第1頁（共1頁）2025年高考備考高中物理個性化分層教輔中等生篇《電磁振蕩與電磁波》一．選擇題（共10小題）1．（2024?海淀區校級模擬）北斗衛星導航系統（BDS）是我國自行研制的全球衛星導航系統。BDS利用時間測距方法進行導航定位。時間測距是通過定位衛星與用戶間發出信號和接受信號的時間差計算出用戶與衛星間的距離，為了準確測定用戶的三維空間坐標，這就至少需要3顆定位衛星。而要做到實時定位，需處理3顆衛星同一時間的信息，這就再需要一顆時間校準衛星。為了獲得準確的時間信息，衛星中會搭載高精度的原子鐘，目前BDS中使用的氫原子鐘由我國自主研制，其精度可達到3000萬年的誤差在1秒以內。BDS的空間段由若干地球靜止軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星三種軌道衛星組成的混合導航星座。同時，加入主控站、時間同步和監測站等若干地面站和用戶終端實現導航。通常導航信號傳輸使用的是頻率范圍為1.56GHz～1.59GHz的L波段電磁波。根據以上材料，下列說法正確的是（）A．只需在時間校準衛星上搭載氫原子鐘就可實現對用戶實時定位 B．地球靜止軌道衛星的質量、軌道半徑必須一樣 C．為盡可能減少障礙物對信號的遮擋，可更換為頻率范圍為1×104GHz～1×105GHz的遠紅外線波段電磁波 D．10ns左右（lns＝1×10﹣9s）的時間偏差會造成用戶和衛星間的距離測量誤差達到幾米的量級2．（2024春?東莞市期末）如圖甲所示為LC振蕩電路，電流i（以圖甲中電流方向為正）隨時間t的變化規律為圖乙所示的正弦曲線，下列說法正確的是（）A．0～t1內，電容器C正在充電 B．t1～t2內，電容器C上極板帶正電 C．t2～t3內，線圈自感電動勢逐漸減小 D．t3～t4內，電場能轉化為磁場能3．（2024春?克州期末）下列說法正確的是（）A．電磁波必須依賴介質才能向遠處傳播 B．光由空氣進入水中，頻率不變，波長變短 C．光的干涉、衍射、偏振現象表明光的粒子性 D．介質折射率越大，光從介質射向真空時發生全反射的臨界角越大4．（2024春?長壽區期末）在圖（a）的LC振蕩演示電路中，開關先撥到位置“1”，電容器充滿電后，在t＝0時刻開關撥到位置“2”。已知電流從傳感器的“+”極流入，電流顯示為正，圖（b）為振蕩電流隨時間變化的圖線。查閱資料得振蕩電路的周期為T=2πLCA．若電阻R減小，電流變化如圖（c）中實線 B．若電阻R減小，電流變化如圖（c）中虛線 C．在圖（b）中A點時刻電容器上極板帶正電 D．在圖（b）中A點時刻電容器電場能在增大5．（2024春?長壽區期末）如圖所示，是某LC振蕩電路中電流隨時間變化的關系曲線，如圖乙所示，規定順時針電流為正電流，則（）A．在t1時刻，a板帶正電，電荷量最大 B．在t1～t2時間內，線圈內磁場方向向上，且強度減弱 C．在t2時刻，電感線圈自感電動勢最小 D．在t1～t2時間內，電容器正在充電6．（2024春?南京期中）如圖表示LC振蕩電路某時刻的情況，下列說法中正確的是（）A．電容器正在充電 B．電路中的磁場能正轉換為電場能 C．電路中的電流正在增大 D．若只增大電容器極板距離，則振蕩周期變大7．（2024春?九龍坡區校級期末）在如圖所示的電路中，L是直流電阻可以忽略的電感線圈，閉合開關S，電路穩定后突然斷開開關S并開始計時，已知LC振蕩電路的振蕩周期為T，則在0～TA．電容器在放電 B．電場能轉化為磁場能 C．A板所帶的負電荷增加 D．L產生的自感電動勢增大8．（2024春?西城區期末）使用藍牙耳機可以接聽手機來電，藍牙通信的電磁波波段為（2.4～2.48）×109Hz。已知可見光的波段為（3.9～7.5）×1014Hz，則藍牙通信的電磁波（）A．是藍光 B．波長比可見光短 C．比可見光更容易發生衍射現象 D．在真空中的傳播速度比可見光大9．（2024春?佛山期末）如圖所示的LC振蕩電路，在電容器右側放置一個用導線與低功率LED燈泡連接成的閉合電路。單刀雙擲開關先打到a，待電容器充滿電后，再打到b，此時發現燈泡被點亮，對此下列說法正確的是（）A．開關打到b瞬間，通過電感的電流最大 B．若電感中插入鐵芯，振蕩電流的頻率減小 C．增大電容器兩極板距離，振蕩電流的頻率減小 D．小燈泡被點亮后會逐漸變暗，是因為其接收到電磁波的頻率逐漸減小10．（2024春?滕州市校級期末）如圖所示為一周期為T的理想LC振蕩電路，已充電的平行板電容器兩極板水平放置。電路中開關斷開時，極板間有一帶負電灰塵（圖中未畫出）恰好靜止。若不計帶電灰塵對電路的影響，不考慮灰塵碰到極板后的運動，重力加速度為g。當電路中的開關閉合以后，則（）A．在最初的T4時間內，電流方向為順時針B．灰塵將在兩極板間做往復運動 C．灰塵加速度方向不可能向上 D．電場能最大時灰塵的加速度一定為零二．多選題（共5小題）（多選）11．（2024春?長壽區期末）車輛智能道閘系統的簡化原理圖如圖甲所示，預埋在地面下的地感線圈L和電容器C構成LC振蕩電路，當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數變大，使得振蕩電流頻率發生變化，檢測器將該信號發送至車牌識別器，從而向閘機發送起桿或落桿指令。某段時間振蕩電路中的電流—時間關系圖像如圖乙所示，則下列有關說法正確的是（）A．t1時刻電容器兩端的電壓為零 B．t1～t2時間內，線圈的磁場能逐漸增大 C．汽車靠近線圈時，振蕩電流的頻率變小 D．t3～t4時間內，汽車正在靠近地感線圈（多選）12．（2024春?南寧期末）如圖甲所示的LC振蕩電路中，電容器上的電荷量隨時間的i變化規律如圖乙所示，t＝0.3s時的電流方向如圖甲中標示，則（）A．0.5s至1s時間內，電容器在放電 B．t＝1s時，電路的電流為0 C．t＝0.5s時，線圈的自感電動勢最大 D．其他條件不變，增大電容器的電容，LC振蕩電路周期減小（多選）13．（2024春?瀏陽市期末）在如圖甲所示的LC振蕩電路中，通過P點的電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，若把通過P點向右的電流規定為電流i的正方向，則（）A．1.5ms至2ms內，由于電流在減小，可推斷磁場能在減小 B．1ms至1.5ms內，電容器極板上電荷量減小 C．0至0.5ms內，電容器C正在充電 D．0.5ms至1ms內，電容器上極板帶正電（多選）14．（2024春?西安期末）用如圖所示的電路做電磁振蕩實驗，下列說法正確的是（）A．單刀雙擲開關S撥到1時，電容器C被充電，其上極板帶正電 B．單刀雙擲開關S撥到2，電容器放電過程中，電感線圈L產生的自感電動勢造成電路中電流減小 C．電容器C放電的過程中，線圈L產生的磁場增強 D．減小電容器C的正對面積，振蕩電流的周期將變大（多選）15．（2024春?浦東新區校級期末）電磁波可應用與衛星通信，下列說法中正確的是（）A．當電磁波的頻率和振蕩電路的固有頻率相同時，振蕩電流的振幅最大，接收到的能量最大 B．電磁波的頻率越高，越趨近于直線傳播，衍射能力越差，在傳播中的衰減也越大 C．為了有效地發射電磁波，可降低LC開放電路的振蕩頻率 D．衛星通信是利用衛星作為無線電波傳播的中繼站，補充能量后再發往下一站三．填空題（共5小題）16．（2024春?