【高考押题卷】2025年高考物理热点难点考前冲刺 电磁震荡与电磁波（含解析）

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高考物理考前冲刺押题预测 电磁震荡与电磁波
一．选择题（共8小题）
1．（2024 海淀区校级模拟）麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（　　）
A．电容器正在放电
B．两平行板间的电场强度E在增大
C．该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场
D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值
2．（2024 和平区二模）电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是（　　）
A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领
B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
D．手机通话使用的微波，波长比可见光短
3．（2024 江苏）下列关于紫外线的几种说法中正确的是（　　）
A．紫外线是一种紫色的可见光
B．紫外线的频率比红外线的频率低
C．紫外线可使钞票上的荧光物质发光
D．利用紫外线可以进行电视机等电路的遥控
4．（2024 海口三模）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为（2.4～2.48）×109Hz。已知可见光的波段为（3.9～7.5）×1014Hz，则蓝牙通信的电磁波（　　）
A．是蓝光
B．波长比可见光短
C．比可见光更容易发生衍射现象
D．在真空中的传播速度比可见光小
5．（2024 利通区校级期末）如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则此时（　　）
A．A板带正电
B．线圈L两端电压在增大
C．电容器C正在充电
D．电场能正在转化为磁场能
6．（2024 崇川区校级学业考试）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
7．（2024 江苏一模）如图所示，q﹣t图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　）
A．Oa时间段，线圈中磁场能在减小
B．b、d两时刻电路中电流最大
C．b、d两时刻电容器中电场能最大
D．该电路可以有效的把电磁波发射出去
8．（2024 崇川区校级学业考试）关于电磁波下列说法不正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在
B．赫兹证实了电磁波的存在
C．电磁波的传播需要介质
D．真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c＝λf
二．多选题（共7小题）
（多选）9．（2024 渝中区校级期末）如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯泡D正常发光，现突然断开S，并开始计时，能正确反映电容器a极板上电荷量q及LC回路中电流I（规定顺时针方向为正）随时间变化的图象是下图中的（图中q为正值表示a极板带正电）（　　）
A． B．
C． D．
（多选）10．（2016秋 扶余县校级期末）某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是（　　）
A．沿AB方向磁场的迅速减弱
B．沿AB方向磁场的迅速增强
C．沿BA方向磁场的迅速增强
D．沿BA方向磁场的迅速减弱
（多选）11．（2024 武邑县校级四模）下列说法正确的是（　　）
A．光的偏振现象说明光是一种电磁波
B．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越强
C．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定变大
D．根据单摆的周期公式T＝2π，在地面附近，如果l→∞，则其周期T→∞
E．利用红外摄影可以不受天气（阴雨、大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物
（多选）12．（2024 通辽模拟）关于机械波．电磁波和相对论的下列说法中正确的是（　　）
A．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定
B．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客观察到车上的乘客变矮了
C．简谐机械波传播时单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列波的频率
D．用光导纤维束传播图象信息利用了光的全反射
E．在真空中传播的两列电磁波，频率大的波长短
（多选）13．（2024 天心区一模）关于机械波与电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，是受迫振动
B．弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅
