2024-2025学年下学期高二物理教科版同步经典题精练之无线电波与移动互联网

第49页（共49页）2024-2025学年下学期高中物理教科版（2019）高二同步经典题精练之无线电波与移动互联网一．选择题（共5小题）1．（2024秋•莲湖区校级期末）2022年10月12日，神舟十四号航天员面向广大青少年进行太空授课，此次太空授课是基于我国天链中继系统，通过电磁波实现了高速双向音、视频传输。下列有关电磁波说法中正确的是（）A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在 C．电磁波不是物质，看不见也摸不着，且依赖于介质才能传播 D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播2．（2024秋•新会区校级期末）我国的高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。今年9月份华为发布的新型手机更是能够轻松实现卫星电话通讯，此功能甚至强于美国马斯克的庞大“星链”。高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”。与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波频率更高，具有“更高网速、低延时、低功率海量连接”等特点。根据上述信息可知与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波（）A．波长更长 B．能量子的能量更小 C．能量子的能量更大 D．传播速度更快3．（2024秋•淄博期末）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。则蓝牙通信的电磁波（）A．在可见光范围内 B．在真空中波长比手机通信的电磁波短 C．比手机通信的电磁波更容易发生明显衍射现象 D．在真空中的传播速度小于手机通讯的电磁波4．（2024秋•滨海新区期末）关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（）A．电磁波只能在真空中传播 B．电磁波可以传递信息，但不能传递能量 C．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同5．（2023秋•眉山期末）如图所示，位于贵州大山深处的“中国天眼”FAST，它是口径达500m的球面射电望远镜，是目前全世界最大的、性能最先进的射电望远镜，主要用于寻找暗物质、暗能量和收集宇宙中各种信号，揭示宇宙的奥秘。下列说法错误的是（）A．射电望远镜用于接收宇宙中的射电信号，所收集的信号是电磁波 B．宇宙中的信号能传输到地球，说明电磁波的传播不需要介质 C．麦克斯韦认为变化的电场能产生磁场，并第一次用实验证实了电磁波的存在 D．电磁波是信息传播的载体，也是能量传输的方式二．多选题（共4小题）（多选）6．（2023秋•慈溪市期末）下列说法中正确的是（）A．周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 B．要有效发射电磁波，需要用高频振荡，频率越高发射电磁波的本领越大 C．夜视仪是利用紫外线的荧光效应来帮助人们在夜间看见物体的 D．肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强（多选）7．（2022秋•上虞区期末）物理学源于生活又对人类的生产、生活产生深远的影响。以下关于物理学知识及其在生产、生活中的实际应用说法正确是（）A．动车比汽车更难制动，说明物体速度越大惯性越大 B．在燃气灶具中安装的电子点火器是利用尖端放电现象来点火的 C．电磁波谱中的红外线可用来加热理疗，紫外线可杀菌消毒，X射线可用于诊断病情 D．超高压带电作业服的织物中掺入金属丝，这是利用了金属丝的静电屏蔽作用（多选）8．（2023秋•福州月考）有关电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（）A．适量的紫外线照射有利于人体健康 B．红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体 C．电磁波是横波，且可以在真空中传播 D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失（多选）9．（2023•浙江开学）微光夜视仪主要由微光光学系统和像增强器等部分组成。由目标物反射的自然微光经微光光学系统成像，输入到像增强器的光电阴极面上，激发出光电子，光电子被加速、聚焦后在荧光屏上显示增强的目标图像，输出给人眼。甲图中为微光夜视仪像增强器示意图，乙图为光电阴极激发光电子并被加速的简化原理图，阴极K相当于像增强器的光电阴极，则（）A．目标物反射的可见光能在荧光屏上成像，则目标物辐射的红外线也一定能在荧光屏上成像 B．将像增强器阴极K换成截止频率更小的材料，可提高微光夜视仪的荧光屏的亮度 C．乙图中保持入射光强度不变，仅提高入射光频率，电流表示数变小 D．红外夜视仪与微光夜视仪工作原理相同三．填空题（共3小题）10．（2021•周至县校级开学）如图所示，在疫情期间利用无人机进行“空中”扫码登记进城，能提高通行效率，降低交叉感染风险。无人机上悬挂的印有二维码的硬纸板相对于无人机是（选填“运动”或“静止”）的；二维码对光发生的是（选填“镜面”或“漫”）反射；无人机搭载热辐射成像设备是通过人发出（选填“红外线”或“紫外线”）来检测人是否发烧。11．（2021•长沙县校级开学）2020年7月23日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在海南文昌航天发射场发射升空，探测器与地面控制中心是通过来传递信息的；如图，火星车装有4个太阳能电池板把太阳能转化为能。12．（2021秋•金台区期末）学校在抗击新型冠状病毒疫情的过程中，使用额温枪为师生测量体温，其原理是体温越高，发射的红外线越（选填“强”或“弱”）。若额温枪所用红外线的波长为3×10﹣5m，则其频率为Hz；红外线的波长比可见光的波长（选填“长”或“短”）。四．解答题（共3小题）13．（2024•宝山区模拟）微波炉是一种利用微波加热食物的现代化烹调灶具。微波炉由电源、磁控管、控制电路和烹调腔等部分组成。电源向磁控管提供高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内。（1）微波炉加热食物时产生微波的器件是，微波（选择：A．是、B．不是）一种电磁波。（2）有一台微波炉，它是通过电容屏来实现操作的。当手指接触到电容屏时，由于人体（选择：A．具有、B．没有）电导性，手指与电容屏之间会形成一个等效电容。电容的定义式是。（3）能放在微波炉里进行键康、安全、有效加热的餐具有。A．陶瓷餐具B．玻璃餐具C．常规塑料餐具D．金属餐具（4）当微波辐射到食品上时，食品中的水分子（其中氧原子带有负电，氢原子带有正电）将随微波电场而运动，这种运动与相邻分子间相互作用而产生了类似摩擦的现象，使水温升高，因此食品的温度也就上升了。如图所示，一个水分子处在微波的匀强电场中，则其中氧原子所受电场力的方向（选择：A．向左、B．向右），电场力的大小是其中一个氢原子所受电场力的倍。（5）如表为某品牌微波炉的技术参数，根据相关数据可知，该微波炉所用微波的波长为m（保留两位有效数字）。若用该微波炉加热食品，正常工作1分钟，微波炉消耗的电能为J。额定电压/额定电流220V/5A微波频率/输出功率2450MHz/800W内腔容积20L14．（2024春•虹口区校级期末）在粒子物理研究中，为了测量粒子的电荷量、质量、自旋等性质。在粒子加速器中。通过施加磁场，可以将粒子束偏转到我们所需的轨道上。同时，通过调整磁场的强度和分布，可以实现对粒子束的聚焦和分离。（1）极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地球大气层后，由于地磁场的作用而产生的。如图1所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极时做螺旋运动，旋转半径不断减小。此运动形成的主要原因是。A.太阳辐射对粒子产生了驱动力的作用效果B.粒子的带电荷量减小C.洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小D.南北两极附近的磁感应强度较强（2）如图2所示，在赤道处，将一不带电小球向东水平抛出，落地点为a，给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是。A.无论小球带何种电荷，小球落地时的速度的大小不变B.无论小球带何种电荷，小球在运动过程中机械能不守恒C.