2026年高考物理一轮复习 电磁振荡与电磁波（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026年高考物理一轮复习 电磁振荡与电磁波（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-09 08:22:42 | ||
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文档简介
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高考物理一轮复习 电磁振荡与电磁波
一．选择题（共8小题）
1．（2025 河南模拟）LC振荡电路凭借其高频信号生成能力和稳定性，在电子工程和通信领域具有重要地位。如图所示为理想LC振荡电路（电感为L、电容为C），某时刻电容器中的电场方向向下，且电路中的电流正在减小，下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电场能正在减小
B．电容器两极板间所带的电荷量正在减小
C．电感线圈内部的磁场向下
D．该振荡电路的周期为
2．（2025 三台县模拟）我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。与4G相比，5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G相比，5G使用的电磁波（ ）
A．波长更长
B．传播速度更快
C．能量子的能量更大
D．4G信号是横波，5G信号是纵波
3．（2025春 南通期末）工业上利用X射线检查金属构件内部的缺陷，这是利用了X射线的（ ）
A．相干性 B．热效应 C．穿透能力 D．电离能力
4．（2025春 南通期末）下列LC振荡电路图中，电容器的电容C1＞C2，线圈的自感系数L1＞L2。则回路中电磁振荡频率最大的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2025春 成都期末）电磁波是现代文明的重要基础。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦首次用实验证实了电磁波的存在
B．变化的电场或磁场周围一定会产生电磁波
C．电磁波不可以在真空中传播
D．紫外线的波长比可见光的波长更短，具有较高的能量，可用于灭菌消毒
6．（2025春 佛山期末）2025年4月12日，全球首个6G通智感融合外场试验网公开亮相，实现了空天地一体化网络的初步验证，6G使用的无线电波频率在100GHz以上，比5G更高，相同时间传递的信息量更大，下列关于无线电波的说法正确的是（ ）
A．5G和6G使用的无线电波均需要在介质中才能传播
B．6G使用的无线电波波长比5G更短
C．6G使用的无线电波比5G更容易绕过障碍物
D．无线电波传播方向与其周期性变化的磁场方向相同
7．（2025春 潍坊期中）下列关于电磁波的说法，正确的是（ ）
A．电磁波只能在真空中传播
B．真空中红外线比紫外线的波长长、波速大
C．X射线具有很强的穿透本领，医学上可用于拍摄人体组织照片
D．均匀变化的电场和均匀变化的磁场可以相互激发，形成电磁波
8．（2025春 佛山期末）收音机通过调谐实现选台，调谐回路是一个LC振荡电路，一般由线圈和电容器组成，LC振荡电路发射电磁波的周期。如图为一个简单的调谐电路原理图，某时刻电路中的电流方向如图所示，此时电容器的下极板带负电，上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A．此时电容器的电荷量在减小
B．此时通过线圈中的电流在变大
C．此时电容器中的电场能转化为线圈中的磁场能
D．若减小电容器的正对面积，则发射的电磁波频率变大
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025春 武汉期中）为实现自动计费、车位空余信息的提示与统计等功能，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻，电容器C带电量为零
B．t2时刻，线圈L的磁场能最大
C．t2﹣t3过程，电容器C带电量逐渐减小
D．由图乙可判断汽车正驶入智能停车位
（多选）10．（2025春 曲阜市期中）据工信部2024年3月25日发布的数据显示，截至今年2月末，中国5G基站总数达350.9万个，5G移动电话用户达8.51亿户，占移动电话用户的48.8%。5G无线信号是由LC振荡电路产生的，该电路某时刻的工作状态如图甲所示，其电流变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中磁场的方向向下
B．电容器两极板间电场强度正在变小
C．电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在减小
D．甲图的时刻应该对应乙图中的0.5至1s时间段内
（多选）11．（2025春 孝感期中）电磁波在生产、生活中有广泛应用。下列关于电磁波的应用正确的是（ ）
A．红外线可以用来灭菌消毒
B．紫外线可以用来测量体温
C．X射线可以用于机场安全检查
D．γ射线可以探测金属构件的内部缺陷
（多选）12．（2025春 滨海新区期末）在抗击新冠肺炎疫情的战役中，为了发现高危人群中的疑似病人，通常利用红外线测量人体的温度。关于电磁波的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最长
B．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
C．X射线片可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞
D．物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率
三．填空题（共4小题）
13．（2025春 城关区校级期中）如图所示，i﹣t图像表示振荡电流随时间变化的图像，在t＝0时刻，电路中电容器的M板带正电，在某段时间里，电路的磁场能在减少，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中 段。（填“Oa”、“ab”、“bc”或“cd”）
（2）电磁波的波速等于波长与频率的乘积，收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100pF时能收到波长为300m的电磁波，如果要收到波长为240m的电磁波，可变电容器的电容要调为 pF，这个回路的自感系数为 H。（已知电磁波波速c＝3×108m/s，π2＝10）
14．（2024春 福州期末）无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在 （填“充电”或“放电”），电容器下板带 （填“正电”或“负电”），电场能正在 （填“增加”或“减少”）。
15．（2024 三明模拟）1988年，德国物理学家赫兹对火花放电现象进行深入研究，第一次验证了电磁波的存在。一小组研究电磁振荡实验，图甲为t1时刻的电路状态，此时电容器正在 （选填“充电”或“放电”）；图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像，t2时刻电场能正在 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；要增大振荡频率，可 （选填“增大”、“减小”或“不变”）电容器的电容C。
16．（2023春 太原期中）在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期T，即可求得电感L．为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值。现将测得的6组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图中“×”表示的点。
（1）T、L、C的关系为 。
（2）根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线。
（3）求得的L值是 。
四．解答题（共4小题）
17．（2025春 徐汇区校级期末）电磁波是个大家族，不同的电磁波产生的机理和产生方式不同。
（1）无线电通信中使用的无线电波，是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。
①（多选）收音机正常工作时接收到的是 ，其扬声器发出的是 。
A.电磁波
B.机械波
C.横波
D.纵波
②某年听力考试通过收音机进行，通知量示“收听频率为FM（调频）89.9MHz，AM（中波）792kHz”，以下示意图中，可能是接收到的89.9MHz信号的是 。
③某收音机的接收电路原理简化结构如图所示。已知图示情况下电感L随线圈匝数增加而增大，若需要将收音机频率从FM89.9MHz调到AM792kHz，可以将开关S拨到 （选填“a”或“b”）；若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积 （选填“增加”或“减小”）。
（2）光也是一种电磁波。
①下列现象中，能表明光具存横波性质的是 。
A.干涉
B.衍射
C.偏振
D.光在真空中传播
②光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片，如图所示，为提高光刻机投影精细图的能力，可以在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.65，空气的折射率近似为1，紫外线在空气中的传播速度接近为c，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，紫外线进入液体后频率 （选填“增大”“减小”或“不变”），波速变为 c，更 （选填“容易”或“不易”）发生明显衍射。
18．（2025春 上海期末）线圈在电磁领域功能多样。由金属导线绕制而成的线圈有电阻；通电线圈周围存在磁场；线圈中还能产生感应电动势，又被称为电感器。
（1）如图（a），电阻箱中的线圈采用双线绕法制作，能避免回路中产生自感电动势，其原因是 。
（2）若家庭电路的交流电压有效值恒为220V，则其最大值为 （结果保留2位有效数字）；某小区的降压变压器视为理想变压器，原、副线圈的匝数比为10：1，则原线圈输入电压的有效值为 V。
（3）实验室的可拆变压器如图（b）所示。为了减小铁芯中的涡流，顶部铁芯条的硅钢片应平行于 。
A.平面abcd
B.平面abfe
C.平面abgh
D.平面aehd
（4）图（c）中的LC振荡电路可用于发射电磁波，电流i随时间t的变化关系如图（d）所示，取图（c）中所示电流方向为正。
①每秒内电流i的方向改变 次。