C．有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去
D．电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、可见光、红外线、γ射线
E．在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度相同
（多选）14．（2024 海淀区校级期末）在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小
B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大
C．电容器极板上电荷最多时，电场能最大
D．回路中电流值最小时刻，电场能最小
（多选）15．（2024 安徽模拟）如图所示是沿z轴方向传播的电磁波的模型图，箭头线段长度表示了场强大小，已知光速为c。下列关于电磁波说法正确的有（　　）
A．电磁波传播空间，一定存在均匀变化的电场
B．电磁波传播空间，一定存在均匀变化的磁场
C．图示电磁波在真空中传播的速度为c
D．图示电磁波若在真空中传播则说明频率为
E．从图示电磁波模型来看电磁波属于横波
三．解答题（共5小题）
16．（2024 东城区月考）电磁波谱包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线（X射线）、γ射线等频率由低到高，波长由长到短的范围广阔的电磁波．电磁波在生产、生活中有着广泛的应用．
（1）一无线电波的波长为600m，它的传播速度为3×108m/s，求该无线电波的频率；
（2）请你举出两个应用电磁波的实例．
17．（2024 榆林月考）[物理﹣﹣选修3﹣4]
（1）（4分）以下说法正确的是 　 　。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分。每选错1个扣2分，最低得分为0分）
A．无论是什么波，只要振幅足够大，就可以产生明显的衍射现象
B．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波
C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化
D．火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后距离变小了，而车厢的高度没有变化
E．全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的相干性。
18．（2024 台江区校级期末）某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来．某一时刻雷达发射出一个雷达波脉冲，经过2×10﹣4s后收到反射波；再隔0.8s后再发出一个脉冲波，经过1.98×10﹣4s收到反射波，问：
（1）雷达波是超声波还是电磁波？波速为多少？
（2）若雷达波的频率为1.5×1010Hz，此波的波长为多少？
（3）飞机的飞行速度为多少？
19．（2024 金凤区校级月考）雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是1×106s，两次发射的时间间隔为100×10﹣6s，在指示器的荧光屏上呈现的尖形波如图所示，已知图中ab＝bc，则障碍物与雷达之间的距离是多大？
20．（2024 鸠江区校级二模）芜湖大约在北纬30°附近，如果你用卫星电话通过同步卫星转发的无线电信号与同在芜湖的朋友通话，则在你讲完话后，最短要等多少时间才能听到对方的回话？设同步卫星和芜湖在同一经线所决定的平面内．已知地球半径为R，地球自转周期为T，在芜湖一中一幢高h的楼顶上，以水平初速度v0平抛一物体，落地时速度方向与水平成θ角，电信号的传播速度为C（用以上量表示要等待的时间）．
高考物理考前冲刺押题预测 电磁震荡与电磁波
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2024 海淀区校级模拟）麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是（　　）
A．电容器正在放电
B．两平行板间的电场强度E在增大
C．该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场
D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值
【考点】麦克斯韦电磁场理论；电容的概念、单位与物理意义；法拉第电磁感应定律的内容和表达式．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；分析综合能力．
【答案】B
【分析】根据等效电流的方向是向上，下极板所带的电荷量会增加，可得电容器在充电；由场强E，可知极板间的电场强度在增大；由右手定则可以判断出，该变化电场产生逆时针方向（俯视）的磁场；两极板的电场最强时，就是充电快充满的时候，此时电流反而比较小，故这个电场产生的磁场也比较小。
【解答】解：A、由图中可以看出，极板间的电场方向是竖直向上的，说明下极板带正电，上极板带负电，如果等效电流的方向是向上的，即外电流流向下极板，流出上极板，也就是相当于正电荷流向下极板，而下极板本来说是带正电的，所以下极板所带的电荷量会增加，所以电容器在充电，故A错误；
B、充电的过程，两极板间的电压在增大，由E可知，极板间的电场强度在增大，故B正确；
