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235，2024年高考物理小专题精选题特训：电磁振荡与电磁波
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这是一份235，2024年高考物理小专题精选题特训：电磁振荡与电磁波，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．下列说法正确的是（ ）
A．红外温度计的工作原理是物体的温度越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用
B．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康
C．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，要把闭合电路变成开放电路
D．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弱
2．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
B．医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗
C．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
3．下列叙述中不符合物理学史实的有（ ）
A．法拉第提出用电场线描绘电场的分布，极大促进了人们对电磁现象的研究
B．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在
C．安培提出的“分子电流假说”，揭示了磁现象的电本质
D．库仑设计了“扭秤”，得到电荷间作用力与距离二次方成反比的规律
4．正在建设中的高能同步辐射光源，是我国第四代同步加速器光源，它是一种提供高性能X射线的大科学装置，发射的同步光基本覆盖红外光、可见光、紫外线、X射线等波段。与可见光相比，下列关于X射线的说法中正确的是（ ）
A．同样能使人的眼睛产生视觉效应
B．在真空中的波长更长
C．光子的能量更高
D．在真空中的传播速度更大
5．如图甲所示，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置，图像（图乙）表示电流随时间变化的图像。已知在t=0时刻，极板间有一带负电的灰尘恰好静止。在某段时间里，回路的磁场能在减小，同时灰尘的加速度在增大，则这段时间对应图像中哪一段（ ）该试卷源自 每日更新，提供24小时找卷服务，全网性价比高。
A．0~aB．a~bC．b~cD．c~d
6．如图甲所示，塑料制成的光滑细圆环水平固定放置，环上套一个带正电的电荷量为的小球（视为质点）处于静止状态，磁感应强度大小为的匀强磁场方向竖直向上，环面的面积为；英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在周围的空间激发出感生电场，如图乙所示，空间存在竖直向上均匀增加的匀强磁场，周围产生的环形电场线从上向下看沿顺时针，同一个圆周上的电场强度大小相等，下列说法正确的是（ ）
A．对甲图，若磁场竖直向上均匀增加，则塑料圆环内部会产生感应电流
B．对甲图，若磁场竖直向下均匀增加，从上向下看小球会沿顺时针方向转动
C．乙图说明，任何磁场周围都会产生电场，与闭合电路是否存在无关
D．对甲图，若磁场方向竖直向上均匀增加的变化率为，则小球运动一周，电场力做的功为
二、多选题
7．如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图摘自课本，下列说法正确的是（ ）
A．图甲酱油的色素分子进入到蛋清内是扩散现象
B．图乙灯焰在肥皂膜上形成条纹是光的干涉现象
C．图丙电焊作业时发出耀眼的电焊弧光是紫外线
D．图丁所示雪花形状规则，说明雪花具有各向同性
8．下图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，该时刻P、Q波源产生的波形分别传到了点M（-1.5cm，0）和点N（0.5cm，0），已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪是利用干涉原理，且发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波叠加稳定后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点
C．小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向下
D．要悬浮仪中的节点个数增加，可拔出图乙线圈中的铁芯
9．某人设计了如图所示的装置，用来检测车辆是否超载。车辆底座上装有电容器，电容器承受的压力随车辆重力的增大而增大，且电容器两板之间的距离随压力的增大而减小。电容器接在如图甲所示的电路上，将开关从a拨到b时，构成LC振荡电路而向外辐射电磁波，再使用调谐电路来接收图甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中接收到的频率而获知甲中的发射频率，以确定电容器的电容C的值（L值已知），从而测量车辆重力。下列分析判断正确的是（ ）
