2200，副线圈匝数n2＝360，输入电压U1＝220V，为求解输出电压，小李解答过程如下：
由得U2U1220V＝36V。你是否同意该解答，说明理由。
【分析】（1）根据静电力的作用进行分析解答，结合充电电流的变化情况判断电势差的变化情况；
（2）①②根据电容器的放电和反向充电的情况结合电路电流的方向，电场能和磁场能的转化情况进行分析判断并排序；
（3）根据是否是理想变压器的情况进行分析解答。
【解答】解：（1）如图所示，开关S接通1后，自由电荷在 静电力作用下向电容器两极板积聚，随着充电电流的减小，根据U＝IR可知，定值电阻R两端的电势差逐渐减小。故B正确，AC错误。
故选：B。
（2）①如图为LC回路电磁振荡过程中的4个状态，刚充满电荷的电容上极板为正，下极板为负，两板间有最强的电场，接通2后开始通过线圈放电，且放电电流方向为逆时针，形成振荡电流，放电完毕产生最强的磁场，然后开始反向充电，使电容下极板带正电，上极板带负电，充电完毕，磁场最弱，电场反向最强，最后又方向放电，此时的放电电流沿顺时针方向，故开始的一个振荡周期内按照发生的先后顺序可将其排序为A，故A正确，BCD错误。
故选：A。
②从上图③状态开始的四分之一个电磁振荡周期内，回路中的磁场能转化为电场能存储在电容器中。
（3）某变压器的原线圈匝数n1＝2200，副线圈匝数n2＝360，输入电压U1＝220V，为求解输出电压，小李解答过程如下：由得U2U1220V＝36V。如果题意是按照理想变压器进行求解，该解答是没问题的，但实际考虑变压器的各种损耗，按照该公式计算的输出电压大于真实的输出电压。
故答案为：（1）静电，B；（2）①A；②电场能；（3）如果题意是按照理想变压器进行求解，该解答是没问题的，但实际考虑变压器的各种损耗，按照该公式计算的输出电压大于真实的输出电压。
【点评】考查电磁振荡和电磁波以及变压器的相关问题，会根据题意进行准确分析解答。
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一．选择题（共10小题）
1．（2025 南开区二模）在物理学发展的过程中许多科学家做出了重要的贡献。下列说法符合物理史实的是（ ）
A．伽利略将逻辑推理与实验相结合，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
B．麦克斯韦指出光是一种电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
C．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子和其他原子光谱的实验规律
D．贝克勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的
2．（2025 朝阳区校级四模）下列说法中正确的是（ ）
A．同一电荷在电势越高处电势能一定越大
B．某位置的通电导线不受安培力时，该位置的磁感应强度一定为0
C．某位置的点电荷不受电场力时，该位置的电场强度一定为0
D．仅增大LC振荡电路中线圈的自感系数，则该电路电磁振荡的频率增大
3．（2025 杭州二模）以下电路中，能够最有效发射电磁波的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2025 红河州二模）目前，我国5G通信用户已突破10亿户，标志着5G技术的广泛应用。5G网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度B随时间t变化如图所示，则该区域内（ ）
A．能产生电场，能产生电磁波
B．能产生电场，不能产生电磁波
C．不能产生电场，能产生电磁波
D．不能产生电场，不能产生电磁波
5．（2025 江苏模拟）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用．在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电
B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正在增强
D．增大电容器两板距离，LC振荡频率减小
6．（2024 江苏学业考试）使用如图所示的体温枪可以通过非接触的方法感应人体的体温。这种体温枪利用了哪种电磁波工作的（ ）
A．γ射线 B．X射线 C．紫外线 D．红外线
7．（2024 广州三模）如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
B．图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正
C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷
8．（2024 崇明区一模）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化电场
B．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有高频和开放性的特点
C．从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫调制
D．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
9．（2024 黎城县一模）在飞机上不允许使用手机的原因是（ ）
A．使用手机可能引起火灾
B．飞机的电子设备会受到手机电磁信号的干扰
C．会伤害人的眼睛
D．这些场所需要安静
10．（2024 济宁二模）某兴趣小组设计了一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，其原理图如图所示。当探测仪检测到金属物体时，金属物体中的涡流会影响原来的电磁场，探测仪检测到这个变化就会使蜂鸣器发出声响。已知某时刻，该振荡电路的电流方向由a流向b，且电流强度正在增强。下列说法正确的是（ ）
A．该时刻电容器上极板带正电荷
B．该时刻线圈的自感电动势在增大
C．若线圈的自感系数增大，振荡电流的频率降低
D．探测仪靠近金属，并保持相对静止时，金属中不会产生涡流
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 长春四模）利用图（a）装置测量储罐内不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中，电容器可通过开关S与电感线圈或电源相连。当开关从a拨到b时，电路中产生振荡电流，如图（b）所示，下列说法正确的是（ ）
A．振荡电流的有效值为
B．t1～t2内电容器充电
C．t2～t3内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能
D．储罐内液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小
（多选）12．（2025 广州模拟）如图甲是研究电容器充、放电和电磁振荡的电路图。先将开关接到1，待电路稳定后，t＝0时刻将开关接到2或3，利用电流传感器可得到i﹣t图像，下列说法正确的有（ ）
A．将开关接到2，可得到图乙（a）图像
B．将开关接到2，可得到图乙（b）图像
C．将开关接到3，可得到图乙（c）图像
D．将开关接到3，可得到图乙（d）图像
（多选）13．（2025 江门模拟）有关如图四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图1中，U1：U2＝n2：n1
B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，电容器中电场的能量正在增大
D．图4中，真空冶炼炉可以接高电压的交流电流
（多选）14．（2024 镇海区校级模拟）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，P、Q为波源，点M（﹣1.5，0）、点N（0.5，0）分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点
C．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有10个