②某时刻电路中有正方向电流，且电容器上极板带正电，则该时刻所在的时间段可能是 。
A.0～0.5×10﹣3s
B.0.5×10﹣3s～1.0×10﹣3s
C.1.0×10﹣3s～1.5×10﹣3s
D.1.5×10﹣3s～2.0×10﹣3s
③实际电路中存在能量损耗，i的最大值将逐渐减小，在此过程中，i随t变化的 。
A.周期减小
B.周期不变
C.周期增大
19．（2025春 邯郸期中）如图甲，振荡电路电容器的电容为C，线圈自感系数为L。某时刻起，电路中的电流与时间的关系为余弦函数如图乙，图像中i0已知，T未知。求：
（1）图乙中电流变化的周期T；
（2）电容器两端的电压为零的时刻。
20．（2025春 邯郸月考）如图所示的电路中，电感的自感系数为，电容器的电容可调节，电源的电动势为，内阻为r＝1Ω，定值电阻的阻值为R＝4Ω，忽略电感线圈的直流电阻，闭合开关S，经过一段时间电路达到稳定状态，t＝0时刻将开关S断开。LC振荡电路的频率为，求：
（1）电容器的电容；
（2）断开开关S后，电流表的示数；
（3）哪些时刻电容器的上极板开始带正电。
高考物理一轮复习 电磁振荡与电磁波
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2025 河南模拟）LC振荡电路凭借其高频信号生成能力和稳定性，在电子工程和通信领域具有重要地位。如图所示为理想LC振荡电路（电感为L、电容为C），某时刻电容器中的电场方向向下，且电路中的电流正在减小，下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电场能正在减小
B．电容器两极板间所带的电荷量正在减小
C．电感线圈内部的磁场向下
D．该振荡电路的周期为
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；归纳法；电磁感应与电路结合；理解能力．
【答案】C
【分析】根据电流减小，分析电场能和磁场能的变化，电容器带电荷量的变化；根据右手螺旋定则分析磁场的方向；根据LC电路的周期公式分析。
【解答】解：ABC、由于电流正在减小，故磁场能减小，电场能增加，两极板所带电荷量增加，即电容器正在充电，再根据右手螺旋定则，可知电感线圈内部磁场向下，故AB错误，C正确；
D、振荡电路的周期为T＝2，故D错误。
故选：C。
【点评】能够根据电流正在减小确定电容器正在充电是解题的关键。
2．（2025 三台县模拟）我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。与4G相比，5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G相比，5G使用的电磁波（ ）
A．波长更长
B．传播速度更快
C．能量子的能量更大
D．4G信号是横波，5G信号是纵波
【考点】电磁波与信息化社会．
【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】电磁波在真空中的速度都是相等的；根据c＝λν判断；根据E＝hν判断；电磁波都是横波。
【解答】解：AB、所有的电磁波在真空中的速度都是相等的，因为5G的频率大于4G的频率，根据c＝λν可知，5G的波长更短，故AB错误；
C、根据E＝hν可知，5G的能量子能量更大，故C正确；
D、电磁波都是横波，所以不管是5G，还是4G都是横波，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电磁波的特点，掌握波速、波长和频率的关系，知道能量子的能量计算公式。
3．（2025春 南通期末）工业上利用X射线检查金属构件内部的缺陷，这是利用了X射线的（ ）
A．相干性 B．热效应 C．穿透能力 D．电离能力
【考点】X射线的特点和应用．
【专题】定性思想；推理法；原子的能级结构专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据X射线的穿透能力强的特点进行分析解答。
【解答】解：工业上利用X射线检查金属构件内部的缺陷，这是利用了X射线较强的穿透能力，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】考查X射线的穿透能力的应用，会根据题意进行准确分析解答。
4．（2025春 南通期末）下列LC振荡电路图中，电容器的电容C1＞C2，线圈的自感系数L1＞L2。则回路中电磁振荡频率最大的是（ ）
A． B．
C． D．
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；归纳法；电磁感应与电路结合；理解能力．
【答案】D
【分析】根据LC振荡电路的电磁振荡频率公式分析即可。
【解答】解：根据LC振荡电路的电磁振荡频率f可知，线圈的自感系数L越大，电容器的电容C越小，电磁振荡频率越大，根据C1＞C2，L1＞L2可知D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查了LC振荡电路的电磁振荡频率公式的应用。
5．（2025春 成都期末）电磁波是现代文明的重要基础。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦首次用实验证实了电磁波的存在
B．变化的电场或磁场周围一定会产生电磁波
C．电磁波不可以在真空中传播
D．紫外线的波长比可见光的波长更短，具有较高的能量，可用于灭菌消毒
【考点】紫外线的特点和应用；麦克斯韦电磁场理论；电磁波的特点和性质（自身属性）．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据赫兹发现电磁波、麦克斯韦的电磁场理论和电磁波、紫外线的特点进行分析解答。
【解答】解：A．赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B．均匀变化的电场或磁场周围不能产生电磁波，故B错误；
C．电磁波可以在真空中传播，故C错误；
D．紫外线的波长比可见光的波长更短，具有较高的能量，可用于灭菌消毒，故D正确。
故选：D。
【点评】考查赫兹发现电磁波、麦克斯韦的电磁场理论和电磁波、紫外线的特点等知识，会根据题意进行准确分析解答。
6．（2025春 佛山期末）2025年4月12日，全球首个6G通智感融合外场试验网公开亮相，实现了空天地一体化网络的初步验证，6G使用的无线电波频率在100GHz以上，比5G更高，相同时间传递的信息量更大，下列关于无线电波的说法正确的是（ ）
A．5G和6G使用的无线电波均需要在介质中才能传播
B．6G使用的无线电波波长比5G更短
C．6G使用的无线电波比5G更容易绕过障碍物
D．无线电波传播方向与其周期性变化的磁场方向相同
【考点】电磁波与信息化社会；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．
【专题】定性思想；定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】B
【分析】无线电波作为电磁波可以在真空中传播无需介质。频率越高波长越短，6G频率高于5G故波长更短。波长越短绕射能力越弱，6G比5G更难绕过障碍物。电磁波是横波，传播方向与电场磁场方向垂直。
【解答】解：A、无线电波是电磁波，可以在真空中传播，不需要介质。故A错误；
B、由公式：，可知波长与频率成反比，6G的频率高于5G，所以它的波长更短。故B正确；
C、电磁波的绕射能力随波长增加而增强，6G波长比5G短，绕射能力更弱，更不容易绕过障碍物。故C错误；
D、电磁波是横波，传播方向与电场、磁场方向都互相垂直，磁场方向不可能与传播方向相同。故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查电磁波的基本性质，涉及波长与频率的关系、传播特性等核心知识点。题目通过5G与6G技术对比，巧妙考查学生对电磁波公式的理解与应用能力。计算量适中，但需注意电磁波作为横波的性质容易被忽略，D选项正是针对这一易错点设置。题目将前沿科技与基础物理结合，既检验知识掌握程度，又体现物理学的实际应用价值。
7．（2025春 潍坊期中）下列关于电磁波的说法，正确的是（ ）
A．电磁波只能在真空中传播
B．真空中红外线比紫外线的波长长、波速大
C．X射线具有很强的穿透本领，医学上可用于拍摄人体组织照片
D．均匀变化的电场和均匀变化的磁场可以相互激发，形成电磁波
【考点】电磁波谱；红外线的特点和应用；紫外线的特点和应用；X射线的特点和应用．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据电磁波的传播特性，波长和波速和X射线的特点，以及麦克斯韦的电磁场理论进行分析解答。
【解答】解：A．电磁波既能在真空中传播，也能在介质中传播，故A错误；
B．真空中红外线比紫外线的波长长、波速相等，故B错误；
C．X射线具有很强的穿透本领，医学上可用于拍摄人体组织照片，故C正确；
D．均匀变化的电场只能激发恒定的磁场，均匀变化的磁场只能激发恒定的电场，不能形成电磁波，故D错误。
故选：C。
【点评】考查电磁波和麦克斯韦的电磁场理论，会根据题意进行准确的分析和解答。
8．（2025春 佛山期末）收音机通过调谐实现选台，调谐回路是一个LC振荡电路，一般由线圈和电容器组成，LC振荡电路发射电磁波的周期。如图为一个简单的调谐电路原理图，某时刻电路中的电流方向如图所示，此时电容器的下极板带负电，上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A．此时电容器的电荷量在减小
B．此时通过线圈中的电流在变大
C．此时电容器中的电场能转化为线圈中的磁场能
D．若减小电容器的正对面积，则发射的电磁波频率变大
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；归纳法；电磁感应与电路结合；理解能力．
【答案】D
【分析】根据电流方向和电容器极板的带电情况分析；电容器充电过程中电流是逐渐减小的；电容器充电过程中是磁场能转化为电场能的过程；根据电容的决定式分析电容的变化，进而根据LC电路的频率公式分析。
【解答】解：A、因为电流方向是流向正极板的，所以此时是正在给电容器充电，则电容器的电荷量正在增加，故A错误；
B、在电容器的充电过程中，电流是逐渐减小的，故B错误；
C、在电容器充电的过程中，磁场能转化为电场能，故C错误；
D、若减小电容器的正对面积S，根据C可知，电容器的电容减小，根据发射电磁波的频率公式f，可知发射的电磁波频率变大，故D正确。
故选：D。
【点评】能够判断出此时电容器正在充电的是解题的关键。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025春 武汉期中）为实现自动计费、车位空余信息的提示与统计等功能，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻，电容器C带电量为零