C、由右手定则可以判断出，该变化电场产生逆时针方向（俯视）的磁场，故C错误；
D、两极板的电场最强时，就是充电快充满的时候，此时电流反而比较小，故这个电场产生的磁场也比较小，不会最大，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了麦克斯韦的电磁场理论，理解均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场；以平行板电容器为例，结合场强公式及右手定则来求解。
2．（2024 和平区二模）电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是（　　）
A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领
B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
D．手机通话使用的微波，波长比可见光短
【考点】电磁波与信息化社会．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】A
【分析】明确电磁波谱中不同谱线的性质；同时注意各种电磁波在生产生活中的应用即可正确求解。
【解答】解：A、机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领；故A正确；
B、遥控器采用的是红外线不是紫外线；故B错误；
C、微波炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的；故C错误；
D、手机通话使用的无线电波，其波长要大于可见光；故D错误；
故选：A。
【点评】此题考查电磁波谱和各种电磁波的波长频率的大小关系及它们的应用；注意波长越长的电磁波频率越低，则能量越小。
3．（2024 江苏）下列关于紫外线的几种说法中正确的是（　　）
A．紫外线是一种紫色的可见光
B．紫外线的频率比红外线的频率低
C．紫外线可使钞票上的荧光物质发光
D．利用紫外线可以进行电视机等电路的遥控
【考点】紫外线的特点和应用．
【答案】C
【分析】紫外线化学效应强，能杀菌，制成消毒灯；紫外线能合成维生素D，促使钙的吸收；紫外线能使荧光物质发光，制成验钞机来验钞．红外线的热效应比较强，能制成热谱仪，制成红外线夜视仪；红外线可以用来遥控，制成电视遥控器．
【解答】解：A、紫外线和红外线都是不可见光，故A错误；
B、紫外线的频率比红外线的频率高，故B错误；
C、紫外线能使荧光物质发光，制成验钞机来验钞，故C正确；
D、红外线可以用来遥控，制成电视遥控器。故D错误。
故选：C。
【点评】分清红外线和紫外线的作用和用途，对比记忆比较好．
4．（2024 海口三模）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为（2.4～2.48）×109Hz。已知可见光的波段为（3.9～7.5）×1014Hz，则蓝牙通信的电磁波（　　）
A．是蓝光
B．波长比可见光短
C．比可见光更容易发生衍射现象
D．在真空中的传播速度比可见光小
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；电磁波谱；波的衍射的概念及产生明显衍射的条件．
【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】C
【分析】蓝牙通信的电磁波属于无线电波；根据公式c＝λf判断；根据明显衍射的条件判断；电磁波在真空中的传播速度都等于光速。
【解答】解：ABC、根据题意，可知蓝牙通信的电磁波频率小于可见光的波段频率，所以蓝牙通信的电磁波属于无线电波，根据公式c＝λf，可得其波长比看见光的波长要长，根据明显衍射的条件，可知蓝牙通信的电磁波比比可见光更容易发生衍射现象，故AB错误，C正确；
D、所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，故D错误。
故选：C。
【点评】本题以使用蓝牙耳机可以接听手机来电为背景，考查无线电波在实际问题中的应用，要明确所有电磁波在真空中的传播速度都相等。
5．（2024 利通区校级期末）如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则此时（　　）
A．A板带正电
B．线圈L两端电压在增大
C．电容器C正在充电
D．电场能正在转化为磁场能
【考点】电磁振荡及过程分析．
【答案】D
【分析】由电流正在增大，可知磁场能正在增加，电场能正在减少，电容器正在放电，根据电流方向判断极板带电情况。根据电容器电压的变化判断线圈两端的电压变化。
【解答】解：已知此时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，可知磁场能正在增加，电场能正在减少，表明电容器正在放电，所以B板带正电，A板带负电。电容器正在放电，电容器电压在减小，线圈L两端电压在减小，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查对电磁振荡过程的理解，难点在于电容器极板带电情况的判断，要根据电流方向和电容器充放电情况分析。
6．（2024 崇川区校级学业考试）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
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；电磁波的产生．
