2025届高三物理试题 电磁振荡与电磁波 强化训练
一、单选题（本大题共6小题）
1．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，如图所示，甲是需要输送的低频信号，乙和丙是调制后的电磁波，则下列说法中正确的是（ ）
A．图甲低频信号可直接发射，且发射效率高
B．在电磁波的发射技术中，图中乙是调频波
C．在电磁波的发射技术中，图中丙是调幅波
D．通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来
2．在如图所示的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板带负电 B．电路中磁场能正在转化为电场能
C．电容器C正在充电 D．A、B两板间的电压在增大
3．如图所示，电源电动势为3 V，单刀双掷开关S先置于a端使电路稳定。在t=0时刻开关S置于b端，若经检测发现，t=0.02 s时刻，自感线圈两端的电势差第一次为1.5 V。如果不计振荡过程的能量损失，下列说法正确的是（ ）
A．0.04s时回路中的电流为零
B．0.08s时电感线圈中的自感电动势值最大为3V
C．0.07s~0.08s时间内，电容器极板间电场方向竖直向上且逐渐减小
D．0.04s~0.05s时间内，线圈中的磁场能逐渐增大
4．下列关于无线电广播的叙述中，不正确的是（ ）
A．发射无线电广播信号必须采用调频方式
B．发射无线电广播信号必须进行调制
C．接收无线电广播信号必须进行调谐
D．接收到无线电广播信号必须进行解调才能由扬声器播放
5．已知LC振荡电路(如图甲所示)中电容器极板1上的电荷量随时间变化的曲线如图乙所示，则( )
A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同
B．a、c两时刻电容器的电场能最大
C．b、d两时刻电路中电流最小，方向相反
D．b、d两时刻线圈的磁场能最小
6．“救命神器”——自动体外除颤仪(AED)，它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用，用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。其结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，开关拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，该除颤器的电容器电容为15μF，如果充电后电容器的电压为9.0 kV，电容器在5.0 ms时间内完成放电。下列说法正确的是( )
A．放电前，电容器存储的电荷量为0.135 C
B．放电过程中，电流大小不变
C．放电后，电容器的电容为零
D．自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越长
二、多选题（本大题共4小题）
7．关于电磁振荡与电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．LC振荡电路中，若线圈中的磁场在减弱，则电容器在充电
B．均匀变化的磁场能产生均匀变化的电场
C．物体的温度越高，辐射出的红外线越强
D．接收电磁波时，通过调制使接收电路中产生的振荡电流最强
8．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端接触的瞬间为时刻，则（ ）
A．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
9．按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是( )
A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场
B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场
C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场
10．“电磁橇”是我国建成的世界首个电磁驱动地面超高速试验设施。图甲是一种线圈形电磁弹射装置的原理图，开关拨向1，向电容器充电，充完电后，在时刻开关拨向2，发射线圈被弹射出去。图乙是驱动线圈的电流随时间的变化图像。发射导管材质绝缘且内壁光滑，下列说法正确的是（ ）
A．开关拨向2的瞬间，驱动线圈和发射线圈中的电流同向
B．开关拨向2的瞬间，驱动线圈和发射线圈相互排斥
C．在时间内，发射线圈中的电流不断减小
D．发射导管越长，发射线圈的出射速度越大
三、实验题（本大题共1小题）
11．电流传感器可以在电脑端记录电流随时间变化的图线，探究实验小组设计了如图甲所示的实验电路，探究电容器在不同电路中的充放电现象。
（1）第一次探究中先将开关接1，待电路稳定后再接2.探究电容器充电及通过电阻放电的电流规律。
