高中物理:电磁振荡与电磁波综合复习
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2024届全国高考复习物理历年好题专项(电磁振荡与电磁波、传感器)练习1.在LC振荡电路中,某时刻线圈中的磁场和电容器中的电场如图所示,则此时刻( )A.电容器正在放电B.振荡电流正在减小C.线圈中的磁场最强D.磁场能正在向电场能转化2.如图甲所示的振荡电路中,电容器极板间电压随时间的变化规律如图乙所示,则电路中振荡电流随时间的变化图像是(振荡电流以电路中逆时针方向为正)( )3.[2020ꞏ浙江7月卷]在抗击新冠病毒的过程中,广泛使用了红外体温计测量体温,如图所示.下列说法正确的是( )A.当体温超过37.3 ℃时人体才辐射红外线B.当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C.红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D.红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的4.根据电磁波谱选出下列各组电磁波,其中频率互相交错重叠,且波长顺序由短到长排列的是( )A.微波、红外线、紫外线B.γ射线、X射线、紫外线C.紫外线、可见光、红外线D.紫外线、X射线、γ射线5.(多选)关于电磁波的发射和接收,下列说法中正确的是( )A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是闭合电路B.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有检波过程6.[2022ꞏ北京卷]某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统.如图所示,电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻).水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小.当a、b两端的电压大于U1时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时,控制开关自动开启高水位预警.下列说法正确的是( )A.U1<U2B.R2为压力传感器C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高7.[2023ꞏ上海浦东新区6月模拟]最新车载GPS导航仪通过与导航卫星互相传递信息,确定汽车所处的准确位置,并在电子地图上显示出来,如图所示为汽车驾驶员导航,下列有关说法正确的是( )A.导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢B.导航仪上的移动电话通过电流传递信息C.导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播D.导航仪与导航卫星通过电磁波传递信息8.(多选)关于物理知识在生活中的应用,下列说法正确的是( )A.机场、车站所用的测量人体温度的测温仪应用的是紫外线B.雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的无线电设备C.γ射线可以用来治疗某些癌症D.医院给病人做的脑部CT应用的是X射线的穿透本领较强9.(多选)LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则( )A.若磁感应强度正在减弱,则电容器正在充电,电流方向由b向aB.若磁感应强度正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电C.若磁感应强度正在增强,则电场能正在减小,电容器上极板带正电D.若磁感应强度正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b10.[2023ꞏ浙江桐乡二模]如图所示是温度自动报警器的工作原理图,图中1是电磁铁、2是衔铁、3是触点、4是水银温度计(水银导电).则下列说法正确的是( )A.温度高于警戒温度时,电铃不报警、指示灯亮B.温度低于警戒温度时,电铃报警、指示灯熄灭C.温度高于警戒温度时,指示灯亮、电铃报警D.温度低于警戒温度时,指示灯亮、电铃不报警11.[2023ꞏ江苏无锡一模](多选)有一种测量人体重的电子秤,其原理如图中虚线框内所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(阻值可随压力变化而变化的电阻)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为0~3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,压力传感器的电阻R随压力变化的函数关系为R=30-0.02F(Ω).