2024-2025学年下学期高二物理人教版期中必刷常考题之无线电波的发射和接收

第33页（共33页）2024-2025学年下学期高二物理人教版（2019）期中必刷常考题之无线电波的发射和接收一．选择题（共10小题）1．（2024秋•湖南期末）空鹊桥二号作为一颗中继通信卫星，主要用于转发月面航天器与地球之间的通信，它首次任务为嫦娥六号服务。嫦娥六号着陆点位于月球的背面，受到月球的遮挡，它无法直接与地球之间通信，因此需要鹊桥二号电磁波来转发。下列关于电磁波的说法正确的是（）A．有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波 B．月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波 C．发射电磁波进行信号传递时，只能采用调频一种方式进行调制 D．电磁波能够传递信号，但是不能传播能量2．（2023秋•锦州期末）关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（）A．电磁波不可以在真空中传播 B．红外线是一种波长比红光更短的电磁波，能够用于无线通信 C．变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场 D．麦克斯韦第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在3．（2023秋•百色期末）手机是当下使用最广泛的通讯工具。人们在使用手机时，经常通过Wi﹣Fi联网，有时也会通过蓝牙传输数据。Wi﹣Fi技术与蓝牙技术同属于短距离无线电技术，所使用的无线电波频率一般在2.4GHz附近。下列说法正确的是（）A．Wi﹣Fi使用的无线电波会发生多普勒效应 B．Wi﹣Fi使用的无线电波在水中传播比在空气中更快 C．紫外线比蓝牙使用的无线电波更易发生衍射 D．蓝牙使用的无线电波有横波也有纵波4．（2023秋•新邵县期末）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来目宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（）A．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C．在真空中，紫外线的波长比红外线小 D．电磁波只能沿直线传播，不能发生干涉、衍射现象5．（2023秋•宿迁期末）“中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波是横波 B．电磁波不能在水中传播 C．电磁波看不见，不具有能量 D．不同电磁波在真空中传播速度不同6．（2023秋•亭湖区校级期末）如图甲所示为收音机的调谐电路，改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。若“调频”后，电路中的最强的高频电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线。下列说法或做法正确的是（）A．改变电容器C的电容的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同 B．将可变电容器的电容减小，电路将接收到波长更大的电信号 C．在t1～t2时间内，电容器C正在放电 D．电路中电场能随时间变化的周期等于t47．（2023秋•薛城区期末）人们的现代生活越来越离不开电磁波，我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为1561MHz；家用微波炉所使用的电磁波频率约为2450MHz；家用Wi﹣Fi所使用的电磁波频率约为5725MHz．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．一定不会产生偏振现象 B．Wi﹣Fi信号与北斗导航信号叠加时，不能产生明显的干涉现象 C．Wi﹣Fi信号比微波更容易发生衍射 D．Wi﹣Fi信号从一个房间穿过墙壁进入另一个房间后，波长变短8．（2023秋•泸县校级期末）关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场 B．电磁场由发生的区域向远处传播形成电磁波 C．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 D．电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波动9．（2023秋•上城区校级期末）电磁波技术在当今社会得到了广泛的应用。电台在对外广播的时候利用电磁波传递信号。要传递信号就要对电磁波进行调制。在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制。有关电磁波的下列说法中正确的是（）A．LC振荡电路中的电场如果按E＝6t2+8变化，那么LC振荡电路可以向远处辐射电磁波 B．由于长波比短波更容易发生衍射现象，雷达用长波探测定位飞机比用微波准确 C．高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制 D．由于光是电磁波，所以用机械波的反射和折射规律不可以解释光的反射和折射10．（2023秋•驻马店期末）“中国天眼”（FAST）位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜，它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（）A．