A．当装置中的电源使用很久，电动势减小时，频率的测量值偏小
B．当装置中的电源使用很久，电动势减小时，频率的测量值不变
C．车辆重力增大时，LC回路中电流的振荡频率变小
D．车辆重力增大时，LC回路中电流的振荡频率变大
10．甲图LC振荡电路中电容器的电容为，乙图为电容器的电荷量q随时间t变化的图像，时刻电容器的M板带正电。下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中线圈的自感系数
B．时间内，线圈的磁场能不断增大
C．M、N之间的最大电压为50V
D．时间内，电容器N板带正电
三、实验题
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
12．如图所示为伦琴射线管示意图，K为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A为对阴极（阳极），当A、K之间加直流电压U=30 kV时，电子被加速打在对阴极A上，使之发出X射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线（X射线的）能量。
（1）电子到达对阴极的速度多大？
（2）如果对阴极每吸收一个电子放出一个X射线光子，则当A、K之间的电流为10 mA时，每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X射线光子？（电子质量m=0.91×10－30 kg，电荷量e=1.6×10－19 C）
13．实验室里有一水平放置的平行板电容器，其电容C=10-6F。在两极板带有一定电荷量时，发现一带负电的粉尘恰好静止在两极板间。还有一个自感系数L=10-4H的电感器，现连成如图所示的电路，试求：（重力加速度为g）
（1）求振荡电路周期和S闭合瞬间电流的方向；（只填写“顺时针”或“逆时针”）
（2）从S闭合时开始计时，经过2π×10-5 s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少；（假设此时粉尘未到达极板）
（3）当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大。（假设此时粉尘未到达极板）
14．如图所示，线圈的自感系数0.2H，电容器的电容20μF，电阻R的阻值3Ω，电源电动势1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻t=0。
（1）试求t=0时，通过电感L的电流是多少？
（2）请画出电感线圈中电流I随时间t变化的图像，并标明关键点的坐标值。
15．如下图所示为某兴趣小组为测试无线电发射器发出的电磁波频率而设计的装置示意图。将无线电发射器与两个相距为d的天线相连，两个天线同时向外发送相同的信号。信号接收器装在小车上，小车沿着与两天线连线平行、距离为L的直轨道以速度v匀速运动。发现接收器接收到的信号有规律地变化，时强时弱，相邻两次接收到最强信号的时间间隔为，已知光在真空中的传播速度为c，利用上述信息确定无线电发射器发射的无线电波的频率。
参考答案：
1．C
【详解】A．红外温度计的工作原理是物体的温度越高，发射的红外线越强，物体温度较低，仍然向外发射红外线，只是发射的强度减弱，故A错误；
B．紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，故B错误；
C．开放电路能够使振荡电路的能量有效地辐射出去，可知为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，要把闭合电路变成开放电路，故C正确；
D．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，叫做调谐，此时接收电路产生的振荡电流最强，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】A．电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，A正确；
B．医院里经常利用射线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗，B错误；
C．磁波在真空中的传播速度都相同，与电磁波的频率无关，C错误；
D．电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波也能通过电缆、光缆传输，D错误。
故选A。
3．B
【详解】A．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究，A正确，不符合题意；
B．麦克斯韦依据电磁场理论预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证明了电磁波的存在，B错误，符合题意；
C．安培提出的“分子电流假说”，揭示了磁现象的电本质，C正确，不符合题意；
D．库仑设计了“扭秤”，得到电荷间作用力与距离二次方成反比的规律，D正确，不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】A．X射线的波长比可见光的波长短，不能使人的眼睛产生视觉效应，故A错误；
BC．X射线在真空中的波长更短，频率较大，光子的能量更高，故B错误，C正确；