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数
（多选）15．（2023 平城区校级一模）在如图所示的电路中，将开关S与b端连接，稳定后改为与a端连接，这样在线圈和电容构成的回路中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a端接触的瞬间为t＝0时刻，则（ ）
A．t＝0时，电路中磁场的能量最大
B．时，振荡回路中电流最大，且从a经线圈流向d
C．时，电容器的电荷量最大
D．在到时间段内，电容器充电
三．解答题（共5小题）
16．（2025 宝山区二模）随着国家的发展，我国的军事装备日益增强。
（1）如图为我国成功研发的反隐身先进米波雷达。米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则该无线电波 。
A．频率比可见光的频率低
B．不可能在真空中传播
C．不可能产生反射现象
D．不可能产生衍射现象
（2）如图是我国一架第五代战斗机“歼﹣20”，演习中它正沿斜向上做匀加速直线运动，除了所受的重力以外，它还受到其它力的合力F，如图中F的示意图可能正确的是 。
（3）电磁炮是通过给导轨回路通以很大的电流，使炮弹在安培力作用下沿导轨加速运动，最终以很高的速度将炮弹发射出去。如图为电磁炮的原理示意图，电流方向如图所示。
①若改变图示中的电流方向，则 。
A．磁场方向不变，安培力方向改变
B．磁场方向不变，安培力方向不变
C．磁场方向改变，安培力方向改变
D．磁场方向改变，安培力方向不变
②若电磁炮将一枚质量为25kg的炮弹沿水平导轨从静止加速到2000m/s，不计炮弹受到的阻力，则在这一过程中炮弹所受的安培力的冲量为 N s，安培力所做的功为 J。
（4）如图，在一次空地联合军事演习中，离地面H＝9000m高处的飞机以水平对地速度v1＝800m/s发射一颗导弹，欲轰炸地面目标P，地面拦截系统在某一位置同时竖直向上发射一颗炮弹拦截。不计空气阻力，g取10m/s2。
①这颗起拦截作用的炮弹在竖直向上运动过程中的加速度大小为 m/s2。
②设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若要在炮弹上升过程中实现拦截，则s的取值范围是 。
（5）如图所示，一火炮将质量为 m的炮弹，以斜向上、与水平面成60°角的初速度 v0发射，不计空气阻力对炮弹的影响，在炮弹飞到最高点的过程中重力势能增加了 。若炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为 的一块恰好做自由落体运动，不计质量损失，则爆炸时产生的另一块的速度大小为 。
17．（2025 宝山区二模）手机在现代社会中扮演着重要角色，人们的生活、工作等方面似乎离不开手机。
（1）（多选）目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，如图所示，当手指接触到电容屏时，人体与电容屏就形成一个等效电容，从而实现对手机屏幕的操控。下列物体中能够代替手指可以操控手机屏幕的是 。
（2）手机通过其内部的天线发射电磁波。理论上只要电路中有振荡电流，就能向外辐射电磁波，下面的三个LC电路中，最能有效地将电磁波发射出去的是 。
（3）国产某5G手机的电池容量为4500mAh，待机时的电流为15mA，快速充电时的电功率为90W。则该手机的待机时间为 。
A．6小时
B．30小时
C．50小时
D．300小时
（4）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。图中R1为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小，R2为滑动变阻器，已知当小灯L的亮度增加时手机屏幕将变亮，反之则变暗。若手机所处的环境变暗，则手机屏幕将 （选择：A．变亮B．变暗）；等手机屏幕亮度稳定后若R2发生断路，则手机屏幕 （选择：A．变亮B．变暗）。
（5）如图，发射线圈和接收线圈分别安装在无线充电底座和手机内，工作时发射线圈中通有周期为T的余弦交流电（自上而下看，取顺时针方向为正）。则在时刻自上而下看，接收线圈中的感应电流方向为 方向，此刻两线圈 （选择：A．相互吸引B．相互排斥C．无相互作用D．可能相互吸引，也可能相互排斥）。
（6）手机发出的电磁波首先由附近基站将其转换为高频光脉冲，通过光导纤维传输到目标基站，再转换为电磁波被目标手机接收。图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长L＝2km，玻璃丝的折射率n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度c＝3×108m/s。
①（计算）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射角α应满足的条件是什么？
②光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为 s。
18．（2025 青浦区模拟）（1）2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，以下关于磁场的说法正确的是 。
A.图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在
B.将中国古代的四大发明之一司南置于宣城，据乙图，磁勺尾（S极）静止时指向地理北方
C.环形导线通电方向如图丙，小磁针静止时N极指向为垂直于纸面向外
D丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向左
（2）航天员在空间站进行一场“乒乓球友谊赛”，使用普通球拍时，水球被粘在球拍上；而使用毛巾加工成的球拍，水球不仅没有被吸收，反而弹开了。下列描述不正确的是 。
A.水球形成球形是因为水具有表面张力
B.水球被粘在球拍上是因为拍子表面对水是浸润的
C.毛巾的表面布满了疏水的微线毛，对水是不浸润的
D.用毛巾加工成的球拍打水球的力大于水球对球拍的力
（3）我国的天宫空间站正常运行时在地面上空大约400千米的高度。2021年，美国某星链卫星突然接近正常运行的天宫空间站，为预防碰撞事件发生，天宫空间站进行了紧急变轨规避。不计稀薄空气的阻力，以下说法正确的是 。
A.天宫空间站若向前加速可规避至较高轨道
B.天宫空间站不消耗能量就可规避至较低轨道
C.天宫空间站正常运行时的周期大于24小时
D.天宫空间站正常运行时的速度大于地球的第一宇宙速度
（4）已知地球的半径为R，空间站绕地球做圆周运动的周期为T，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G。下列说法正确的是 。
A.空间站离地球表面的高度为
B.空间站的加速度比同步卫星的加速度小
C.根据题中的信息可以求出地球的密度
D.根据题中的信息可以求出空间站的质量
（5）课堂中王亚平把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜。接着，她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。在水膜试验中，这朵花在太空中“绽放”。
①作用于液体表面，使液体表面积 （A、增大；B、减小）的力，称为液体表面张力；液体表面张力产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子间距比液体内部 （A、大；B、小）。
②在“天宫课堂”中，王亚平又往水球中注入一个气泡，气泡静止在水中，此时 。
A.气泡受到浮力
B.水球的表面积收缩到最小
C.水球呈扁球状
D.气泡内分子热运动停止
（6）物体在空间站中完全失重，无法直接用天平测量其质量。某小组成员在观看了“天宫课堂”中，航天员演示的“动量守恒实验”（图甲）后，提出利用动量守恒在空间端测质量的设想（图乙）。实验中，A、B两个体积相同的钢球置于平台上，两球之间放一质量不计的压缩并锁定的轻质弹簧，某时刻解除锁定，A、B两小球在同一直线上运动，利用闪光频率为10Hz的照相机获取的一组频闪照片，如图丙。已知A球质量为m1＝100g，B球质量为m2（m2待测，弹簧与A、B物体脱离后，静止停留于原地）。
①脱离弹簧后，小球A相对于空间站的地面做 运动，速度大小为 m/s。