麦克斯韦认为变化的电场能激发出变化的磁场，但没有介质不能产生电磁波 B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C．电磁波从真空进入水中时，频率改变，波速不变 D．电磁波从真空进入水中时，频率不变，波速改变二．多选题（共5小题）（多选）11．（2024秋•郴州期末）随着科学技术的发展，人们可以使用蓝牙耳机接听手机来电，其中蓝牙耳机和手机都是通过电磁波来传递信号，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（）A．手机和基站间通信的电磁波是紫外线 B．在空气中传播时，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短 C．手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波在遇到障碍物时更容易发生明显衍射 D．电磁波在任何情况下都不会发生干涉（多选）12．（2024春•荔湾区期末）广播电台的天线可以看成是开放电路，如图是无线电波发射的示意图，下列说法正确的是（）A．开关闭合瞬间，电路中的电流最大 B．无线电波是一种电磁波，可以在真空中传播 C．当线圈L中电流变为零时，磁场能开始转化为电场能 D．由于线圈L和L′互感作用，线圈L′上产生感应电动势（多选）13．（2024春•杭州期末）下列说法正确的是（）A．肥皂泡出现彩色条纹是光的干涉现象 B．单摆做简谐运动时，振幅越大周期越大 C．回旋加速器可以将粒子加速到光速 D．要有效地发射电磁波需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡（多选）14．（2024春•荔湾区校级期中）关于无线电波的发射和接收，下列说法错误的是（）A．无线电波的接收中，使接收电路产生电谐振的过程叫作调制 B．手机的无线充电是利用了互感的原理 C．LC振荡电路在放电过程中电场能减小，磁场能增大 D．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大（多选）15．（2022秋•建平县校级期末）2022年7月1日，庆祝香港回归祖国25周年大会隆重举行，世界各地观众都能收看到大会实况，是因为电视信号可通过卫星覆盖全球，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频率、能量有关，频率越高、能量越大，传播速度越大 B．当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失 C．电磁波不能在真空中传播，且只能传递声音信号，不能传递图像信号 D．香港电视台与南京电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同

2024-2025学年下学期高二物理人教版（2019）期中必刷常考题之无线电波的发射和接收参考答案与试题解析题号12345678910答案BCACAABBCD一．选择题（共10小题）1．（2024秋•湖南期末）空鹊桥二号作为一颗中继通信卫星，主要用于转发月面航天器与地球之间的通信，它首次任务为嫦娥六号服务。嫦娥六号着陆点位于月球的背面，受到月球的遮挡，它无法直接与地球之间通信，因此需要鹊桥二号电磁波来转发。下列关于电磁波的说法正确的是（）A．有些电磁波是横波，有些电磁波是纵波 B．月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波 C．发射电磁波进行信号传递时，只能采用调频一种方式进行调制 D．电磁波能够传递信号，但是不能传播能量【考点】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】B【分析】根据电磁波的形成原因分析判断；根据电磁波谱判断；根据调制的两种方式判断；根据波的性质判断。【解答】解：A．电磁波的传播方向和振动方向相互垂直的，所以电磁波是横波，故A错误；B、月面航天器与地球之间的通信的电磁波属于电磁波谱中的无线电波，故B正确；C．发射电磁波进行信号传递时，不能将图像和语音直接发送传递，可以采用调频、调幅二种方式进行调制，故C错误；D．电磁波不仅能够传递信号，也能传播能量，故D错误。故选：B。【点评】本题关键掌握电磁波的形成过程、特点和调制方式。2．（2023秋•锦州期末）关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（）A．电磁波不可以在真空中传播 B．红外线是一种波长比红光更短的电磁波，能够用于无线通信 C．变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场 D．麦克斯韦第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在【考点】电磁波的发射和接收；麦克斯韦电磁场理论；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】电磁波传播不需要介质；根据红外线的基本性质和应用分析，根据麦克斯韦电磁场理论分析判断；根据电磁波的发现历程分析判断。【解答】解：A．电磁波传播不需要介质，电磁波在介质和真空中都可以传播，故A错误；B．红外线是一种波长比红光更长的电磁波，红外线具有显著的热效应，其主要作用是热作用，所以红外线可以用于遥感，故B错误；C．根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，故C正确；D．