【答案】B
【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．
【解答】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．
7．（2024 江苏一模）如图所示，q﹣t图像表示LC振荡电路中电容器下极板电荷量随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　）
A．Oa时间段，线圈中磁场能在减小
B．b、d两时刻电路中电流最大
C．b、d两时刻电容器中电场能最大
D．该电路可以有效的把电磁波发射出去
【考点】电磁振荡的图像问题．
【专题】定性思想；图析法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据图像得出电荷量的变化趋势，从而得出电场能和磁场能的变化趋势；
根据能量的变化趋势得出电流的变化特点；
有效的发射电磁波应该需要开放电路。
【解答】解：A．根据图像可知在Oa时间段，电容器的电荷量在减少，因此电容器的电场能在减少，根据能量守恒定律可知，线圈中的磁场能在增加，故A错误；
BC．从q﹣t图像可知，b、d两时刻电容器的电荷量最大，故电容器中电场能最大，线圈中磁场能最小，故电路中电流最小，故B错误，C正确；
D．有效的发射电磁波应该需要开放电路，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查了振荡电路的相关应用，理解振荡电路中的能量转化特点，结合图像的物理意义即可完成分析。
8．（2024 崇川区校级学业考试）关于电磁波下列说法不正确的是（　　）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在
B．赫兹证实了电磁波的存在
C．电磁波的传播需要介质
D．真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c＝λf
【考点】电磁波的特点和性质（自身属性）；电磁波的波长、频率和波速的关系；麦克斯韦电磁场理论；电磁波的发现．
【答案】C
【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】解：AB、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AB正确；
C、电磁波本身就是物质，能在真空中传播，而机械波依赖于媒质传播，故C错误；
D、真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c＝λf，故D正确。
故选：C。
【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。
二．多选题（共7小题）
（多选）9．（2024 渝中区校级期末）如图所示，L为一电阻可忽略的线圈，D为一灯泡，C为电容器，开关S处于闭合状态，灯泡D正常发光，现突然断开S，并开始计时，能正确反映电容器a极板上电荷量q及LC回路中电流I（规定顺时针方向为正）随时间变化的图象是下图中的（图中q为正值表示a极板带正电）（　　）
A． B．
C． D．
【考点】电磁波的产生．
【答案】BC
【分析】根据电容器两端电势差的变化情况，判断电容器带电量的变化，再根据电容器的充放电与线圈自感应电动势，来确定电流的变化，从而即可求解．
【解答】解：S闭合时，D正常发光，此时电容器两端的电势差为零，根据Q＝CU知，所带的电荷量为零，
A、断开S，由于线圈阻碍电流的变化，电容器反向充电，电量逐渐增大，磁场能转化为电池能，充电完毕后，又开始放电，将电场能转化为磁场能，形成L﹣C振荡电路，电量随时间周期性变化。故B正确，A错误。
C、当突然断开S，线圈中电流减小，则出现感应电动势，从而对电容器进行充电，导致磁场能减小，电场能增大，则电流减小，线圈因阻碍电流减小，则方向是顺时针，故C正确，D错误；
故选：BC。
【点评】本题考查了L﹣C振荡电路，知道该电路中电场能和磁场能之间的转化，电流、电量的变化．
（多选）10．（2016秋 扶余县校级期末）某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是（　　）
A．沿AB方向磁场的迅速减弱
B．沿AB方向磁场的迅速增强
C．沿BA方向磁场的迅速增强
D．沿BA方向磁场的迅速减弱
【考点】电磁波的发射和接收；电场线的定义及基本特征；楞次定律及其应用．
【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合．
【答案】AC
【分析】根据麦克斯韦电磁场理论可知闭合电场是由变化的磁场产生的，根据安培定则判断出感应磁场方向，然后由楞次定律分析答题．
【解答】解：根据安培定则可知感应电场产生的磁场方向竖直向下，根据麦克斯韦电磁场理论可知磁场一定变化的。
若有沿AB方向上的磁场，与感应磁场方向相同，则磁场正逐渐减弱；若有沿BA方向的磁场，与感应磁场方向相反，则磁场正逐渐增强，故AC正确，BD错误。
故选：AC。
【点评】本题考查了判断磁场方向与磁场强弱变化情况，应用安培定则与楞次定律即可正确解题．
（多选）11．（2024 武邑县校级四模）下列说法正确的是（　　）
A．光的偏振现象说明光是一种电磁波
B．无线电波的发射能力与频率有关，频率越高发射能力越强
C．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定变大