若小球带负电荷，小球会落在a点的右侧D.若小球带正电荷，小球仍会落在a点（3）洛伦兹力演示仪的实物图和原理图分别如图3（a）、图（b）所示。电子束从电子枪向右水平射出，使玻璃泡中的稀薄气体发光，从而显示电子的运动轨迹。调节加速极电压可改变电子速度大小，调节励磁线圈电流可改变磁感应强度，某次实验，观察到电子束打在图（b）中的P点，则两个励磁线圈中的电流均为方向（选填“顺时针”或“逆时针”），若要看到完整的圆周运动，则可以（选填“增大”或“减小”）加速极电压。（4）如图4所示，真空区域有宽度为L，磁感应强度为B的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，MN、PQ是磁场的边界，质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）沿着与MN夹角为θ＝30°的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于PQ边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，磁场半径为L，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平方向夹角为60°，求：①粒子射入磁场的速度大小；②粒子在矩形磁场中运动的时间；③圆形磁场的磁感应强度。15．（2024春•虹口区校级期末）5G作为一种新型移动通信同络，不仅要解决人与人通信，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清（3D）视频等更加身临其境的极致业务体验。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10Gbps（比特率、比特/秒），是4G网络的50﹣100倍。（1）在5G技术领域，华为绝对是领跑者。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是。A.5G使用的电磁波是横波B.5G使用的电磁波是纵波C.5G使用的电磁波在介质中传播速度比4G的快D.空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象（2）关于5G网络使用的无线电波相比4G网络，下列说法正确的是。A.在真空中的传播速度更快B.在真空中的波长更长C.衍射的本领更弱D.频率更高，相同时间传递的信息量更大（3）产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图2所示，则该时刻。A.线圈中磁场的方向向上B.电容器两极板间电场强度正在变大C.电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加D.线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反（4）目前困扰5G发展的难题之一是供电，5G基站单系统功耗为4kW（基站用电器功率），信号覆盖半径约为100m，而在4G时代，基站单系统功耗仅为1kW，信号覆盖半径约为2km。如图3所示，某5G基站距离100kV主供电线路一定距离，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的20%（变压器均视作理想变压器）。①求输电回路的电流；②高压变压器原、副线圈的匝数比；③为了实现5G网络信号全覆盖面积约为2000平方公里城市，试估算全市的5G基站运行一天将消耗约多少kW•h？（保留一位有效数字）

2024-2025学年下学期高中物理教科版（2019）高二同步经典题精练之无线电波与移动互联网参考答案与试题解析题号12345答案BCBCC一．选择题（共5小题）1．（2024秋•莲湖区校级期末）2022年10月12日，神舟十四号航天员面向广大青少年进行太空授课，此次太空授课是基于我国天链中继系统，通过电磁波实现了高速双向音、视频传输。下列有关电磁波说法中正确的是（）A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在 C．电磁波不是物质，看不见也摸不着，且依赖于介质才能传播 D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播【考点】电磁波与信息化社会；电磁波的产生．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】B【分析】根据麦克斯韦的电磁场理论判断；麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹通过电火花实验证实了电磁波的存在；电磁波的传播不需要介质；电磁波在真空中传播速率相等。【解答】解：A、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，周期性变化的电场周围产生同频率周期性变化的磁场，故A错误；B、根据物理学史可知，麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故B正确；C、电磁波是一种特殊的物质，传播不需要介质，可以在真空中传播，故C错误；D、各种频率的电磁波在真空中的传播速率都相同，均为光速，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了电磁波的产生、传播规律，解题的关键是要明确麦克斯韦的电磁场理论，即变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。2．（2024秋•新会区校级期末）我国的高铁技术、北斗卫星导航系统、5G通信技术，目前处于世界领先水平。今年9月份华为发布的新型手机更是能够轻松实现卫星电话通讯，此功能甚至强于美国马斯克的庞大“星链”。高铁将拥有基于北斗卫星导航系统、5G通信技术的空天地一体化的“超级大脑”。与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波频率更高，具有“更高网速、低延时、低功率海量连接”等特点。根据上述信息可知与4G通信技术相比，5G通信技术使用的电磁波（）A．波长更长 B．能量子的能量更小 C．能量子的能量更大 D．传播速度更快【考点】电磁波与信息化社会．【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】不同频率的电磁波，频率越高，能量越大，传输信息的容量越大。【解答】解：A．因5G使用的电磁波频率更高，根据波长与频率的关系ν=5G信号的频率高，波长更短，故A错误；BC．根据公式E＝hν可知，因为5G使用的电磁波频率比4G高，所以5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故B错误，C正确；D．电磁波在真空中的传播速度等于光的传播速度，都是相同的，故D错误。故选：C。【点评】当今社会电磁波与人类的生产生活已经完全融合在一起，成为一个密不可分的整体。3．（2024秋•淄博期末）使用蓝牙耳机接听手机来电，信号传输示意图如图所示。则蓝牙通信的电磁波（）A．在可见光范围内 B．在真空中波长比手机通信的电磁波短 C．比手机通信的电磁波更容易发生明显衍射现象 D．在真空中的传播速度小于手机通讯的电磁波【考点】电磁波与信息化社会；电磁波的波长、频率和波速的关系．【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】B【分析】分析给出的电磁波谱图，明确蓝牙通信所用电磁波的波长范围；再根据电磁波在真空中的传播速度均等于光速分析传播速度。【解答】解：A．蓝牙通信用的电磁波不在可见光频率范围内，不是可见光信号，故A错误；BC．蓝牙通信比手机通信的电磁波频率高，波长短，比手机通信的电磁波更不容易发生明显衍射现象，故B正确，C错误；D．蓝牙通信和手机通信使用的都是电磁波，在真空中传播速度相同，故D错误。故选：B。【点评】本题考查对电磁波谱的认识，要注意掌握分析电磁波谱的方法，明确各各种电磁波在电磁波谱中的位置。4．（2024秋•滨海新区期末）关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（）A．电磁波只能在真空中传播 B．电磁波可以传递信息，但不能传递能量 C．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同【考点】电磁波与信息化社会；电磁波的产生．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】C【分析】根据电磁波的传播条件、电磁波与声波在信息传递和能量传递上的区别，以及不同波长电磁波的特性判断各选项。