麦克斯韦提出了完整的电磁场理论的假说，而赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D错误。故选：C。【点评】本题考查麦克斯韦的电磁场理论和电磁波的相关知识，知道麦克斯韦提出了完整的电磁场基础上，赫兹发现电磁波的实验的事实。3．（2023秋•百色期末）手机是当下使用最广泛的通讯工具。人们在使用手机时，经常通过Wi﹣Fi联网，有时也会通过蓝牙传输数据。Wi﹣Fi技术与蓝牙技术同属于短距离无线电技术，所使用的无线电波频率一般在2.4GHz附近。下列说法正确的是（）A．Wi﹣Fi使用的无线电波会发生多普勒效应 B．Wi﹣Fi使用的无线电波在水中传播比在空气中更快 C．紫外线比蓝牙使用的无线电波更易发生衍射 D．蓝牙使用的无线电波有横波也有纵波【考点】电磁波的发射和接收；电磁波与信息化社会．【专题】定性思想；推理法；简谐运动专题；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】A【分析】根据无线电波、电磁波的性质，包括多普勒效应、传播速度、衍射现象以及波的类型判断选项。【解答】解：A、多普勒效应是波动过程共有的特征，Wi﹣Fi使用的无线电波会发生多普勒效应，故A正确；B、Wi﹣Fi使用的无线电波在水中传播比在空气中更慢，故B错误；C、蓝牙使用的无线电波的波长大于紫外线的波长，则蓝牙使用的无线电波比紫外线更易发生衍射，故C错误；D、蓝牙使用的无线电波为横波，故D错误。故选：A。【点评】本题关键在于理解电磁波的性质，包括多普勒效应、传播速度、衍射现象以及波的类型。特别注意电磁波在不同介质中的传播速度差异，以及电磁波的横波特性。4．（2023秋•新邵县期末）“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来目宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（）A．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/s B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C．在真空中，紫外线的波长比红外线小 D．电磁波只能沿直线传播，不能发生干涉、衍射现象【考点】电磁波的发射和接收；麦克斯韦电磁场理论；电磁波的发现．【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】电磁波在真空中传播的速度为3×108m/s，不同的介质中传播速度不同；明确电磁波的发现经过，知道麦克斯韦的电磁理论的基本内容。【解答】解：A．电磁波只有在真空中传播时的速度才为3×108m/s，根据v=cn可知，在介质中传播时速度小于3×108m/sB．均匀变化的电场激发恒定的磁场，恒定的磁场无法再形成电场，故无法在空间中产生电磁波，故B错误；C．在真空中，紫外线的波长比红外线小，故C正确；D．电磁波在同种均匀介质或真空中只能沿直线传播，并且能够发生干涉、衍射现象，故D错误。故选：C。【点评】本题考查对电磁波的传输以及电磁波中的波速、波长和频率公式的理解，要求能明确各量的决定因素，知道电磁波发现的物理学史。5．（2023秋•宿迁期末）“中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波是横波 B．电磁波不能在水中传播 C．电磁波看不见，不具有能量 D．不同电磁波在真空中传播速度不同【考点】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】A【分析】电磁波是横波；电磁波可以在任何介质或真空中传播；电磁波看不见，但具有能量；不同电磁波在真空中传播速度相同。【解答】解：A．电磁波是横波，故A正确；B．电磁波可以在任何介质或真空中传播，电磁波可以在水中传播，故B错误；C．电磁波看不见，但具有能量，故C错误；D．电磁波的传播不需要介质，不同电磁波在真空中传播速度相同，均为光速，故D错误。故选：A。【点评】本题考查电磁波的相关知识，注意理解电磁波的特点。6．（2023秋•亭湖区校级期末）如图甲所示为收音机的调谐电路，改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率。若“调频”后，电路中的最强的高频电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线。下列说法或做法正确的是（）A．改变电容器C的电容的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同 B．将可变电容器的电容减小，电路将接收到波长更大的电信号 C．在t1～t2时间内，电容器C正在放电 D．电路中电场能随时间变化的周期等于t4【考点】电磁波的发射和接收．【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】A【分析】根据电谐振的目的，振荡频率的公式和波长公式，电容器的电流变化以及充放电与电场能的变化周期关系进行分析判断。【解答】解：A.改变电容器C的电容目的是达到电谐振，使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同，故A正确；B.根据f=12πLCC.在t1～t2时间内，电路中电流在减小，电容器在充电，故C错误；D.一个周期电容器充放电两次，所以电路中的电场能随时间变化的周期等于12t4故选：A。【点评】考查电磁振荡和电磁波的问题，熟悉振荡频率的公式以及相关分析判断，会根据题意进行准确分析解答。7．