B．t2时刻，线圈L的磁场能最大
C．t2﹣t3过程，电容器C带电量逐渐减小
D．由图乙可判断汽车正驶入智能停车位
【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】AC
【分析】根据题图确定电流的变化，从而判断电荷量变化；根据LC振荡电路的周期公式结合图像分析判断；根据电流的变化分析磁场能的变化。
【解答】解：A.由振荡电路中的电流随时间变化图可知，t1时刻电流最大，此时电容器中电荷量为零，故A正确；
B.t2时刻，电流为零，电场能最大，故B正确；
C.t2～t3过程，电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能，电容器处于放电过程，电容器带电量逐渐减小，故C正确；
D.由振荡电路中的电流随时间变化图可知，振荡电路的周期变小，根据可知线圈自感系数变小，则汽车正驶离智能停车位，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题考查LC振荡电路的基本规律，属于基础题目，对学生要求较低，解题关键是理解电路中充放电过程，灵活应用周期公式解题。
（多选）10．（2025春 曲阜市期中）据工信部2024年3月25日发布的数据显示，截至今年2月末，中国5G基站总数达350.9万个，5G移动电话用户达8.51亿户，占移动电话用户的48.8%。5G无线信号是由LC振荡电路产生的，该电路某时刻的工作状态如图甲所示，其电流变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中磁场的方向向下
B．电容器两极板间电场强度正在变小
C．电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在减小
D．甲图的时刻应该对应乙图中的0.5至1s时间段内
【考点】电磁振荡的图像问题；电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】AB
【分析】根据安培定则判断；电容器放电过程，极板间的场强在减弱，电场能转化为磁场能；此时电流是正在变大，据此分析图乙中的时刻。
【解答】解：A．由甲图的电流方向和电容器极板的带电情况可知该过程为放电过程，此时线圈中的电流越来越大，根据安培定则可知此时线圈中的磁场方向向下，故A正确；
B．电容器正在放电，两极板电荷量在减少，两板间电压在减小，所以极板间电场强度正在减小，故B正确；
C．电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增大，电容器的电场能在减小，故C错误；
D．甲图的时刻的电流是正在变大的，乙图中的0.5s至1s时间段内电流在减小，二者不可能对应，故错误。
故选：AB。
【点评】知道在振荡电路中正在放电的过程中，电流正在增大，极板所带电荷量正在减少，板间场强减弱，电场能转化为磁场能。
（多选）11．（2025春 孝感期中）电磁波在生产、生活中有广泛应用。下列关于电磁波的应用正确的是（ ）
A．红外线可以用来灭菌消毒
B．紫外线可以用来测量体温
C．X射线可以用于机场安全检查
D．γ射线可以探测金属构件的内部缺陷
【考点】γ射线的特点和应用；红外线的特点和应用；紫外线的特点和应用；X射线的特点和应用．
【专题】定性思想；推理法；原子的核式结构及其组成；推理论证能力．
【答案】CD
【分析】根据红外线、紫外线X射线和γ射线的本质和特点进行分析解答。
【解答】解：AB．红外线可以用来测量体温，紫外线可以用来灭菌消毒，故AB错误；
C．利用X射线的穿透性和成像技术可以用于机场安全检查，故C正确。
D．利用γ射线强大的贯穿能力，可以探测金属构件的内部缺陷，故D正确。
故选：CD。
【点评】考查红外线、紫外线X射线和γ射线的本质和特点，会根据题意进行准确分析解答。
（多选）12．（2025春 滨海新区期末）在抗击新冠肺炎疫情的战役中，为了发现高危人群中的疑似病人，通常利用红外线测量人体的温度。关于电磁波的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最长
B．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
C．X射线片可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞
D．物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率
【考点】X射线的特点和应用；阻尼振动和受迫振动；红外线的特点和应用；紫外线的特点和应用．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】ACD
【分析】根据红外线、X射线、γ射线的基本性质及其在医学和物理中的应用判断选项。
【解答】解：A、根据题意可知，红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最长，故A正确；
B、根据题意可知，红外线的显著作用是热效应，任何温度的物体都能辐射红外线，故B错误；
C、根据题意可知，X射线片可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞，故C正确；
D、根据题意可知，物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查了不同电磁波的特性和应用。
三．填空题（共4小题）
13．（2025春 城关区校级期中）如图所示，i﹣t图像表示振荡电流随时间变化的图像，在t＝0时刻，电路中电容器的M板带正电，在某段时间里，电路的磁场能在减少，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中 cd 段。（填“Oa”、“ab”、“bc”或“cd”）
（2）电磁波的波速等于波长与频率的乘积，收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100pF时能收到波长为300m的电磁波，如果要收到波长为240m的电磁波，可变电容器的电容要调为 64 pF，这个回路的自感系数为 2.5×10﹣4 H。（已知电磁波波速c＝3×108m/s，π2＝10）
【考点】电磁振荡的图像问题；电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）cd；（2）64，2.5×10﹣4
【分析】（1）根据电路的磁场能在减少及电容器的充放电过程分析符合条件的过程；
（2）由波长公式和和谐电路的频率公式联立求解即可。
【解答】解：（1）某段时间里，回路的磁场能在减小，说明回路中的电流在减小，电容器充电，而此时M带正电，电流方向顺时针，t＝0时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合i﹣t图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内，电流为负，且正在减小，符合条件的只有图像中的cd。
（2）由电磁波的波长公式和谐电路的频率公式联立得，所以有，100PF＝1×10﹣10F，代入数据解得：C2＝64pF，L＝2.5×10﹣4H。
故答案为：（1）cd；（2）64，2.5×10﹣4
【点评】对于电路的振荡过程要注意明确：电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用。
14．（2024春 福州期末）无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在 充电 （填“充电”或“放电”），电容器下板带 正电 （填“正电”或“负电”），电场能正在 增加 （填“增加”或“减少”）。
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．
【答案】充电；正电；增加。
【分析】根据电流减小，可知电容器充电，根据安培定则判断线圈的电流方向，从而得出极板的电性；根据电流正在减小，分析能量的转化。
【解答】解：振荡电路电流正在减小，磁场能正在减小，根据能量守恒定律可知，电场能在增加，电容器两极板的电压在增大，电量在增加，则电容器正在充电，根据安培定则可知，从俯视的视角观察线圈，线圈中电流沿逆时针方向，电流流向下极板，电容器下板带正电。
故答案为：充电；正电；增加。
【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。
15．（2024 三明模拟）1988年，德国物理学家赫兹对火花放电现象进行深入研究，第一次验证了电磁波的存在。一小组研究电磁振荡实验，图甲为t1时刻的电路状态，此时电容器正在 充电 （选填“充电”或“放电”）；图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像，t2时刻电场能正在 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；要增大振荡频率，可 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）电容器的电容C。
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．
【答案】充电；增大；减小。
【分析】电容器充电过程电路电流减小，电容器所带电荷量增加，电场能增加，根据图乙所示图像分析清楚电磁振荡过程，根据振荡频率的公式分析解答。
【解答】解：图甲中t1时刻，电流沿逆时针方向，电容器的上极板带正电，电荷流向极板，所以此时电容器正在充电；图乙中根据电流随时间变化的图像可知，t2时刻通过线圈的电流正在减小，磁场能在减小，根据能量守恒定律可知，电场能在增大；根据振荡频率的公式可知，减小电容器的电容C，可以使振荡频率增大。
故答案为：充电；增大；减小。
【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，理会根据振荡频率的公式分析问题。
16．（2023春 太原期中）在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期T，即可求得电感L．为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值。现将测得的6组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图中“×”表示的点。
（1）T、L、C的关系为 T＝2π 。
（2）根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线。
（3）求得的L值是 3.51×104H～3.89×104H 。
【考点】电磁振荡及过程分析．