D．根据单摆的周期公式T＝2π，在地面附近，如果l→∞，则其周期T→∞
E．利用红外摄影可以不受天气（阴雨、大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物
【考点】电磁波的发射和接收；光的偏振现象及原理；单摆及单摆的条件．
【答案】BCE
【分析】光的偏振说明光是横波；频率越高发射能力越强；根据周期公式T＝2π，放在某高山之巅，重力加速度变化，导致周期变化，若L无穷长时，则重力加速度发生变化；当波长越长，越容易发生衍射现象，从而即可各项求解。
【解答】解：A、光的偏振现象说了光是横波，故A错误；
B、无线电波的发射能力与频率成正比，频率越高发射能力越强，故B正确；
C、单摆的周期公式T＝2π，其放在某高山之巅，重力加速度变小，其振动周期一定大，故C正确；
D、根据单摆的周期公式T＝2π，在地面附近，如果l→∞，则重力加速度变化，故D错误；
E、因为红外线比可见光波长长，更容易发生衍射，则容易绕过障碍物，故E正确。
故选：BCE。
【点评】本题考查光的性质、电磁波及单摆的性质，理解单摆的周期公式的条件，注意波的明显衍射条件。
（多选）12．（2024 通辽模拟）关于机械波．电磁波和相对论的下列说法中正确的是（　　）
A．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定
B．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客观察到车上的乘客变矮了
C．简谐机械波传播时单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列波的频率
D．用光导纤维束传播图象信息利用了光的全反射
E．在真空中传播的两列电磁波，频率大的波长短
【考点】电磁波的产生；光的全反射现象；狭义相对论的原理和两个基本假设；机械波及其形成与传播．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波．
【答案】CDE
【分析】明确电磁波与机械波的联系和区别，知道电磁波的传播不需要介质，知道机械波波长和频率的计算方法；
明确相对论的基本内容，知道长度的相对性；
知道光导纤维传播图象利用了光的全反射．
【解答】解：A、机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，故A错误；
B、火车以接近光速的速度通过站台时，站台上的旅客观察到车上的乘客变瘦了，而不是变矮，故B错误；
C、简谐波的振动周期与传播周期相同，故单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列简谐波的频率，故C正确；
D、光导纤维束是用全反射来传输图象信息的，故D正确；
E、在真空中传播的两列电磁波，传播速度相同，由vλf知，频率越大，波长越短，故E正确。
故选：CDE。
【点评】本题考查电磁波和机械能波的性质、相对论、光导纤维的应用，要注意明确vλf适用于机械能波和电磁波．
（多选）13．（2024 天心区一模）关于机械波与电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A．机械波在介质中传播时，介质中后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，是受迫振动
B．弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程一定等于一个振幅
C．有经验的战士可以根据炮弹飞行的尖叫声判断炮弹是接近还是远去
D．电磁波衍射能力由强到弱的顺序是无线电波、可见光、红外线、γ射线
E．在真空中传播的电磁波频率不同，传播的速度相同
【考点】电磁波的发射和接收；光谱和光谱分析；阻尼振动和受迫振动；多普勒效应及其应用．
【专题】应用题；定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】ACE
【分析】机械波在传播过程中，先振动的质点带动后振动的质点振动，从而形成波并向前传播。
弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程不一定等于一个振幅。
有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去，利用了多普勒效应。
波长越长，越容易发生明显衍射现象。
不同频率的电磁波，在真空中的波速与光速相同。
【解答】解：A、机械波传播过程中，前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后振动的质点总是重复先振动的相邻的质点的振动，是受迫振动，故A正确。
B、弹簧振子在四分之一个周期里运动的路程不一定等于一个振幅，比如弹簧振子从平衡位置上方向下运动的过程中，在四分之一个周期里运动的路程大于一个振幅，故B错误。
C、有经验的战士从炮弹飞行的尖叫声判断飞行炮弹是接近还是远去，频率变高表示靠近，频率降低表示远离，利用了多普勒效应，故C正确。
D、波长越长，越容易发生衍射现象，电磁波中波长由长到短的顺序是无线电波、红外线、可见光、γ射线，故衍射能力逐渐减弱，故D错误。
E、电磁波在真空中传播速度是c＝3×108m/s，由c＝fλ可知，频率越高，其波长越短，但传播速度不变，故E正确。
故选：ACE。