【解答】解：A、电磁波不仅能在真空中传播，也能在空气、水等介质中传播，故A错误；B、电磁波不仅能传递信息，还能传递能量，例如微波炉就是利用电磁波传递能量加热食物，故B错误；C、手机通话时，声音信号首先被转换为电信号，然后通过电磁波的形式在空中传播，接收端再将电磁波转换为电信号，最后转换为声音信号，因此手机通话过程中确实涉及到了电磁波和声波，故C正确；D、遥控器发出的红外线波长较长，而医院“CT”中的X射线波长较短，两者波长不同，故D错误。故选：C。【点评】本题关键在于理解电磁波的传播特性，以及电磁波与声波在信息和能量传递上的区别。同时，需要掌握不同波长电磁波的特性，如红外线和X射线的波长差异。5．（2023秋•眉山期末）如图所示，位于贵州大山深处的“中国天眼”FAST，它是口径达500m的球面射电望远镜，是目前全世界最大的、性能最先进的射电望远镜，主要用于寻找暗物质、暗能量和收集宇宙中各种信号，揭示宇宙的奥秘。下列说法错误的是（）A．射电望远镜用于接收宇宙中的射电信号，所收集的信号是电磁波 B．宇宙中的信号能传输到地球，说明电磁波的传播不需要介质 C．麦克斯韦认为变化的电场能产生磁场，并第一次用实验证实了电磁波的存在 D．电磁波是信息传播的载体，也是能量传输的方式【考点】电磁波与信息化社会；麦克斯韦电磁场理论．【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】电磁波可以在真空中传播；根据物理学史判断；电磁波是信息传播的载体，也是能量传输的方式。【解答】解：A．射电望远镜用于接收宇宙中的射电信号，所收集的信号是电磁波，故A正确；B．宇宙中的信号能传输到地球，说明电磁波的传播不需要介质，故B正确；C．麦克斯韦认为变化的电场能产生磁场，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故C错误；D．电磁波是信息传播的载体，也是能量传输的方式，故D正确。本题选错误的，故选：C。【点评】本题考查了电磁波的有关基础知识，掌握了基础知识即可顺利解决此类问题，而只要多看课本即可顺利掌握这些知识。二．多选题（共4小题）（多选）6．（2023秋•慈溪市期末）下列说法中正确的是（）A．周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 B．要有效发射电磁波，需要用高频振荡，频率越高发射电磁波的本领越大 C．夜视仪是利用紫外线的荧光效应来帮助人们在夜间看见物体的 D．肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强【考点】电磁波与信息化社会；α、β、γ射线的本质及特点；电磁波谱．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】AB【分析】根据麦克斯韦理论分析判断；发射电磁波的本领由振荡电路频率决定；夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的；γ射线穿透能力最强。【解答】解：A．根据麦克斯韦理论可知，周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场，故A正确；B．发射电磁波的本领由振荡电路频率决定，振荡电路频率越高，发射电磁波的本领越大，故B正确；C．紫外线具有荧光效应，可以用来做防伪标识，不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故C错误；D．肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力较强，但X光的穿透能力不是最强的，γ射线穿透能力最强，故D错误；故选：AB。【点评】本题考查与电磁波相关的知识，掌握电磁波产生与发射的特点，要理解麦克斯韦电磁场理论的内容，注意电磁波谱的理解与应用。（多选）7．（2022秋•上虞区期末）物理学源于生活又对人类的生产、生活产生深远的影响。以下关于物理学知识及其在生产、生活中的实际应用说法正确是（）A．动车比汽车更难制动，说明物体速度越大惯性越大 B．在燃气灶具中安装的电子点火器是利用尖端放电现象来点火的 C．电磁波谱中的红外线可用来加热理疗，紫外线可杀菌消毒，X射线可用于诊断病情 D．超高压带电作业服的织物中掺入金属丝，这是利用了金属丝的静电屏蔽作用【考点】电磁波与信息化社会；惯性与质量；静电屏蔽的原理与应用．【专题】定性思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；电场力与电势的性质专题；理解能力．【答案】BCD【分析】惯性大小与速度无关，只与质量有关；红外线可用来加热理疗，紫外线可杀菌消毒，X射线片可用于诊断病情，γ射线可摧毁癌变的细胞。根据尖端放电和静电屏蔽的原理分析即可。【解答】解：A．物体的惯性大小与速度无关，只与质量有关，故A错误；B．在燃气灶具中安装的电子点火器，点火器是利用尖端放电现象来点火的，故B正确；C．电磁波谱中的红外线可用来加热理疗，紫外线可杀菌消毒，X射线可用于诊断病情，故C正确；D．超高压带电作业服的织物中掺入金属丝，这是利用了金属丝的静电屏蔽作用，故D正确。故选：BCD。【点评】本题考查物理学知识及其在生产、生活中的实际应用，需要平常多学习积累。（多选）8．（2023秋•福州月考）有关电磁波的特性和应用，下列说法正确的是（）A．适量的紫外线照射有利于人体健康 B．红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体 C．电磁波是横波，且可以在真空中传播 D．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失【考点】电磁波与信息化社会；电磁波的发射和接收．【专题】定性思想；推理法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】AC【分析】适量的紫外线照射会促进人体对钙的吸收，红外线具有明显的热效应，X射线有很高的穿透本领；电磁波是横波，且可以在真空中传播；电磁振荡停止，空间的电磁波不会随即消失。【解答】解：A、适量的紫外线照射会促进人体对钙的吸收，有利于人体健康，故A正确；B、红外线的穿透能力较弱，故B错误；C、电磁波是横波，且可以在真空中传播，故C正确；D、电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波还会继续传播，故D错误。故选：AC。【点评】本题考查了各种电磁波的特点及应用，掌握常见的几种电磁波的特点以及它们的重要应用，属于基础题目。（多选）9．（2023•浙江开学）微光夜视仪主要由微光光学系统和像增强器等部分组成。由目标物反射的自然微光经微光光学系统成像，输入到像增强器的光电阴极面上，激发出光电子，光电子被加速、聚焦后在荧光屏上显示增强的目标图像，输出给人眼。甲图中为微光夜视仪像增强器示意图，乙图为光电阴极激发光电子并被加速的简化原理图，阴极K相当于像增强器的光电阴极，则（）A．目标物反射的可见光能在荧光屏上成像，则目标物辐射的红外线也一定能在荧光屏上成像 B．将像增强器阴极K换成截止频率更小的材料，可提高微光夜视仪的荧光屏的亮度 C．乙图中保持入射光强度不变，仅提高入射光频率，电流表示数变小 D．红外夜视仪与微光夜视仪工作原理相同【考点】电磁波与信息化社会；光电效应现象及其物理意义．【专题】定性思想；推理法；光电效应专题；推理论证能力．【答案】BC【分析】微光夜视仪是一种利用光电效应现象的特殊望远镜，红外线夜视仪是利用不同温度物体辐射的红外线频率、强度不同，通过光敏元件转换成电信号成像，根据微光夜视仪的工作原理结合爱因斯坦光电效应方程进行分析。【解答】解：A．红外线频率比可见光小，红外线频率不一定大于阴极材料截止频率，故不一定能发生光电效应，不一定能在荧光屏上成像，故A错误。B．换成截止频率小的材料，会有更多的光能达到截止频率，提高单位面积激发的光电子数，从而提高亮度，故B正确。C．入射光强度不变，提高入射光频率，单位时间内入射的光子数减少，从而使单位时间逸出光电子数减少，所以会使光电流减小，故C正确。D．红外线夜视仪利用不同温度物体辐射的红外线频率强度不同，通过光敏元件转化为电信号，与微光夜视仪原理不同，故D错误。故选：BC。【点评】本题主要是通过微光夜视仪的工作原理考查光电效应，解答本题的关键是能够根据题干意思分析微光夜视仪的工作原理，掌握爱因斯坦光电效应方程。三．填空题（共3小题）10．（2021•周至县校级开学）如图所示，在疫情期间利用无人机进行“空中”扫码登记进城，能提高通行效率，降低交叉感染风险。