福州期末）無線話筒是一個將聲信號轉化為電信號并將信號發射出去的裝置，其內部電路中有一部分是LC振蕩電路，若話筒使用時，某時刻話筒中LC振蕩電路的磁場方向如圖所示，且電流正在減小，則電容器正在（填“充電”或“放電”），電容器下板帶（填“正電”或“負電”），電場能正在（填“增加”或“減少”）。17．（2024?三明模擬）1988年，德國物理學家赫茲對火花放電現象進行深入研究，第一次驗證了電磁波的存在。一小組研究電磁振蕩實驗，圖甲為t1時刻的電路狀態，此時電容器正在（選填“充電”或“放電”）；圖乙為通過線圈的電流隨時間變化的圖像，t2時刻電場能正在（選填“增大”、“減小”或“不變”）；要增大振蕩頻率，可（選填“增大”、“減小”或“不變”）電容器的電容C。18．（2023春?徐匯區校級期中）在如圖所示的LC振蕩電路中，某時刻的磁場方向如圖所示，且磁場正在增強，此時電容器正在（選填“充電”或“放電”），并指出圖中ab間電流的方向為。19．（2023春?徐匯區校級期中）將多汁的葡萄放進微波爐內加熱是一件非常危險的事情。因為葡萄尺寸和葡萄中的微波的波長相當，所以微波會被約束在葡萄中形成某種駐波。當多個葡萄靠近時，其內部束縛的微波會通過相互作用而產生爆破現象。已知微波在水中傳播速度是真空中傳播速度的十分之一，則其在水中的波長是真空中波長的（選填“十倍”或“十分之一”），并由此估算微波爐產生微波的頻率為。20．（2023春?浦東新區校級期末）如圖所示的電路中，先閉合開關S，穩定后再斷開，圖中LC回路開始電磁振蕩，則振蕩開始后56T，電容器C的上極板（選填“帶正電”、“帶負電”或“不帶電”）；56四．解答題（共5小題）21．（2024?金山區模擬）燃油汽車是常見的交通工具，它使用的能源是汽油。某燃油車從靜止開始做勻加速直線運動，經5s后速度達到72km/h。（1）汽油是能源中的不可再生能源。①以下也屬于不可再生能源的是。A.風能B.水能C.天然氣D.太陽能②汽車行駛過程中，汽油的化學能轉化為了汽車及環境的內能和汽車的能。（2）該汽車在加速過程中的加速度大小為m/s2，5s內運動的距離為m。（3）若汽車以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛時，輸出功率約為9.1kW，求此時汽車受到的阻力大小。（4）余老師駕駛汽車上下班。①他使用北斗衛星導航系統導航，導航系統傳遞信息是利用。A.機械波B.超聲波C.引力波D.無線電波②余老師家到學校的直線距離為6km，某次他駕駛汽車行駛了7.2km到學校，用時10min，則此次他的平均速度大小為m/s。③如圖，他上班左轉通過某十字路口，路面水平，則提供汽車向心力的是。A.重力B.彈力C.摩擦力④若他以54km/h勻速行駛，發現前方60m處路口交通信號燈是紅燈，立即開始剎車做勻減速直線運動，到路口時恰好停止，則汽車減速的加速度大小約為。A.1.88m/s2B.3.75m/s2C.24.3m/s222．（2024春?新鄭市校級期中）如圖甲，振蕩電路電容器的電容為C，線圈自感系數為L。電容器兩極板電壓與時間的關系為余弦函數如圖乙，圖像中U0為已知量，T未知。求：（1）振蕩電路中電場能變化的周期T1；（2）t＝125T時刻的振蕩電流；（3）5T623．（2023春?堯都區校級期中）如圖所示，某車載收音機的LC電路由固定線圈和可調電容器組成。一聽眾通過旋轉可變電容器的動片，使收音機接收電路產生電諧振，從而清晰地收聽到FM101.5MHz山西文藝廣播電臺的節目。已知電感線圈的自感系數L＝5.0×10﹣4Hz，光速c＝3.0×108m/s，取π2＝10。求：（1）FM101.5MHz在空氣中傳播時的波長；（2）電諧振時電容器的電容量。24．（2023春?景德鎮期末）實驗室里有一水平放置的平行板電容器，知道其電容C＝1μF。在兩極板上帶有一定電荷時，發現一帶負電的粉塵恰好靜止在兩極板間，手頭上還有一個電感L＝0.1mH的電感器，現連成如圖所示電路，分析以下問題：（重力加速度為g）（1）從S閉合時開始計時，至少經過多長時間電容器電場最強且方向向上？此時粉塵的加速度大小是多少？（2）從S閉合時開始計時，至少經過多長時間線圈中電流最大？此時粉塵的加速度大小是多少？25．（2023春?麒麟區校級期末）一個LC振蕩電路如圖所示，電路中線圈的自感系數L＝0.25H，電容器的電容C＝4μF，以閉合開關，電容器開始放電的時刻為零時刻，且此時上極板帶正電，下極板帶負電。（1）求此LC振蕩電路的周期。（2）當t＝2.0×10﹣3s時，電容器上極板帶何種電荷？電流方向如何？（3）若電容器兩極板間的最大電壓為10V，求在前T4

2025年高考備考高中物理個性化分層教輔中等生篇《電磁振蕩與電磁波》參考答案與試題解析一．選擇題（共10小題）1．（2024?海淀區校級模擬）北斗衛星導航系統（BDS）是我國自行研制的全球衛星導航系統。BDS利用時間測距方法進行導航定位。時間測距是通過定位衛星與用戶間發出信號和接受信號的時間差計算出用戶與衛星間的距離，為了準確測定用戶的三維空間坐標，這就至少需要3顆定位衛星。而要做到實時定位，需處理3顆衛星同一時間的信息，這就再需要一顆時間校準衛星。為了獲得準確的時間信息，衛星中會搭載高精度的原子鐘，目前BDS中使用的氫原子鐘由我國自主研制，其精度可達到3000萬年的誤差在1秒以內。BDS的空間段由若干地球靜止軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星三種軌道衛星組成的混合導航星座。同時，加入主控站、時間同步和監測站等若干地面站和用戶終端實現導航。通常導航信號傳輸使用的是頻率范圍為1.56GHz～1.59GHz的L波段電磁波。根據以上材料，下列說法正確的是（）A．只需在時間校準衛星上搭載氫原子鐘就可實現對用戶實時定位 B．地球靜止軌道衛星的質量、軌道半徑必須一樣 C．為盡可能減少障礙物對信號的遮擋，可更換為頻率范圍為1×104GHz～1×105GHz的遠紅外線波段電磁波 D．10ns左右（lns＝1×10﹣9s）的時間偏差會造成用戶和衛星間的距離測量誤差達到幾米的量級【考點】電磁波與信息化社會；一般衛星參數的計算．【專題】定量思想；推理法；電磁場理論和電磁波；推理能力．【答案】D【分析】根據題意結合衛星特點分析A，地球靜止軌道衛星的周期相同，軌道半徑必須一樣，根據波長與頻率的關系分析C，根據s＝ct解得D。【解答】解：A.根據題意，在時間校準衛星上搭載氫原子鐘且至少需要3顆定位衛星，才可實現對用戶實時定位，故A錯誤；B.地球靜止軌道衛星的周期相同，軌道半徑必須一樣，衛星的質量可以不同，故B錯誤；C.電磁波的波長越長，越容易發生衍射，能減少障礙物對信號的遮擋，根據f=可知電磁波的波長越長，電磁波的頻率越低，故為盡可能減少障礙物對信號的遮擋，不可更換為頻率范圍為1×104GHz～1×105GHz的遠紅外線波段電磁波，故C錯誤；D.10ns左右的時間偏差會造成用戶和衛星間的距離測量誤差約為s＝ct＝1×10﹣9×3×108m＝3m故D正確。故選：D。【點評】本題考查電磁波及衛星的特點，解題關鍵掌握地球靜止軌道衛星的特點，注意電磁波頻率與波長的關系。2．（2024春?東莞市期末）如圖甲所示為LC振蕩電路，電流i（以圖甲中電流方向為正）隨時間t的變化規律為圖乙所示的正弦曲線，下列說法正確的是（）A．0～t1內，電容器C正在充電 B．t1～t2內，電容器C上極板帶正電 C．t2～t3內，線圈自感電動勢逐漸減小 D．t3～t4內，電場能轉化為磁場能【考點】電磁振蕩及過程分析．