【点评】本题考查了电磁波的传播、受迫振动、多普勒效应等知识，解题的关键是理解多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的。
（多选）14．（2024 海淀区校级期末）在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小
B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大
C．电容器极板上电荷最多时，电场能最大
D．回路中电流值最小时刻，电场能最小
【考点】电磁振荡及过程分析．
【答案】BC
【分析】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．
【解答】解：A、电容器放电完毕时，带电量为零，电场能为零，电路中的感应电流最大，磁场能最大。故A错误；
B、电容器放电完毕时，带电量为零，电场能为零，电路中的感应电流最大，磁场能最大。故B正确；
C、电容器充电完毕时，电量最多，电场能达到最大，而磁场能为零，回路中感应电流i＝0．故C正确；
D、回路中电流值最小时刻，磁场能最小，而电量最多，电场能最大，故D错误；
故选：BC。
【点评】电容器充电完毕（放电开始）：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）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大．
（多选）15．（2024 安徽模拟）如图所示是沿z轴方向传播的电磁波的模型图，箭头线段长度表示了场强大小，已知光速为c。下列关于电磁波说法正确的有（　　）
A．电磁波传播空间，一定存在均匀变化的电场
B．电磁波传播空间，一定存在均匀变化的磁场
C．图示电磁波在真空中传播的速度为c
D．图示电磁波若在真空中传播则说明频率为
E．从图示电磁波模型来看电磁波属于横波
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；电磁波的产生．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】CDE
【分析】根据麦克斯韦电磁学理论只有应该是周期性变化的电磁场才能激发电磁波。所有电磁波在真空中传播的速度都是光速。所有电磁波都是横波。
【解答】解：AB、根据麦克斯韦电磁学理论，均匀变化的电场激发恒定的磁场，均匀变化的磁场激发恒定的电场，恒定的磁场不能激发电场，恒定的电场不能激发磁场，因此只有应该是周期性变化的电磁场才能激发电磁波，故AB错误；
C、所有电磁波在真空中传播的速度都是光速，故C正确；
D、根据波长、波速、频率之间的关系，v＝λf有，f，故D正确。
E、所有电磁波都是横波，故E正确，
故选：CDE。
【点评】本题考查电磁波的相关知识，注意掌握基本知识点，加强记忆，多练习。
三．解答题（共5小题）
16．（2024 东城区月考）电磁波谱包含无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线（X射线）、γ射线等频率由低到高，波长由长到短的范围广阔的电磁波．电磁波在生产、生活中有着广泛的应用．
（1）一无线电波的波长为600m，它的传播速度为3×108m/s，求该无线电波的频率；
（2）请你举出两个应用电磁波的实例．
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系．
【答案】见试题解答内容
【分析】可见光就是电磁波的一种，各种频率的电磁波的传播速度是相同的，都等于光速；
根据电磁波的波长、频率和波速的关系f求出无线电波的频率（无线电波也是一种电磁波）．
【解答】解：（1）电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度是相同的，c＝3×108m/s；
波速＝波长×频率，波长为19.3m的无线电波的频率fHz＝5×105Hz．
（2）收音机和电视机的使用都离不开电磁波，再如手机的使用．
答：（1）该无线电波的频率5×105Hz；
（2）应用电波的实例：收音机和电视机的使用、手机的使用都离不开电磁波．
【点评】此题考查了电磁波的传播速度和波速、波长和频率的关系，是一道基础题．容易出现错误的是频率单位的换算，需要引起学生的注意．
17．（2024 榆林月考）[物理﹣﹣选修3﹣4]
（1）（4分）以下说法正确的是 　CDE　。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分。每选错1个扣2分，最低得分为0分）
A．无论是什么波，只要振幅足够大，就可以产生明显的衍射现象
B．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波
C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化
D．火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后距离变小了，而车厢的高度没有变化
E．全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的相干性。
【考点】电磁波的产生；激光的特点及其应用；狭义相对论的原理和两个基本假设；多普勒效应及其应用．
【专题】应用题；定性思想；推理法；光的衍射、偏振和电磁本性专题．
【答案】见试题解答内容