D．X射线属于波长较短的电磁波，在真空中的传播速度等于光速，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】由所示图像可知，t=0时刻电路电流为0，电容器刚刚充电完毕，此时上极板带正电。由图可知，段电路电流逐渐增加，磁场能增加，电容器放电；ab段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，上极板带负电，粒子受到的电场力方向向下，根据牛顿第二定律
可知灰尘的加速度在增大；bc段电路电流变大，磁场能增大，电容器放电；cd段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，上极板带正电，粒子受到的电场力方向向上，根据牛顿第二定律
可知灰尘的加速度在减小。综上所述，这段时间对应图像中a~b段。
故选B。
6．D
【详解】A．对甲图，若磁场竖直向上均匀增加，则在金属圆环上会产生感应电流，而塑料圆环不会产生感应电流，A项错误；
B．对甲图，若磁场竖直向下均匀增加，对比乙图，塑料圆环上产生的环形电场线从上向下看沿逆时针，则带正电的小球受到沿逆时针方向的电场力，小球会沿逆时针方向转动，B项错误；
C．乙图说明，变化磁场的周围会产生电场，与闭合电路是否存在无关，若磁场不变化，周围不会产生电场，C项错误；
D．由法拉第电磁感应定律可得均匀变化的磁场产生的感应电动势为
由电场力做功的定义
可得小球转动一周，感生电场力对小球做的功为
D项正确。
故选D。
7．AB
【详解】A．图甲酱油的色素分子进入到蛋清内是扩散现象，选项A正确；
B．图乙灯焰在肥皂膜上形成条纹是光的干涉现象，选项B正确；
C．紫外线为不可见光，所以眼睛看到的电焊弧光是可见光，故C错误；
D．图丁所示雪花虽然形状规则，但是不能说明雪花具有各向同性，选项D错误。
故选AB。
8．BD
【详解】A．由丙图可知超声波的波长
λ=1cm=0.01m
超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为
代入数据得
f=3.4×104Hz
故A错误；
B．波源P、Q振动步调相反，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为x，悬浮点为振动减弱点，满足
（n为自然数）
解得
x=±0.25、±0.75、±1.25、±1.75、-2.25
故两列波叠加稳定后，波源 P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B正确；
C．由平衡可知，小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向上，故C 错误；
D．拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D正确。
故选 BD。
9．BC
【详解】AB．根据振荡电路的振荡频率公式
L和C与电动势无关，可知电动势减小时，对频率的测量值没有影响，故A错误，B正确；
CD．根据电容的决定式可知车辆重力增大时电容器两板之间的距离减小，此时电容增大，故回路中电流的振荡频率变小，故C正确，D错误。
故选BC。
10．BD
【详解】
A．根据题意，由乙图可知
由公式可得，线圈的自感系数为
故A错误；
B．根据题意，由乙图可知时间内，电荷量减小，电容器内电场能不断减小，则线圈的磁场能不断增大，故B正确；
C．根据题意，由公式可得，M、N之间的最大电压为
故C错误；
D．时刻电容器的M板带正电，时刻电容器电荷量减小到，则时间内，电容器板带正电，故D正确。
故选BD。
11． 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；
故选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；
故选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．（1）1.0×108 m/s；（2）6.25×1016个
【详解】（1）由动能定理，得
mv2＝eU
则
（2）每秒钟从对阴极最多辐射出X射线光子数
13．（1），逆时针；（2）0；（3）g
【详解】
（1） 振荡电路周期
因开始时带负电的粉尘恰好静止在两极板间，可知上板带正电，则S闭合瞬间电流的方向逆时针；
（2）t=2π×10-5 s时，LC振荡电路恰好经历一个周期，此时电容器两极板间场强的大小、方向均与初始时刻相同，所以此时粉尘所受合外力为0，加速度大小为0。
（3）电容器放电过程中，两极板的电荷量减小，电路中的电流增大，当电流最大时，两极板的电荷量为零，极板间电场强度为零，此时粉尘只受重力，其加速度大小为g。
14．（1）0.5A；（2）
【详解】（1）在开关闭合后，电流是从a流向b，沿正方向，电流稳定时通过L的电流为
开关断开瞬间，电路电流要减小，而线圈产生的感应电动势要阻碍电流减小，故电流方向不变，电流大小与未断开开关时电流大小相等，即为0.5A；
（2）开关断开后，电路电流要减小，而线圈产生的感应电动势要阻碍电流减小，故电流方向不变，电流大小电流从开始逐渐减小，对电容器充电，充电完毕后，电路电流为零，之后电容器放电，电流方向与之前相反，大小逐渐增大，直到电容器放电完毕时，电流反向最大。此后，电容器与线圈组成的LC回路重复以上过程，在回路中形成电磁振荡，回路中出现按余弦规律变化的电流，周期为