①已知电流从右向左流过电流传感器时，电流为正，则与本次实验相符的I t图像是 。
A． B．
C． D．
②从I t图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小。关于本次实验探究，下列判断正确的是 。
A．若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短
B．若只增大电阻箱R的阻值，I t图像的面积将增大
C．在误差允许的范围内，放电和充电图像的面积应大致相等
（2）第二次探究中，该同学先将开关接1给电容器充电，待电路稳定后再接3，探究LC振荡电路的电流变化规律。
③探究实验小组得到的振荡电路电流波形图像，选取了开关接3之后的LC振荡电流的部分图像，如图乙所示，根据图像中记录的坐标信息可知，振荡电路的周期T= s（结果保留两位有效数字）。
④如果使用电动势更大的电源给电容器充电，则LC振荡电路的频率将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
四、解答题（本大题共2小题）
12．猫头鹰在夜间能看到东西是因为它对红外线产生视觉，根据辐射理论，物体发出的最大波长与物体的绝对温度间的关系满足λmT = 2.90 × 10 - 3m·K，若猫头鹰的猎物——蛇在夜间体温为t = 27℃，则它发出的光的最大波长为多少？属于哪个波段？（其中T = t + 273K）
13．34．(15分) [物理——选修3-4]
(1)(5分)下列说法中正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A．机械波的频率等于波源的振动频率,与介质无关
B．在双缝干涉实验中,仅把紫光换成红光后,条纹间距会增大
C．爱因斯坦狭义相对论指出,真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的
D．根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波是横波
E．多普勒红移现象表示宇宙正在膨胀,是因为我们接收到的遥远恒星发出的光比恒星实际的发光频率偏大
(2)(10分)如图所示为一个半圆形玻璃砖的截面,AB与OC垂直,半径为R。一束平行单色光垂直于AOB所在截面射入玻璃砖,其中入射点与O点距离为的一条光线自玻璃砖右侧折射出,与OC所在直线交于D点,OD=(+1)R,已知sin 15°=,cos 15°=,求:
(i)此玻璃砖的折射率是多少
(ii)若在玻璃砖平面AOB某区域贴上一层不透光的黑纸,平行光照射玻璃砖后,右侧没有折射光射出,黑纸在AB方向的宽度至少是多少
参考答案
1．【答案】D
【详解】A：图甲低频信号可直接发射，但发射效率低，A错误；
B：在电磁波的发射技术中，图中乙是调幅波，B错误；
C：在电磁波的发射技术中，图中丙是调频波，C错误；
D：通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来，D正确。选D。
2．【答案】A
【详解】BC：电路中的电流正在增大，说明电容器正在放电，在电路中的电场能正在转化为磁场能，B、C错误；
D：电容器正在放电，由，C不变，电荷量Q减小，A、B两板间的电压在减小，D错误；
A：电容器正在放电，电流的方向从正极板流向负极板，所以B板带正电，A板带负电，A正确。选A。
3．【答案】C
【详解】AB．由题意知S置于b端后，自感线圈两端的电势差呈余弦规律变化，由于t=0时刻电容器电压为3V，此时自感线圈两端的电势差也为3 V，然后开始减小，当第一次为1.5 V时，则可知经历时间为六分之一周期，振荡周期为0.12s。所以0.04s时回路中的电流不为零，0.03s时回路中的电流才为零，0.06s时电感线圈中的自感电动势值达到最大，为3 V，AB错误；
C．经分析，0.07s~0. 08s时间内，电容器极板间电场方向竖直向上且逐渐减小，C正确；
D．0.04s~0.05s时间内，线圈两端的电势差增大即电容器极板间电场增大，电场能增大，则磁场能逐渐减小，D错误。选C。
4．【答案】A
【详解】A．发射无线电广播信号可以采用调频方式，也可以用调幅方式，A错误；
B．发射无线电广播信号必须进行调制，B正确；
C．接收无线电广播信号必须进行调谐，C正确；
D．接收到无线电广播信号必须进行解调才能由扬声器播放，D正确。此题选择错误的选项，选A。
5．【答案】B
【详解】由LC振荡电路中电磁振荡规律可知，电容器充、放电过程中，当电容器极板上的电荷量最大时，电路中电流为零，电容器的电场能最大，故A错误，B正确；b、d两时刻，电容器极板上的电荷量为零，此时电路中电流最大，线圈的磁场能最大，故C、D错误。
6．【答案】A
【详解】放电前，电容器存储的电荷量为Q＝CU＝0.135 C，A正确；电容器放电过程中，开始时电流逐渐增大，B错误；电容器的电容反映的是电容器存储电荷的本领，与电容器是否带电、如何放电无关，C错误；LC振荡电路的振荡周期为T＝2π，自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，D错误。