【分析】当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时能产生明显的衍射现象；根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生磁场，但不一定能产生电磁波；波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应。根据相对论，分析火车以接近光速行驶时，我们看到的现象；根据全息照相的原理分析。
【解答】解：A、能否产生产生明显的衍射现象看障碍物与波长的尺寸关系，与振幅无关，当障碍物的尺寸小于波长或与波长差不多时能产生明显的衍射现象，故A错误；
B、根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生磁场，但不一定能产生电磁波，只有周期性变化的电场周围才一定可以产生电磁波，故B错误；
C、波源与观察者互相靠近或者互相远离时，会产生多普勒效应，观察者接收到的波的频率都会增大或减小，故C正确；
D、火车以接近光速行驶时，会产生相对论，沿着物体的运动方向，我们在地面上测得车厢前后距离变小了，而车厢的高度没有变化，故D正确；
E、激光具有相干性好的特点，全息照片往往用激光拍摄，主要是利用了激光的相干性，故E正确。
故选：CDE。
【点评】本题主要是考查波的干涉、衍射、多普勒效应、狭义相对论的基本知识等，牢固掌握课本的这些内容是关键。
18．（2024 台江区校级期末）某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来．某一时刻雷达发射出一个雷达波脉冲，经过2×10﹣4s后收到反射波；再隔0.8s后再发出一个脉冲波，经过1.98×10﹣4s收到反射波，问：
（1）雷达波是超声波还是电磁波？波速为多少？
（2）若雷达波的频率为1.5×1010Hz，此波的波长为多少？
（3）飞机的飞行速度为多少？
【考点】电磁波与信息化社会．
【答案】见试题解答内容
【分析】雷达发出的无线电脉冲在空中匀速传播，速度为光速c，脉冲碰到飞机后被反射回来，根据发射和接收的时间间隔求出飞机离雷达的距离，由两次距离差求出飞机飞行的位移，根据速度公式求出飞机的速度．
【解答】解：（1）雷达波是电磁波，波速即等于光速：c＝3.0×108m/s
（2）根据波长、波速、频率的关系可得：
（3）飞机接收到第一个无线电脉冲时距雷达的距离为：
x1＝c
飞机接收到第二个无线电脉冲时距雷达的距离为
x2＝c
则飞机的位移为：
Δx＝x1﹣x2＝c c 3.0×108×（）＝300m
飞机接收者两个信号的时间间隔为：
Δt＝0.8s0.8s2×10﹣4s1.98×10﹣4s＝0.8s﹣1×10﹣6s≈0.8s
故飞机的飞行速度为：v375m/s
答：（1）雷达波是电磁波，波速为3.0×108m/s．
（2）若雷达波的频率为1.5×1010Hz，此波的波长为2.0×10﹣2m．
（3）飞机的飞行速度为375m/s．
【点评】本题考查对雷达测速原理的能力．抓住两点：一是电磁波在空中传播速度均相同，等于光速c；二是根据发射和接收电磁波的时间间隔确定飞机的位置．
19．（2024 金凤区校级月考）雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间是1×106s，两次发射的时间间隔为100×10﹣6s，在指示器的荧光屏上呈现的尖形波如图所示，已知图中ab＝bc，则障碍物与雷达之间的距离是多大？
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波．
【答案】见试题解答内容
【分析】根据显示器图象得到从发射到接到电磁波的时间间隔，根据xct求解距离．
【解答】解：由ab等于bc可知，电磁波从发射到返回所用时间为50×10﹣6s．
设雷达与障碍物之间的距离为x，电磁波往返的时间为t＝50×10﹣6s
由2x＝ct得
xct3.0×108×50×10﹣6×m＝7.5×103 m．
答：障碍物与雷达之间的距离是7.5×103m．
【点评】考查电磁波的应用，掌握传播速度与位移关系，注意往返时间，及理解图中尖形波的含义．
20．（2024 鸠江区校级二模）芜湖大约在北纬30°附近，如果你用卫星电话通过同步卫星转发的无线电信号与同在芜湖的朋友通话，则在你讲完话后，最短要等多少时间才能听到对方的回话？设同步卫星和芜湖在同一经线所决定的平面内．已知地球半径为R，地球自转周期为T，在芜湖一中一幢高h的楼顶上，以水平初速度v0平抛一物体，落地时速度方向与水平成θ角，电信号的传播速度为C（用以上量表示要等待的时间）．
【考点】电磁波的发射和接收．
【专题】计算题．
【答案】见试题解答内容
【分析】先根据同步卫星受到的地球引力提供向心力列式；再利用平抛运动的分速度和分位移公式列式求解重力加速度；然后根据余弦定理求解卫星电话与卫星的间距；最后根据t求解时间．
【解答】解：同步卫星受到的地球引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：
①
在芜湖一中一幢高h的楼顶上，物体做平抛运动，根据平抛运动的分运动公式，有：
∵
∴
又∵
∴ ②
由①②解得：
故
根据余弦定理，卫星电话与卫星的间距为：
故
答：在讲完话后，最短要等时间才能听到对方的回话．
【点评】本题关键是根据平抛运动求解重力加速度，根据万有引力提供向心力得到卫星的高度，然后结合余弦定理求解电话与卫星间距，最后根据电磁波匀速传播求解时间，运算量较大．
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