电流I随时间t变化的图像如下
15．
【详解】将两天线类比于杨氏双缝干涉的双缝，则信号最强位置类似于明条纹，根据条纹间距的规律，水平地面上相邻两次接收到最强信号的间距为
由于小车匀速运动，则有
根据光速与波长的关系有
解得
1．下列说法正确的是（ ）
A．红外温度计的工作原理是物体的温度越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用
B．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康
C．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，要把闭合电路变成开放电路
D．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弱
2．关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
B．医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗
C．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
3．下列叙述中不符合物理学史实的有（ ）
A．法拉第提出用电场线描绘电场的分布，极大促进了人们对电磁现象的研究
B．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在
C．安培提出的“分子电流假说”，揭示了磁现象的电本质
D．库仑设计了“扭秤”，得到电荷间作用力与距离二次方成反比的规律
4．正在建设中的高能同步辐射光源，是我国第四代同步加速器光源，它是一种提供高性能X射线的大科学装置，发射的同步光基本覆盖红外光、可见光、紫外线、X射线等波段。与可见光相比，下列关于X射线的说法中正确的是（ ）
A．同样能使人的眼睛产生视觉效应
B．在真空中的波长更长
C．光子的能量更高
D．在真空中的传播速度更大
5．如图甲所示，LC电路中，已充电的平行板电容器两极板水平放置，图像（图乙）表示电流随时间变化的图像。已知在t=0时刻，极板间有一带负电的灰尘恰好静止。在某段时间里，回路的磁场能在减小，同时灰尘的加速度在增大，则这段时间对应图像中哪一段（ ）该试卷源自 每日更新，提供24小时找卷服务，全网性价比高。
A．0~aB．a~bC．b~cD．c~d
6．如图甲所示，塑料制成的光滑细圆环水平固定放置，环上套一个带正电的电荷量为的小球（视为质点）处于静止状态，磁感应强度大小为的匀强磁场方向竖直向上，环面的面积为；英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在周围的空间激发出感生电场，如图乙所示，空间存在竖直向上均匀增加的匀强磁场，周围产生的环形电场线从上向下看沿顺时针，同一个圆周上的电场强度大小相等，下列说法正确的是（ ）
A．对甲图，若磁场竖直向上均匀增加，则塑料圆环内部会产生感应电流
B．对甲图，若磁场竖直向下均匀增加，从上向下看小球会沿顺时针方向转动
C．乙图说明，任何磁场周围都会产生电场，与闭合电路是否存在无关
D．对甲图，若磁场方向竖直向上均匀增加的变化率为，则小球运动一周，电场力做的功为
二、多选题
7．如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图摘自课本，下列说法正确的是（ ）
A．图甲酱油的色素分子进入到蛋清内是扩散现象
B．图乙灯焰在肥皂膜上形成条纹是光的干涉现象
C．图丙电焊作业时发出耀眼的电焊弧光是紫外线
D．图丁所示雪花形状规则，说明雪花具有各向同性
8．下图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，该时刻P、Q波源产生的波形分别传到了点M（-1.5cm，0）和点N（0.5cm，0），已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪是利用干涉原理，且发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波叠加稳定后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点
C．小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向下
D．要悬浮仪中的节点个数增加，可拔出图乙线圈中的铁芯
9．某人设计了如图所示的装置，用来检测车辆是否超载。车辆底座上装有电容器，电容器承受的压力随车辆重力的增大而增大，且电容器两板之间的距离随压力的增大而减小。电容器接在如图甲所示的电路上，将开关从a拨到b时，构成LC振荡电路而向外辐射电磁波，再使用调谐电路来接收图甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中接收到的频率而获知甲中的发射频率，以确定电容器的电容C的值（L值已知），从而测量车辆重力。下列分析判断正确的是（ ）
A．当装置中的电源使用很久，电动势减小时，频率的测量值偏小
B．当装置中的电源使用很久，电动势减小时，频率的测量值不变
C．车辆重力增大时，LC回路中电流的振荡频率变小