（2023秋•薛城区期末）人们的现代生活越来越离不开电磁波，我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为1561MHz；家用微波炉所使用的电磁波频率约为2450MHz；家用Wi﹣Fi所使用的电磁波频率约为5725MHz．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．一定不会产生偏振现象 B．Wi﹣Fi信号与北斗导航信号叠加时，不能产生明显的干涉现象 C．Wi﹣Fi信号比微波更容易发生衍射 D．Wi﹣Fi信号从一个房间穿过墙壁进入另一个房间后，波长变短【考点】电磁波的发射和接收；波发生稳定干涉的条件．【专题】定性思想；推理法；光的衍射、偏振和电磁本性专题；理解能力．【答案】B【分析】偏振现象为横波特有的现象；根据干涉和衍射的性质以及发生条件分析干涉和衍射的明显程度；明确电磁波的性质，知道电磁波的频率由波源决定。【解答】解：A、电磁波是横波，可以发生偏振现象，故A错误；B、只有频率相同的两列波叠加时，才会发生稳定的干涉现象，所以Wi﹣Fi信号与北斗导航信号频率不同，叠加时，不能产生明显的干涉现象，故B正确；C、根据ν=cλ可知，频率越大，波长越短，衍射现象不明显，家用微波炉所使用的电磁波Wi﹣Fi频率大、波长短，不容易发生明显的衍射，故D、Wi﹣Fi信号从一个房间穿过墙壁进入另一个房间后，频率保持不变，根据ν=cλ可知波长不变，故故选：B。【点评】本题考查电磁波的性质以及干涉、衍射的性质，明确只有频率相同、相位差恒定的波才能发生干涉现象，而发生明显的衍射现象条件是波长比障碍物的尺寸大或相差不多。8．（2023秋•泸县校级期末）关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场 B．电磁场由发生的区域向远处传播形成电磁波 C．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 D．电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波动【考点】电磁波的发射和接收．【专题】探究题；学科综合题；比较思想；累积法；电磁场理论和电磁波；分析综合能力．【答案】B【分析】变化的电场和变化的磁场相互联系，成为电磁场，在向外传播的过程中产生电磁波，稳恒电场和稳恒磁场不能相互产生；电磁波不同于机械波。【解答】解：A、变化的电场和变化的磁场相互联系，他们统称为电磁场，故A错误；B、变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，他们相互影响并向外传播，形成电磁波，故B正确；C、只有在变化的电场周围才能产生磁场，同样在变化的磁场周围产生电场，稳恒电场和磁场不能相互产生，故C错误；D、声波属于机械波，与电磁波不是同一类型，故D错误；故选：B。【点评】本题主要考查了电磁场的产生、传播以及电磁波的性质与机械波的区别，较为基础。9．（2023秋•上城区校级期末）电磁波技术在当今社会得到了广泛的应用。电台在对外广播的时候利用电磁波传递信号。要传递信号就要对电磁波进行调制。在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制。有关电磁波的下列说法中正确的是（）A．LC振荡电路中的电场如果按E＝6t2+8变化，那么LC振荡电路可以向远处辐射电磁波 B．由于长波比短波更容易发生衍射现象，雷达用长波探测定位飞机比用微波准确 C．高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制 D．由于光是电磁波，所以用机械波的反射和折射规律不可以解释光的反射和折射【考点】电磁波的发射和接收；电磁波的产生．【专题】定性思想；推理法；电磁感应与电路结合；理解能力．【答案】C【分析】根据麦克斯韦电磁场理论分析；根据微波特点分析；根据调频的特点分析；光的反射和折射规律与机械波的反射和折射规律有相似之处。【解答】解：A．根据麦克斯韦电磁场理论，要向外辐射电磁波，电场应是周期性变化的，LC振荡电路中的电场如果按E＝6t2+8变化，电场不是周期性变化的函数，则LC振荡电路不可以向远处辐射电磁波，故A错误；B．由于长波比短波更容易发生衍射现象，所以长波容易绕开物体，不利于定位飞机，微波的波长较短，反射性好，因此雷达用短波探测定位飞机比用长波准确，故B错误；C．高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制，故C正确；D．光虽然是电磁波，但光的反射和折射规律与机械波的反射和折射规律有相似之处，用机械波的反射和折射规律可以解释光的反射和折射，故D错误；故选：C。【点评】本题考查电磁波的发射和接受，注意理解麦克斯韦理论，知道电磁波的形成过程、特点和调制方式。10．（2023秋•驻马店期末）“中国天眼”（FAST）位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜，它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（）A．麦克斯韦认为变化的电场能激发出变化的磁场，但没有介质不能产生电磁波 B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 C．电磁波从真空进入水中时，频率改变，波速不变 D．电磁波从真空进入水中时，频率不变，波速改变【考点】电磁波的发射和接收；电磁波的产生．【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】D【分析】明确电磁波的发现经过，知道麦克斯韦的电磁理论的基本内容。