无人机上悬挂的印有二维码的硬纸板相对于无人机是静止（选填“运动”或“静止”）的；二维码对光发生的是漫（选填“镜面”或“漫”）反射；无人机搭载热辐射成像设备是通过人发出红外线（选填“红外线”或“紫外线”）来检测人是否发烧。【考点】电磁波与信息化社会；参考系及其选取原则．【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；理解能力．【答案】静止；漫；红外线。【分析】判断一个物体是否运动关键看被研究的物体与所选的标准，即与参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的；平行光射向平而光滑的反射面，反射光线平行射出，这种反射是镜面反射；平行光射向凹凸不平的反射面，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射；人体向外辐射红外线，热辐射成像设备通过接收红外线来感知温度。【解答】解：无人机上悬挂的印有二维码的硬纸板相对于无人机之间没有发生位置的变化，是静止的；二维码的表面凹凸不同，会发生漫反射；人会发出红外线，温度越高，红外特征越强，热辐射成像设备通过接收红外线来感知温度。故答案为：静止；漫；红外线。【点评】本题考查了运动和静止的相对性、光的反射、红外线的应用，属于基础知识。11．（2021•长沙县校级开学）2020年7月23日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在海南文昌航天发射场发射升空，探测器与地面控制中心是通过电磁波来传递信息的；如图，火星车装有4个太阳能电池板把太阳能转化为电能。【考点】电磁波与信息化社会；能源的分类与应用．【专题】简答题；定性思想；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】电磁波，电【分析】本题考查电磁波的应用，同学们注意在学习背诵电磁波的理论同时与生活实际相互结合。【解答】解：电磁波的传播不需要介质，声音的传播需要介质，而太空中没有空气，所以天问一号是利用电磁波向地球传递信息的。太阳能电池板把太阳能转化为电能为火星车提供所需的能量。故答案为：电磁波；电。【点评】本题较简单，考查电磁波的传播不需要介质，声音的传播需要介质。该类基本理论需要同学们熟记。12．（2021秋•金台区期末）学校在抗击新型冠状病毒疫情的过程中，使用额温枪为师生测量体温，其原理是体温越高，发射的红外线越强（选填“强”或“弱”）。若额温枪所用红外线的波长为3×10﹣5m，则其频率为1×1013Hz；红外线的波长比可见光的波长长（选填“长”或“短”）。【考点】电磁波与信息化社会；电磁波谱．【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】强，1×1013，长。【分析】物体温度越高，辐射红外线的能力就越强；由波速公式c＝λf求光的频率；根据电磁波谱判断。【解答】解：一般来说，物体温度越高，辐射红外线的能力就越强，物体在单位表面积辐射红外线能量的总功率与它自身热力学温度的4次方成正比；已知额温枪所用红外线的波长为3×10﹣5m，由公式c＝λf，可得其频率为：f=cλ=3×1083×10故答案为：强，1×1013，长。【点评】本题以额温枪为师生测量体温为背景，考查了红外线的特点及在实际问题中的应用，要求学生明确电磁波谱，并要求学生熟练应用公式c＝λf的应用。四．解答题（共3小题）13．（2024•宝山区模拟）微波炉是一种利用微波加热食物的现代化烹调灶具。微波炉由电源、磁控管、控制电路和烹调腔等部分组成。电源向磁控管提供高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内。（1）微波炉加热食物时产生微波的器件是磁控管，微波A（选择：A．是、B．不是）一种电磁波。（2）有一台微波炉，它是通过电容屏来实现操作的。当手指接触到电容屏时，由于人体A（选择：A．具有、B．没有）电导性，手指与电容屏之间会形成一个等效电容。电容的定义式是C=Q（3）能放在微波炉里进行键康、安全、有效加热的餐具有AB。A．陶瓷餐具B．玻璃餐具C．常规塑料餐具D．金属餐具（4）当微波辐射到食品上时，食品中的水分子（其中氧原子带有负电，氢原子带有正电）将随微波电场而运动，这种运动与相邻分子间相互作用而产生了类似摩擦的现象，使水温升高，因此食品的温度也就上升了。如图所示，一个水分子处在微波的匀强电场中，则其中氧原子所受电场力的方向A（选择：A．向左、B．向右），电场力的大小是其中一个氢原子所受电场力的2倍。（5）如表为某品牌微波炉的技术参数，根据相关数据可知，该微波炉所用微波的波长为0.12m（保留两位有效数字）。若用该微波炉加热食品，正常工作1分钟，微波炉消耗的电能为6.6×104J。额定电压/额定电流220V/5A微波频率/输出功率2450MHz/800W内腔容积20L【考点】电磁波与信息化社会；电场强度与电场力的关系和计算．【答案】（1）磁控管、A；（2）A，C=（3）AB（4）A、2；（5）0.12、6.6×104。【分析】本题给定一定背景材料，利用所学内容以及材料所给信息可以进行综合分析答题。第（1）题须结合题干给出材料进行分析；第（2）题考查电容器的结构以及电容定义式；第（3）题利用所学知识运用到现实生活情境中进行分析求解；第（4）题结合电场知识进行分析和解答；第（5）题最后一问须根据题干给出信息、结合波长与光速的公式以及电功率相关公式进行分析和回答。【解答】解：（1）根据题干信息“磁控管在电源激励下，连续产生微波”可知，微波炉加热食物时产生微波的器件是磁控管；微波是指频率为300MHz﹣300GHz的电磁波，故“微波”是电磁波的一种；（2）电容屏原理：当手指触摸电容屏的表面时，由于人体也具有电导性，手指与导体层之间被玻璃绝缘层隔开，形成一个电容。电容的定义式是C=（3）微波炉的工作原理：食物中含有水分，水的分子是极性分子，当水分子遇上电场时，它会调整自己的方向，一旦电场转动起来，水分子也会跟着转，就好像摩擦生热一样，水分子的这种运动就产生了热量，从而把食物加热。所以用微波炉加热食物时，要选择非金属容器，金属容器在通电后会产生涡流，不但会损伤炉体还不能加热食物。A、陶瓷餐具属于非金属容器，能放在微波炉里进行健康、安全、有效加热，故A正确；B、玻璃餐具属于非金属容器，能放在微波炉里进行健康、安全、有效加热，故B正确；C、常规塑料餐具在高温时会释放有害物质，不能放在微波炉里进行健康、安全、有效加热，故C错误；D、金属餐具在通电后会产生涡流，不但会损伤炉体还不能加热食物，不能放在微波炉里进行加热，故D错误；（4）根据题目描述，微波电场中的水分子，氧原子带负电，氢原子带正电。电场方向为从左向右（E方向）。电场力的方向对于带正电的氢原子来说，将会是沿着电场方向（即向右），而带负电的氧原子受电场力的方向是相反的（即向左）。因此，氧原子受电场力的方向是A.向左。由于一个水分子有两个氢原子，并且每个氢原子带正电，电场力的大小对于每个氢原子是相同的，因此电场力的总大小是其中一个氢原子所受电场力的2倍；（5）从表格得到频率为2450MHz，输出功率800W，额定电压220V，额定电流5A.根据λ=cf，代入数据计电功率为P＝UI＝220V×5A＝1100W，加热食品一分钟，消耗的电能W＝Pt＝1100W×60s＝66000J；故答案为：（1）磁控管、A；（2）A，C=（3）AB（4）A、2；（5）0.12、6.6×104。【点评】本题考查学生的综合分析能力，以微波炉为例，综合考察学生电场知识、电容器相关知识以及光学知识，考察内容较为综合，难度适中。14．（2024春•虹口区校级期末）在粒子物理研究中，为了测量粒子的电荷量、质量、自旋等性质。在粒子加速器中。通过施加磁场，可以将粒子束偏转到我们所需的轨道上。同时，通过调整磁场的强度和分布，可以实现对粒子束的聚焦和分离。（1）极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地球大气层后，由于地磁场的作用而产生的。如图1所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极时做螺旋运动，旋转半径不断减小。此运动形成的主要原因是D。A.太阳辐射对粒子产生了驱动力的作用效果B.粒子的带电荷量减小C.洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小D.南北两极附近的磁感应强度较强（2）如图2所示，在赤道处，将一不带电小球向东水平抛出，落地点为a，给小球带上电荷后，仍以原来的速度抛出，考虑地磁场的影响，下列说法正确的是A。A.无论小球带何种电荷，小球落地时的速度的大小不变B.无论小球带何种电荷，小球在运动过程中机械能不守恒C.若小球带负电荷，小球会落在a点的右侧D.若小球带正电荷，小球仍会落在a点（3）洛伦兹力演示仪的实物图和原理图分别如图3（a）、图（b）所示。