下列说法正确的是( )A.该秤能测量的最大体重是1 400 NB.该秤能测量的最大体重是1 300 NC.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处12.[2023ꞏ辽宁沈阳模拟](多选)如图所示为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的曲线,由图可知( )A.在t1时刻,电路中的磁场能最小B.在t1~t2时间内,电路中的电流值不断变小C.在t2~t3时间内,电容器正在充电D.在t4时刻,电容器中的电场能最小13.[2023ꞏ北京西城二模]某同学想用一只半导体热敏电阻R t制作一支能测量水温的温度计.他查阅资料获得了图1所示的该热敏电阻的R - t特性曲线,并设计了图2所示的温度计电路,图中R0=100 Ω,电压表的量程是0~3 V,电源电动势恒定,内阻可不计.他的制作目标是温度计的测量范围是0~100 ℃,且水温100 ℃时电压表指针偏转达到最大位置.则( )A.电源的输出电压为3 VB.水温越高,电压表的示数越小C.电压表的0刻度对应水温0 ℃D.水温55 ℃时电压表的示数为2.40 V[答题区]题号 1 2 3 4 5 6 7答案题号8 9 10 11 12 13答案参考答案1.答案:A答案解析:由线圈中的磁场方向,结合安培定则可知,电流从上向下流过线圈.分析电容器中电场强度方向可知,电容器上极板带正电,则电容器正在放电,A正确;根据电磁振荡规律可知,电容器放电时,振荡电流增大,电场能向磁场能转化,磁场逐渐增强,B、C、D错误.2.答案:D答案解析:电容器极板间的电压U=QC,随电容器带电荷量的增加而增大,随电容器带电荷量的减少而减少.从题图乙可以看出,在0~T4这段时间内电容器充电,且U AB>0,即U A>U B,A板应带正电,只有顺时针方向的电流才能使A板被充电后带正电,同时考虑到t=0时刻,电压为零,电容器带电荷量为零,电流最大,可知t=0时刻,电流为负向最大,D正确.3.答案:D答案解析:一切物体都在辐射红外线,温度越高,其辐射红外线的强度越大,A、B、C错误,D正确.4.答案:B答案解析:红外线与紫外线在电磁波谱中不相邻,更不会频率重叠,A错误.紫外线、可见光、红外线虽相邻,但它们三者间有明确的界线,频率也不相重叠,C错误.在电磁波谱中紫外线、X射线、γ射线有重叠,γ射线波长最短,紫外线波长最长,B正确,D错误.5.答案:BCD答案解析:有效发射电磁波,必须采用开放电路和高频发射;一般的音频电流的频率较低,不能直接用来发射电磁波;电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象,与机械振动中的共振有些相似;电视机显示图像时,必须通过检波过程,把有效的信号从高频信号中取出来,否则就不能显示.A错误,B、C、D正确.6.答案:C答案解析:水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小.控制开关自动开启低水位预警,此时水位较低,压力传感器的电阻值较大,由于a、b两端此时的电压大于U1,根据串联电路电压分部特点可知,R1为压力传感器,故高水位时压力传感器的电阻值越小,R1压力传感器两端电压变小,U1>U2,A、B错误;根据闭合电路欧姆定律可知,a、b两端的电压为U=ER1+R2R1=E1+R2R1,若定值电阻的阻值越大,当开启低水位预警时a、b两端的电压大于U1时,R1压力传感器阻值需要越大,则水位越低;当a、b两端的电压小于U2时开启高水位预警时,R1压力传感器阻值需要越大,则水位越低,C正确,D错误.7.答案:D答案解析:电磁波和光的传播速度是一样的,A错误;导航仪上的移动电话也是通过电磁波来传递信息的,B错误;电磁波可以在真空中传播,C错误;导航仪和导航卫星是通过电磁波来传递信息的,D正确.8.答案:BCD答案解析:一切物体均发出红外线,随着温度不同,辐射强度不同,测量人体温度的测温仪应用的是红外线,A错误;雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的,B正确;γ射线可以放疗,可以用来治疗某些癌症,C正确;给病人做的脑部CT应用的是X射线的穿透本领较强,D正确.9.答案:ABC答案解析:若磁场正在减弱,则电流在减小,是电容器的充电过程,根据安培定则可确定电流由b向a,电场能增大,上极板带负电,故选项A、B正确;若磁场正在增强,则电流在增大,是放电过程,电场能正在减小,根据安培定则,可判断电流由b向a,上极板带正电,故选项C正确,D错误.10.