②根据实验数据测算可得小球B的质量大小是 kg。
③该实验搬到地面上，将两小球放在光滑水平面上，利用上述实验 （选填“能”或“不能”）测量小球B的质量。
19．（2025 普陀区二模）中国高铁利用“北斗”导航技术、5G通信技术等构建运营的“超强大脑”，实现了数字化、智能化的管理。具有完全自主知识产权的新一代高速列车“复兴号”投入了高铁运营。
（1）5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，具有数据传输更快的特点。
①（多选）在空气中传播时，5G信号与4G信号相比 ；
A．具有更快的传播速度
B．具有相同的传播速度
C．更容易发生衍射
D．更不容易发生衍射
②（多选）无线电波可由LC振荡电路产生，某时刻的电路工作状态如图所示，此时 。
A．电容器正在放电
B．电容器正在充电
C．线圈中磁场的方向向上
D．线圈中磁场的方向向下
E．线圈储存的磁场能正在增大
F．线圈储存的磁场能正在减小
（2）“北斗”导航系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成。某一地球同步轨道卫星和一颗中轨道卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动、且绕行方向相同。如图（a）所示。
①同步轨道卫星和中轨道卫星绕地球做圆周运动的线速度分别v1、v2，则 ；
A．v1＜v2
B．v1＝v2
C．v1＞v2
②若这两颗卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图（b）所示，则中轨道卫星的运行周期T＝ h。
（3）“复兴号”列车在某段长为1000m的平直轨道上行驶，其速度的平方v2与位移x的关系，如图所示。
①乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，在此过程中水杯里水面的形状可能是 ；
②列车通过此路段所用的时间为 s。
（4）如图，“复兴号”动车组共8节车厢。每节车厢的质量均为m，每节动力车厢能提供的最大驱动功率相同，重力加速度为g。
①（计算）动车组采用4动4拖模式，依靠前面的4节动力车厢来带动整个列车运行。动车组在平直轨道上匀加速启时，若每节车厢所受阻力均为车厢所受重力的k倍，每节动力车厢提供的牵引力大小为F，求第4节车厢对第5节车厢的作用力大小；
②若动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则改为采用1动7拖模式后，动车组的最高时速为 km/h。
（5）高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度v0进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场（d＞L），测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。
①线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为Uab和U′ab，则Uab：U′ab＝ ；
②（计算）求线框abcd的电阻大小R；
③线框abcd在进入磁场和离开磁场的过程中，线框中产生的热量分别为Q1和Q2，则Q1：Q2＝ 。
20．（2025 崇明区一模）线圈在电路中有很多功能，比如作为电感器、变压器。
（1）如图所示，开关S接通1后，自由电荷在 力作用下向电容器两极板积聚，定值电阻R两端的电势差逐渐 。
A．增大
B．减小
C．不变
（2）将开关从1置于2形成LC电磁振荡回路（线圈L的电阻不为零）。
①如图为LC回路电磁振荡过程中的4个状态，开始的一个振荡周期内按照发生的先后顺序可将其排序为 。
A．①③②④
B．①④②③
C．②④①③
D．②③①④
②从上图③状态开始的四分之一个电磁振荡周期内，回路中的磁场能转化为 。
（3）（简答）某变压器的原线圈匝数n1＝2200，副线圈匝数n2＝360，输入电压U1＝220V，为求解输出电压，小李解答过程如下：
由得U2U1220V＝36V。你是否同意该解答，说明理由。
2025年高考物理押题预测考前冲刺--电磁震荡与电磁波
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 南开区二模）在物理学发展的过程中许多科学家做出了重要的贡献。下列说法符合物理史实的是（ ）
A．伽利略将逻辑推理与实验相结合，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
B．麦克斯韦指出光是一种电磁波，并通过实验证实了电磁波的存在
C．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子和其他原子光谱的实验规律
D．贝克勒尔最早发现了天然放射现象，并指出原子核是由质子和中子组成的
【分析】根据伽利略、麦克斯韦、和玻尔理论以及贝克勒尔的研究成果和取得的成就进行分析解答。
【解答】解：A.伽利略将逻辑推理与实验相结合，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故A正确；
B.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故B错误；
C.玻尔理论只能解释氢原子光谱，不能解释其他原子光谱，故C错误；
D.贝克勒尔发现了天然放射现象，但没有指出原子核是由质子和中子组成的，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查物理学史，会根据题意进行准确分析解答。
2．（2025 朝阳区校级四模）下列说法中正确的是（ ）
A．同一电荷在电势越高处电势能一定越大
B．某位置的通电导线不受安培力时，该位置的磁感应强度一定为0
C．某位置的点电荷不受电场力时，该位置的电场强度一定为0
D．仅增大LC振荡电路中线圈的自感系数，则该电路电磁振荡的频率增大
【分析】电场最基本的特性是对放入电场的电荷有力的作用；小段通电导线在某处若不受磁场力，如果是导线与磁场平行，则此处不一定无磁场；负电荷在电势越高处电势越小；结合电磁振荡的频率公式分析。
【解答】解：A.同一负电荷在电势越高处电势越小，故A错误；
B.某位置的通电导线不受安培力时，如果磁感线与导线平行时，该位置的磁感应强度不一定为0，故B错误；
C.某位置的点电荷不受电场力时，该位置的电场强度一定为0，故C正确；
D.仅增大LC振荡电路中线圈的自感系数，f，则该电路电磁振荡的频率减小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查对电场强度与磁感应强度两公式的理解能力以及电磁振荡的频率公式，要理解公式中各个量的含义，知道电荷有正负之分。
3．（2025 杭州二模）以下电路中，能够最有效发射电磁波的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据发射电磁波的方法进行分析。
【解答】解：有效发射电磁波要满足两个条件：1、振荡电路的频率足够高（频率公式）；2、振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放的空间中，即开放电路，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题主要是考查有效发射电磁波要满足的两个条件，关键是掌握电磁波发射的方法。
4．（2025 红河州二模）目前，我国5G通信用户已突破10亿户，标志着5G技术的广泛应用。5G网络使用频率更高的电磁波，具有“高速率、低时延、大容量”等优点。若某区域磁场的磁感应强度B随时间t变化如图所示，则该区域内（ ）
A．能产生电场，能产生电磁波
B．能产生电场，不能产生电磁波
C．不能产生电场，能产生电磁波
D．不能产生电场，不能产生电磁波
【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围产生电场判断；周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场激发周期性变化的磁场，由近及远传播开来，形成电磁波。