电子束从电子枪向右水平射出，使玻璃泡中的稀薄气体发光，从而显示电子的运动轨迹。调节加速极电压可改变电子速度大小，调节励磁线圈电流可改变磁感应强度，某次实验，观察到电子束打在图（b）中的P点，则两个励磁线圈中的电流均为逆时针方向（选填“顺时针”或“逆时针”），若要看到完整的圆周运动，则可以减小（选填“增大”或“减小”）加速极电压。（4）如图4所示，真空区域有宽度为L，磁感应强度为B的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，MN、PQ是磁场的边界，质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）沿着与MN夹角为θ＝30°的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于PQ边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，磁场半径为L，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平方向夹角为60°，求：①粒子射入磁场的速度大小；②粒子在矩形磁场中运动的时间；③圆形磁场的磁感应强度。【考点】电磁波与信息化社会；牛顿第二定律的简单应用；牛顿第二定律与向心力结合解决问题；带电粒子在匀强磁场中的圆周运动．【专题】定量思想；推理法；带电粒子在磁场中的运动专题；应用数学处理物理问题的能力．【答案】（1）D；（2）A；（3）逆时针，减小；（4）①粒子射入磁场的速度大小为23②粒子在矩形磁场中运动的时间为πm3qB；③圆形磁场的磁感应强度是【分析】（1）粒子流运动与太阳辐射的驱动力无关；洛伦兹力不做功；根据洛伦兹力提供向心力分析；（2）洛伦兹力不做功，机械能守恒；根据左手定则判断小球的受力方向，然后分析；（3）根据左手定则分析；根据动能定理和洛伦兹力提供向心力分析；（4）①根据几何关系得到半径，然后根据洛伦兹提供向心力计算；②根据偏转角度和周期的关系计算；③根据几何关系得到半径，然后根据洛伦兹力提供向心力分析计算。【解答】解：（1）A.粒子流做螺旋运动与太阳辐射对粒子产生的驱动力无关，故A错误；C.粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，洛伦兹力不做功，故C错误；BD.粒子在运动过程中，由洛伦兹力提供向心力qvB=可得r可知若粒子的带电荷量减小，则其旋转半径变大，则这些高能带电粒子流向两极时做螺旋运动，旋转半径不断减小的原因是南北两极附近的磁感应强度较强，故B错误，D正确。故选：D。（2）AB.由于洛伦兹力始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，则只有重力做功。所以无论小球带何种电荷，小球机械能守恒，小球落地时的速度的大小不变，故A正确，B错误；C.根据左手定则判断可知，若小球带负电荷，则洛伦兹力在竖直向下和水平向左有分力，因此，小球落地时间变短，水平位移会变小，则小球会落在a点的左侧，故C错误；D.根据左手定则判断可知，若小球带正电荷，则洛伦兹力在竖直向上和水平向右有分力，因此，小球落地时间变长，水平位移会变大，则小球会落在a点的右侧，故D错误。故选：A。（3）由电子运动轨迹可知电子射出时受洛伦兹力向上，由左手定测可知磁场方向向外，由右手定则可知两个励磁线圈中的电流均为逆时针方向，根据qU=12mv2，r=mvqB（4）根据题意画出轨迹图如下图①在矩形磁场区域，根据几何关系L＝Rsin60°解得：R=2根据qvB=mv=②粒子在矩形磁场区域内，粒子转过的圆心角为60°，粒子在矩形磁场中运动的时间t=解得：t=③粒子在圆形磁场区域内，根据几何关系得R'tan30°＝L解得粒子在圆形磁场的半径为3L根据qvB'B'=故答案为：（1）D；（2）A；（3）逆时针，减小；（4）①粒子射入磁场的速度大小为23②粒子在矩形磁场中运动的时间为πm3qB；③圆形磁场的磁感应强度是【点评】带电粒子在磁场中运动的问题中能够掌握左手定则是解题的基础，能够根据几何关系得到粒子的轨道半径是解题的关键。15．（2024春•虹口区校级期末）5G作为一种新型移动通信同络，不仅要解决人与人通信，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清（3D）视频等更加身临其境的极致业务体验。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10Gbps（比特率、比特/秒），是4G网络的50﹣100倍。（1）在5G技术领域，华为绝对是领跑者。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是A。A.5G使用的电磁波是横波B.5G使用的电磁波是纵波C.5G使用的电磁波在介质中传播速度比4G的快D.空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象（2）关于5G网络使用的无线电波相比4G网络，下列说法正确的是CD。A.在真空中的传播速度更快B.在真空中的波长更长C.衍射的本领更弱D.频率更高，相同时间传递的信息量更大（3）产生5G无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图2所示，则该时刻B。A.线圈中磁场的方向向上B.电容器两极板间电场强度正在变大C.电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加D.线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反（4）目前困扰5G发展的难题之一是供电，5G基站单系统功耗为4kW（基站用电器功率），信号覆盖半径约为100m，而在4G时代，基站单系统功耗仅为1kW，信号覆盖半径约为2km。如图3所示，某5G基站距离100kV主供电线路一定距离，线路电阻为40Ω，线路损耗功率占总功率的20%（变压器均视作理想变压器）。①求输电回路的电流；②高压变压器原、副线圈的匝数比；③为了实现5G网络信号全覆盖面积约为2000平方公里城市，试估算全市的5G基站运行一天将消耗约多少kW•h？（保留一位有效数字）【考点】电磁波与信息化社会．【专题】定量思想；推理法；交流电专题；电磁场理论和电磁波；推理论证能力．【答案】（1）A；（2）CD；（3）B；（4）①输电回路的电流为5A；②高压变压器原、副线圈的匝数比为100：1；③为了实现5G网络信号全覆盖面积约为2000平方公里城市，全市的5G基站运行一天将消耗约8×106kW•h。【分析】（1）电磁波为横波；所有的电磁波在真空中的传播速度都一样；根据发生干涉的条件分析；（2）电磁波在真空中的传播速度都一样；根据波速和频率、波长的关系判断；波长越短的电磁波衍射本领越弱；根据频率分析；（3）根据右手螺旋定则判断；充电过程中，电容器两极板之间的场强变大；在充电过程中电场能增大，磁场能减小；（4）①先计算出损耗的功率，然后根据P＝I2R计算；②先计算出输入电压，然后根据匝数比和电压比的关系计算；③先计算出需要的总基站数，然后计算总能量。【解答】解：（1）AB.4G和5G信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故A正确，B错误；C、任何频率的电磁波在真空中传播的速度都一样，等于光速，故C错误；D、由于5G的电磁波频率更高，根据波的干涉条件可知空间中的5G信号和4G信号相遇不会产生干涉现象，故D错误。故选：A。（2）A.无线电波（电磁波）在真空中的传播速度与光速相同，保持不变，其速度与频率没有关系，故A错误；B.由公式c＝λf可知λ=cf，5G频率变大，波长变短，故C.波长越短的波衍射本领越小，所以5G衍射的本领更弱，故C正确；D.无线电波（电磁波）频率越高，周期越小，相同时间内可承载的信息量越大，故D正确。故选：CD。（3）A.根据线圈中电流方向，应用右手螺旋定则判断出线圈中磁场方向向下，故A错误；B.电流方向流向正极板，表示电容器在充电，两极板电荷量增大，板间电场强度在变大，故B正确；CD.电流方向流向正极板，表示电容器在充电，两极板电荷量增大，电容器中的电场能正在增大，则线圈储存的磁场能正在减小，线路中的电流正在减小，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向与线路中的电流方向相同，故CD错误。故选：B。（4）①由题意可知，总功率为P总=线路损耗功率为ΔP＝20%P总＝5×20%kW＝1kW由ΔP＝I2R得I＝5A②高压变压器副线圈的电压为U2=由n解得n1③需要的基站个数N=2000每个基站一天耗电量E0＝P总t＝5kW×24h＝120kW•h总耗电E＝N•E0=23×1故答案为：（1）A；（2）CD；（3）B；（4）①输电回路的电流为5A；②高压变压器原、副线圈的匝数比为100：1；③为了实现5G网络信号全覆盖面积约为2000平方公里城市，全市的5G基站运行一天将消耗约8×106kW•h。【点评】知道所有的电磁波在真空中的速度都一样，电磁波是横波，且波长越短，衍射能力越弱，以及在变压器中电压比等于匝数比等知识点是解题的基础。