【專題】定性思想；推理法；電磁感應——功能問題；推理能力．【答案】C【分析】根據電流的變化來判斷是充電還是放電即可解決。【解答】解：A、由乙圖可知，0～t1時間內，電路中的電流在增大，電容器在放電，故A錯誤；B、t1～t2時間內，電路中的電流在減小，電容器在充電，下極板帶正電，上極板帶負電，故B錯誤；C、t2～t3時間內，電路中的電流在增大，電容器在反向放電，電流隨時間的變化率減小，則自感電動勢逐漸減小，故C正確；D、t3～t4時間內，電路中的電流在減小，電容器在充電，磁場能向電場能轉化，故D錯誤；故選：C。【點評】本題主要考查學生對于電磁振動的理解和應用，難度不大。3．（2024春?克州期末）下列說法正確的是（）A．電磁波必須依賴介質才能向遠處傳播 B．光由空氣進入水中，頻率不變，波長變短 C．光的干涉、衍射、偏振現象表明光的粒子性 D．介質折射率越大，光從介質射向真空時發生全反射的臨界角越大【考點】電磁波的發射和接收；光的全反射現象．【專題】定性思想；推理法；光線傳播的規律綜合專題；理解能力．【答案】B【分析】電磁波在真空中也能傳播。光由空氣進入水中，頻率不變，波速變小，由波速公式v＝λf分析波長的變化。光的偏振現象表明光是橫波。結合臨界角公式sinC=1【解答】解：A、電磁波傳播的是振蕩的電磁場，而電磁場本身就是物質，所以電磁波傳播不需要依賴介質，在真空中也能傳播，故A錯誤。B、光由空氣進入水中，頻率不變，波速變小，由波速公式v＝λf知波長變短。故B正確。C、偏振是橫波特有現象，光的偏振現象表明光是橫波，說明了光的波動性，故C錯誤。D、根據臨界角公式sinC=1故選：B。【點評】本題是物理光學問題，關鍵要掌握波速公式v＝λf和臨界角公式sinC=14．（2024春?長壽區期末）在圖（a）的LC振蕩演示電路中，開關先撥到位置“1”，電容器充滿電后，在t＝0時刻開關撥到位置“2”。已知電流從傳感器的“+”極流入，電流顯示為正，圖（b）為振蕩電流隨時間變化的圖線。查閱資料得振蕩電路的周期為T=2πLCA．若電阻R減小，電流變化如圖（c）中實線 B．若電阻R減小，電流變化如圖（c）中虛線 C．在圖（b）中A點時刻電容器上極板帶正電 D．在圖（b）中A點時刻電容器電場能在增大【考點】電磁振蕩的周期和頻率的計算；電磁振蕩及過程分析；電磁振蕩的圖像問題．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理能力．【答案】D【分析】電阻R減小，會使電流增大；根據電磁振蕩的頻率公式分析判斷；根據題圖可知A點的位置的電流方向與變化，根據能量守恒定律確定能量的轉化形式，確定電容器的充放電狀態，再結合電流的方向確定電容器上極板帶電情況。【解答】解：A．電阻R減小，會使電流增大，圖c中的實線幅度沒有變化，故A錯誤；B．根據電磁振蕩的周期公式T=2πLC可知電磁振蕩的周期與電阻R無關，電阻R減小，不會改變振蕩電路的周期，虛線的周期發生了變化，故B錯誤；CD．由題圖可知A點的位置處于電流為正且在減小的時刻，此時電路中，磁場能減小，根據能量守恒定律可知，電場能在增大，磁場能正在轉化為電場能，電容器兩極板的電壓增大，電量增加，電容器正在充電，電流沿順時針方向，所以下極板帶正電，故C錯誤，D正確。故選：D。【點評】本題考查電磁振蕩過程分析，要掌握并會分析LC電路產生電磁振蕩時電路中的電流i、電容器極板所帶的電荷量q隨時間周期性變化規律，注意電磁振蕩的周期與電阻無關。5．（2024春?長壽區期末）如圖所示，是某LC振蕩電路中電流隨時間變化的關系曲線，如圖乙所示，規定順時針電流為正電流，則（）A．在t1時刻，a板帶正電，電荷量最大 B．在t1～t2時間內，線圈內磁場方向向上，且強度減弱 C．在t2時刻，電感線圈自感電動勢最小 D．在t1～t2時間內，電容器正在充電【考點】電磁振蕩及過程分析．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；推理能力．【答案】D【分析】LC振蕩電路放電時，電場能轉化為磁場能，電路電流增大；LC振蕩電路充電時，磁場能轉化為電場能，電路電流減小；根據圖象，分析清楚電磁振蕩過程，然后答題。【解答】解：A、在t1時刻，回路中的電流順時針最大，則電容器放電完畢，此時a板不帶電，故A錯誤；B、在t1～t2時間內，回路中順時針電流逐漸減小，則線圈內磁場方向向下，且強度減弱，故B錯誤；C、在t2時刻，電流為零，但是電流的變化率最大，此時電感線圈自感電動勢最大，故C錯誤；D、在t1～t2時間內，回路中順時針電流逐漸減小，線圈的磁場能減小，電容器內電場能增加，即電容器正在充電，故D正確。故選：D。【點評】本題考查對電磁振蕩的理解，應熟練掌握電磁振蕩過程、分析清楚圖象是正確解題的關鍵。6．（2024春?南京期中）如圖表示LC振蕩電路某時刻的情況，下列說法中正確的是（）A．電容器正在充電 B．電路中的磁場能正轉換為電場能 C．電路中的電流正在增大 D．若只增大電容器極板距離，則振蕩周期變大【考點】電磁振蕩及過程分析．【專題】定量思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理能力．【答案】C【分析】根據安培定則判斷回路中的電流方向，結合電容器兩極板的帶電情況判斷充放電情況；電容器放電過程，電場能轉化為磁場能，電流逐漸增大；先根據電容的決定式C=εrS【解答】解：ABC.根據線圈中磁場的方向，由安培定則可知，線圈中電流方向由上到下，由于電容器上極板帶正電，可推知此時電容器正在放電，電容器中的電場能在減小，由能量守恒定律可知，磁場能在增大，電場能轉化為磁場能，電感線圈中的電流正在增大，故AB錯誤，C正確。D.根據電容的決定式C=ε可知只增大電容器極板距離，則電容減小，根據振蕩周期公式T=2πLC可知振蕩周期變小，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查電磁振蕩過程中，電容器充電時，電路中各物理量的變化情況，可抓住電場能和磁場能總量不變進行分析。7．（2024春?九龍坡區校級期末）在如圖所示的電路中，L是直流電阻可以忽略的電感線圈，閉合開關S，電路穩定后突然斷開開關S并開始計時，已知LC振蕩電路的振蕩周期為T，則在0～TA．電容器在放電 B．電場能轉化為磁場能 C．A板所帶的負電荷增加 D．L產生的自感電動勢增大【考點】電磁振蕩及過程分析．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理能力．【答案】D【分析】電路穩定后突然斷開開關S，形成LC振蕩電路，結合LC回路中電流與磁場變化的周期性判斷；根據電流的變化率分析L產生的自感電動勢的變化。【解答】解：閉合開關S，電路穩定后，由于電感線圈直流電阻可以忽略，則此時通過線圈的電流最大，突然斷開開關S并開始計時，則在0～T故選：D。【點評】本題考查L﹣C振蕩電路，目的是考查學生的推理論證能力，知道該電路中電場能和磁場能之間的轉化情況，會判斷電路中電流、電容器電荷量的變化情況。8．（2024春?西城區期末）使用藍牙耳機可以接聽手機來電，藍牙通信的電磁波波段為（2.4～2.48）×109Hz。已知可見光的波段為（3.9～7.5）×1014Hz，則藍牙通信的電磁波（）A．是藍光 B．波長比可見光短 C．比可見光更容易發生衍射現象 D．在真空中的傳播速度比可見光大【考點】電磁波的波長、頻率和波速的關系；電磁波的發射和接收．