【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】根据固有振荡周期公式，并结合图像的含义，即可求解。
【解答】解：（1）根据LC振荡电路中，如已知电容C，则电路的固有振荡周期T，公式为T＝2π；
（2）由作图原则，数据尽可能均匀分布在直线两侧，距离太远的点，则是错误的，应删除。
（3）通过图像的斜率等于4π2L，则可求出L在3.51×104H～3.89×104H范畴内。
故答案为：
（1）T＝2π；
（2）图线为一直线，数据点尽可能地均匀分布在直线两侧；
（3）3.51×104H～3.89×104H
【点评】考查固有振荡周期公式，掌握图像的斜率的含义，知道数据点尽可能地均匀分布在直线两侧的作图原则。
四．解答题（共4小题）
17．（2025春 徐汇区校级期末）电磁波是个大家族，不同的电磁波产生的机理和产生方式不同。
（1）无线电通信中使用的无线电波，是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。
①（多选）收音机正常工作时接收到的是 AC ，其扬声器发出的是 BD 。
A.电磁波
B.机械波
C.横波
D.纵波
②某年听力考试通过收音机进行，通知量示“收听频率为FM（调频）89.9MHz，AM（中波）792kHz”，以下示意图中，可能是接收到的89.9MHz信号的是 D 。
③某收音机的接收电路原理简化结构如图所示。已知图示情况下电感L随线圈匝数增加而增大，若需要将收音机频率从FM89.9MHz调到AM792kHz，可以将开关S拨到 b （选填“a”或“b”）；若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积 减小 （选填“增加”或“减小”）。
（2）光也是一种电磁波。
①下列现象中，能表明光具存横波性质的是 C 。
A.干涉
B.衍射
C.偏振
D.光在真空中传播
②光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片，如图所示，为提高光刻机投影精细图的能力，可以在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.65，空气的折射率近似为1，紫外线在空气中的传播速度接近为c，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，紫外线进入液体后频率 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”），波速变为 0.61 c，更 不易 （选填“容易”或“不易”）发生明显衍射。
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；电磁波的产生；电磁波的发射和接收．
【专题】定量思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】（1）①AC，BD；②D；③b，减小；（2）①C；②不变，0.61，不易。
【分析】（1）①根据电磁波是横波，声波是纵波分析；
②根据调频的定义分析；
③根据LC振荡电路的频率公式和电容的决定式纷纷逆袭；
（2）①根据偏振是横波特有的现象分析；
②光从一种介质进入另一种介质，频率不变，根据v计算；根据发生明显衍射的条件分析。
【解答】解：（1）①收音机正常工作时接收到的是电磁波，电磁波是横波，故选AC；其扬声器把电磁波转化为声波，声波是机械波，声波是纵波，故选BD。
②因为“收听频率为FM（调频）89.9MHz，AM（中波）792kHz”，是调频信号，只有D是调频信号，故D正确，ABC错误。
故选：D。
③若需要将收音机频率从FM89.9MHz调到AM792kHz，频率增大，根据LC振荡频率公式f可知，需要减小自感系数L，所以可以将开关S拨到b。若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，则需要减小电容器的电容，根据C可知可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积减小。
（2）①偏振现象是横波特有的现象，所以偏振现象说明光是一种横波，故C正确，ABD错误。
故选：C。
②光从一种介质进入另一种介质，光的频率不变，根据v可知，进入液体后波速变为v≈0.61c，根据v＝λf可知，紫外线的波长变短，根据发生明显衍射的条件可知，更不易发射明显衍射。
故答案为：（1）①AC，BD；②D；③b，减小；（2）①C；②不变，0.61，不易。
【点评】本题考查了对电磁波的相关认识，知道LC振荡电路的频率公式，发生明显衍射的条件，电磁波是横波等是解题的基础。
18．（2025春 上海期末）线圈在电磁领域功能多样。由金属导线绕制而成的线圈有电阻；通电线圈周围存在磁场；线圈中还能产生感应电动势，又被称为电感器。
（1）如图（a），电阻箱中的线圈采用双线绕法制作，能避免回路中产生自感电动势，其原因是 在每一圈导线中的电流都是大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消，所以穿过线圈的磁通量始终为零，不会发生电磁感应现象 。
（2）若家庭电路的交流电压有效值恒为220V，则其最大值为 3.1×102V （结果保留2位有效数字）；某小区的降压变压器视为理想变压器，原、副线圈的匝数比为10：1，则原线圈输入电压的有效值为 2200 V。
（3）实验室的可拆变压器如图（b）所示。为了减小铁芯中的涡流，顶部铁芯条的硅钢片应平行于 D 。
A.平面abcd
B.平面abfe
C.平面abgh
D.平面aehd
（4）图（c）中的LC振荡电路可用于发射电磁波，电流i随时间t的变化关系如图（d）所示，取图（c）中所示电流方向为正。
①每秒内电流i的方向改变 1000 次。
②某时刻电路中有正方向电流，且电容器上极板带正电，则该时刻所在的时间段可能是 B 。
A.0～0.5×10﹣3s
B.0.5×10﹣3s～1.0×10﹣3s
C.1.0×10﹣3s～1.5×10﹣3s
D.1.5×10﹣3s～2.0×10﹣3s
③实际电路中存在能量损耗，i的最大值将逐渐减小，在此过程中，i随t变化的 B 。
A.周期减小
B.周期不变
C.周期增大
【考点】电磁振荡及过程分析；法拉第电磁感应定律的内容和表达式；理想变压器两端的电压、电流与匝数的关系；结合图像解决变压器问题．
【专题】定量思想；归纳法；交流电专题；电磁感应与电路结合；理解能力．
【答案】（1）在每一圈导线中的电流都是大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消，所以穿过线圈的磁通量始终为零，不会发生电磁感应现象；（2）3.1×102V，2200；（3）D；（4）①1000；②B；③B。
【分析】（1）根据发生电磁感应的条件分析；
（2）根据最大值和有效值的关系计算；根据变压器的变压比计算；
（3）根据电阻定律分析；
（4）①根据交流电在一个周期内电流方向改变2次计算；
②根据LC电路所处状态分析；
③根据振荡电流的周期公式分析。
【解答】解：（1）在每一圈导线中的电流都是大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消，所以穿过线圈的磁通量始终为零，不会发生电磁感应现象。
（2）家庭电路的交流电压有效值恒为220V，则其最大值为。根据可得原线圈输入电压的有效值为
（3）为了减小铁芯中的涡流，应该尽可增加硅钢片的电阻，根据电阻定律R可知，要增大硅钢片的有效长度，减小横截面积，所以顶部铁芯条的硅钢片应平行于平面aehd，故D正确，ABC错误。
故选：D。
（4）①由图d可知，振荡电流的周期为T＝2×10﹣3s，在一个周期内电流方向改变2次，所以每秒内电流i的方向改变2次＝1000次。
②某时刻电路中有正方向电流，且电容器上极板带正电，则是处于充电过程，在充电过程中，电路中的电流是逐渐减小的，所以该时刻所在的时间段可能是在第二个T，即处于0.5×10﹣3s～1.0×10﹣3s，故B正确，ACD错误。
故选：B。
③实际电路中存在能量损耗，i的最大值将逐渐减小，在此过程中，根据T可知i随t变化的周期不变，故B正确，AC错误。
故选：B。
故答案为：（1）在每一圈导线中的电流都是大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消，所以穿过线圈的磁通量始终为零，不会发生电磁感应现象；（2）3.1×102V，2200；（3）D；（4）①1000；②B；③B。
【点评】本题考查了对家庭电路的认识，对电阻定律的理解，对电磁振荡周期公式和变压器的变压比的理解与应用问题，基础题。
19．（2025春 邯郸期中）如图甲，振荡电路电容器的电容为C，线圈自感系数为L。某时刻起，电路中的电流与时间的关系为余弦函数如图乙，图像中i0已知，T未知。求：
（1）图乙中电流变化的周期T；
（2）电容器两端的电压为零的时刻。
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）图乙中电流变化的周期等于；
（2）电容器两端的电压为零的时刻为（n＝0，1，2……）。
【分析】（1）根据振荡电路的周期公式求解电流变化的周期；
（2）由乙图可知，电容器两端的电压为零的时刻是电路中的电流最大的时刻，即半周期的整数倍时刻。
【解答】解：（1）振荡电路的周期
振荡电路中电流变化周期
（2）根据题图可得
当电路中的电流最大时，电容器两端的电压为零，即（n＝0，1，2……）
答：（1）图乙中电流变化的周期等于；
（2）电容器两端的电压为零的时刻为（n＝0，1，2……）。
【点评】本题主要考查振荡电路的周期公式，知道电磁振荡规律是解题关键。
20．（2025春 邯郸月考）如图所示的电路中，电感的自感系数为，电容器的电容可调节，电源的电动势为，内阻为r＝1Ω，定值电阻的阻值为R＝4Ω，忽略电感线圈的直流电阻，闭合开关S，经过一段时间电路达到稳定状态，t＝0时刻将开关S断开。LC振荡电路的频率为，求：
（1）电容器的电容；
（2）断开开关S后，电流表的示数；
（3）哪些时刻电容器的上极板开始带正电。
【考点】电磁振荡及过程分析；电磁振荡的周期和频率的计算．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）电容器的电容等于；
（2）电流表的示数为1A；
（3）电容器的上极板开始带正电时刻为t＝（2n+1）π×10﹣5s（n＝0、1、2、3、 ）
【分析】（1）根据电磁振荡频率公式求解频率；
（2）由闭合电路欧姆定律求解振荡电路电流最大值，根据最大值与有效值关系求解有效值即电流表示数；
（3）t＝0时刻开始，LC振荡电路开始工作，根据电磁振荡规律分析。
【解答】解：（1）根据
解得
（2）断开开关S前，由闭合电路欧姆定律可得
断开开关S后，电流表的示数
联立，解得
I有效＝1A
即电流表示数等于1A。