考点卡片1．参考系及其选取原则【知识点的认识】（1）运动与静止：自然界的一切物体都处于永恒的运动中，运动是绝对的，静止是相对的。（2）定义：在描述物体的运动时，被选定作为参考，假定静止不动的物体。（3）选取：①选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果可能会不同。②参考系可以任意选择，但选择得当，会使问题的研究变得简洁、方便。③通常情况下，在讨论地面上物体的运动时，都以地面为参考系。（4）参考系的四个性质：标准性被选为参考系的物体都是假定静止的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的任意性任何物体都可以作为参考系同一性比较多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动时，必须选择同一个参考系差异性对于同一个物体的运动，选择不同的参考系，观察结果一般不同【命题方向】关于参考系的选取，下列说法正确的是（）A.参考系就是绝对不动的物体B.只有选好参考系以后，物体的运动才能确定C.同一物体的运动，相对于不同的参考系，观察的结果可能不同D.我们平常所说的楼房是静止的，是以地球为参考系的分析：参考系，是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不做相对运动的物体系；参考系的选取是任意的，如何选择参照系，必须从具体情况来考虑，一般情况下我们以地面或地面上的物体作为参考系解答：A、任何物体均可作为参考系，并不要求是否静止，故A错误；B、要想描述一个物体的运动，必须先选择参考系；故B正确；C、同一物体的运动，相对于不同的参考系，观察的结果可能不同，故C正确；D、我们平常所说的楼房是静止的，是以地球为参考系的；故D正确；故选：BCD。点评：为了研究和描述物体的运动，我们引入了参考系，选择不同的参考系，同一物体相对于不同的参考系，运动状态可以不同，选取合适的参考系可以使运动的研究简单化。【解题思路点拨】参考系的选取方法：（1）研究地面上物体的运动时，常选取地面或相对地面静止的物体作为参考系。（2）研究某一系统中物体的运动时，常选取系统作为参考系。例如：研究宇航舱内物体的运动情况时，选取宇航舱为参考系。2．惯性与质量【知识点的认识】1．定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。2．惯性的量度：惯性的大小与物体运动的速度无关，与物体是否受力无关，仅与质量有关，质量是物体惯性大小的唯一量度。质量大的物体所具有的惯性大，质量小的物体所具有的惯性小。3．惯性的性质：①一切物体都具有惯性，其本质是任何物体都有惯性。②惯性与运动状态无关：不论物体处于怎样的运动状态，惯性总是存在的。当物体本来静止时，它一直“想”保持这种静止状态。当物体运动时，它一直“想”以那一时刻的速度做匀速直线运动。4．惯性的表现形式：①当物体不受外力或所受合外力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变；②当物体受到外力作用时，惯性表现为改变运动状态的难易程度，物体惯性越大，它的运动状态越难改变。5．加深理解惯性概念的几个方面：（1）惯性是物体的固有属性之一，物体的惯性与其所在的地理位置、运动状态、时间次序以及是否受力等均无关，任何物体都具有惯性；（2）惯性大小的量度是质量，与物体运动速度的大小无关，绝不是运动速度大、其惯性就大，运动速度小，其惯性就小；（3）物体不受外力时，其惯性表现为物体保持静止或匀速直线运动的状态；受外力作用时，其惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。【命题方向】例1：关于物体的惯性，下列说法中正确的是（）A．运动速度大的物体不能很快地停下来，是因为物体速度越大，惯性也越大B．静止的火车启动时，速度变化慢，是因为静止的物体惯性大的缘故C．乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球惯性小D．在宇宙飞船中的物体不存在惯性分析：一切物体，不论是运动还是静止、匀速运动还是变速运动，都具有惯性，惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，质量越大、惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的。解答：A、影响惯性大小的是质量，惯性大小与速度大小无关，故A错误；B、静止的火车启动时，速度变化慢，是由于惯性大，惯性大是由于质量大，故B错误；C、乒乓球可以被快速抽杀，是因为乒乓球质量小，惯性小，故C正确；D、惯性是物体本身的一种基本属性，其大小只与质量有关，有质量就有惯性，在宇宙飞船中的物体有质量，故有惯性，故D错误。故选：C。点评：需要注意的是：物体的惯性的大小只与质量有关，与其他都无关。而经常出错的是认为惯性与物体的速度有关。例2：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性。下列有关惯性的说法中，正确的是（）A．乘坐汽车时系好安全带可减小惯性B．运动员跑得越快惯性越大C．宇宙飞船在太空中也有惯性D．汽车在刹车时才有惯性分析：惯性是指物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，质量是物体惯性大小大小的唯一的量度。解答：A、乘坐汽车时系好安全带，不是可以减小惯性，而是在紧急刹车时可以防止人由于惯性的作用飞离座椅，从而造成伤害，所以A错误；B、质量是物体惯性大小的唯一的量度，与人的速度的大小无关，所以B错误；C、在太空中物体的质量是不变的，所以物体的惯性也不变，所以C正确；D、质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态无关，所以D错误。故选：C。点评：质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态无关，只要物体的质量不变，物体的惯性的大小就不变。【知识点的应用及延伸】关于惯性观点的辨析：错误观点1：物体惯性的大小与物体的受力情况、运动情况、所处位置有关。辨析：惯性是物体本身想要保持运动状态不变的特性，它是物体本身的固有属性，与物体的受力情况、运动情况、所处位置等无关。惯性的大小用质量来量度。不同质量的物体的惯性不同，它们保持状态不变的“本领”不同，质量越大的物体，其状态变化越困难，说明它保持状态不变的“本领”越强，它的惯性越大。错误观点2：惯性是一种力。辨析：运动不需要力来维持，但当有力对物体作用时，力将“迫使”其改变运动状态。这时惯性表现为：若要物体持续地改变运动状态，就必须持续地对物体施加力的作用，一旦某时刻失去力的作用，物体马上保持此时的运动状态不再改变。因此惯性不是力，保持运动状态是物体的本能。“物体受到惯性力”、“由于惯性的作用”、“产生惯性”、“克服惯性”、“消除惯性”等说法是不正确的。惯性力物理意义物体保持匀速直线运动或静止状态的性质物体间的相互作用存在条件是物体本身的固有属性，始终具有，与外界条件无关力只有在物体间发生相互作用时才有可量性有大小（无具体数值，也无单位），无方位有大小、方向及单位错误观点3：惯性就是惯性定律。辨析：惯性是一切物体都具有的固有属性，而惯性定律是物体不受外力作用时所遵守的一条规律。错误观点4：物体的速度越大。物体的惯性越大。辨析：惯性是物体本身的固有属性，与物体的运动情况无关。有的同学认为“惯性与物体的运动速度有关，速度大，惯性就大，速度小，惯性就小”。其理由是物体运动速度大时不容易停下来，运动速度小时就容易停下来，这种认识是错误的。产生这种错误认识的原因是没有正确理解“惯性大小表示物体运动状态改变的难易程度”这句话。事实上，在受力情况完全相同时，质量相同的物体，在任意相同的时间内，速度的变化量是相同的。所以质量是惯性大小的唯一量度。【解题方法点拨】惯性大小的判定方法：惯性是物体的固有属性，与物体的运动情况及受力情况无关，质量是惯性大小的唯一量度。有的同学总是认为“惯性与速度有关，物体的运动速度大惯性就大，速度小惯性就小”。理由是物体的速度大时不容易停下来，速度小时就容易停下来。这说明这部分同学没能将“运动状态改变的难易程度”与“物体从运动到静止的时间长短”区分开来。