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】C【分析】A、根據頻率的范圍可以判斷；BC、先比較波長大小，然后根據明顯衍射條件，波長越大越容易出現明顯衍射現象；D、任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度相等。【解答】解：A、由題意可知，藍牙通信的電磁波的頻率小于可見光的波段頻率，所以藍牙通信的電磁波肯定不是藍光，屬于無線電波，故A錯誤；BC、根據公式c＝λf，可得藍牙通信的電磁波的波長比可見光的波長要長，根據發生的明顯衍射的條件，可知藍牙通信的電磁波比可見光更容易發生衍射現象，故B錯誤，C正確；D、所有的電磁波在真空中傳播的速度都等于光速c，故D錯誤；故選：C。【點評】本題主要考查學生對于電磁波的認識和對于明顯衍射的條件掌握的熟練度，難度不大。9．（2024春?佛山期末）如圖所示的LC振蕩電路，在電容器右側放置一個用導線與低功率LED燈泡連接成的閉合電路。單刀雙擲開關先打到a，待電容器充滿電后，再打到b，此時發現燈泡被點亮，對此下列說法正確的是（）A．開關打到b瞬間，通過電感的電流最大 B．若電感中插入鐵芯，振蕩電流的頻率減小 C．增大電容器兩極板距離，振蕩電流的頻率減小 D．小燈泡被點亮后會逐漸變暗，是因為其接收到電磁波的頻率逐漸減小【考點】電磁振蕩的周期和頻率的影響因素；電磁振蕩及過程分析．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理能力．【答案】B【分析】開關打到b瞬間，電容器開始放電，通過電感的電流最小；根據平行板電容器公式和LC振蕩電路周期頻率公式分析作答即可。【解答】解：A．開關打到b瞬間，通過電感的電流最小，電流變化率最大，故A錯誤；B．若電感中插入鐵芯，則自感系數增大，根據電磁振蕩頻率公式f=1可知振蕩電流的頻率減小，故B正確；C．由電容器的決定式C=ε可知增大電容器兩極板距離，電容器的電容減小，根據電磁振蕩頻率公式f=1可知振蕩電流的頻率增大，故C錯誤；D．開關打到b后，LC振蕩電路開始傳播電磁波，致使燈泡所在閉合回路產生感應電動勢，小燈泡被點亮后會逐漸變暗，是因為電磁波的能量在逐漸減小，由于電感L電容C不變，根據電磁振蕩頻率公式f=1故選：B。【點評】本題考查電磁振蕩的過程及電磁振蕩的周期和頻率公式，學生需掌握LC振蕩電路的基本原理及規律。10．（2024春?滕州市校級期末）如圖所示為一周期為T的理想LC振蕩電路，已充電的平行板電容器兩極板水平放置。電路中開關斷開時，極板間有一帶負電灰塵（圖中未畫出）恰好靜止。若不計帶電灰塵對電路的影響，不考慮灰塵碰到極板后的運動，重力加速度為g。當電路中的開關閉合以后，則（）A．在最初的T4時間內，電流方向為順時針B．灰塵將在兩極板間做往復運動 C．灰塵加速度方向不可能向上 D．電場能最大時灰塵的加速度一定為零【考點】電磁振蕩及過程分析；帶電粒子在周期性變化的電場中做直線運動．【專題】定量思想；推理法；帶電粒子在電場中的運動專題；電磁場理論和電磁波；推理能力．【答案】C【分析】電路中開關斷開時，極板間帶負電灰塵恰好靜止，由平衡條件判斷灰塵受到的電場力方向，進而可知電容器極板帶電情況，以及此時電場力與重力的關系。開關閉合后，在最初的T4【解答】解：ABC、電路中開關斷開時，極板間帶負電灰塵恰好靜止，由平衡條件可知，此時灰塵受到的電場力向上，且有：qE＝mg，電容器上極板帶正電，此時電場能最大，極板間電場強度最大。開關閉合后，在最初的T4D、由上述分析可知，極板間電場強度最大時，若電場方向向下，灰塵的加速度大小等于0；若電場方向向上，灰塵的加速度大小等于2g，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查了LC振蕩電路與帶電粒子在電場中運動綜合問題。掌握LC振蕩電路電場能與磁場能轉化規律，電流與電荷量的變化規律。二．多選題（共5小題）（多選）11．（2024春?長壽區期末）車輛智能道閘系統的簡化原理圖如圖甲所示，預埋在地面下的地感線圈L和電容器C構成LC振蕩電路，當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數變大，使得振蕩電流頻率發生變化，檢測器將該信號發送至車牌識別器，從而向閘機發送起桿或落桿指令。某段時間振蕩電路中的電流—時間關系圖像如圖乙所示，則下列有關說法正確的是（）A．t1時刻電容器兩端的電壓為零 B．t1～t2時間內，線圈的磁場能逐漸增大 C．汽車靠近線圈時，振蕩電流的頻率變小 D．t3～t4時間內，汽車正在靠近地感線圈【考點】電磁振蕩的周期和頻率的影響因素；電容定義式的簡單應用；電磁振蕩及過程分析．【專題】定量思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理能力．【答案】AC【分析】根據題圖確定t1時刻電流的大小，根據能量守恒定律結合電容公式C=QU分析判斷；根據電流的變化分析磁場能的變化；根據LC振蕩電路的頻率公式【解答】解：A．t1時刻電流最大，磁場能最大，根據能量守恒定律可知，電場能最小，所以電容器極板上所帶電荷量為0，根據C=Q可知，電容器兩端的電壓為零，故A正確；B．t1～t2時間內，電流減小，電流產生磁場，所以磁場能逐漸減小，故B錯誤；C．當車輛靠近線圈時，線圈自感系數變大，根據f=1可知，振蕩電流的頻率變小，故C正確；D．從圖乙中可知，在t3～t4時間內，振蕩電流周期變小，振蕩電流頻率變大，根據f=1可知，線圈自感系數變小，因為車輛靠近線圈時，線圈自感系數變大，所以汽車正在遠離地感線圈，故D錯誤。故選：AC。【點評】本題考查LC振蕩電路的基本規律，屬于基礎題目，對學生要求較低，解題關鍵是理解電路中充放電過程，靈活應用周期公式解題。（多選）12．（2024春?南寧期末）如圖甲所示的LC振蕩電路中，電容器上的電荷量隨時間的i變化規律如圖乙所示，t＝0.3s時的電流方向如圖甲中標示，則（）A．0.5s至1s時間內，電容器在放電 B．t＝1s時，電路的電流為0 C．t＝0.5s時，線圈的自感電動勢最大 D．其他條件不變，增大電容器的電容，LC振蕩電路周期減小【考點】電磁振蕩的圖像問題．【專題】定性思想；圖析法；電磁場理論和電磁波；理解能力．【答案】AC【分析】由電容器上所帶電荷量的變化關系分析電容器充放電情況，從而分析出感應電動勢的變化。【解答】解：A、0.5s至1s時間內，電容器所帶電荷量減少，所以電容器在放電，故A正確；B、t＝1s時，電容器恰好放電完畢，此時電路的電流最大，故B錯誤；C、t＝0.5s時，上極板電荷量達到最大，此時電流變化率最大，則此時線圈中自感電動勢最大，故C正確；D、LC振蕩電路的周期T＝2πLC，其他條件不變，增大電容器的電容，LC振蕩電路周期增大，故D錯誤。故選：AC。【點評】本題主要考查了LC振蕩電路，解題關鍵在于運用圖象中電荷量的變化規律分析出此時電流的方向和大小。（多選）13．（2024春?瀏陽市期末）在如圖甲所示的LC振蕩電路中，通過P點的電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，若把通過P點向右的電流規定為電流i的正方向，則（）A．1.5ms至2ms內，由于電流在減小，可推斷磁場能在減小 B．1ms至1.5ms內，電容器極板上電荷量減小 C．