答案:D答案解析:温度低于警戒温度时,水银柱下降,控制电路处于开路状态,电磁铁线圈中没有电流通过,电磁铁没有磁性,此时指示灯通过常闭触点与工作电路接通,指示灯亮,电铃不报警,B错误,D正确;温度高于警戒温度时,水银柱上升,控制电路处于接通状态,电磁铁线圈中有电流通过,电磁铁有磁性,此时电铃通过触点3与工作电路接通,电铃报警,此时指示灯所在的电路中没有电流,指示灯不亮,A、C错误.11.答案:AC答案解析:当电路中电流I=3 A时,电子秤测量的体重最大.由闭合电路的欧姆定律I=ER+r得R=EI-r=2 Ω,代入R=30-0.2F(Ω)得F=1 400 N,A正确,B错误;踏板空载时F=0,代入R=30-0.02F(Ω)得电阻R=30 Ω,由闭合电路欧姆定律得I=ER+r=0.375A,所以该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处,C正确,D错误.12.答案:ACD答案解析:在t1时刻,电容器极板上电荷量q为最大值,两板间电场能最大,线圈中磁场能最小,选项A正确;在t1~t2时间内,电容器极板上电荷量q从正的峰值降为零,电场能正在不断地转变为磁场能,电路中的电流正在不断增大,选项B错误;在t2~t3时间内,电容器极板上电荷量q又不断增大,表明电容器正在反向充电,选项C正确;在t4时刻,电容器放电结束,极板上电荷量为零,电场能也为零,已全部转化为磁场能,选项D正确.13.答案:D答案解析:根据图像可知,水温100 ℃时R t=100 Ω,此时电压表指针偏转达到最大位置,即3 V;根据题意可知U=ER0+R tR0,解得E=6 V;由于内阻不计,所以电源输出电压为6 V,A错误.根据U=ER0+R tR0可知,水温越高,热敏电阻阻值越小,电压表的示数越大,B错误.水温0 ℃时,R t=500 Ω,则U=ER0+R tR0=1 V,C错误.水温55 ℃时,R t=150 Ω,则U=ER0+R tR0=2.4 V,D正确.。
高考物理电磁振荡与电磁波专题复习教案一、引言在高考物理中,电磁振荡与电磁波是一个重要的专题,涉及到电磁波的发射、传播和接收,以及电磁振荡的特性和应用等内容。
本文将围绕这一专题展开复习教案,帮助同学们全面巩固相关知识,并提供一些复习方法和习题,以提高复习效果。
二、电磁振荡1. 电磁振荡的基本概念a. 什么是电磁振荡:电磁振荡是指电场和磁场的能量在空间中以波动的形式传播的现象。
b. 电磁振荡的产生:通过交变电流在电路中通过电感和电容的相互作用,可以产生电磁振荡。
c. 电磁振荡的特点:具有频率、周期、振幅等特征,可以用正弦函数来描述。
2. 电磁振荡的简单模型a. RLC电路:由电阻、电感和电容组成的串联电路,能够产生电磁振荡。
b. 电荷、电流和电势的变化规律:在电磁振荡中,电荷、电流和电势会随时间做周期性变化。
3. 电磁振荡的应用a. 无线电技术:电磁振荡的特性被广泛应用于无线电通信,包括调制解调、天线设计等方面。
b. 光学技术:电磁振荡在光学器件中的应用,如激光器、光纤通信等。
三、电磁波1. 电磁波的基本概念a. 什么是电磁波:电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的一种能量传播形式,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线等。
b. 电磁波的特点:具有波长、频率、速度等特征,可以通过波动方程和光速公式进行计算。
2. 电磁波的分类a. 根据波长和频率:电磁波可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同的范围。
b. 根据应用领域:电磁波可以按照其应用领域进行分类,如通信领域的无线电波,医学领域的X射线等。
3. 电磁波的传播a. 电磁波的传播方式:电磁波可以通过真空、空气、水、介质等媒质进行传播。
b. 电磁波的传播速度:不同频率的电磁波在真空中的传播速度是相同的,即光速。
四、复习方法与习题1. 复习方法a. 理论学习:认真复习教科书中的相关内容,理解电磁振荡和电磁波的基本概念、特性和应用。
第3讲电磁振荡电磁波整合教材·夯实必备知识一、电磁振荡(选二第四章第1节)1.振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流。
2.振荡电路:能产生振荡电流的电路。
最简单的振荡电路为LC振荡电路。
3.电磁振荡:振荡电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化的现象。
4.LC电路的周期和频率公式:T=2π√LC,f=2π√LC二、电磁波(选二第四章第2节)1.麦克斯韦电磁场理论的理解(1)变化的磁场产生电场。
(2)变化的电场产生磁场。
2.电磁波的认识(1)产生:周期性变化的电场和磁场交替产生,由近及远向周围传播,形成电磁波。
(2)电磁波是横波,如图所示。