电磁波在不同介质波速不同，但频率不变。【解答】解：AB.麦克斯韦认为周期性变化的电场在周围能够引起变化的磁场，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，电磁波的传播不需要介质，而均匀变化的电场只能激发恒定的磁场，不能产生电磁波，故AB错误；CD.电磁波在不同介质中传播速度不同，频率不会改变，故C错误，D正确。故选：D。【点评】本题考查电磁波中的波速、波长和频率公式的理解，要求能明确各量的决定因素，知道电磁波发现的物理学史。二．多选题（共5小题）（多选）11．（2024秋•郴州期末）随着科学技术的发展，人们可以使用蓝牙耳机接听手机来电，其中蓝牙耳机和手机都是通过电磁波来传递信号，信号传输示意如图所示，以下说法正确的是（）A．手机和基站间通信的电磁波是紫外线 B．在空气中传播时，蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波波长短 C．手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波在遇到障碍物时更容易发生明显衍射 D．电磁波在任何情况下都不会发生干涉【考点】电磁波的发射和接收；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】BC【分析】A.根据电磁波谱结合频率进行分析判断；BC.根据明显衍射现象条件结合公式v＝λf进行分析判断；D.根据干涉发生的条件进行分析解答。【解答】解：A.根据图中电磁波的频率分析，手机和基站间通信的电磁波是频率较低的电磁波，不属于紫外线，故A错误；BC.在空气中传播时，根据公式v＝λf，蓝牙通信电磁波的频率高于手机通信的电磁波频率，故蓝牙通信电磁波的波长短于手机通信的电磁波波长，结合明显衍射现象发生条件可知，手机通信的电磁波比蓝牙通信的电磁波在遇到障碍物时更容易发生明显衍射，故BC正确；D.只要满足干涉条件，电磁波也能发生干涉现象，故D错误。故选：BC。【点评】考查电磁波谱和干涉、衍射等知识，会根据题意进行准确分析解答。（多选）12．（2024春•荔湾区期末）广播电台的天线可以看成是开放电路，如图是无线电波发射的示意图，下列说法正确的是（）A．开关闭合瞬间，电路中的电流最大 B．无线电波是一种电磁波，可以在真空中传播 C．当线圈L中电流变为零时，磁场能开始转化为电场能 D．由于线圈L和L′互感作用，线圈L′上产生感应电动势【考点】电磁波的发射和接收．【专题】定性思想；归纳法；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】BD【分析】无线电波是一种电磁波，电磁波可以在真空中传播；在无线电波发射过程中，当开关闭合瞬间，电路中的电流逐渐增大，不是最大；当线圈L中电流变为零时，磁场能完全转化为电场能；线圈L和L'通过互感作用，会使线圈L'上产生感应电动势。【解答】解：A.开关闭合瞬间，电流从零开始增大，不是最大，故A错误；B.无线电波是电磁波，可以在真空中传播，故B正确；C.当线圈L中电流变为零时，磁场能已经完全转化为电场能，不是开始转化，故C错误；D.由于线圈L和L'互感作用，线圈L'上会产生感应电动势，故D正确。故选：BD。【点评】掌握电磁振荡的基本过程是解题的基础，知道电磁波能够在真空中传播。（多选）13．（2024春•杭州期末）下列说法正确的是（）A．肥皂泡出现彩色条纹是光的干涉现象 B．单摆做简谐运动时，振幅越大周期越大 C．回旋加速器可以将粒子加速到光速 D．要有效地发射电磁波需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡【考点】电磁波的发射和接收；薄膜干涉现象；单摆及单摆的条件；回旋加速器．【专题】定性思想；归纳法；光的干涉专题；电磁场理论和电磁波；理解能力．【答案】AD【分析】肥皂泡出现彩色条纹是光的干涉现象；根据单摆的周期公式分析；根据相对论效应分析；根据发射电磁波的条件分析。【解答】解：A、肥皂泡在阳光下的色彩是薄膜干涉形成的，故A正确；B、由单摆周期公式T=2πLgC、回旋加速器可以将粒子加速到光速在理论上是可能的，根据相对论效应可知速度越大，粒子的质量就越大，如果加速到光速时粒子的质量将无穷大，所以要加速到光速在现实中不可能，故C错误；D.振荡电路发射电磁波的条件是：有足够高的振荡频率与开放电路，所以要有效地发射电磁波需要用振荡器产生很高频率的电磁振荡，故D正确。故选：AD。【点评】题目中涉及到的知识点比较多，需要理解的并不多，但需要熟练记忆，在平时的学习中需要多加记忆。（多选）14．（2024春•荔湾区校级期中）关于无线电波的发射和接收，下列说法错误的是（）A．无线电波的接收中，使接收电路产生电谐振的过程叫作调制 B．手机的无线充电是利用了互感的原理 C．LC振荡电路在放电过程中电场能减小，磁场能增大 D．线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大【考点】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；推理论证能力．【答案】AD【分析】根据调制和调谐的定义分析判断；无线充电技术利用的是电磁感应中的互感原理；根据能量守恒定律结合电磁振荡过程分析；自感电动势与线圈的自感系数以及电流的变化率有关。【解答】解：A．在电磁波的发射过程，必须对信号进行调制，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，故A错误；B．无线充电技术利用的是电磁感应中的互感原理，故B正确；C．