0至0.5ms內，電容器C正在充電 D．0.5ms至1ms內，電容器上極板帶正電【考點】電磁振蕩及過程分析．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與圖象結合；推理能力．【答案】AB【分析】A、充電過程，磁場能轉化為電場能；B、放電過程，電容器極板上電荷量減小；CD、根據電流的變化判斷充電還是放電。【解答】解：A.從1.5ms到2ms，電流減小，是充電過程，磁場能減小轉化為電場能，故A正確；B.從1ms到1.5ms，電流增大，是放電過程，電容器極板上電荷量減小，故B正確；C.從0到0.5ms，電流增大，為放電過程，故C錯誤；D.從0.5ms到1ms，電流減小，應為充電過程，電流方向不變，電容器上極板帶負電，故D錯誤。故選：AB。【點評】本題主要考查學生對于電磁振蕩圖像的理解。（多選）14．（2024春?西安期末）用如圖所示的電路做電磁振蕩實驗，下列說法正確的是（）A．單刀雙擲開關S撥到1時，電容器C被充電，其上極板帶正電 B．單刀雙擲開關S撥到2，電容器放電過程中，電感線圈L產生的自感電動勢造成電路中電流減小 C．電容器C放電的過程中，線圈L產生的磁場增強 D．減小電容器C的正對面積，振蕩電流的周期將變大【考點】電磁振蕩的周期和頻率的影響因素．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理能力．【答案】AC【分析】根據電容器的上極板與電源的正極相連分析；根據自感電動勢對電流的阻礙作用分析；根據電磁振蕩放電過程的特點分析；先根據C=?rS【解答】解：A．由圖可知單刀雙擲開關S撥到1時，電容器C被充電，電容器的上極板與電源的正極相連，所以上極板帶正電，故A正確；B．單刀雙擲開關S撥到2，電容器放電過程中，電感線圈L產生的自感電動勢阻礙電流增大，使得電流逐漸增大，故B錯誤；C．電容器C放電的過程中，電容器的電量減小，電場減弱，電容器兩極板的電場能減小，根據能量守恒定律可知，磁場能增大，線圈L產生的磁場增強，故C正確；D．根據C=?rS故選：AC。【點評】本題考查LC振蕩電路，解決此類問題要注意分析振蕩過程中板間的電場變化情況和線圈中的電流變化情況，抓住磁場能和電場能總和不變是解答的關鍵，會根據電磁振蕩周期公式T=2πLC（多選）15．（2024春?浦東新區校級期末）電磁波可應用與衛星通信，下列說法中正確的是（）A．當電磁波的頻率和振蕩電路的固有頻率相同時，振蕩電流的振幅最大，接收到的能量最大 B．電磁波的頻率越高，越趨近于直線傳播，衍射能力越差，在傳播中的衰減也越大 C．為了有效地發射電磁波，可降低LC開放電路的振蕩頻率 D．衛星通信是利用衛星作為無線電波傳播的中繼站，補充能量后再發往下一站【考點】電磁波與信息化社會；電磁振蕩及過程分析；電磁振蕩的周期和頻率的影響因素．【專題】定性思想；推理法；電磁場理論和電磁波；推理能力．【答案】ABD【分析】根據電諧振分析；電磁波的頻率越高，波長越小，越趨近于直線傳播，衍射能力越差，據此分析解答；為了有效地向空間輻射能量，振蕩電路的頻率越高越好；衛星通信是利用衛星作為無線電波傳播的中繼站，補充能量后再發往下一站。【解答】解：A．當電磁波的頻率和振蕩電路的固有頻率相同時，會產生電諧振，振蕩電流的振幅最大，接收電路產生的振蕩電流最強，接收到的能量最大，故A正確；B．電磁波的頻率越高，波長越小，越趨近于直線傳播，衍射能力越差，在傳播中的衰減也越大，故B正確；C．為了有效地發射電磁波，可增大LC開放電路的振蕩頻率，故C錯誤；D．衛星通信是利用衛星作為無線電波傳播的中繼站，補充能量后再發往下一站，故D正確。故選：ABD。【點評】本題考查了電磁波的發射和接收問題，解決本題的關鍵是熟悉電磁波的發射和接收的過程。三．填空題（共5小題）16．（2024春?福州期末）無線話筒是一個將聲信號轉化為電信號并將信號發射出去的裝置，其內部電路中有一部分是LC振蕩電路，若話筒使用時，某時刻話筒中LC振蕩電路的磁場方向如圖所示，且電流正在減小，則電容器正在充電（填“充電”或“放電”），電容器下板帶正電（填“正電”或“負電”），電場能正在增加（填“增加”或“減少”）。【考點】電磁振蕩及過程分析．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理能力．【答案】充電；正電；增加。【分析】根據電流減小，可知電容器充電，根據安培定則判斷線圈的電流方向，從而得出極板的電性；根據電流正在減小，分析能量的轉化。【解答】解：振蕩電路電流正在減小，磁場能正在減小，根據能量守恒定律可知，電場能在增加，電容器兩極板的電壓在增大，電量在增加，則電容器正在充電，根據安培定則可知，從俯視的視角觀察線圈，線圈中電流沿逆時針方向，電流流向下極板，電容器下板帶正電。故答案為：充電；正電；增加。【點評】本題主要考查了振蕩電路的相關應用，理解振蕩電路中的能量轉化特點。17．（2024?三明模擬）1988年，德國物理學家赫茲對火花放電現象進行深入研究，第一次驗證了電磁波的存在。一小組研究電磁振蕩實驗，圖甲為t1時刻的電路狀態，此時電容器正在充電（選填“充電”或“放電”）；圖乙為通過線圈的電流隨時間變化的圖像，t2時刻電場能正在增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）；要增大振蕩頻率，可減小（選填“增大”、“減小”或“不變”）電容器的電容C。【考點】電磁振蕩及過程分析．【專題】定量思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理能力．【答案】充電；增大；減小。【分析】電容器充電過程電路電流減小，電容器所帶電荷量增加，電場能增加，根據圖乙所示圖象分析清楚電磁振蕩過程，根據振蕩頻率的公式f=1【解答】解：圖甲中t1時刻，電流沿逆時針方向，電容器的上極板帶正電，電荷流向極板，所以此時電容器正在充電；圖乙中根據電流隨時間變化的圖像可知，t2時刻通過線圈的電流正在減小，磁場能在減小，根據能量守恒定律可知，電場能在增大；根據振蕩頻率的公式f=1故答案為：充電；增大；減小。【點評】解決本題的關鍵知道在LC振蕩電路中，當電容器充電時，電流在減小，電容器上的電荷量增大，磁場能轉化為電場能；當電容器放電時，電流在增大，電容器上的電荷量減小，電場能轉化為磁場能，理會根據振蕩頻率的公式f=118．（2023春?徐匯區校級期中）在如圖所示的LC振蕩電路中，某時刻的磁場方向如圖所示，且磁場正在增強，此時電容器正在放電（選填“充電”或“放電”），并指出圖中ab間電流的方向為由b流向a。【考點】電磁振蕩及過程分析．【專題】定性思想；推理法；電磁感應與電路結合；推理能力．【答案】放電；由b流向a。【分析】根據安培定則判斷電流的方向；若磁場正在減弱，則磁場能向電場能轉化，電容器正在充電，若磁場正在增強，則電場能在向磁場能轉化，電容器正在放電。【解答】解：磁場正在增大，磁場能在增大，根據能量守恒定律知，電場能在向磁場能轉化，電場能正在減少，電容器兩極板的電量減小，是放電過程，根據安培定則，可判斷電流由b向a。故答案為：放電；由b流向a。【點評】明確振蕩電路中電場能和磁場能之間的轉化，知道如何判斷電容器充放電。19．（2023春?徐匯區校級期中）將多汁的葡萄放進微波爐內加熱是一件非常危險的事情。因為葡萄尺寸和葡萄中的微波的波長相當，所以微波會被約束在葡萄中形成某種駐波。