事实上，要比较物体运动状态变化的难与易，不仅要考虑物体速度变化的快与慢，还要考虑引起运动状态变化的外因﹣﹣外力。具体来说有两种方法：一是外力相同时比较运动状态变化的快慢；二是在运动状态变化快慢相同的情况下比较所需外力的大小。对于质量相同的物体，无论其速度大小如何，在相同阻力的情况下，相同时间内速度变化量是相同的，这说明改变它们运动状态的难易程度是相同的。所以它们的惯性相同，与它们的速度无关。3．牛顿第二定律的简单应用【知识点的认识】牛顿第二定律的表达式是F＝ma，已知物体的受力和质量，可以计算物体的加速度；已知物体的质量和加速度，可以计算物体的合外力；已知物体的合外力和加速度，可以计算物体的质量。【命题方向】一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为13g，g为重力加速度。人对电梯底部的A、43mgB、2mgC、mgD分析：对人受力分析，受重力和电梯的支持力，加速度向上，根据牛顿第二定律列式求解即可。解答：对人受力分析，受重力和电梯的支持力，加速度向上，根据牛顿第二定律N﹣mg＝ma故N＝mg+ma=4根据牛顿第三定律，人对电梯的压力等于电梯对人的支持力，故人对电梯的压力等于43mg故选：A。点评：本题关键对人受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求解。【解题方法点拨】在应用牛顿第二定律解决简单问题时，要先明确物体的受力情况，然后列出牛顿第二定律的表达式，再根据需要求出相关物理量。4．牛顿第二定律与向心力结合解决问题【知识点的认识】圆周运动的过程符合牛顿第二定律，表达式Fn＝man＝mω2r＝mv2r=【命题方向】我国著名体操运动员童飞，首次在单杠项目中完成了“单臂大回环”：用一只手抓住单杠，以单杠为轴做竖直面上的圆周运动．假设童飞的质量为55kg，为完成这一动作，童飞在通过最低点时的向心加速度至少是4g，那么在完成“单臂大回环”的过程中，童飞的单臂至少要能够承受多大的力．分析：运动员在最低点时处于超重状态，由单杠对人拉力与重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．解答：运动员在最低点时处于超重状态，设运动员手臂的拉力为F，由牛顿第二定律可得：F心＝ma心则得：F心＝2200N又F心＝F﹣mg得：F＝F心+mg＝2200+55×10＝2750N答：童飞的单臂至少要能够承受2750N的力．点评：解答本题的关键是分析向心力的来源，建立模型，运用牛顿第二定律求解．【解题思路点拨】圆周运动中的动力学问题分析（1）向心力的确定①确定圆周运动的轨道所在的平面及圆心的位置．②分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力，该力就是向心力．（2）向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加向心力．（3）解决圆周运动问题步骤①审清题意，确定研究对象；②分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；③分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；④根据牛顿运动定律及向心力公式列方程．5．电场强度与电场力的关系和计算【知识点的认识】根据电场强度的定义式E=FF＝qE。【命题方向】如图，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝BC，在A处固定一电荷量为+Q的点电荷。当在C处放一电荷量为q的点电荷时，它所受到的电场力大小为F，移去C处电荷，在B处放电荷量为2q的点电荷，其所受电场力大小为（）A、4FB、8FC、F4D、分析：首先确定电荷量为2q的点电荷在B处所受的电场力方向与F方向的关系，再根据库仑定律得到F与AB的关系，即可求出2q的点电荷所受电场力。解答：根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，分析可知电荷量为2q的点电荷在B处所受的电场力方向与F方向相同；设AB＝r，则有BC＝r。则有：F＝kQq故电荷量为2q的点电荷在B处所受电场力为：FB＝kQ⋅2qr2=故选：B。点评：本题关键是根据库仑定律研究两电荷在两点所受的电场力大小和方向关系，注意B、C两点的电场强度方向相同。【解题方法点拨】既可以利用E=Fq计算某一点的电场强度也可以利用它的变形F＝6．静电屏蔽的原理与应用【知识点的认识】一、静电屏蔽1．定义：当金属外壳达到静电平衡时，内部没有电场，因而金属的外壳会对其内部起屏蔽作用，使它内部不受外部电场影响的现象．2．应用：电子仪器和电子设备外面都有金属壳，通信电缆外面包有一层金属网，高压线路的检修人员要穿屏蔽服等，都是利用静电屏蔽现象消除外电场的影响．注意：绝缘球壳中没有自由电荷，当放入外电场时，不会发生静电感应现象，壳内场强也不会为零．即不能起到屏蔽外电场的作用．二、静电屏蔽的本质1．导体内部不受外部电场的影响的情况（1）现象：由于静电感应，验电器箔片张开．如图1甲，将验电器放入导体网罩内部后验电器箔片不张开，如图1乙，即外部电场影响不到导体内部．（2）本质：是静电感应，导体外表面感应电荷与外电场在导体内部任一点的场强的叠加结果为零．2．接地导体壳内部电场对壳外空间无影响情况（1）现象：如图2甲导体壳没有接地时，处于内部电场中，达到静电平衡，导体壳内外表面出现等量异种电荷，壳内外表面之间场强处处为零，壳外场强不为零．导体壳接地后，如图2乙所示，导体壳外的正电荷被大地负电荷中和，正电荷出现在地球的另一端无穷远处，导体壳内外表面之间及导体外部场强处处为零，导体外部空间不受内部电场影响．（2）本质：仍然是静电感应，使导体内表面感应电荷与壳内电荷在导体壳表面以外空间叠加结果为零．注意：处于静电平衡的导体，内部场强为零，但电势不一定为零．【命题方向】命题一：静电屏蔽现象的考查例1：如图所示，将悬在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内（不与球壁接触），另有一个悬挂在细线上的带负电小球B向C靠近，于是（）A．A往左偏离竖直方向，B往右偏离竖直方向B．A的位置不变，B往右偏离竖直方向C．A往左偏离竖直方向，B的位置不变D．A和B的位置都不变分析：因为在C内部由于感应起电，带上与A相反的电荷，它们之间达到静电平衡，所以A的电场对C外部不会产生任何影响．解：A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏；而金属空腔可以屏蔽外部电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影响，所以A位置不变．B靠近C时，改变的是C表面的电荷分布，但对于C内部空间的电场可认为没有影响，这也就是平时说的静电屏蔽．故B正确，ACD错误．故选：B．点评：考查静电感应现象，掌握同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．并理解外部电场对空心球内部没有影响，即为静电屏蔽．【解题思路点拨】静电屏蔽问题的三点注意（1）空腔可以屏蔽外界电场，接地的空腔可以屏蔽内部的电场作用，其本质都是因为激发电场与感应电场叠加的结果，分析中应特别注意分清是哪一部分的电场作用。（2）对静电感应，要掌握导体内部的自由电荷是如何移动的，是如何建立起附加电场的，何处会出现感应电荷。（3）对静电平衡，要理解导体达到静电平衡时所具有的特点。7．能源的分类与应用【知识点的认识】一、能源与人类1．能源是提供可利用能量的物质资源或自然过程．2．地球上的能源绝大部分直接或间接来自太阳能．（1）煤、石油和天然气是太阳能经过数亿年的地质变迁转化来的，被称为化石能源．在短期内不能再生，也被称为不可再生能源．（2）风能、水能、波浪能、海洋能等也都是由太阳能转化来的．3.20世纪以核能为代表的各种新能源的利用，使人类获取能量的渠道拓展到了原子微观世界．4．随着科学技术的发展和生活水平的提高，在城市家庭中，电与燃气成了主要能源．二、能源的开发与利用1．常规能源的开发与利用：（1）煤、石油和天然气等常规能源的大量开采对环境造成了极大的影响．（2）常规能源在利用时也会对环境造成极大的污染，特别是温室气体大量排放，导致地球变暖．2．可再生能源的开发与利用：（1）水能是利用最广泛的可再生能源．（2）太阳能是地球上最丰富的能源．（3）风力发电站必须建在多风场所，受到地域的限制．三、能源的分类与特点．