【解答】解：根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场；恒定的电场不能产生磁场；最终不能产生电磁波，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查麦克斯韦电磁场理论，要求学生明确变化的磁场周围产生电场，变化的电场周围产生磁场。
5．（2025 江苏模拟）无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用．在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在充电
B．振荡电流正在增大
C．线圈中的磁场正在增强
D．增大电容器两板距离，LC振荡频率减小
【分析】根据安培定则判断线圈的电流方向，根据电场方向与电流方向相同，可知电容器充电；
电容器充电，电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，磁场能转化为电场能；
根据平行板电容器公式C增大电容器两板之间的距离，电容减小，根据f可知频率变化；
【解答】解：A、由题图中磁场的方向，根据安培定则可知电流由电容器上极板经线圈流向下极板，由电场方向可知，下极板是正极，故此时电容器正在充电，故A正确；
BC、电容器正在充电，则电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，故BC错误；
D、根据平行板电容器公式C，增大电容器两板之间的距离，电容减小，根据fLC振荡频率增大，故D错误；
故选：A。
【点评】明确LC振荡电路中电容器和线圈之间的变化，知道怎么判断电容器是充电还是放电。
6．（2024 江苏学业考试）使用如图所示的体温枪可以通过非接触的方法感应人体的体温。这种体温枪利用了哪种电磁波工作的（ ）
A．γ射线 B．X射线 C．紫外线 D．红外线
【分析】本题以新冠病毒疫为背景，分析非接触的体温探检器工作原理，记住各种电磁波的性质以及应用。
【解答】解：体温枪利用的是红外线的热效应，又称为红外测温仪，自然界中一切高于绝对零度的物体都在不停向外辐射能量，物体向外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的联系，物体的温度越高，所发出的红外辐射能力越强，故D正确，ABC错误；
故选：D。
【点评】本题考查了学生读题提取有效信息的能力；考查了学生对红外线以及热辐射的基本认识，并能解释日常现象的及应用。
7．（2024 广州三模）如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（ ）
A．图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
B．图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正
C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻
D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷
【分析】电容器充电完毕（放电开始）时，电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i＝0；放电完毕（充电开始）时，电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大，由此分析。
【解答】解：A．图乙中的a是电场能最大的时刻，电容器上极板带正电，下极板带负电，沿顺时针方向的充电结束，对应图甲中的T时刻，故A错误；
B．图乙中的b是电场能最大的时刻，电容器下极板带正电，上极板带负电，反向充电结束，此后的内放电，电流沿顺时针方向，故B正确；
C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，由楞次定律判断，此后磁场能转化为电场能，电流方向为逆时针方向，对应图甲中的时刻，故C错误；
D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由楞次定律可知，电流方向为顺时针方向，此后电容C的上极板将充上正电荷，故D错误。
故选：B。
【点评】在LC振荡电路中，当电容器在放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化；当电容器在充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。
8．（2024 崇明区一模）关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化电场
B．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有高频和开放性的特点
C．从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫调制
D．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论判断；根据发射电磁波的条件判断；根据解调的定义判断；根据紫外线的特点判断。
【解答】解：A、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场；均匀变化的电（磁）场只能产生恒定不变的磁（电）场，故A错误；
B、要有效地发射电磁波，两个重要条件是采用高频和开放性LC电路，故B正确；
C、从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫解调，故C错误；
D、紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了麦克斯韦的电磁场理论、发射电磁波的条件、解调、紫外线的作用等基础知识，要求学生对这部分知识要重视课本，强化记忆。
9．（2024 黎城县一模）在飞机上不允许使用手机的原因是（ ）
A．使用手机可能引起火灾
B．飞机的电子设备会受到手机电磁信号的干扰
C．会伤害人的眼睛
D．这些场所需要安静
【分析】手机工作接收和发出电磁波信号会影响飞机的电子设备。
【解答】解：飞机上的导航设备是利用无线电波工作的，当手机工作时，接收和发出电磁波，其电磁波信号会影响飞机的电子设备，不会引起火灾以及伤害人的眼睛，与是否安静无关，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查的是电磁波，要求学生会根据电磁波的特点分析判断。
10．（2024 济宁二模）某兴趣小组设计了一款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，其原理图如图所示。当探测仪检测到金属物体时，金属物体中的涡流会影响原来的电磁场，探测仪检测到这个变化就会使蜂鸣器发出声响。已知某时刻，该振荡电路的电流方向由a流向b，且电流强度正在增强。下列说法正确的是（ ）
A．该时刻电容器上极板带正电荷
B．该时刻线圈的自感电动势在增大
C．若线圈的自感系数增大，振荡电流的频率降低
D．探测仪靠近金属，并保持相对静止时，金属中不会产生涡流
【分析】在LC振荡电路中，当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。根据电磁振荡的频率公式进行分析。
【解答】解：A．某时刻，电流强度正在增强，电流的方向由a流向b，则电容器正处于放电过程，根据电流流向，上极板带负电荷，故A错误；
B．电流的方向由a流向b，且电流强度正在增强中，电流强度增大的越来越慢，则线圈的自感电动势正在减小，故B错误；
C．若线圈的自感系数L增大，根据公式可知，其自感系数L增大时振荡电流的频率降低，故C正确；
D．虽然探测仪与金属保持相对静止，但电流强度正在增大，穿过金属的磁通量增大，金属也会产生感应电流，故D错误。
故选：C。
【点评】解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能。
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 长春四模）利用图（a）装置测量储罐内不导电液体高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中，电容器可通过开关S与电感线圈或电源相连。当开关从a拨到b时，电路中产生振荡电流，如图（b）所示，下列说法正确的是（ ）