當多個葡萄靠近時，其內部束縛的微波會通過相互作用而產生爆破現象。已知微波在水中傳播速度是真空中傳播速度的十分之一，則其在水中的波長是真空中波長的十分之一（選填“十倍”或“十分之一”），并由此估算微波爐產生微波的頻率為2000MHz。【考點】電磁波的發射和接收．【專題】定量思想；推理法；電磁場理論和電磁波；推理能力．【答案】十分之一；2000MHz（接近即可）。【分析】根據波速與波長關系v＝λf分析求解；葡萄的直徑約為1.5cm，由此計算微波在真空中的波長，再根據f=c【解答】解：已知微波在水中傳播速度是真空中傳播速度的十分之一，由v＝λf可知其在水中的波長是真空中波長的十分之一。葡萄的直徑約為1.5cm，所以微波在真空中的波長為：λ≈10×1.5cm＝0.15m則微波的頻率約為：f=c其中c＝3×108m/s代入數據得：f＝2000MHz故答案為：十分之一；2000MHz（接近即可）。【點評】本題借助微波爐考查微波的相關知識，注意公式v＝λf的理解與運用。20．（2023春?浦東新區校級期末）如圖所示的電路中，先閉合開關S，穩定后再斷開，圖中LC回路開始電磁振蕩，則振蕩開始后56T，電容器C的上極板帶正電（選填“帶正電”、“帶負電”或“不帶電”）；56【考點】電磁振蕩及過程分析．【專題】定性思想；推理法；電容器專題；推理能力．【答案】帶正電；電場能正向磁場能轉化。【分析】根據56T時刻處在【解答】解：先閉合開關S，穩定后電容器帶電量為零，線圈中有從上到下的電流；再斷開S，則LC回路開始電磁振蕩，當56T時，即在3T4故答案為：帶正電；電場能正向磁場能轉化。【點評】本題考查LC振蕩電路，解決此類問題要注意分析振蕩過程中板間的電場變化情況和線圈中的電流變化情況，抓住磁場能和電場能總和不變是解答的關鍵。四．解答題（共5小題）21．（2024?金山區模擬）燃油汽車是常見的交通工具，它使用的能源是汽油。某燃油車從靜止開始做勻加速直線運動，經5s后速度達到72km/h。（1）汽油是能源中的不可再生能源。①以下也屬于不可再生能源的是C。A.風能B.水能C.天然氣D.太陽能②汽車行駛過程中，汽油的化學能轉化為了汽車及環境的內能和汽車的機械能。（2）該汽車在加速過程中的加速度大小為4m/s2，5s內運動的距離為50m。（3）若汽車以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛時，輸出功率約為9.1kW，求此時汽車受到的阻力大小。（4）余老師駕駛汽車上下班。①他使用北斗衛星導航系統導航，導航系統傳遞信息是利用D。A.機械波B.超聲波C.引力波D.無線電波②余老師家到學校的直線距離為6km，某次他駕駛汽車行駛了7.2km到學校，用時10min，則此次他的平均速度大小為10m/s。③如圖，他上班左轉通過某十字路口，路面水平，則提供汽車向心力的是C。A.重力B.彈力C.摩擦力④若他以54km/h勻速行駛，發現前方60m處路口交通信號燈是紅燈，立即開始剎車做勻減速直線運動，到路口時恰好停止，則汽車減速的加速度大小約為A。A.1.88m/s2B.3.75m/s2C.24.3m/s2【考點】無線電波的特點和應用；平均速度（定義式方向）；勻變速直線運動速度與時間的關系；勻變速直線運動速度與位移的關系；向心力的來源分析；功率的定義、物理意義和計算式的推導；能源的分類與應用．【專題】定量思想；推理法；直線運動規律專題；勻速圓周運動專題；推理能力．【答案】（1）①C；②機械能；（2）4，50；（4）①D；②10；③C；④A。【分析】（1）①不可再生能源是指不能短時間內從自然界得到補充，根據自然資源的種類進行分類判斷；②根據汽車使用汽油工作過程中的能量轉化和守恒情況進行解答；（2）根據勻變速直線運動中加速度的計算公式和位移公式進行列式求解；（3）根據汽車做勻速直線運動的條件對應功率公式代入數據求解阻力大小；（4）①根據衛星導航系統利用無線電波傳輸信號的原理進行分析；②根據平均速度的定義式列式求解；③根據向心力的來源分析解答；④根據勻變速直線運動的推論列式求解加速度大小。【解答】解：（1）①根據資源的種類進行劃分，只有天然氣屬于不能重復利用的資源，屬于不可再生資源，故ABD錯誤，C正確；故選：C；②汽車在行駛過程中，汽車的動能改變了，所以汽油的化學能也轉化成了機械能；（2）速度v＝72km/h＝20m/s，根據加速度的公式a=vt=205m/s2＝4m/s2，根據勻變速直線運動的公式，5s內運動的距離x=1（3）已知v＝90km/h＝25m/s，勻速行駛時，汽車的牽引力和阻力大小相等，當輸出功率約為P＝9.1kW，此時汽車受到的阻力大小f=P（4）①根據汽車導航是利用北斗衛星完成的，和汽車間的信息傳輸是利用無線電波進行，故ABC錯誤，D正確；故選：D。②根據平均速度的定義是有v=x③在水平公路上轉彎時，能夠充當向心力的只能是地面提供的摩擦力，故AB錯誤，C正確；故選：C；④汽車的初速度大小為v0＝54km/h＝15m/s，末速度為0，剎車時位移大小為x＝60m，根據勻變速直線運動公式，加速度大小為a=v02?02x=1故答案為：（1）①C；②機械能；（2）4，50；（4）①D；②10；③C；④A。【點評】考查能量轉化和守恒思想，向心力的問題和勻變速直線運動的基本規律等，會根據題意進行準確分析和解答。22．（2024春?新鄭市校級期中）如圖甲，振蕩電路電容器的電容為C，線圈自感系數為L。電容器兩極板電壓與時間的關系為余弦函數如圖乙，圖像中U0為已知量，T未知。求：（1）振蕩電路中電場能變化的周期T1；（2）t＝125T時刻的振蕩電流；（3）5T6【考點】電磁振蕩的周期和頻率的計算；電磁振蕩的圖像問題．【專題】計算題；學科綜合題；定量思想；方程法；電磁場理論和電磁波；推理能力．【答案】（1）振蕩電路中電場能變化的周期為πLC（2）t＝125T時刻的振蕩電流為0；（3）5T6到T時間內振蕩電流的平均值為3C【分析】（1）先寫出電磁振蕩的周期，然后結合一個振蕩周期內電場能變化2次，求出電場能變化的周期；（2）結合電壓的變化圖得出電流的變化與大小；（3）結合平均電流的定義求出。【解答】解：（1）振蕩電路的周期T=2π振蕩電路中電場能變化的周期T（2）根據題圖可得u=時間t＝125T時，電場能最大，此時振蕩電流i＝0（3）t=56t＝T時u2＝U0則Δq=CΔu=則5T6到T時間內振蕩電流的平均值答：（1）振蕩電路中電場能變化的周期為πLC（2）t＝125T時刻的振蕩電流為0；（3）5T6到T時間內振蕩電流的平均值為3C【點評】本題考查了LC電磁振蕩電路的電磁振蕩過程，根據圖乙所示圖象分析清楚振蕩過程是解題的前提，掌握基礎知識、應用LC電磁振蕩電路的周期公式即可解題。23．（2023春?堯都區校級期中）如圖所示，某車載收音機的LC電路由固定線圈和可調電容器組成。一聽眾通過旋轉可變電容器的動片，使收音機接收電路產生電諧振，從而清晰地收聽到FM101.5MHz山西文藝廣播電臺的節目。已知電感線圈的自感系數L＝5.0×10﹣4Hz，光速c＝3.0×108m/s，取π2＝10。求：（1）FM101.5MHz在空氣中傳播時的波長；（2）電諧振時電容器的電容量。【考點】電磁振蕩的周期和頻率的計算；電磁波的波長、頻率和波速的關系．【專題】定量思想；推理法；電磁場理論和電磁波；分析綜合能力．【答案】（1）FM101.5MHz在空氣中傳播時的波長大小為3.0m；（2）電諧振時電容器的電容量大小為5.0×10﹣15F。