7．【答案】AC
【详解】A．LC振荡电路中，若线圈中的磁场在减弱，电场能在增加，所以电荷量在增加，则电容器在充电，A正确；
B．根据麦克斯韦理论，均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，B错误；
C．物体的温度越高，辐射出的红外线越强，C正确；
D．只有电路发生电谐振时，接收电路中振荡电流最强，D错误。选AC。
8．【答案】BC
【详解】开关先与连接，电容器充电，上级板带正电，下级板带负电，开关再与连接开始计时，此时振荡回路中电荷量最大，电流为，如图所示
A．时刻，线圈中的电流为，无法激发磁场，磁场的能量为，A错误；
B．时刻，振荡回路中电流最大，电容器从初始时刻放电结束，电流方向为到，B正确；
C．时刻，电容器反向充电结束，电荷量达到最大，C正确；
D．到时间段内，电容器反向放电，D错误。选BC。
9．【答案】BD
【详解】麦克斯韦电磁场理论的核心内容是：变化的电场产生磁场；变化的磁场产生电场，对此理论全面正确的理解为：恒定的电场周围不产生磁场；变化的电场可以产生变化的磁场，也可产生不变化的磁场；均匀变化的电场产生稳定的磁场；周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。由变化的磁场产生电场的规律与上相同。选BD。
10．【答案】BC
【详解】AB．开关拨向2瞬间，驱动线圈电流增大，线圈周围的磁场增强，根据楞次定律可知，发射线圈中的感应电流与驱动线圈中的电流反向，则驱动线圈和发射线圈相互排斥，A错误，B正确；
C．时间内，驱动线圈中的电流变化率逐渐减小，则周围磁感应强度的变化率逐渐减小，由法拉第电磁感应定律可知，发射线圈中的感应电动势减小，则发射线圈中的电流不断减小，C正确；
D．时刻过后驱动线圈中电流减小，发射线圈中的感应电流与驱动线圈中的电流同向，驱动线圈和发射线圈相互吸引，发射线圈减速，所以选择合适的发射管长度，当发射线圈在时刻能刚好到达管口时，发射线圈的出射速度最大，D错误。选BC。
11．【答案】A；C；；不变
【详解】（1）[1]第一次探究过程为先给电容器充电，后电容器通过R放电，给电容器充电过程中电流从右向左流过传感器，即为正，由于充电后电容器上极板带正电，电容器通过R放电时，电流从左向右流过传感器，即为负；选A。
[2] I t图像的面积可以计算得出电容器电荷量的大小，则放电和充电图像的面积应大致相等，若只增大电阻箱R的阻值，电容器的电荷量不变，I t图像的面积不变，若只增大电阻箱R的阻值，对电流的阻碍作用变大，电容器放电的时间将变长；选C。
（2）[3] 由图乙可知
[4] 由振荡周期，可知，如果使用电动势更大的电源给电容器充电，则LC振荡电路的周期不变，则频率也不变。
12．【答案】9.7 × 10 - 6m；红外线
【分析】
【详解】
由t = 27℃，知
T = （27 + 273）K = 300K
由公式
λmT = 2.90 × 10 - 3m·K
得
λm = m ≈ 9.7 × 10 - 6m
故属于红外线。
13．【答案】(1)ABD (2)(i) (ii)R
【解析】(1)基础考点:电磁波、光的双缝干涉实验 (2)热门考点:光的折射和全反射
机械波传播过程中介质中的质点做受迫振动,振动频率都与波源相同,与介质无关,A正确;紫光波长小于红光波长,在双缝干涉实验中,紫光换成红光,由Δx=λ知条纹间距增大,B正确;真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的,C错误;电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波具有偏振现象,说明电磁波是横波,D正确;当波源与观察者距离增大时,观察者接收到的波的频率小于波源的频率,多普勒红移现象是接收到的光的频率偏小的现象,表明宇宙是膨胀的,E错误。
(2) (i)如图甲所示连接OE,过E点作OC的垂线,交OC于F点,由几何关系有
sin ∠EOF== (1分)
解得i=∠EOF=30° (1分)
又OD=(+1)R,OF=R (1分)
则DF=R (1分)
tan∠EDF==2-,解得∠EDF=15° (1分)
由几何关系得γ=45° (1分)
由n=得n= (1分)
甲 乙
(ii)光线在圆弧上出射点越靠近A、B两端,入射角越大,越容易发生全反射,当恰好发生全反射时,如图乙所示,有
sin C= (1分)
sin C=sin ∠GHO= (1分)
解得黑纸在AB方向的宽度d=2OG=R (1分)
【技巧必背】
等长双棒在同一磁场中运动时,由动量守恒定律求速度,由能量守恒定律求热量,由动量定理求电荷量,由动能定理求位移,或由电荷量求位移。
第 page number 页，共 number of pages 页
第 page number 页，共 number of pages 页