能源分类方法能源分类名称特点举例按形成或转换特点分一次能源自然形成，未经加工太阳能、风能、地热能、核能、潮汐能二次能源由一次能源经加工转换而成焦炭、木炭、蒸汽、液化气、酒精、汽油、电能按利用技术分常规能源已大规模正常使用煤、石油、天然气、水能新能源正在开发、或有新的利用方式太阳能、核能、地热能，海洋能、沼气、风能按可否再生分可再生能源可循环使用、不断补充水能、风能、生物质能、地热能不可再生能源短期内无法转换获得煤、石油、天然气、核燃料按对环境污染情况分清洁能源对环境基本上没有污染太阳能、海洋能、风能、水能污染能源会严重污染环境化石燃料（煤、石油、天然气）四、新能源泉的开发和利用1．太阳能：太阳向外辐射能量时是以太阳为球心的球状辐射．2．风能：空气流动所形成的动能称为风能，它是太阳能转化的一种形式．风能的利用是将空气的动能转化为其他形式的能．3．波浪能：主要的开发形式是海洋潮汐发电．4．氢能：21世纪重要的能源载体，储量丰富，运输方便，而且不会污染环境．5．核能：通常有两种释放方式：重核裂变和轻核聚变．6．地热能和生物质能：两种能源也具有较大的发展前景．【命题方向】以下说法中正确的是（）A、煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能B、石油是一种二次能源C、风能是可再生能源D、煤、石油等化石能源是取之不尽、用之不竭的分析：化石燃料的能量最初都可以追溯到太阳能，且不可再生；从自然界直接获得的且没有经过加工的能源是一次能源；风能可再生．解答：A、煤、石油、天然气等是化石燃料，是由古代动植物的遗体转化来的，而动植物体内的能量最初都可以追溯到太阳能，故A正确。B、石油是从自然界直接获得的且没有经过加工的能源，故石油是一次能源。故B错误。C、空气的流动形成风，风具有的能量就是风能，风能利用后空气仍然会形成风，故风能可再生，故C正确。D、煤、石油等化石能源是古代动植物的遗体经过漫长的地质年代转化来的，用一点少一点，不可再生，故D错误。故选：AC。点评：掌握了一次能源和二次能源定义、可再生能源与不可再生能源的区别以及化石能源的来源才能正确作答本题．【解题思路点拨】能够准确的将能源进行分类。8．带电粒子在匀强磁场中的圆周运动【知识点的认识】带电粒子在匀强磁场中的运动1．若v∥B，带电粒子不受洛伦兹力，在匀强磁场中做匀速直线运动．2．若v⊥B，带电粒子仅受洛伦兹力作用，在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动．3．半径和周期公式：（v⊥B）【命题方向】如图所示，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，虚线表示其运动轨迹，由图知（）A、粒子带负电B、粒子运动方向是abcdeC、粒子运动方向是edcbaD、粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长分析：由半径的变化可知粒子运动方向；由轨迹偏转方向可知粒子的受力方向，则由左手定则可判断粒子的运动方向，由圆周对应的圆心角及周期公式可知时间关系。解答：ABC、带电粒子穿过金属板后速度减小，由r=mvqB轨迹半径应减小，故可知粒子运动方向是粒子所受的洛伦兹力均指向圆心，故粒子应是由下方进入，故粒子运动方向为edcba，则粒子应带负电，故B错误，AC正确；D、由T=2πmqB可知，粒子运动的周期和速度无关，而上下均为半圆，故所对的圆心角相同，故粒子的运动时间均为T故选：AC。点评：本题应注意观察图形，图形中隐含的速度关系是解决本题的关键，明确了速度关系即可由左手定则及圆的性质求解。【解题方法点拨】带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动的分析方法．9．麦克斯韦电磁场理论【知识点的认识】1.麦克思维电磁场理论（1）变化的磁场产生电场。（2）变化的电场产生磁场。2.电磁场变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。3.电磁波如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。【命题方向】下列说法正确的是（）A、稳定的电场产生稳定的磁场B、均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C、变化的电场产生的磁场一定是变化的D、不均匀变化的电场周围空间产生的磁场也是不均匀变化的分析：麦克斯韦提出变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场．电磁场由近及远的扰动的传播形成电磁波．解答：A、稳定的电场不会产生磁场，故A错误；B、均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故B错误；C、变化的电场产生的磁场不一定是变化的，当均匀变化时，则产生恒定的。当非均匀变化时，则产生非均匀变化的。故C错误；D、变化的电场产生的磁场不一定是变化的，当均匀变化时，则产生恒定的。当非均匀变化时，则产生非均匀变化的。故D正确；故选：D。点评：变化的形式有两种：均匀变化与非均匀变化．当均匀变化时，则产生恒定．若非均匀变化，则也会产生非均匀变化．例如电磁场产生的电磁波由近向远传播．【知识点的认识】1.麦克斯韦认为线圈只不过是用来显示电场的存在的，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。2．麦克斯韦电磁场理论的要点（1）恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场。（2）均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，同样，均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。（3）周期性变化的磁场在周围空间产生同周期变化的电场，同样，周期性变化的电场在周围空间产生同周期变化的磁场。10．电磁波的产生【知识点的认识】1.麦克斯韦从理论上预见，电磁波在真空中的传播速度等于光速，由此麦克斯韦语言了光是一种电磁波。2.电磁波的产生：如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。【命题方向】关于电磁波，下列说法正确的是（）A、电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B、周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C、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D、电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失分析：电磁波在真空中的传播速度都相同。变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁波。电磁波是横波，传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直。当波源的电磁振荡停止时，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失。解答：A、电磁波在真空中的传播速度均相同，与电磁波的频率无关，故A正确；B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，相互激发，形成电磁波，故B正确；C、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，故C正确；D、当电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会消失，还要继续传播，故D错误。故选：ABC。点评：此题考查了电磁波的发射、传播和接收，解决本题的关键知道电磁波的特点，以及知道电磁波产生的条件。【解题思路点拨】1.变化的电场和磁场由进及远地向周围传播，形成了电磁波。2.电磁振荡产生电磁波时，即使电磁振荡停止了，已经发出的电磁波是不会消失的。会继续传播下去。11．电磁波的发射和接收【知识点的认识】电磁波的发射、传播和接收1．发射电磁波的条件（1）要有足够高的振荡频率；（2）电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间．2．调制：有调幅和调频两种方式．3．无线电波的接收（1）当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象．（2）使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐．（3）从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程，叫做检波．检波是调制的逆过程，也叫做解调．【命题