【分析】已知接受電磁波的頻率，則可由波速、波長及頻率的關系求得該波的波長．再根據f=1【解答】解：（1）由c＝λf得：λ=c其中f＝101.5MHz＝1.015×108Hz代入數據得：λ＝3.0m（2）由f=1C=1代入數據得：C＝5.0×10﹣15F答：（1）FM101.5MHz在空氣中傳播時的波長大小為3.0m；（2）電諧振時電容器的電容量大小為5.0×10﹣15F。【點評】本題以收音機接收電路產生電諧振為背景，考查了波速公式的應用以及電諧振的條件，要注意明確達到電諧振的條件為頻率相同，代入即可求解。24．（2023春?景德鎮期末）實驗室里有一水平放置的平行板電容器，知道其電容C＝1μF。在兩極板上帶有一定電荷時，發現一帶負電的粉塵恰好靜止在兩極板間，手頭上還有一個電感L＝0.1mH的電感器，現連成如圖所示電路，分析以下問題：（重力加速度為g）（1）從S閉合時開始計時，至少經過多長時間電容器電場最強且方向向上？此時粉塵的加速度大小是多少？（2）從S閉合時開始計時，至少經過多長時間線圈中電流最大？此時粉塵的加速度大小是多少？【考點】電磁振蕩及過程分析．【專題】定量思想；推理法；電容器專題；電磁場理論和電磁波；分析綜合能力．【答案】（1）從S閉合時開始計時，至少經過π×10﹣5s時電容器電場最強且方向向上，電容器內粉塵的加速度大小是2g。（2）從S閉合時開始計時，至少經過π2【分析】（1）斷開時，灰塵恰好靜止，則重力等于電場力，根據電磁振蕩的過程，確定從S閉合時開始計時到電容器電場最強且方向向上時的時間，再根據周期公式T=2πLC（2）當電容器放電時，電量減小，電流增大，當電流最大時，電容器極板的電量為零，從而確定從S閉合時開始計時到線圈中電流最大至少經過的時間，再根據牛頓第二定律求解。【解答】解：（1）開關未閉合時，粉塵靜止，由共點力平衡條件得：qE＝mg閉合開關后，振蕩電路周期為：T=2πLC代入數據得：T＝2π×10﹣5s則至少經過T2mg+qE＝ma代入數據得：a＝2g（2）從S閉合時開始計時，至少經過T4mg＝ma′解得：a′＝g答：（1）從S閉合時開始計時，至少經過π×10﹣5s時電容器電場最強且方向向上，電容器內粉塵的加速度大小是2g。（2）從S閉合時開始計時，至少經過π2【點評】本題考查電磁振蕩與牛頓第二定律的結合，解題中關鍵掌握合力提供加速度。25．（2023春?麒麟區校級期末）一個LC振蕩電路如圖所示，電路中線圈的自感系數L＝0.25H，電容器的電容C＝4μF，以閉合開關，電容器開始放電的時刻為零時刻，且此時上極板帶正電，下極板帶負電。（1）求此LC振蕩電路的周期。（2）當t＝2.0×10﹣3s時，電容器上極板帶何種電荷？電流方向如何？（3）若電容器兩極板間的最大電壓為10V，求在前T4【考點】電磁振蕩的周期和頻率的計算；電磁振蕩及過程分析．【專題】定量思想；推理法；交流電專題；分析綜合能力．【答案】（1）此LC振蕩電路的周期為6.28×10﹣3s；（2）當t＝2.0×10﹣3s時，電容器上極板帶負電，電流為逆時針方向；（3）若電容器兩極板間的最大電壓為10V，在前T4內電路中的平均電流為2.5×10﹣2【分析】（1）根據LC振蕩電路的周期T=2πL（2）畫出從零時刻開始，上極板電荷量隨時間的變化圖像，根據時間間隔與周期的關系，對照圖像可知上極板所帶電荷量的極性，根據電荷量的變化可知電流的方向；（3）根據電容器的最大電壓可得電容器的最大電荷量，根據I=qt可得前【解答】解：（1）LC振蕩電路的周期T=2π代入數據可得：T＝6.28×10﹣3s（2）畫出上極板電荷量隨時間的變化圖像，如下圖所示：從t＝0到t＝2.0×10﹣3s，時間間隔Δt＝2.0×10﹣3s，可知T4＜Δt＜T2，所以t＝2.0×10由圖可知此時電容器反向充電，故上極板帶負電荷，電流沿逆時針方向；（3）若電容器兩極板間的最大電壓為10V，則有：電容器帶電荷量最大值Q＝CU＝4μF×10V＝4×10﹣6F×10V＝4×10﹣5C則在前T4內的平均電流代入數據可得：I答：（1）此LC振蕩電路的周期為6.28×10﹣3s；（2）當t＝2.0×10﹣3s時，電容器上極板帶負電，電流為逆時針方向；（3）若電容器兩極板間的最大電壓為10V，在前T4內電路中的平均電流為2.5×10﹣2【點評】本題考查了LC振蕩電路，解題的關鍵是畫出上極板所帶電荷量隨時間的變化圖像。

考點卡片1．平均速度（定義式方向）【知識點的認識】1．定義：平均速度是描述作變速運動物體運動快慢的物理量．一個作變速運動的物體，如果在一段時間t內的位移為s，則我們定義v=s2．平均速度和平均速率的對比：平均速度=位移/時間平均速率=路程/時間【命題方向】例1：一個朝著某方向做直線運動的物體，在時間t內的平均速度是v，緊接著t2內的平均速度是vA．vB.23vC.34vD.分析：分別根據v=解：物體的總位移x=vt+v2×故選D．點評：解決本題的關鍵掌握平均速度的定義式v=【解題思路點撥】定義方向意義對應平均速度運動質點的位移與時間的比值有方向，矢量粗略描述物體運動的快慢某段時間（或位移）平均速率運動質點的路程與時間的比值無方向，標量粗略描述物體運動的快慢某段時間（或路程）2．勻變速直線運動速度與時間的關系【知識點的認識】勻變速直線運動的速度—時間公式：vt＝v0+at．其中，vt為末速度，v0為初速度，a為加速度，運用此公式解題時要注意公式的矢量性．在直線運動中，如果選定了該直線的一個方向為正方向，則凡與規定正方向相同的矢量在公式中取正值，凡與規定正方向相反的矢量在公式中取負值，因此，應先規定正方向．（一般以v0的方向為正方向，則對于勻加速直線運動，加速度取正值；對于勻減速直線運動，加速度取負值．）【命題方向】例1：一個質點從靜止開始以1m/s2的加速度做勻加速直線運動，經5s后做勻速直線運動，最后2s的時間內使質點做勻減速直線運動直到靜止．求：（1）質點做勻速運動時的速度；（2）質點做勻減速運動時的加速度大小．分析：根據勻變速直線運動的速度時間公式求出5s末的速度，結合速度時間公式求出質點速度減為零的時間．解答：（1）根據速度時間公式得，物體在5s時的速度為：v＝a1t1＝1×5m/s＝5m/s．（2）物體速度減為零的時間2s，做勻減速運動時的加速度大小為：a2=vt答：（1）質點做勻速運動時的速度5m/s；（2）質點做勻減速運動時的加速度大小2.5m/s2．點評：解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動的速度時間公式和位移時間公式，并能靈活運用．例2：汽車以28m/s的速度勻速行駛，現以4.0m/s2的加速度開始剎車，則剎車后4s末和8s末的速度各是多少？分析：先求出汽車剎車到停止所需的時間，因為汽車剎車停止后不再運動，然后根據v＝v0+at，求出剎車后的瞬時速度．解答：由題以初速度v0＝28m/s的方向為正方向，則加速度：a=vt?剎車至停止所需時間：t=v故剎車后4s時的速度：v3＝v0+at＝28m/s﹣4.0×4m/s＝12m/s剎車后8s時汽車已停止運動，故：v8＝0答：剎車后4s末速度為12m/s，8s末的速度是0．點評：解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動的速度與時間公式v＝v0+at，以及知道汽車剎車停止后不再運動，在8s內的速度等于在7s內的速度．解決此類問題一定要注意分析物體停止的時間．