（3）LC振荡电路的周期为
t＝0时刻开始，LC振荡电路开始工作，在一个振荡周期内，电容器充电，下极板为正极板，电容器反向充电，上极板开始带正电。由此可知电容器的上极板开始带正电的时刻为
答：（1）电容器的电容等于；
（2）电流表的示数为1A；
（3）电容器的上极板开始带正电时刻为t＝（2n+1）π×10﹣5s（n＝0、1、2、3、 ）
【点评】解题关键是熟悉LC振荡电路的振荡过程，LC振荡电流随时间也是正弦规律变化，据此求解电流有效值。
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高考物理一轮复习 电磁振荡与电磁波
一．选择题（共8小题）
1．（2025 河南模拟）LC振荡电路凭借其高频信号生成能力和稳定性，在电子工程和通信领域具有重要地位。如图所示为理想LC振荡电路（电感为L、电容为C），某时刻电容器中的电场方向向下，且电路中的电流正在减小，下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电场能正在减小
B．电容器两极板间所带的电荷量正在减小
C．电感线圈内部的磁场向下
D．该振荡电路的周期为
2．（2025 三台县模拟）我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。与4G相比，5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G相比，5G使用的电磁波（ ）
A．波长更长
B．传播速度更快
C．能量子的能量更大
D．4G信号是横波，5G信号是纵波
3．（2025春 南通期末）工业上利用X射线检查金属构件内部的缺陷，这是利用了X射线的（ ）
A．相干性 B．热效应 C．穿透能力 D．电离能力
4．（2025春 南通期末）下列LC振荡电路图中，电容器的电容C1＞C2，线圈的自感系数L1＞L2。则回路中电磁振荡频率最大的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2025春 成都期末）电磁波是现代文明的重要基础。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦首次用实验证实了电磁波的存在
B．变化的电场或磁场周围一定会产生电磁波
C．电磁波不可以在真空中传播
D．紫外线的波长比可见光的波长更短，具有较高的能量，可用于灭菌消毒
6．（2025春 佛山期末）2025年4月12日，全球首个6G通智感融合外场试验网公开亮相，实现了空天地一体化网络的初步验证，6G使用的无线电波频率在100GHz以上，比5G更高，相同时间传递的信息量更大，下列关于无线电波的说法正确的是（ ）
A．5G和6G使用的无线电波均需要在介质中才能传播
B．6G使用的无线电波波长比5G更短
C．6G使用的无线电波比5G更容易绕过障碍物
D．无线电波传播方向与其周期性变化的磁场方向相同
7．（2025春 潍坊期中）下列关于电磁波的说法，正确的是（ ）
A．电磁波只能在真空中传播
B．真空中红外线比紫外线的波长长、波速大
C．X射线具有很强的穿透本领，医学上可用于拍摄人体组织照片
D．均匀变化的电场和均匀变化的磁场可以相互激发，形成电磁波
8．（2025春 佛山期末）收音机通过调谐实现选台，调谐回路是一个LC振荡电路，一般由线圈和电容器组成，LC振荡电路发射电磁波的周期。如图为一个简单的调谐电路原理图，某时刻电路中的电流方向如图所示，此时电容器的下极板带负电，上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A．此时电容器的电荷量在减小
B．此时通过线圈中的电流在变大
C．此时电容器中的电场能转化为线圈中的磁场能
D．若减小电容器的正对面积，则发射的电磁波频率变大
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025春 武汉期中）为实现自动计费、车位空余信息的提示与统计等功能，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻，电容器C带电量为零
B．t2时刻，线圈L的磁场能最大
C．t2﹣t3过程，电容器C带电量逐渐减小
D．由图乙可判断汽车正驶入智能停车位
（多选）10．（2025春 曲阜市期中）据工信部2024年3月25日发布的数据显示，截至今年2月末，中国5G基站总数达350.9万个，5G移动电话用户达8.51亿户，占移动电话用户的48.8%。5G无线信号是由LC振荡电路产生的，该电路某时刻的工作状态如图甲所示，其电流变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中磁场的方向向下
B．电容器两极板间电场强度正在变小
C．电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在减小
D．甲图的时刻应该对应乙图中的0.5至1s时间段内
（多选）11．（2025春 孝感期中）电磁波在生产、生活中有广泛应用。下列关于电磁波的应用正确的是（ ）
A．红外线可以用来灭菌消毒
B．紫外线可以用来测量体温
C．X射线可以用于机场安全检查
D．γ射线可以探测金属构件的内部缺陷
（多选）12．（2025春 滨海新区期末）在抗击新冠肺炎疫情的战役中，为了发现高危人群中的疑似病人，通常利用红外线测量人体的温度。关于电磁波的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最长
B．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
C．X射线片可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞
D．物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率
三．填空题（共4小题）
13．（2025春 城关区校级期中）如图所示，i﹣t图像表示振荡电流随时间变化的图像，在t＝0时刻，电路中电容器的M板带正电，在某段时间里，电路的磁场能在减少，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中 段。（填“Oa”、“ab”、“bc”或“cd”）
（2）电磁波的波速等于波长与频率的乘积，收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100pF时能收到波长为300m的电磁波，如果要收到波长为240m的电磁波，可变电容器的电容要调为 pF，这个回路的自感系数为 H。（已知电磁波波速c＝3×108m/s，π2＝10）
14．（2024春 福州期末）无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在 （填“充电”或“放电”），电容器下板带 （填“正电”或“负电”），电场能正在 （填“增加”或“减少”）。
15．（2024 三明模拟）1988年，德国物理学家赫兹对火花放电现象进行深入研究，第一次验证了电磁波的存在。一小组研究电磁振荡实验，图甲为t1时刻的电路状态，此时电容器正在 （选填“充电”或“放电”）；图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像，t2时刻电场能正在 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；要增大振荡频率，可 （选填“增大”、“减小”或“不变”）电容器的电容C。
16．（2023春 太原期中）在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期T，即可求得电感L．为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值。现将测得的6组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图中“×”表示的点。
（1）T、L、C的关系为 。
（2）根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线。
（3）求得的L值是 。
四．解答题（共4小题）
17．（2025春 徐汇区校级期末）电磁波是个大家族，不同的电磁波产生的机理和产生方式不同。
（1）无线电通信中使用的无线电波，是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。
①（多选）收音机正常工作时接收到的是 ，其扬声器发出的是 。
A.电磁波
B.机械波
C.横波
D.纵波
②某年听力考试通过收音机进行，通知量示“收听频率为FM（调频）89.9MHz，AM（中波）792kHz”，以下示意图中，可能是接收到的89.9MHz信号的是 。
③某收音机的接收电路原理简化结构如图所示。已知图示情况下电感L随线圈匝数增加而增大，若需要将收音机频率从FM89.9MHz调到AM792kHz，可以将开关S拨到 （选填“a”或“b”）；若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积 （选填“增加”或“减小”）。
（2）光也是一种电磁波。
①下列现象中，能表明光具存横波性质的是 。
A.干涉
B.衍射
C.偏振
D.光在真空中传播
②光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片，如图所示，为提高光刻机投影精细图的能力，可以在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.65，空气的折射率近似为1，紫外线在空气中的传播速度接近为c，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，紫外线进入液体后频率 （选填“增大”“减小”或“不变”），波速变为 c，更 （选填“容易”或“不易”）发生明显衍射。
18．（2025春 上海期末）线圈在电磁领域功能多样。由金属导线绕制而成的线圈有电阻；通电线圈周围存在磁场；线圈中还能产生感应电动势，又被称为电感器。
（1）如图（a），电阻箱中的线圈采用双线绕法制作，能避免回路中产生自感电动势，其原因是 。
（2）若家庭电路的交流电压有效值恒为220V，则其最大值为 （结果保留2位有效数字）；某小区的降压变压器视为理想变压器，原、副线圈的匝数比为10：1，则原线圈输入电压的有效值为 V。
（3）实验室的可拆变压器如图（b）所示。为了减小铁芯中的涡流，顶部铁芯条的硅钢片应平行于 。
A.平面abcd
B.平面abfe
C.平面abgh
D.平面aehd
（4）图（c）中的LC振荡电路可用于发射电磁波，电流i随时间t的变化关系如图（d）所示，取图（c）中所示电流方向为正。
①每秒内电流i的方向改变 次。