A．振荡电流的有效值为
B．t1～t2内电容器充电
C．t2～t3内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能
D．储罐内液面高度降低时，LC回路振荡电流的频率将变小
【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LC振荡周期分析，根据LC回路的特点分析，根据有效值与最大值的关系分析。
【解答】解：A、该振荡电流的有效值为，故A错误；
B、t1～t2内电流正向逐渐减小，则电容器充电，故B正确；
C、t2﹣t3内LC回路中电容器放电，电场能逐渐转化为磁场能，故C正确；
D、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LC振荡周期可知回路的振荡周期变小，故振荡频率增大，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查电磁振荡，学生需掌握LC振荡电路的基本原理及规律即可正确解答。
（多选）12．（2025 广州模拟）如图甲是研究电容器充、放电和电磁振荡的电路图。先将开关接到1，待电路稳定后，t＝0时刻将开关接到2或3，利用电流传感器可得到i﹣t图像，下列说法正确的有（ ）
A．将开关接到2，可得到图乙（a）图像
B．将开关接到2，可得到图乙（b）图像
C．将开关接到3，可得到图乙（c）图像
D．将开关接到3，可得到图乙（d）图像
【分析】电容器放电，没有自感线圈，两极板所带的电荷量减小，电势差减小，放电电流也减小，最后两极板电势差以及放电电流都等于0；LC振荡电路，自感线圈阻碍电流变大，电容器放电完成时，电流达到最大。
【解答】解：先将开关接到1，待电路稳定后，电容器充满电。将开关接到2，电容器开始放电，自感线圈阻碍电流变大，所以电流逐渐变大，图像a正确；将开关接到3，放电开始时电流达到最大值，电流随时间按指数规律递减，放电结束时电流理论上趋近于零，图像c正确，故AC正确，BD错误。
故选：AC。
【点评】明确普通电容器放电和LC振荡电路放电的区别是解题关键。
（多选）13．（2025 江门模拟）有关如图四幅图的描述，正确的是（ ）
A．图1中，U1：U2＝n2：n1
B．图2中，匀速转动的线圈电动势正在增大
C．图3中，电容器中电场的能量正在增大
D．图4中，真空冶炼炉可以接高电压的交流电流
【分析】A、根据变压器电压与匝数的关系进行分析；
B、根据交流发电机及其产生交变电流的原理可知，线圈平面与磁场垂直时，线圈位于中性面位置，此时磁通量最大，磁通量的变化率最小，电动势最小进行分析；
C、根据电磁振荡产生的原理，判断电容器上下极板带电性及根据电感判断电流方向，从而判断出能量的转化；
D、真空冶炼炉可以接高电压的交流电流，使铁块中产生涡流。
【解答】解：A．理想变压器原副线圈与匝数的关系为U1：U2＝n1：n2
故A错误；
B．图2中，线圈的位置再转过60°就是中性面，在中性面时，电动势和电流都为0，所以此时线圈的电动势正在减小，故B错误；
C．电容器中电场强度方向竖直向上，因此下极板带正电，上极板带负电，根据线圈的磁场方向结合安培定则可知电流流向正极板，因此电容器正在充电，电场的能量正在增大，故C正确；
D．真空冶炼炉可以接高电压的交流电流，使铁块中产生涡流，在铁块中产生大量热量，从而冶炼金属，故D正确。
故选：CD。
【点评】了解交变电流的产生、变压器的构造和原理、电磁振荡产生的过程是解决本题的关键，属于基础题。
（多选）14．（2024 镇海区校级模拟）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，P、Q为波源，点M（﹣1.5，0）、点N（0.5，0）分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点
C．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有10个
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数
【分析】根据频率、波速、波长的关系求超声波的频率；
由于波源P、Q振动步调相同，根据当波程差为半波长的奇数倍时该点是振动减弱点计算悬浮点的个数；
根据当波程差为波长的整数倍时该点是振动加强点计算振幅为2A的点的个数；
根据电磁振荡的频率公式判断波长的变化，从而决定节点的增减。
【解答】解：A、由丙图可知超声波的波长：λ＝1cm＝0.01m
超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为：f34000Hz，故A错误；
B、波源P、Q起振的方向相同（相向传播），当波程差为为半波长的奇数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为x，悬浮点为振动加强点，满足：
|（2﹣x）﹣[x﹣（﹣2.5）]|＝|2x+0.5| （n＝0、1、2、3、4）
解绝对值得：x＝±0.25、±0.75、±1.25、±1.75、﹣2.25
故两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B正确；
C、波源P、Q之间振幅为2A的点为振动加强点，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动加强点，满足：
|（2﹣x）﹣[（x﹣（﹣2.5）]|＝|2x+0.5|＝nλ （n＝0、1、2、3、4）
解绝对值方程得：x＝0、±0.5、±1、±1.5、﹣2
两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个，故C错误；
D、拔出图乙线圈中的铁芯，LC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D正确。
故选：BD。
【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。
（多选）15．（2023 平城区校级一模）在如图所示的电路中，将开关S与b端连接，稳定后改为与a端连接，这样在线圈和电容构成的回路中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a端接触的瞬间为t＝0时刻，则（ ）
A．t＝0时，电路中磁场的能量最大
B．时，振荡回路中电流最大，且从a经线圈流向d
C．时，电容器的电荷量最大
D．在到时间段内，电容器充电
【分析】根据在LC振荡电路中电容器两端的电压越大，电荷所带的电荷量越大，两极板之间的电场越强，电场能越大，电流强度越小，磁场能量越小，以此来判断分析。
【解答】解：开关S先与b连接，电容器C充电，上级板带正电，下级板带负电，开关S再与a连接开始计时，此时振荡回路中电荷量最大，电流为0，如图所示
A、根据题意可知，t＝0时刻，线圈中的电流为0，无法激发磁场，磁场的能量为0，故A错误；
B、时刻，振荡回路中电流最大，电容器从初始时刻到放电结束，电流方向为从a到d，故B正确；
C、时刻，电容器反向充电结束，电荷量达到最大值，故C正确；
D、到时间段内，电容器处于反向放电过程，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了LC振荡电路充放电的特点以及在充放电过程中能量转化的特点，掌握了基本知识即可顺利解决此类问题。
三．解答题（共5小题）
16．（2025 宝山区二模）随着国家的发展，我国的军事装备日益增强。
（1）如图为我国成功研发的反隐身先进米波雷达。米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则该无线电波 A 。
A．频率比可见光的频率低
B．不可能在真空中传播
C．不可能产生反射现象
D．不可能产生衍射现象
（2）如图是我国一架第五代战斗机“歼﹣20”，演习中它正沿斜向上做匀加速直线运动，除了所受的重力以外，它还受到其它力的合力F，如图中F的示意图可能正确的是 B 。
（3）电磁炮是通过给导轨回路通以很大的电流，使炮弹在安培力作用下沿导轨加速运动，最终以很高的速度将炮弹发射出去。如图为电磁炮的原理示意图，电流方向如图所示。