在LC振荡电路放电过程中电流增大，磁场能增大，根据能量守恒定律可知，电场能减小，故C正确；D．自感电动势与线圈的自感系数以及电流的变化率有关，线圈的自感系数越大，自感电动势不一定越大，故D错误。本题选错误的，故选：AD。【点评】本题考查了调制、调谐、互感、自感、电磁振荡等知识，知道在LC振荡电路中充放电过程电能和磁场能的转化。（多选）15．（2022秋•建平县校级期末）2022年7月1日，庆祝香港回归祖国25周年大会隆重举行，世界各地观众都能收看到大会实况，是因为电视信号可通过卫星覆盖全球，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频率、能量有关，频率越高、能量越大，传播速度越大 B．当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失 C．电磁波不能在真空中传播，且只能传递声音信号，不能传递图像信号 D．香港电视台与南京电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同【考点】电磁波的发射和接收；电磁波的波长、频率和波速的关系；电磁波谱．【专题】定性思想；交流电专题；理解能力．【答案】BD【分析】电磁波在真空中的传播速度与频率、能量无关。电磁波是一种传递能量的形式，电磁振荡停止后，电磁波不会立即消失。电磁波能在真空中传播。【解答】解：AD、电磁波在真空中的传播速度等于真空中光速c，与频率、能量无关，可知香港电视台与南京电视台发射的电磁波的频率不同，但传播速度相同，故A错误，D正确。B、当电磁波源消失后就不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波还会继续传播，不会立即消失，故B正确；C、电磁波能在真空中传播，既能传递声音信号，又能传递图像信号，故C错误。故选：BD。【点评】本题的关键是明确电磁波的产生原理、特点、作用，要知道电磁波在真空中的传播速度等于真空中光速c，与频率、能量无关。

考点卡片1．单摆及单摆的条件【知识点的认识】1．定义：如图所示，在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸长和质量都不计，球的直径比摆线短得多，这样的装置叫做单摆。2．视为简谐运动的条件：摆角小于5°。【命题方向】在如图所示的装置中，可视为单摆的是（）分析：单摆是由质量可以忽略的不可伸长的细绳，体积小而密度大的小球组成，单摆上端要固定，单摆摆动过程摆长不能发生变化。解答：可视为单摆的装置，要求要用没有弹性的细线，摆动过程中摆线的长度不能发生变化，A、摆线用细线，摆动过程中长度不发生变化，是可以视为单摆的，故A正确B、摆线用的是细橡皮筋，摆动过程中长度会发生变化，不能视为单摆，故B错误C、摆线用的是粗麻绳，粗麻绳的质量不能忽略，单摆的重心不在摆球的球心上，不能视为单摆，故C错误D、由于细线跨在了一个轮子上，小球在摆动过程中，摆长会发生变化，不能视为单摆，故D错误故选：A。点评：本题考查了单摆的构成，掌握基础知识是解题的前提，根据题意应用基础知识即可解题；平时要注意基础知识的学习与积累。【解题思路点拨】1.对单摆的装置要求（1）对摆线：一是要求无弹性；二是要求轻质细线，其质量相对小球可忽略不计；三是其长度远大于小球的半径。（2）对小球：一是要求质量大；二是体积小，即小球要求是密度大的实心球。2.单摆做简谐运动的条件：（1）最大摆角很小；（2）空气阻力可以忽略不计。3.弹簧振子与单摆弹簧振子（水平）单摆模型示意图条件忽略弹簧质量、无摩擦等阻力细线不可伸长、质量忽略、无空气等阻力、摆角很小平衡位置弹簧处于原长处最低点回复力弹簧的弹力提供摆球重力沿与摆线垂直（即切向）方向的分力周期公式T＝2πmkT＝2πl能量转化弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒重力势能与动能的相互转化，机械能守恒2．波发生稳定干涉的条件【知识点的认识】波的干涉：（1）产生稳定干涉的条件：频率相同的两列同性质的波相遇．（2）现象：两列波相遇时，某些区域振动总是加强，某些区域振动总是减弱，且加强区和减弱区互相间隔．（3）对两个完全相同的波源产生的干涉来说，凡到两波源的路程差为一个波长整数倍时，振动加强；凡到两波源的路程差为半个波长的奇数倍时，振动减弱．【命题方向】两列水波发生干涉，在某时刻，M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，P点的位移为零，Q点是波谷与波峰相遇处，则（）A.M、N两点振动一定最强，P、Q两点振动一定最弱B.M点振动最强，N、Q振动最弱，P点可能最强也可能最弱C.M、N点振动最强，Q振动最弱，P点可能最强也可能最弱D.四个点都可能是振动加强点分析：两列波相遇时振动情况相同时振动加强，振动情况相反时振动减弱．两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱．解答：A、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故A错误；B、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故B错误；C、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故C正确；D、M点是波峰与波峰相遇处，N点是波谷与波谷相遇处，Q点是波谷与波峰相遇处，P点的位移为零，可能是波谷与波峰相遇，也可能是平衡位置。所以M、N两点振动一定最强，Q点振动一定最弱，但P点不一定，故D错误；故选：C。