②某时刻电路中有正方向电流，且电容器上极板带正电，则该时刻所在的时间段可能是 。
A.0～0.5×10﹣3s
B.0.5×10﹣3s～1.0×10﹣3s
C.1.0×10﹣3s～1.5×10﹣3s
D.1.5×10﹣3s～2.0×10﹣3s
③实际电路中存在能量损耗，i的最大值将逐渐减小，在此过程中，i随t变化的 。
A.周期减小
B.周期不变
C.周期增大
19．（2025春 邯郸期中）如图甲，振荡电路电容器的电容为C，线圈自感系数为L。某时刻起，电路中的电流与时间的关系为余弦函数如图乙，图像中i0已知，T未知。求：
（1）图乙中电流变化的周期T；
（2）电容器两端的电压为零的时刻。
20．（2025春 邯郸月考）如图所示的电路中，电感的自感系数为，电容器的电容可调节，电源的电动势为，内阻为r＝1Ω，定值电阻的阻值为R＝4Ω，忽略电感线圈的直流电阻，闭合开关S，经过一段时间电路达到稳定状态，t＝0时刻将开关S断开。LC振荡电路的频率为，求：
（1）电容器的电容；
（2）断开开关S后，电流表的示数；
（3）哪些时刻电容器的上极板开始带正电。
高考物理一轮复习 电磁振荡与电磁波
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2025 河南模拟）LC振荡电路凭借其高频信号生成能力和稳定性，在电子工程和通信领域具有重要地位。如图所示为理想LC振荡电路（电感为L、电容为C），某时刻电容器中的电场方向向下，且电路中的电流正在减小，下列说法正确的是（ ）
A．电路中的电场能正在减小
B．电容器两极板间所带的电荷量正在减小
C．电感线圈内部的磁场向下
D．该振荡电路的周期为
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；归纳法；电磁感应与电路结合；理解能力．
【答案】C
【分析】根据电流减小，分析电场能和磁场能的变化，电容器带电荷量的变化；根据右手螺旋定则分析磁场的方向；根据LC电路的周期公式分析。
【解答】解：ABC、由于电流正在减小，故磁场能减小，电场能增加，两极板所带电荷量增加，即电容器正在充电，再根据右手螺旋定则，可知电感线圈内部磁场向下，故AB错误，C正确；
D、振荡电路的周期为T＝2，故D错误。
故选：C。
【点评】能够根据电流正在减小确定电容器正在充电是解题的关键。
2．（2025 三台县模拟）我国高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。与4G相比，5G具有“更高网速、低延时、低功率海量连接、通信使用的电磁波频率更高”等特点。与4G相比，5G使用的电磁波（ ）
A．波长更长
B．传播速度更快
C．能量子的能量更大
D．4G信号是横波，5G信号是纵波
【考点】电磁波与信息化社会．
【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】电磁波在真空中的速度都是相等的；根据c＝λν判断；根据E＝hν判断；电磁波都是横波。
【解答】解：AB、所有的电磁波在真空中的速度都是相等的，因为5G的频率大于4G的频率，根据c＝λν可知，5G的波长更短，故AB错误；
C、根据E＝hν可知，5G的能量子能量更大，故C正确；
D、电磁波都是横波，所以不管是5G，还是4G都是横波，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电磁波的特点，掌握波速、波长和频率的关系，知道能量子的能量计算公式。
3．（2025春 南通期末）工业上利用X射线检查金属构件内部的缺陷，这是利用了X射线的（ ）
A．相干性 B．热效应 C．穿透能力 D．电离能力
【考点】X射线的特点和应用．
【专题】定性思想；推理法；原子的能级结构专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据X射线的穿透能力强的特点进行分析解答。
【解答】解：工业上利用X射线检查金属构件内部的缺陷，这是利用了X射线较强的穿透能力，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】考查X射线的穿透能力的应用，会根据题意进行准确分析解答。
4．（2025春 南通期末）下列LC振荡电路图中，电容器的电容C1＞C2，线圈的自感系数L1＞L2。则回路中电磁振荡频率最大的是（ ）
A． B．
C． D．
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；归纳法；电磁感应与电路结合；理解能力．
【答案】D
【分析】根据LC振荡电路的电磁振荡频率公式分析即可。
【解答】解：根据LC振荡电路的电磁振荡频率f可知，线圈的自感系数L越大，电容器的电容C越小，电磁振荡频率越大，根据C1＞C2，L1＞L2可知D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查了LC振荡电路的电磁振荡频率公式的应用。
5．（2025春 成都期末）电磁波是现代文明的重要基础。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦首次用实验证实了电磁波的存在
B．变化的电场或磁场周围一定会产生电磁波
C．电磁波不可以在真空中传播
D．紫外线的波长比可见光的波长更短，具有较高的能量，可用于灭菌消毒
【考点】紫外线的特点和应用；麦克斯韦电磁场理论；电磁波的特点和性质（自身属性）．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据赫兹发现电磁波、麦克斯韦的电磁场理论和电磁波、紫外线的特点进行分析解答。
【解答】解：A．赫兹首次用实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B．均匀变化的电场或磁场周围不能产生电磁波，故B错误；
C．电磁波可以在真空中传播，故C错误；
D．紫外线的波长比可见光的波长更短，具有较高的能量，可用于灭菌消毒，故D正确。
故选：D。
【点评】考查赫兹发现电磁波、麦克斯韦的电磁场理论和电磁波、紫外线的特点等知识，会根据题意进行准确分析解答。
6．（2025春 佛山期末）2025年4月12日，全球首个6G通智感融合外场试验网公开亮相，实现了空天地一体化网络的初步验证，6G使用的无线电波频率在100GHz以上，比5G更高，相同时间传递的信息量更大，下列关于无线电波的说法正确的是（ ）
A．5G和6G使用的无线电波均需要在介质中才能传播
B．6G使用的无线电波波长比5G更短
C．6G使用的无线电波比5G更容易绕过障碍物
D．无线电波传播方向与其周期性变化的磁场方向相同
【考点】电磁波与信息化社会；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．
【专题】定性思想；定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】B
【分析】无线电波作为电磁波可以在真空中传播无需介质。频率越高波长越短，6G频率高于5G故波长更短。波长越短绕射能力越弱，6G比5G更难绕过障碍物。电磁波是横波，传播方向与电场磁场方向垂直。
【解答】解：A、无线电波是电磁波，可以在真空中传播，不需要介质。故A错误；
B、由公式：，可知波长与频率成反比，6G的频率高于5G，所以它的波长更短。故B正确；
C、电磁波的绕射能力随波长增加而增强，6G波长比5G短，绕射能力更弱，更不容易绕过障碍物。故C错误；
D、电磁波是横波，传播方向与电场、磁场方向都互相垂直，磁场方向不可能与传播方向相同。故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查电磁波的基本性质，涉及波长与频率的关系、传播特性等核心知识点。题目通过5G与6G技术对比，巧妙考查学生对电磁波公式的理解与应用能力。计算量适中，但需注意电磁波作为横波的性质容易被忽略，D选项正是针对这一易错点设置。题目将前沿科技与基础物理结合，既检验知识掌握程度，又体现物理学的实际应用价值。
7．（2025春 潍坊期中）下列关于电磁波的说法，正确的是（ ）
A．电磁波只能在真空中传播
B．真空中红外线比紫外线的波长长、波速大
C．X射线具有很强的穿透本领，医学上可用于拍摄人体组织照片
D．均匀变化的电场和均匀变化的磁场可以相互激发，形成电磁波
【考点】电磁波谱；红外线的特点和应用；紫外线的特点和应用；X射线的特点和应用．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据电磁波的传播特性，波长和波速和X射线的特点，以及麦克斯韦的电磁场理论进行分析解答。
【解答】解：A．电磁波既能在真空中传播，也能在介质中传播，故A错误；
B．真空中红外线比紫外线的波长长、波速相等，故B错误；
C．X射线具有很强的穿透本领，医学上可用于拍摄人体组织照片，故C正确；
D．均匀变化的电场只能激发恒定的磁场，均匀变化的磁场只能激发恒定的电场，不能形成电磁波，故D错误。
故选：C。
【点评】考查电磁波和麦克斯韦的电磁场理论，会根据题意进行准确的分析和解答。
8．（2025春 佛山期末）收音机通过调谐实现选台，调谐回路是一个LC振荡电路，一般由线圈和电容器组成，LC振荡电路发射电磁波的周期。如图为一个简单的调谐电路原理图，某时刻电路中的电流方向如图所示，此时电容器的下极板带负电，上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
A．此时电容器的电荷量在减小
B．此时通过线圈中的电流在变大
C．此时电容器中的电场能转化为线圈中的磁场能
D．若减小电容器的正对面积，则发射的电磁波频率变大
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；归纳法；电磁感应与电路结合；理解能力．
【答案】D
【分析】根据电流方向和电容器极板的带电情况分析；电容器充电过程中电流是逐渐减小的；电容器充电过程中是磁场能转化为电场能的过程；根据电容的决定式分析电容的变化，进而根据LC电路的频率公式分析。
【解答】解：A、因为电流方向是流向正极板的，所以此时是正在给电容器充电，则电容器的电荷量正在增加，故A错误；
B、在电容器的充电过程中，电流是逐渐减小的，故B错误；
C、在电容器充电的过程中，磁场能转化为电场能，故C错误；
D、若减小电容器的正对面积S，根据C可知，电容器的电容减小，根据发射电磁波的频率公式f，可知发射的电磁波频率变大，故D正确。
故选：D。
【点评】能够判断出此时电容器正在充电的是解题的关键。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2025春 武汉期中）为实现自动计费、车位空余信息的提示与统计等功能，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的LC振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t1时刻，电容器C带电量为零