①若改变图示中的电流方向，则 D 。
A．磁场方向不变，安培力方向改变
B．磁场方向不变，安培力方向不变
C．磁场方向改变，安培力方向改变
D．磁场方向改变，安培力方向不变
②若电磁炮将一枚质量为25kg的炮弹沿水平导轨从静止加速到2000m/s，不计炮弹受到的阻力，则在这一过程中炮弹所受的安培力的冲量为 5×104 N s，安培力所做的功为 5×107 J。
（4）如图，在一次空地联合军事演习中，离地面H＝9000m高处的飞机以水平对地速度v1＝800m/s发射一颗导弹，欲轰炸地面目标P，地面拦截系统在某一位置同时竖直向上发射一颗炮弹拦截。不计空气阻力，g取10m/s2。
①这颗起拦截作用的炮弹在竖直向上运动过程中的加速度大小为 10 m/s2。
②设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若要在炮弹上升过程中实现拦截，则s的取值范围是 0＜s＜2400m 。
（5）如图所示，一火炮将质量为 m的炮弹，以斜向上、与水平面成60°角的初速度 v0发射，不计空气阻力对炮弹的影响，在炮弹飞到最高点的过程中重力势能增加了 。若炮弹在最高点爆炸成两块，其中质量为 的一块恰好做自由落体运动，不计质量损失，则爆炸时产生的另一块的速度大小为 。
【分析】（1）根据电磁波分析；（2）根据牛顿第二定律的同向性分析；（3）根据动量定理和动能定理分析；（4）根据斜抛运动的特点分析。
【解答】解：（1）A、米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，频率比可见光的频率低，故A正确；
BC、任何电磁波传播均不需要介质，都可以在真空中传播，并能发生反射，故BC错误；
D、衍射是波特有的现象，电磁波也可以发生衍射现象，故D错误。
故选：A。
（2）演习中战斗机正沿斜向上做匀加速直线运动，即战斗机受到所有力的合力与速度方向相同，即力F与重力的合力与速度方向相同，所以F的示意图可能正确的是B选项，故B正确，ACD错误。
故选：B。
（3）①为保证炮弹正常发射，所以安培力的方向不变，若改变图示中的电流方向，根据左手定则，需改变磁场的方向，故D正确，ABC错误。
故选：D。
②取炮弹的速度方向为正方向，根据动量定理可知，炮弹所受的安培力的冲量为
I＝mv﹣0＝（25×2000﹣0）N s＝5×104N s
根据动能定理可知，安培力所做的功为
（4）①这颗起拦截作用的炮弹在竖直向上运动过程中只受重力，所以加速度为重力加速度，所以加速度大小为10m/s2；
②导弹运行的时间为
此时平抛运动的导弹下降的位移为
竖直上抛运动的炮弹上升的位移
因为H＝h1+h2＝v2t，所以
要使炮弹在上升过程中实现拦截，则运行的时间
则水平距离最大
解得
所以
0＜s＜2400m
（5）炮弹做斜抛运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，设上升的最大高度为h，则
代入数据，解得
所以，炮弹飞到最高点的过程中重力势能增加了
炮弹在最高点爆炸成两块，取炮弹在最高点时的速度方向为正方向，根据动量守恒
解得
故答案为：（1）A，（2）B，（3）①D，②5×104，5×107，（4）①10，②0＜s＜2400m，（5），。
【点评】本题考查电磁波、牛顿第二定律、动量定理、动能定理、斜抛运动以及平抛运动的相遇问题，考查范围较大，但难度一般。
17．（2025 宝山区二模）手机在现代社会中扮演着重要角色，人们的生活、工作等方面似乎离不开手机。
（1）（多选）目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，如图所示，当手指接触到电容屏时，人体与电容屏就形成一个等效电容，从而实现对手机屏幕的操控。下列物体中能够代替手指可以操控手机屏幕的是 AB 。
（2）手机通过其内部的天线发射电磁波。理论上只要电路中有振荡电流，就能向外辐射电磁波，下面的三个LC电路中，最能有效地将电磁波发射出去的是 C 。
（3）国产某5G手机的电池容量为4500mAh，待机时的电流为15mA，快速充电时的电功率为90W。则该手机的待机时间为 D 。
A．6小时
B．30小时
C．50小时
D．300小时
（4）智能手机有自动调节屏幕亮度的功能。图中R1为光敏电阻，其阻值随光照强度增大而减小，R2为滑动变阻器，已知当小灯L的亮度增加时手机屏幕将变亮，反之则变暗。若手机所处的环境变暗，则手机屏幕将 B （选择：A．变亮B．变暗）；等手机屏幕亮度稳定后若R2发生断路，则手机屏幕 A （选择：A．变亮B．变暗）。
（5）如图，发射线圈和接收线圈分别安装在无线充电底座和手机内，工作时发射线圈中通有周期为T的余弦交流电（自上而下看，取顺时针方向为正）。则在时刻自上而下看，接收线圈中的感应电流方向为 顺时针 方向，此刻两线圈 C （选择：A．相互吸引B．相互排斥C．无相互作用D．可能相互吸引，也可能相互排斥）。
（6）手机发出的电磁波首先由附近基站将其转换为高频光脉冲，通过光导纤维传输到目标基站，再转换为电磁波被目标手机接收。图示为一光导纤维（可简化为一长玻璃丝）的示意图，玻璃丝的长L＝2km，玻璃丝的折射率n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度c＝3×108m/s。
①（计算）为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，光线在端面AB上的入射角α应满足的条件是什么？
②光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间为 10﹣5 s。
【分析】（1）根据电容屏的工作原理分析；（2）根据电磁波的发生分析；（3）根据电流的定义式计算；（4）根据“串反并同”分析动态电路；（5）根据楞次定律分析；（6）根据光导纤维中光的全反射分析。
【解答】解：（1）手指和屏的夹层工作面形成一个电容器，所以能够代替手指可以操控手机屏幕必须是导体，故AB正确，CD错误。
故选：AB。
（2）要有效的发射电磁波，振荡电路的特点：要有足够高的振荡频率、要采用开放电路，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间，故C正确，AB错误。
故选：C。
（3）根据代入数据，解得
t＝300h
故D正确，ABC错误。
故选：D。
（4）若手机所处的环境变暗，R1的阻值增大，根据“串反并同”可知，与R1等效串联的灯泡L的功率变小，即屏幕变暗，故B正确，A错误。
故选：B。
等手机屏幕亮度稳定后若R2发生断路，则等效R2的阻值减小为零，根据“串反并同”可知，与R2等效并联的灯泡L的功率变大，即屏幕变亮，故A正确，B错误。
故选：A。
（5）在时刻自上而下看，发射线圈中的电流将逆时针增大，根据楞次定律可知，接收线圈中的感应电流方向为顺时针方向；
此时发射线圈中电流为0，所以此时刻两线圈无相互作用，故C正确，ABD错误。
故选：C。
（6）①光在光导纤维中的光路图如图所示
由折射定律，得
因为β+γ＝90°，所以
sinβ＝cosγ
当γ≥C（临界角）时光在玻璃界面处发生全反射，光通过长玻璃丝，因为
所以
推得
，
联立，解得
将n代入，求得
α≤45°
②光在玻璃中的速度
设光在 玻璃丝中传播的总路程为 s，则
玻璃丝长
L＝ssinγ
联立，解得
因为γ≥C，显然，当 γ＝C 时 t 最大，此时
代入已知量，求得
故答案为：（1）AB，（2）C，（3）D，（4）B，A，（5）顺时针，C，（6）①α≤45°，②10 ﹣5。
【点评】本题考查电容屏的工作原理、电磁波的发生、电流的定义式计算、动态电路、楞次定律以及光导纤维中，考查范围较大。
18．（2025 青浦区模拟）（1）2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，以下关于磁场的说法正确的是 C 。
A.图甲，从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言并通过实验验证存在
B.将中国古代的四大发明之一司南置于宣城，据乙图，磁勺尾（S极）静止时指向地理北方
C.环形导线通电方向如图丙，小磁针静止时N极指向为垂直于纸面向外
D丁图中，放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向左