(3)在真空中,电磁波的速度c=3.0×108 m/s。
(4)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。
3.电磁波具有能量电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换,电磁波的发射过程是辐射能量的过程,传播过程是能量传播的过程。
三、无线电波的发射和接收(选二第四章第3节) 1.电磁波的发射(1)发射电磁波的振荡电路的特点:需要足够高的振荡频率和采用开放电路。
(2)电磁波的调制调制在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术 分 类调幅 (AM)使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术调频 (FM)使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术2.电磁波的接收 (1)原理电磁波在传播过程中如果遇到导体,会使导体中产生感应电流。
因此,空中的导体可以用来接收电磁波。
(2)电谐振与调谐①电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强的现象。
②调谐(即选台):使接收电路产生电谐振的过程。
四、电磁波谱(选二第四章第4节)1.定义按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱。
2.电磁波谱的排列按波长由长到短依次为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
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2025年高考物理总复习专题38电磁振
荡与电磁波
模型归纳
1.LC 振荡电路
振荡电路
电磁振荡能量关系周期和频率
电磁振荡:在LC 振荡电路中,电容器不断地充电和放电,就会使电容器极板上的电荷量q 、电路中的电流i 、电容器内的电场强度E 、线圈内的磁感应强度B 发生周期性的变化,这种现象就是电磁振荡.
(1)放电过程中电容器储存的电场能逐渐转化为线圈的磁场能.
(2)充电过程中线圈中的磁场能逐渐转化为电容器的电场能.
(3)在电磁振荡过程中,电场能和磁场能会发生周期性的转化.
(1)周期T =2πLC .(2)频率f =1
2πLC .2.电磁波电磁波谱
频率/Hz
真空中波长/m 特性应用
递变规律无线电波<3×10
11
>10
-3
波动性强,易发生衍射无线电技术衍射能力
减弱,直线
红外线1011~1015
10-7~10-3
热效应红外遥感可见光
1015
10-7
引起视觉
照明、摄影。
高考物理电磁振荡电磁波相对论基础知识专题复习教案第一章:电磁振荡1.1 知识回顾:电容器和电感器的基本概念电容器和电感器的充放电过程振荡电路的构成和特点1.2 重点讲解:振荡电路的原理和条件振荡电路中的能量转换电磁振荡的周期和频率1.3 例题解析:分析振荡电路中电流和电压的变化规律计算振荡电路的周期和频率解答与电磁振荡相关的问题1.4 练习题:1. 电容器和电感器共同构成的电路才能产生电磁振荡。
2. 振荡电路中的电能和磁场能会不断转换。
选择题:选择正确的答案1. 振荡电路的周期与电容器和电感器的数值有关,其公式为T = ______。
2. 在振荡电路中,电流的最大值为I_max = ______。
1. 给定电容器电容C = 10μF,电感器电感L = 5H,求振荡电路的周期和频率。
第二章:电磁波2.1 知识回顾:电磁波的产生和传播电磁波的波动方程和能量电磁波的分类和特点2.2 重点讲解:电磁波的产生过程和条件电磁波的波动方程和频率关系电磁波的能量和动量2.3 例题解析:分析电磁波的产生和传播过程计算电磁波的波长和频率解答与电磁波相关的问题2.4 练习题:1. 变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,从而形成电磁波。
2. 电磁波的传播速度等于光速,与介质无关。
选择题:选择正确的答案1. 电磁波的能量公式为E = ______。
2. 电磁波的动量公式为p = ______。
1. 给定电磁波的频率f = 10^15 Hz,波速c = 3×10^8 m/s,求电磁波的波长。
第三章:相对论3.1 知识回顾:相对论的基本原理和概念狭义相对论和广义相对论时间膨胀和长度收缩3.2 重点讲解:相对论的基本原理和爱因斯坦的相对论理论狭义相对论中的时间膨胀和长度收缩广义相对论中的引力理论和黑洞3.3 例题解析:分析相对论中的时间膨胀和长度收缩现象计算相对论中的时间膨胀和长度收缩效应解答与相对论相关的问题3.4 练习题:1. 相对论是一种关于引力的理论,由爱因斯坦提出。