点评：波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰．例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零【解题方法点拨】一、波的干涉与波的衍射的比较定义现象可观察到明显现象的条件相同点波的衍射波可以绕过障碍物继续传播的现象波能偏离直线而传到直线传播以外的空间缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长干涉和衍射是波特有的现象波的干涉频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱的现象振动强弱区域相间分布，加强区减弱区位置不变两列波的频率相同特别提示1．波的干涉和衍射现象都是波特有的现象，可以帮助我们区别波动和其他运动形式．2．任何波都能发生衍射现象，区别在于现象是否明显．3．只有符合干涉条件的两列波相遇时才能产生干涉现象．二、波的干涉中振动加强点和减弱点的判断某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差△r．（1）当两波源振动步调一致时若△r＝nλ（n＝0，1，2，…），则振动加强；若△r＝（2n+1）（n＝0，1，2，…），则振动减弱．（2）当两波源振动步调相反时若△r＝（2n+1）（n＝0，1，2，…），则振动加强；若△r＝nλ（n＝0，1，2，…），则振动减弱．2．波的衍射现象是指波能绕过障碍物继续传播的现象，产生明显衍射现象的条件是缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长．3．回旋加速器【知识点的认识】1.回旋加速器示意图如下：2.回旋加速器的原理：用磁场控制轨道、用电场进行加速。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差U，盒内部空间由于静电平衡无电场，电压U在两盒之间的缝隙处产生加速电场。盒中心A处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，磁场使粒子做匀速圆周运动，从而使粒子在缝隙处被加速后再回到缝隙处再被加速。两盒间的交变电势差一次一次地改变正负，保证粒子每次都能被加速。【命题方向】回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图为回旋加速器的示意图。D1、D2是两个中空的铝制半圆形金属扁盒，在两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D形盒接在高频交流电源上。在D1盒中心A处有粒子源，产生的带正电粒子在两盒之间被电场加速后进入D2盒中。两个D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，经过半个圆周后，再次到达两盒间的狭缝，控制交流电源电压的周期，保证带电粒子经过狭缝时再次被加速。如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过狭缝，一次一次地被加速，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D形盒的边缘，沿切线方向以最大速度被导出。已知带电粒子的电荷量为q，质量为m，加速时狭缝间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝之间的距离为d。设从粒子源产生的带电粒子的初速度为零，不计粒子受到的重力，求：（1）带电粒子能被加速的最大动能Ek；（2）带电粒子在D2盒中第n个半圆的半径；（3）若带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为I，求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率P。分析：（1）根据qvB＝mv2R知，当R最大时，速度最大，求出最大速度，根据EK=1（2）粒子被加速一次所获得的能量为qU，求出第n次加速后的动能EKn=12mvn2（3）根据电流的定义式I=Qt和Q＝Nq以及P解答：（1）粒子在D形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能。设此时的速度为v，有：qvB＝mv2R可得粒子的最大动能Ek=12mv（2）粒子被加速一次所获得的能量为qU，粒子在D2盒中被第2n﹣1次加速后的动能为EKn=12mvn2=q因此第n个半圆的半径Rn=1（3）带电粒子质量为m，电荷量为q，带电粒子离开加速器时速度大小为v，由牛顿第二定律知：qvB＝mv2R带电粒子运动的回旋周期为：T=2由回旋加速器工作原理可知，交变电源的频率与带电粒子回旋频率相同，由周期T与频率f的关系可得：f=1设在t时间内离开加速器的带电粒子数为N，则带电粒子束从回旋加速器输出时的平均功率P＝N12输出时带电粒子束的等效电流为：I=Nqt由上述各式得P=答：（1）带电粒子能被加速的最大动能q2（2）带电粒子在D2盒中第n个半圆的半径1Bq（3）若带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为I，求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率B2点评：解决本题的关键知道回旋加速器利用磁场偏转和电场加速实现加速粒子，粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相等，注意第3问题，建立正确的物理模型是解题的关键。