（2）航天员在空间站进行一场“乒乓球友谊赛”，使用普通球拍时，水球被粘在球拍上；而使用毛巾加工成的球拍，水球不仅没有被吸收，反而弹开了。下列描述不正确的是 D 。
A.水球形成球形是因为水具有表面张力
B.水球被粘在球拍上是因为拍子表面对水是浸润的
C.毛巾的表面布满了疏水的微线毛，对水是不浸润的
D.用毛巾加工成的球拍打水球的力大于水球对球拍的力
（3）我国的天宫空间站正常运行时在地面上空大约400千米的高度。2021年，美国某星链卫星突然接近正常运行的天宫空间站，为预防碰撞事件发生，天宫空间站进行了紧急变轨规避。不计稀薄空气的阻力，以下说法正确的是 A 。
A.天宫空间站若向前加速可规避至较高轨道
B.天宫空间站不消耗能量就可规避至较低轨道
C.天宫空间站正常运行时的周期大于24小时
D.天宫空间站正常运行时的速度大于地球的第一宇宙速度
（4）已知地球的半径为R，空间站绕地球做圆周运动的周期为T，不考虑地球的自转，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G。下列说法正确的是 ACD 。
A.空间站离地球表面的高度为
B.空间站的加速度比同步卫星的加速度小
C.根据题中的信息可以求出地球的密度
D.根据题中的信息可以求出空间站的质量
（5）课堂中王亚平把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜。接着，她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。在水膜试验中，这朵花在太空中“绽放”。
①作用于液体表面，使液体表面积 B （A、增大；B、减小）的力，称为液体表面张力；液体表面张力产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子间距比液体内部 A （A、大；B、小）。
②在“天宫课堂”中，王亚平又往水球中注入一个气泡，气泡静止在水中，此时 B 。
A.气泡受到浮力
B.水球的表面积收缩到最小
C.水球呈扁球状
D.气泡内分子热运动停止
（6）物体在空间站中完全失重，无法直接用天平测量其质量。某小组成员在观看了“天宫课堂”中，航天员演示的“动量守恒实验”（图甲）后，提出利用动量守恒在空间端测质量的设想（图乙）。实验中，A、B两个体积相同的钢球置于平台上，两球之间放一质量不计的压缩并锁定的轻质弹簧，某时刻解除锁定，A、B两小球在同一直线上运动，利用闪光频率为10Hz的照相机获取的一组频闪照片，如图丙。已知A球质量为m1＝100g，B球质量为m2（m2待测，弹簧与A、B物体脱离后，静止停留于原地）。
①脱离弹簧后，小球A相对于空间站的地面做 匀速 运动，速度大小为 0.15 m/s。
②根据实验数据测算可得小球B的质量大小是 0.15 kg。
③该实验搬到地面上，将两小球放在光滑水平面上，利用上述实验 能 （选填“能”或“不能”）测量小球B的质量。
【分析】（1）根据物理学史分析；根据有关地磁场的基础知识，确定磁勺尾（S极）静止时指向同时明确磁场的性质；根据安培定则确定磁场方向，再确定小磁针N极的指向；
（2）在完全失重的环境下，液体的表面张力作用尤为显著，它使得液体表面趋于最小化，从而形成球形。浸润与不浸润现象取决于液体与固体表面的相互作用，而牛顿第三定律则说明了作用力与反作用力的等值反向关系；
（3）根据万有引力提供向心力求出线速度和周期的表达式，再根据问题条件逐一判断。
（4）空间站绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列式。在地球表面上，根据万有引力等于重力列式，联立求解空间站离地球表面的高度。根据牛顿第二定律列式分析该卫星的加速度与同步卫星的加速度的大小。在地球表面上，根据万有引力等于重力列式，即可求得地球的质量，进而求得地球的密度。根据已知和所列方程分析能否求出空间站的质量。
（5）①根据液体表面张力的定义、表面层的特点及分子间的作用力与距离关系答题；
②气泡静止在水中处于失重状态，不受浮力作用，水球呈球状，水与气泡界面处的水分子较为稀疏，水分子间作用力表现为引力，且气泡内分子一直在做无规则的热运动；
（6）①根据图丙可以得出，脱离弹簧后做匀速直线运动，根据s＝vt，可求出速度大小；②根据动量守恒可求出B球的质量；
③在地面上，放在水平光滑桌面上，同样可以验证。
【解答】解：（1）A.从空间站向地面传输信息采用的电磁波是麦克斯韦预言的，由赫兹通过实验验证存在的，故A错误；
B.将中国古代的四大发明之一司南置于宣城，据乙图可知，磁勺尾（S极）静止时指向地理南方，故B错误；
C.环形导线通电方向如图丙所示，根据右手螺旋定则可知，环形导线内部的磁场方向垂直纸面向外，则小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外，故C正确；
D.丁图中，根据右手螺旋定则可知，通电螺线管内部的磁场方向水平向右，则放在通电螺线管内部的小磁针，静止时N极水平向右，故D错误。
故选：C。
（2）A.水球形成球形是因为水具有表面张力，故A正确；
B.水球被粘在球拍上是因为拍子表面对于水是浸润的，故B正确；
C.毛巾的表面布满了疏水的微线毛，对于水是不浸润的，故C正确；
D.用毛巾加工成的球拍打水球的力与水球对球拍的力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。
本题选错误的，故选：D。
（3）A.天宫空间站若向前加速，则万有引力不足以提供向心力，天宫空间站变轨到较高轨道，故A正确；
B.天宫空间站变轨到较低轨道，需要点火减速，使得万有引力大于所需向心力，故B错误；
C.根据
可得
可知天宫空间站正常运行时的周期小于同步卫星的运行周期，即小于24小时，故C错误；
D.根据
可得
地球的第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，则天宫空间站正常运行时的速度小于地球的第一宇宙速度，故D错误。
故选：A。
（4）ACD.设地球质量为M，地球密度为ρ，空间站离地球表面的高度为h；空间站绕地球做匀速圆周运动，由万有引功力提供向心力可得
物体在地球表面时有
又
联立可得
由于空间站的质量被约去，所以根据题中的信息不可以求出空间站的质量，故AD错误，C正确；
B.根据
可得
可知空间站的加速度比同步卫星的加速度大，故B错误。
故选：C。
（5）①本实验中花朵是在水膜表面张力作用下而逐渐展开，作用于液体表面，使液体表面积熔小的力，称为液体表面张力；液体表面张力产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子间距比液体内部大，分子间的相互作用表现为引力。
②A.由于完全失重，气泡不受到浮力作用，故A错误；
BC.由于表面张力作用，水球的表面积收缩到最小，水球呈球状，故B正确，C错误；
D.气泡内分子仍在做无规则热运动，并没有停止，故D错误。
故选：B。
（6）①脱离弹簧后，小球A相对于空间站的地面做匀速运动，由图丙可知速度大小为
②由图丙可知B的速度大小为
以vA的方向为正方向，根据动量守恒可得
m1vA＝m2vB
可得小球的质量为
③该实验搬到地面上，将两小球放在光滑水平面上，系统仍满足动量守恒，利用上述实验能测量小球B的质量。
故答案为：（1）C；（2）D；（3）A；（4）ACD；（5）①B；A；②B；（6）①匀速；0.15；②0.15；③能。
【点评】本题是一个综合题型，考查了地磁场的性质以及磁感应强度方向、液体的张力、浸润和不浸润、万有引力、动量守恒实验等内容，学生熟练掌握理解这些基本的概念和特点是解题的关键。
19．（2025 普陀区二模）中国高铁利用“北斗”导航技术、5G通信技术等构建运营的“超强大脑”，实现了数字化、智能化的管理。具有完全自主知识产权的新一代高速列车“复兴号”投入了高铁运营。
（1）5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，具有数据传输更快的特点。
①（多选）在空气中传播时，5G信号与4G信号相比 BD ；
A．具有更快的传播速度
B．具有相同的传播速度
C．更容易发生衍射
D．更不容易发生衍射
②（多选）无线电波可由LC振荡电路产生，某时刻的电路工作状态如图所示，此时 BCE 。
A．电容器正在放电
B．电容器正在充电
C．线圈中磁场的方向向上
D．线圈中磁场的方向向下
E．线圈储存的磁场能正在增大