B．t2时刻，线圈L的磁场能最大
C．t2﹣t3过程，电容器C带电量逐渐减小
D．由图乙可判断汽车正驶入智能停车位
【考点】电磁振荡的周期和频率的影响因素；电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】AC
【分析】根据题图确定电流的变化，从而判断电荷量变化；根据LC振荡电路的周期公式结合图像分析判断；根据电流的变化分析磁场能的变化。
【解答】解：A.由振荡电路中的电流随时间变化图可知，t1时刻电流最大，此时电容器中电荷量为零，故A正确；
B.t2时刻，电流为零，电场能最大，故B正确；
C.t2～t3过程，电流逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能，电容器处于放电过程，电容器带电量逐渐减小，故C正确；
D.由振荡电路中的电流随时间变化图可知，振荡电路的周期变小，根据可知线圈自感系数变小，则汽车正驶离智能停车位，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题考查LC振荡电路的基本规律，属于基础题目，对学生要求较低，解题关键是理解电路中充放电过程，灵活应用周期公式解题。
（多选）10．（2025春 曲阜市期中）据工信部2024年3月25日发布的数据显示，截至今年2月末，中国5G基站总数达350.9万个，5G移动电话用户达8.51亿户，占移动电话用户的48.8%。5G无线信号是由LC振荡电路产生的，该电路某时刻的工作状态如图甲所示，其电流变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中磁场的方向向下
B．电容器两极板间电场强度正在变小
C．电容器正在充电，线圈储存的磁场能正在减小
D．甲图的时刻应该对应乙图中的0.5至1s时间段内
【考点】电磁振荡的图像问题；电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用；推理论证能力．
【答案】AB
【分析】根据安培定则判断；电容器放电过程，极板间的场强在减弱，电场能转化为磁场能；此时电流是正在变大，据此分析图乙中的时刻。
【解答】解：A．由甲图的电流方向和电容器极板的带电情况可知该过程为放电过程，此时线圈中的电流越来越大，根据安培定则可知此时线圈中的磁场方向向下，故A正确；
B．电容器正在放电，两极板电荷量在减少，两板间电压在减小，所以极板间电场强度正在减小，故B正确；
C．电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增大，电容器的电场能在减小，故C错误；
D．甲图的时刻的电流是正在变大的，乙图中的0.5s至1s时间段内电流在减小，二者不可能对应，故错误。
故选：AB。
【点评】知道在振荡电路中正在放电的过程中，电流正在增大，极板所带电荷量正在减少，板间场强减弱，电场能转化为磁场能。
（多选）11．（2025春 孝感期中）电磁波在生产、生活中有广泛应用。下列关于电磁波的应用正确的是（ ）
A．红外线可以用来灭菌消毒
B．紫外线可以用来测量体温
C．X射线可以用于机场安全检查
D．γ射线可以探测金属构件的内部缺陷
【考点】γ射线的特点和应用；红外线的特点和应用；紫外线的特点和应用；X射线的特点和应用．
【专题】定性思想；推理法；原子的核式结构及其组成；推理论证能力．
【答案】CD
【分析】根据红外线、紫外线X射线和γ射线的本质和特点进行分析解答。
【解答】解：AB．红外线可以用来测量体温，紫外线可以用来灭菌消毒，故AB错误；
C．利用X射线的穿透性和成像技术可以用于机场安全检查，故C正确。
D．利用γ射线强大的贯穿能力，可以探测金属构件的内部缺陷，故D正确。
故选：CD。
【点评】考查红外线、紫外线X射线和γ射线的本质和特点，会根据题意进行准确分析解答。
（多选）12．（2025春 滨海新区期末）在抗击新冠肺炎疫情的战役中，为了发现高危人群中的疑似病人，通常利用红外线测量人体的温度。关于电磁波的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最长
B．红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线
C．X射线片可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞
D．物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率
【考点】X射线的特点和应用；阻尼振动和受迫振动；红外线的特点和应用；紫外线的特点和应用．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】ACD
【分析】根据红外线、X射线、γ射线的基本性质及其在医学和物理中的应用判断选项。
【解答】解：A、根据题意可知，红外线、X射线、γ射线中红外线的波长最长，故A正确；
B、根据题意可知，红外线的显著作用是热效应，任何温度的物体都能辐射红外线，故B错误；
C、根据题意可知，X射线片可以用于诊断病情，γ射线可以摧毁病变的细胞，故C正确；
D、根据题意可知，物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查了不同电磁波的特性和应用。
三．填空题（共4小题）
13．（2025春 城关区校级期中）如图所示，i﹣t图像表示振荡电流随时间变化的图像，在t＝0时刻，电路中电容器的M板带正电，在某段时间里，电路的磁场能在减少，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中 cd 段。（填“Oa”、“ab”、“bc”或“cd”）
（2）电磁波的波速等于波长与频率的乘积，收音机调谐回路中可变电容器旋到电容为100pF时能收到波长为300m的电磁波，如果要收到波长为240m的电磁波，可变电容器的电容要调为 64 pF，这个回路的自感系数为 2.5×10﹣4 H。（已知电磁波波速c＝3×108m/s，π2＝10）
【考点】电磁振荡的图像问题；电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）cd；（2）64，2.5×10﹣4
【分析】（1）根据电路的磁场能在减少及电容器的充放电过程分析符合条件的过程；
（2）由波长公式和和谐电路的频率公式联立求解即可。
【解答】解：（1）某段时间里，回路的磁场能在减小，说明回路中的电流在减小，电容器充电，而此时M带正电，电流方向顺时针，t＝0时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合i﹣t图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内，电流为负，且正在减小，符合条件的只有图像中的cd。
（2）由电磁波的波长公式和谐电路的频率公式联立得，所以有，100PF＝1×10﹣10F，代入数据解得：C2＝64pF，L＝2.5×10﹣4H。
故答案为：（1）cd；（2）64，2.5×10﹣4
【点评】对于电路的振荡过程要注意明确：电容器具有储存电荷的作用，而线圈对电流有阻碍作用。
14．（2024春 福州期末）无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路，若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，则电容器正在 充电 （填“充电”或“放电”），电容器下板带 正电 （填“正电”或“负电”），电场能正在 增加 （填“增加”或“减少”）。
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．
【答案】充电；正电；增加。
【分析】根据电流减小，可知电容器充电，根据安培定则判断线圈的电流方向，从而得出极板的电性；根据电流正在减小，分析能量的转化。
【解答】解：振荡电路电流正在减小，磁场能正在减小，根据能量守恒定律可知，电场能在增加，电容器两极板的电压在增大，电量在增加，则电容器正在充电，根据安培定则可知，从俯视的视角观察线圈，线圈中电流沿逆时针方向，电流流向下极板，电容器下板带正电。
故答案为：充电；正电；增加。
【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。
15．（2024 三明模拟）1988年，德国物理学家赫兹对火花放电现象进行深入研究，第一次验证了电磁波的存在。一小组研究电磁振荡实验，图甲为t1时刻的电路状态，此时电容器正在 充电 （选填“充电”或“放电”）；图乙为通过线圈的电流随时间变化的图像，t2时刻电场能正在 增大 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；要增大振荡频率，可 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）电容器的电容C。
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定量思想；推理法；电磁感应与电路结合；推理论证能力．
【答案】充电；增大；减小。
【分析】电容器充电过程电路电流减小，电容器所带电荷量增加，电场能增加，根据图乙所示图像分析清楚电磁振荡过程，根据振荡频率的公式分析解答。
【解答】解：图甲中t1时刻，电流沿逆时针方向，电容器的上极板带正电，电荷流向极板，所以此时电容器正在充电；图乙中根据电流随时间变化的图像可知，t2时刻通过线圈的电流正在减小，磁场能在减小，根据能量守恒定律可知，电场能在增大；根据振荡频率的公式可知，减小电容器的电容C，可以使振荡频率增大。
故答案为：充电；增大；减小。
【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，理会根据振荡频率的公式分析问题。
16．（2023春 太原期中）在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期T，即可求得电感L．为了提高测量精度，需多次改变C值并测得相应的T值。现将测得的6组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图中“×”表示的点。
（1）T、L、C的关系为 T＝2π 。
（2）根据图中给出的数据点作出T2与C的关系图线。
（3）求得的L值是 3.51×104H～3.89×104H 。
【考点】电磁振荡及过程分析．
【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】根据固有振荡周期公式，并结合图像的含义，即可求解。
【解答】解：（1）根据LC振荡电路中，如已知电容C，则电路的固有振荡周期T，公式为T＝2π；