D．车辆重力增大时，LC回路中电流的振荡频率变大
10．甲图LC振荡电路中电容器的电容为，乙图为电容器的电荷量q随时间t变化的图像，时刻电容器的M板带正电。下列说法中正确的是（ ）
A．甲图中线圈的自感系数
B．时间内，线圈的磁场能不断增大
C．M、N之间的最大电压为50V
D．时间内，电容器N板带正电
三、实验题
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
12．如图所示为伦琴射线管示意图，K为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A为对阴极（阳极），当A、K之间加直流电压U=30 kV时，电子被加速打在对阴极A上，使之发出X射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线（X射线的）能量。
（1）电子到达对阴极的速度多大？
（2）如果对阴极每吸收一个电子放出一个X射线光子，则当A、K之间的电流为10 mA时，每秒钟从对阴极最多辐射出多少个X射线光子？（电子质量m=0.91×10－30 kg，电荷量e=1.6×10－19 C）
13．实验室里有一水平放置的平行板电容器，其电容C=10-6F。在两极板带有一定电荷量时，发现一带负电的粉尘恰好静止在两极板间。还有一个自感系数L=10-4H的电感器，现连成如图所示的电路，试求：（重力加速度为g）
（1）求振荡电路周期和S闭合瞬间电流的方向；（只填写“顺时针”或“逆时针”）
（2）从S闭合时开始计时，经过2π×10-5 s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少；（假设此时粉尘未到达极板）
（3）当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大。（假设此时粉尘未到达极板）
14．如图所示，线圈的自感系数0.2H，电容器的电容20μF，电阻R的阻值3Ω，电源电动势1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡。如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻t=0。
（1）试求t=0时，通过电感L的电流是多少？
（2）请画出电感线圈中电流I随时间t变化的图像，并标明关键点的坐标值。
15．如下图所示为某兴趣小组为测试无线电发射器发出的电磁波频率而设计的装置示意图。将无线电发射器与两个相距为d的天线相连，两个天线同时向外发送相同的信号。信号接收器装在小车上，小车沿着与两天线连线平行、距离为L的直轨道以速度v匀速运动。发现接收器接收到的信号有规律地变化，时强时弱，相邻两次接收到最强信号的时间间隔为，已知光在真空中的传播速度为c，利用上述信息确定无线电发射器发射的无线电波的频率。
参考答案：
1．C
【详解】A．红外温度计的工作原理是物体的温度越高，发射的红外线越强，物体温度较低，仍然向外发射红外线，只是发射的强度减弱，故A错误；
B．紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，故B错误；
C．开放电路能够使振荡电路的能量有效地辐射出去，可知为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，要把闭合电路变成开放电路，故C正确；
D．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，叫做调谐，此时接收电路产生的振荡电流最强，故D错误。
故选C。
2．A
【详解】A．电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，A正确；
B．医院里经常利用射线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗，B错误；
C．磁波在真空中的传播速度都相同，与电磁波的频率无关，C错误；
D．电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波也能通过电缆、光缆传输，D错误。
故选A。
3．B
【详解】A．法拉第提出可以用电场线描绘电场的分布，极大地促进了人们对电磁现象的研究，A正确，不符合题意；
B．麦克斯韦依据电磁场理论预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证明了电磁波的存在，B错误，符合题意；
C．安培提出的“分子电流假说”，揭示了磁现象的电本质，C正确，不符合题意；
D．库仑设计了“扭秤”，得到电荷间作用力与距离二次方成反比的规律，D正确，不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】A．X射线的波长比可见光的波长短，不能使人的眼睛产生视觉效应，故A错误；
BC．X射线在真空中的波长更短，频率较大，光子的能量更高，故B错误，C正确；
D．X射线属于波长较短的电磁波，在真空中的传播速度等于光速，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】由所示图像可知，t=0时刻电路电流为0，电容器刚刚充电完毕，此时上极板带正电。由图可知，段电路电流逐渐增加，磁场能增加，电容器放电；ab段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，上极板带负电，粒子受到的电场力方向向下，根据牛顿第二定律