F．线圈储存的磁场能正在减小
（2）“北斗”导航系统主要由地球同步轨道卫星和中轨道卫星组成。某一地球同步轨道卫星和一颗中轨道卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动、且绕行方向相同。如图（a）所示。
①同步轨道卫星和中轨道卫星绕地球做圆周运动的线速度分别v1、v2，则 A ；
A．v1＜v2
B．v1＝v2
C．v1＞v2
②若这两颗卫星之间的距离Δr随时间t变化的关系如图（b）所示，则中轨道卫星的运行周期T＝ 8 h。
（3）“复兴号”列车在某段长为1000m的平直轨道上行驶，其速度的平方v2与位移x的关系，如图所示。
①乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，在此过程中水杯里水面的形状可能是 B ；
②列车通过此路段所用的时间为 25 s。
（4）如图，“复兴号”动车组共8节车厢。每节车厢的质量均为m，每节动力车厢能提供的最大驱动功率相同，重力加速度为g。
①（计算）动车组采用4动4拖模式，依靠前面的4节动力车厢来带动整个列车运行。动车组在平直轨道上匀加速启时，若每节车厢所受阻力均为车厢所受重力的k倍，每节动力车厢提供的牵引力大小为F，求第4节车厢对第5节车厢的作用力大小；
②若动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则改为采用1动7拖模式后，动车组的最高时速为 175 km/h。
（5）高速列车上安装有电磁制动系统，其原理可简单描述为线框进出磁场受电磁阻尼作用。某同学进行了模拟研究：用同种导线制成边长为L、质量为m的正方形线框abcd，将其放置在光滑绝缘的水平面内。线框abcd以初速度v0进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下，宽度为d的匀强磁场（d＞L），测得当线框完全穿过磁场时，其速度大小为，如图所示。
①线框abcd刚进入磁场和刚要离开磁场时，ab两点间的电势差分别为Uab和U′ab，则Uab：U′ab＝ 6：1 ；
②（计算）求线框abcd的电阻大小R；
③线框abcd在进入磁场和离开磁场的过程中，线框中产生的热量分别为Q1和Q2，则Q1：Q2＝ 7：5 。
【分析】（1）由电磁波的相关知识，分析5G和4G信号、判断速度与波长大小问题、振荡电路中各物理量的变化；
（2）由万有引力及人造卫星运行速度等内容分析判断两卫星的快慢，根据曲线运动及“追击”问题求周期；
（3）根据题图求出列车加速的方向和大小，从而判断液面的形状，并计算列车通过此路段的时间；
（4）整体法和隔离法相结合求车厢之间的相互作用力，根据最大速度的公式求情况变化后最大速度的变化；
（5）根据动生电动势公式，结合欧姆定律、安培力公式、动量定理、动能定理等求ab两点不同情况下电压之比，热量之比等。
【解答】解：（1）AB、在空气中传播时，5G信号与4G信号具有相同的传播速度，均为光速c，故A错误，B正确；
CD、5G信号相较于4G信号采用了频率更高的无线电波，则5G信号的波长小于4G信号的波长，所以5G信号与4G信号更不容易发生衍射，故C错误，D正确。
故选：BD。
②由题图可知电流方向由下极板流向上极板，且上极板带正电，则此时电容器正在充电；可知此时电容器电场能正在增大，线圈储存的磁场能正在减小；根据右手螺旋定则可知线圈中磁场的方向向上。
故选：BCF。
（2）①卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得：
可得卫星运行速度为：
由于同步轨道卫星半径大于中轨道卫星半径，则有：v1＜v2，故BC错误，A正确；
故选：A。
②由题图可知，两卫星每隔Δt＝12h相距最近，则有：
变形可得中轨道卫星的运行周期为：
（3）①根据v2﹣x图像可知，列车做匀加速直线运动，加速度大小为：
乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，设水面与水平方向的夹角为θ，则有：mgtanθ＝ma
可得：
可知此过程中水杯里水面的形状是一倾斜直线，且水的加速度方向与行驶方向相同，故ACDE错误，B正确。
故选：B。
②由题图可知，，
则列车通过此路段所用的时间为：
（4）①以8节车厢为整体，根据牛顿第二定律可得：4F﹣8kmg＝8ma
以后面4节车厢为整体，根据牛顿第二定律可得：F45﹣4kmg＝4ma
联立解得第4节车厢对第5节车厢的作用力大小为：F45＝2F
②动车组在高速行驶过程中所受阻力与其速率成正比，采用4动4拖模式，最高时速可达350km/h，则有：
则改为采用1动7拖模式后，则：
可得动车组的最高时速为：
（5）①设线框abcd的电阻为R，线框abcd刚进入磁场时，产生的电动势为：E＝BLv0
此时ab两点间的电势差为：
线框abcd刚离开磁场时，产生的电动势为：
此时ab两点间的电势差为：
则有：Uab：U′ab＝6：1
②线框从进入磁场到离开磁场过程，根据动量定理可得：
又根据安培力公式：
则有：
联立解得线框abcd的电阻为：
③设线框完全进入磁场时的速度大小为v1，则线框进入磁场过程，根据动量定理可得：
线框离开磁场过程，根据动量定理可得
解得：
根据能量守恒可得，
则有Q1：Q2＝7：5
故答案为：（1）BD、BCF；（2）①A；②8；（3）①B；②25；（4）①节车厢对第5节车厢的作用力大小为2F；②175；（5）①6：1；②答：线框abcd的电阻大小R为 ；③7：5。
【点评】本题涉及近代科技在物理学科的体现，考查知识点较多，比如有电磁场和电磁波、万有引力与航天、牛顿第二定律、功率公式、电磁感应等内容，要抓住力和运动的基本规律、法拉第电磁感应定律及欧姆定律等解决问题。
20．（2025 崇明区一模）线圈在电路中有很多功能，比如作为电感器、变压器。
（1）如图所示，开关S接通1后，自由电荷在 静电 力作用下向电容器两极板积聚，定值电阻R两端的电势差逐渐 B 。
A．增大
B．减小
C．不变
（2）将开关从1置于2形成LC电磁振荡回路（线圈L的电阻不为零）。
①如图为LC回路电磁振荡过程中的4个状态，开始的一个振荡周期内按照发生的先后顺序可将其排序为 A 。
A．①③②④
B．①④②③
C．②④①③
D．②③①④
②从上图③状态开始的四分之一个电磁振荡周期内，回路中的磁场能转化为 电场能 。
（3）（简答）某变压器的原线圈匝数n1＝2200，副线圈匝数n2＝360，输入电压U1＝220V，为求解输出电压，小李解答过程如下：
由得U2U1220V＝36V。你是否同意该解答，说明理由。
【分析】（1）根据静电力的作用进行分析解答，结合充电电流的变化情况判断电势差的变化情况；
（2）①②根据电容器的放电和反向充电的情况结合电路电流的方向，电场能和磁场能的转化情况进行分析判断并排序；
（3）根据是否是理想变压器的情况进行分析解答。
【解答】解：（1）如图所示，开关S接通1后，自由电荷在 静电力作用下向电容器两极板积聚，随着充电电流的减小，根据U＝IR可知，定值电阻R两端的电势差逐渐减小。故B正确，AC错误。
故选：B。
（2）①如图为LC回路电磁振荡过程中的4个状态，刚充满电荷的电容上极板为正，下极板为负，两板间有最强的电场，接通2后开始通过线圈放电，且放电电流方向为逆时针，形成振荡电流，放电完毕产生最强的磁场，然后开始反向充电，使电容下极板带正电，上极板带负电，充电完毕，磁场最弱，电场反向最强，最后又方向放电，此时的放电电流沿顺时针方向，故开始的一个振荡周期内按照发生的先后顺序可将其排序为A，故A正确，BCD错误。
故选：A。
②从上图③状态开始的四分之一个电磁振荡周期内，回路中的磁场能转化为电场能存储在电容器中。
（3）某变压器的原线圈匝数n1＝2200，副线圈匝数n2＝360，输入电压U1＝220V，为求解输出电压，小李解答过程如下：由得U2U1220V＝36V。如果题意是按照理想变压器进行求解，该解答是没问题的，但实际考虑变压器的各种损耗，按照该公式计算的输出电压大于真实的输出电压。
故答案为：（1）静电，B；（2）①A；②电场能；（3）如果题意是按照理想变压器进行求解，该解答是没问题的，但实际考虑变压器的各种损耗，按照该公式计算的输出电压大于真实的输出电压。
【点评】考查电磁振荡和电磁波以及变压器的相关问题，会根据题意进行准确分析解答。
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