（2）由作图原则，数据尽可能均匀分布在直线两侧，距离太远的点，则是错误的，应删除。
（3）通过图像的斜率等于4π2L，则可求出L在3.51×104H～3.89×104H范畴内。
故答案为：
（1）T＝2π；
（2）图线为一直线，数据点尽可能地均匀分布在直线两侧；
（3）3.51×104H～3.89×104H
【点评】考查固有振荡周期公式，掌握图像的斜率的含义，知道数据点尽可能地均匀分布在直线两侧的作图原则。
四．解答题（共4小题）
17．（2025春 徐汇区校级期末）电磁波是个大家族，不同的电磁波产生的机理和产生方式不同。
（1）无线电通信中使用的无线电波，是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的。
①（多选）收音机正常工作时接收到的是 AC ，其扬声器发出的是 BD 。
A.电磁波
B.机械波
C.横波
D.纵波
②某年听力考试通过收音机进行，通知量示“收听频率为FM（调频）89.9MHz，AM（中波）792kHz”，以下示意图中，可能是接收到的89.9MHz信号的是 D 。
③某收音机的接收电路原理简化结构如图所示。已知图示情况下电感L随线圈匝数增加而增大，若需要将收音机频率从FM89.9MHz调到AM792kHz，可以将开关S拨到 b （选填“a”或“b”）；若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积 减小 （选填“增加”或“减小”）。
（2）光也是一种电磁波。
①下列现象中，能表明光具存横波性质的是 C 。
A.干涉
B.衍射
C.偏振
D.光在真空中传播
②光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片，如图所示，为提高光刻机投影精细图的能力，可以在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.65，空气的折射率近似为1，紫外线在空气中的传播速度接近为c，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后，紫外线进入液体后频率 不变 （选填“增大”“减小”或“不变”），波速变为 0.61 c，更 不易 （选填“容易”或“不易”）发生明显衍射。
【考点】电磁波的波长、频率和波速的关系；电磁波的产生；电磁波的发射和接收．
【专题】定量思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．
【答案】（1）①AC，BD；②D；③b，减小；（2）①C；②不变，0.61，不易。
【分析】（1）①根据电磁波是横波，声波是纵波分析；
②根据调频的定义分析；
③根据LC振荡电路的频率公式和电容的决定式纷纷逆袭；
（2）①根据偏振是横波特有的现象分析；
②光从一种介质进入另一种介质，频率不变，根据v计算；根据发生明显衍射的条件分析。
【解答】解：（1）①收音机正常工作时接收到的是电磁波，电磁波是横波，故选AC；其扬声器把电磁波转化为声波，声波是机械波，声波是纵波，故选BD。
②因为“收听频率为FM（调频）89.9MHz，AM（中波）792kHz”，是调频信号，只有D是调频信号，故D正确，ABC错误。
故选：D。
③若需要将收音机频率从FM89.9MHz调到AM792kHz，频率增大，根据LC振荡频率公式f可知，需要减小自感系数L，所以可以将开关S拨到b。若需要将收音机频率从780千赫调整到792千赫，则需要减小电容器的电容，根据C可知可以旋转旋钮，使电容器极板正对面积减小。
（2）①偏振现象是横波特有的现象，所以偏振现象说明光是一种横波，故C正确，ABD错误。
故选：C。
②光从一种介质进入另一种介质，光的频率不变，根据v可知，进入液体后波速变为v≈0.61c，根据v＝λf可知，紫外线的波长变短，根据发生明显衍射的条件可知，更不易发射明显衍射。
故答案为：（1）①AC，BD；②D；③b，减小；（2）①C；②不变，0.61，不易。
【点评】本题考查了对电磁波的相关认识，知道LC振荡电路的频率公式，发生明显衍射的条件，电磁波是横波等是解题的基础。
18．（2025春 上海期末）线圈在电磁领域功能多样。由金属导线绕制而成的线圈有电阻；通电线圈周围存在磁场；线圈中还能产生感应电动势，又被称为电感器。
（1）如图（a），电阻箱中的线圈采用双线绕法制作，能避免回路中产生自感电动势，其原因是 在每一圈导线中的电流都是大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消，所以穿过线圈的磁通量始终为零，不会发生电磁感应现象 。
（2）若家庭电路的交流电压有效值恒为220V，则其最大值为 3.1×102V （结果保留2位有效数字）；某小区的降压变压器视为理想变压器，原、副线圈的匝数比为10：1，则原线圈输入电压的有效值为 2200 V。
（3）实验室的可拆变压器如图（b）所示。为了减小铁芯中的涡流，顶部铁芯条的硅钢片应平行于 D 。
A.平面abcd
B.平面abfe
C.平面abgh
D.平面aehd
（4）图（c）中的LC振荡电路可用于发射电磁波，电流i随时间t的变化关系如图（d）所示，取图（c）中所示电流方向为正。
①每秒内电流i的方向改变 1000 次。
②某时刻电路中有正方向电流，且电容器上极板带正电，则该时刻所在的时间段可能是 B 。
A.0～0.5×10﹣3s
B.0.5×10﹣3s～1.0×10﹣3s
C.1.0×10﹣3s～1.5×10﹣3s
D.1.5×10﹣3s～2.0×10﹣3s
③实际电路中存在能量损耗，i的最大值将逐渐减小，在此过程中，i随t变化的 B 。
A.周期减小
B.周期不变
C.周期增大
【考点】电磁振荡及过程分析；法拉第电磁感应定律的内容和表达式；理想变压器两端的电压、电流与匝数的关系；结合图像解决变压器问题．
【专题】定量思想；归纳法；交流电专题；电磁感应与电路结合；理解能力．
【答案】（1）在每一圈导线中的电流都是大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消，所以穿过线圈的磁通量始终为零，不会发生电磁感应现象；（2）3.1×102V，2200；（3）D；（4）①1000；②B；③B。
【分析】（1）根据发生电磁感应的条件分析；
（2）根据最大值和有效值的关系计算；根据变压器的变压比计算；
（3）根据电阻定律分析；
（4）①根据交流电在一个周期内电流方向改变2次计算；
②根据LC电路所处状态分析；
③根据振荡电流的周期公式分析。
【解答】解：（1）在每一圈导线中的电流都是大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消，所以穿过线圈的磁通量始终为零，不会发生电磁感应现象。
（2）家庭电路的交流电压有效值恒为220V，则其最大值为。根据可得原线圈输入电压的有效值为
（3）为了减小铁芯中的涡流，应该尽可增加硅钢片的电阻，根据电阻定律R可知，要增大硅钢片的有效长度，减小横截面积，所以顶部铁芯条的硅钢片应平行于平面aehd，故D正确，ABC错误。
故选：D。
（4）①由图d可知，振荡电流的周期为T＝2×10﹣3s，在一个周期内电流方向改变2次，所以每秒内电流i的方向改变2次＝1000次。
②某时刻电路中有正方向电流，且电容器上极板带正电，则是处于充电过程，在充电过程中，电路中的电流是逐渐减小的，所以该时刻所在的时间段可能是在第二个T，即处于0.5×10﹣3s～1.0×10﹣3s，故B正确，ACD错误。
故选：B。
③实际电路中存在能量损耗，i的最大值将逐渐减小，在此过程中，根据T可知i随t变化的周期不变，故B正确，AC错误。
故选：B。
故答案为：（1）在每一圈导线中的电流都是大小相等，方向相反，所产生的磁场相互抵消，所以穿过线圈的磁通量始终为零，不会发生电磁感应现象；（2）3.1×102V，2200；（3）D；（4）①1000；②B；③B。
【点评】本题考查了对家庭电路的认识，对电阻定律的理解，对电磁振荡周期公式和变压器的变压比的理解与应用问题，基础题。
19．（2025春 邯郸期中）如图甲，振荡电路电容器的电容为C，线圈自感系数为L。某时刻起，电路中的电流与时间的关系为余弦函数如图乙，图像中i0已知，T未知。求：
（1）图乙中电流变化的周期T；
（2）电容器两端的电压为零的时刻。
【考点】电磁振荡及过程分析．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）图乙中电流变化的周期等于；
（2）电容器两端的电压为零的时刻为（n＝0，1，2……）。
【分析】（1）根据振荡电路的周期公式求解电流变化的周期；
（2）由乙图可知，电容器两端的电压为零的时刻是电路中的电流最大的时刻，即半周期的整数倍时刻。
【解答】解：（1）振荡电路的周期
振荡电路中电流变化周期
（2）根据题图可得
当电路中的电流最大时，电容器两端的电压为零，即（n＝0，1，2……）
答：（1）图乙中电流变化的周期等于；
（2）电容器两端的电压为零的时刻为（n＝0，1，2……）。
【点评】本题主要考查振荡电路的周期公式，知道电磁振荡规律是解题关键。
20．（2025春 邯郸月考）如图所示的电路中，电感的自感系数为，电容器的电容可调节，电源的电动势为，内阻为r＝1Ω，定值电阻的阻值为R＝4Ω，忽略电感线圈的直流电阻，闭合开关S，经过一段时间电路达到稳定状态，t＝0时刻将开关S断开。LC振荡电路的频率为，求：
（1）电容器的电容；
（2）断开开关S后，电流表的示数；
（3）哪些时刻电容器的上极板开始带正电。
【考点】电磁振荡及过程分析；电磁振荡的周期和频率的计算．
【专题】定量思想；推理法；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．
【答案】（1）电容器的电容等于；
（2）电流表的示数为1A；
（3）电容器的上极板开始带正电时刻为t＝（2n+1）π×10﹣5s（n＝0、1、2、3、 ）
【分析】（1）根据电磁振荡频率公式求解频率；
（2）由闭合电路欧姆定律求解振荡电路电流最大值，根据最大值与有效值关系求解有效值即电流表示数；
（3）t＝0时刻开始，LC振荡电路开始工作，根据电磁振荡规律分析。
【解答】解：（1）根据
解得
（2）断开开关S前，由闭合电路欧姆定律可得
断开开关S后，电流表的示数
联立，解得
I有效＝1A
即电流表示数等于1A。
（3）LC振荡电路的周期为
t＝0时刻开始，LC振荡电路开始工作，在一个振荡周期内，电容器充电，下极板为正极板，电容器反向充电，上极板开始带正电。由此可知电容器的上极板开始带正电的时刻为
答：（1）电容器的电容等于；
（2）电流表的示数为1A；
（3）电容器的上极板开始带正电时刻为t＝（2n+1）π×10﹣5s（n＝0、1、2、3、 ）
【点评】解题关键是熟悉LC振荡电路的振荡过程，LC振荡电流随时间也是正弦规律变化，据此求解电流有效值。
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