【解题思路点拨】明确回旋加速器的构造和工作原理。它是由加速电场和偏转磁场对接而成，在电场中加速后进入磁场，进而在磁场中作半圆运动，在加速电场中用动能定理qU=12mv2-12mv04．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。5．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。6．电磁波的发现【知识点的认识】1.赫兹的实验（1）赫兹的实验装置（2）试验现象当感应圈的两个金属球间有火花跳过时，导线环上的两个小球间也跳过火花.（3）现象分析：当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场．这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播．当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花.（4）实验结论：赫兹证实了电磁波的存在.2.在以后的一系列实验中，赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。他还测得电磁波在真空中的速度等于光速c，证明了电磁波与光的统一性。这样，赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。人们从赫兹的实验结果中认识到物质存在两种形式，一种是由原子和分子构成的实物，另一种则是以电磁场为代表的场。【命题方向】下列有关电磁波的说法正确的是（）A、伽利略预言了电磁波的存在B、牛顿首先证实了电磁波的存在C、手机利用电磁波传送信号D、电磁波在任何介质中的传播速度均相同分析：电磁波是麦克斯韦预言，而赫兹证实了电磁波，电磁波是由变化电磁场产生的，电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线．它们的波长越来越短，频率越来越高．解答：A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，故A错误B、赫兹证实了电磁波，故B错误C、C、电磁波可能加载电信号来传播。因此手机利用电磁波来传送信号，故C正确；D、电磁波虽然传播不需要介质，但只有真空中，或空气传播速度才相同。故D错误；故选：C。点评：物理学史也是高考考查的内容之一，对于物理学上，著名的物理学家、经典实验、重要学说要记牢．【解题思路点拨】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了这一点。7．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．【命题方向】常考题型：下列说法中，正确的是（）A．电磁波不能在真空中传播B．无线电通信是利用电磁波传输信号的C．电磁波在真空中的传播速度与频率无关D．无线电广播与无线电视传播信号的原理毫无相似之处【分析】电磁波的传播不需要介质，无线电广播与无线电视传播信号的原理相似．解：A、电磁波的传播不需要介质，在真空中可以传播．故A错误．B、无线电通信是利用电磁波传输信号．故B正确．C、电磁波在真空中的传播速度相同，与频率无关．故C正确．D、无线电广播与无线电视传播信号的原理相似．故D错误．故选BC．【点评】解决本题的关键知道电磁波的特点，以及电磁波的应用．【解题思路点拨】1.需要传送的电信号必须经过调制才能向外发射，常用的调制方式有调频和调幅两种。2.电磁波的调制调制在电磁波发射技术中，使载波随各种信号面改变的技术调幅（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）使高频电磁波的颓率随信号的强弱而变的调制技术3.无线电波的接收方法（1）利用调谐电路产生电谐振，使接收电路的感应电流最强。（2）通过解调把接收电路中的有用信号分离出来。2．调谐和解调的区别调谐就是一个选台的过程，即选携带有用信号的高频振荡电流，在接收电路中产生最强的感应电流的过程；解调是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程。8．电磁波的波长、频率和波速的关系【知识点的认识】电磁波（1）形成：电磁场由近及远地传播形成电磁波．（2）特点①电磁波是横波，在空间传播不需要介质．②真空中电磁波的速度为3.0×108m/s．③电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积，即v＝λf．④不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小．【命题方向】有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是（）A．频率越大，传播速度越大B．频率不同，传播速度相同C．频率越大，其波长越大D．频率不同，传播速度也不同【分析】电磁波是由于电流的迅速变化而产生的，对于不同频率的电磁波，在真空中的波速与光速相同，且在真空中最快，由公式v＝λf可知，波长与频率成反比，即频率大的电磁波的波长短．解：电磁波在真空中传播速度是c＝3×108m/s确定不变的，由于c＝fλ，因此波长短的频率高、波长长的频率低．故选：B．【点评】本题考查了电磁波的传播及波速、波长与频率之间的关系，属于基础知识的考查，要记住电磁波的波速一定，电磁波的波长和频率互成反比例关系．【解题思路点拨】1.电磁波的波长、频率与波速之间的关系为：v＝λf，2.电磁波的波长、周期与波速之间