可知灰尘的加速度在增大；bc段电路电流变大，磁场能增大，电容器放电；cd段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，上极板带正电，粒子受到的电场力方向向上，根据牛顿第二定律
可知灰尘的加速度在减小。综上所述，这段时间对应图像中a~b段。
故选B。
6．D
【详解】A．对甲图，若磁场竖直向上均匀增加，则在金属圆环上会产生感应电流，而塑料圆环不会产生感应电流，A项错误；
B．对甲图，若磁场竖直向下均匀增加，对比乙图，塑料圆环上产生的环形电场线从上向下看沿逆时针，则带正电的小球受到沿逆时针方向的电场力，小球会沿逆时针方向转动，B项错误；
C．乙图说明，变化磁场的周围会产生电场，与闭合电路是否存在无关，若磁场不变化，周围不会产生电场，C项错误；
D．由法拉第电磁感应定律可得均匀变化的磁场产生的感应电动势为
由电场力做功的定义
可得小球转动一周，感生电场力对小球做的功为
D项正确。
故选D。
7．AB
【详解】A．图甲酱油的色素分子进入到蛋清内是扩散现象，选项A正确；
B．图乙灯焰在肥皂膜上形成条纹是光的干涉现象，选项B正确；
C．紫外线为不可见光，所以眼睛看到的电焊弧光是可见光，故C错误；
D．图丁所示雪花虽然形状规则，但是不能说明雪花具有各向同性，选项D错误。
故选AB。
8．BD
【详解】A．由丙图可知超声波的波长
λ=1cm=0.01m
超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为
代入数据得
f=3.4×104Hz
故A错误；
B．波源P、Q振动步调相反，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为x，悬浮点为振动减弱点，满足
（n为自然数）
解得
x=±0.25、±0.75、±1.25、±1.75、-2.25
故两列波叠加稳定后，波源 P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B正确；
C．由平衡可知，小水珠在悬浮状态点所受声波压力的合力竖直向上，故C 错误；
D．拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D正确。
故选 BD。
9．BC
【详解】AB．根据振荡电路的振荡频率公式
L和C与电动势无关，可知电动势减小时，对频率的测量值没有影响，故A错误，B正确；
CD．根据电容的决定式可知车辆重力增大时电容器两板之间的距离减小，此时电容增大，故回路中电流的振荡频率变小，故C正确，D错误。
故选BC。
10．BD
【详解】
A．根据题意，由乙图可知
由公式可得，线圈的自感系数为
故A错误；
B．根据题意，由乙图可知时间内，电荷量减小，电容器内电场能不断减小，则线圈的磁场能不断增大，故B正确；
C．根据题意，由公式可得，M、N之间的最大电压为
故C错误；
D．时刻电容器的M板带正电，时刻电容器电荷量减小到，则时间内，电容器板带正电，故D正确。
故选BD。
11． 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；
故选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；
故选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．（1）1.0×108 m/s；（2）6.25×1016个
【详解】（1）由动能定理，得
mv2＝eU
则
（2）每秒钟从对阴极最多辐射出X射线光子数
13．（1），逆时针；（2）0；（3）g
【详解】
（1） 振荡电路周期
因开始时带负电的粉尘恰好静止在两极板间，可知上板带正电，则S闭合瞬间电流的方向逆时针；
（2）t=2π×10-5 s时，LC振荡电路恰好经历一个周期，此时电容器两极板间场强的大小、方向均与初始时刻相同，所以此时粉尘所受合外力为0，加速度大小为0。
（3）电容器放电过程中，两极板的电荷量减小，电路中的电流增大，当电流最大时，两极板的电荷量为零，极板间电场强度为零，此时粉尘只受重力，其加速度大小为g。
14．（1）0.5A；（2）
【详解】（1）在开关闭合后，电流是从a流向b，沿正方向，电流稳定时通过L的电流为
开关断开瞬间，电路电流要减小，而线圈产生的感应电动势要阻碍电流减小，故电流方向不变，电流大小与未断开开关时电流大小相等，即为0.5A；
（2）开关断开后，电路电流要减小，而线圈产生的感应电动势要阻碍电流减小，故电流方向不变，电流大小电流从开始逐渐减小，对电容器充电，充电完毕后，电路电流为零，之后电容器放电，电流方向与之前相反，大小逐渐增大，直到电容器放电完毕时，电流反向最大。此后，电容器与线圈组成的LC回路重复以上过程，在回路中形成电磁振荡，回路中出现按余弦规律变化的电流，周期为
电流I随时间t变化的图像如下
15．
【详解】将两天线类比于杨氏双缝干涉的双缝，则信号最强位置类似于明条纹，根据条纹间距的规律，水平地面上相邻两次接收到最强信号的间距为
由于小车匀速运动，则有
根据光速与波长的关系有
解得
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