【解題方法點撥】1．解答題的解題步驟（可參考例1）：①分清過程（畫示意圖）；②找參量（已知量、未知量）③明確規律（勻加速直線運動、勻減速直線運動等）④利用公式列方程（選取正方向）⑤求解驗算．2．注意vt＝v0+at是矢量式，剎車問題要先判斷停止時間．3．勻變速直線運動速度與位移的關系【知識點的認識】勻變速直線運動位移與速度的關系．由位移公式：x＝v0t+12at2和速度公式v＝v0+at消去t得：v2勻變速直線運動的位移﹣速度關系式反映了初速度、末速度、加速度與位移之間的關系．①此公式僅適用于勻變速直線運動；②式中v0和v是初、末時刻的速度，x是這段時間的位移；③公式中四個矢量v、v0、a、x要規定統一的正方向．【命題方向】美國“肯尼迪號”航空母艦上有幫助飛機起飛的彈射系統，已知“F﹣A15”型戰斗機在跑道上加速時產生的加速度為4.5m/s2，起飛速度為50m/s．若該飛機滑行100m時起飛，則彈射系統必須使飛機具有的初速度為（）A、30m/sB、10m/sC、20m/sD、40m/s分析：已知飛機的加速度、位移、末速度，求解飛機的初速度，此題不涉及物體運動的時間，選用勻變速直線運動的位移—時間公式便可解決．解答：設飛機的初速度為v0，已知飛機的加速度a、位移x、末速度v，此題不涉及物體運動的時間，由勻變速直線運動的位移—時間公式：v解得：v0＝40m/s故選：D。點評：本題是勻變速直線運動的基本公式的直接應用，屬于比較簡單的題目，解題時要學會選擇合適的公式，這樣很多問題就會迎刃而解了．【解題思路點撥】解答題解題步驟：（1）分析運動過程，畫出運動過程示意圖．（2）設定正方向，確定各物理量的正負號．（3）列方程求解：先寫出原始公式，再寫出導出公式：“由公式…得…”．4．向心力的來源分析5．一般衛星參數的計算【知識點的認識】對于一般的人造衛星而言，萬有引力提供其做圓周運動的向心力。于是有：①GMmr2=m②GMmr2=mω2③GMmr2=m④GMmr2在衛星運行的過程中，根據題目給出的參數，選擇恰當的公式求解相關物理量。【解題思路點撥】2005年10月12日，我國成功地發射了“神舟”六號載人宇宙飛船，飛船進入軌道運行若干圈后成功實施變軌進入圓軌道運行，經過了近5天的運行后，飛船的返回艙順利降落在預定地點．設“神舟”六號載人飛船在圓軌道上繞地球運行n圈所用的時間為t，若地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：（1）飛船的圓軌道離地面的高度；（2）飛船在圓軌道上運行的速率．分析：研究“神舟”六號載人飛船在圓軌道上繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力等于向心力列出方程，根據地球表面忽略地球自轉時萬有引力等于重力列出方程進行求解即可．解答：（1）“神舟”六號載人飛船在圓軌道上繞地球運行n圈所用的時間為t，T=t研究“神舟”六號載人飛船在圓軌道上繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力定律分別對地球表面物體和飛船列出方程得：G?Mm根據地球表面忽略地球自轉時萬有引力等于重力列出方程得：G?Mmr＝R+h④由①②③④解得：?=②由線速度公式得：v=2π(R+?)∴v=答：（1）飛船的圓軌道離地面的高度是3g（2）飛船在圓軌道上運行的速率是32πng點評：本題要掌握萬有引力的作用，天體運動中萬有引力等于向心力，地球表面忽略地球自轉時萬有引力等于重力，利用兩個公式即可解決此問題．只是計算和公式變化易出現錯誤．【解題思路點撥】在高中階段，一般把衛星的運行看作勻速圓周運動，萬有引力完全充當圓周運動的向心力。但是計算的公式比較多，需要根據題目給出的參數，選擇恰當的公式進行計算。6．功率的定義、物理意義和計算式的推導【知識點的認識】1.義：功與完成這些功所用時間的比值．2.理意義：描述做功的快慢。3.質：功是標量。4.計算公式（1）定義式：P=Wt，P為時間（2）機械功的表達式：P＝Fvcosα（α為F與v的夾角）①v為平均速度，則P為平均功率．②v為瞬時速度，則P為瞬時功率．推導：如果物體的受力F與運動方向的夾角為α，從計時開始到時刻t這段時間內，發生的位移是l，則力在這段時間所做的功W＝Flcosα因此有P=Wt由于位移l是從開始計時到時刻t這段時間內發生的，所以ltP＝Fvcosα可見，力對物體做功的功率等于沿運動方向的分力與物體速度的乘積。通常情況下，力與位移的方向一致，即F與v的夾角一致時，cosα＝1，上式可以寫成P＝Fv。從以上推導過程來看，P＝Fv中的速度v是物體在恒力F作用下的平均速度，所以這里的功率P是指從計時開始到時刻t的平均功率。如果時間間隔非常小，上述平均速度就可以看作瞬時速度，這個關系式也就可以反映瞬時速度與瞬時功率的關系。5.額定功率：機械正常工作時輸出的最大功率．6.實際功率：機械實際工作時輸出的功率．要求不大于額定功率．【命題方向】下列關于功率和機械效率的說法中，正確的是（）A、功率大的機械，做功一定多B、做功多的機械，效率一定高C、做功快的機械，功率一定大D、效率高的機械，功率一定大分析：根據P=Wt知，做功多．功率不一定大，根據η解答：A、根據P=WBD、根據η=WC、功率是反映做功快慢的物理量，做功快，功率一定大。故C正確。故選：C。點評：解決本題的關鍵知道功率反映做功快慢的物理量，功率大，做功不一定多．做功多，效率不一定高．【解題思路點撥】1.功率是反映做功快慢的物理量，與功的多少沒有直接關系。2.功率的定義式P=W7．電容定義式的簡單應用【知識點的認識】1.電容的定義式為：C=Q2.電容定義式的應用有：①知道電容器的電荷量和電壓，可以計算出電容的大小。②知道電容器的電容和電壓，可以計算出電容器的電荷量。③知道電容器的電容和電荷量，可以計算兩極板間的電壓。3.如果做出電容器電荷量隨電電壓變化的圖像，應該是一條過原點的直線。其斜率即為電容器的電容。C=【命題方向】如圖所示，彼此絕緣的同軸金屬圓管和圓柱分別帶上等量的異種電荷Q后，兩導體間的電勢差為U，若兩導體分別帶上+2Q和﹣2Q的電荷，則它們間的電勢差為（）A、2UB、4UC、8UD、16U分析：彼此絕緣的同軸金屬圓管和圓柱分別帶上等量的異種電荷后，構成成一個電容器，帶電量變了后，電容未變，根據U=Q解答：電容器電量變了后，電容未變，由U=Q故選：A。點評：解決本題的關鍵是掌握電容的定義式及影響電容的因素．【解題思路點撥】C=Q8．帶電粒子在周期性變化的電場中做直線運動9．能源的分類與應用【知識點的認識】一、能源與人類1．能源是提供可利用能量的物質資源或自然過程．2．地球上的能源絕大部分直接或間接來自太陽能．（1）煤、石油和天然氣是太陽能經過數億年的地質變遷轉化來的，被稱為化石能源．在短期內不能再生，也被稱為不可再生能源．（2）風能、水能、波浪能、海洋能等也都是由太陽能轉化來的．3.20世紀以核能為代表的各種新能源的利用，使人類獲取能量的渠道拓展到了原子微觀世界．4．隨著科學技術的發展和生活水平的提高，在城市家庭中，電與燃氣成了主要能源．二、能源的開發與利用1．常規能源的開發與利用：（1）煤、石油和天然氣等常規能源的大量開采對環境造成了極大的影響．（2）常規能源在利用時也會對環境造成極大的污染，特別是溫室氣體大量排放，導致地球變暖．2．可再生能源的開發與利用：（1）水能是利用最廣泛的可再生能源．（2）太陽能是地球上最豐富的能源．（3）風