2027届新高考物理热点精准复习 电磁振荡与电磁波+相对论

2027届新高考物理热点精准复习电磁振荡与电磁波相对论索引考点1考点2课时跟踪练考点3课程标准

1.了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程及电磁振荡过程中能量的转化情况。2.掌握电磁振荡的周期公式和频率公式。3.理解麦克斯韦电磁场理论,了解电磁波的产生、发射、传播和接收过程。4.了解狭义相对论的两个基本假设以及相对论质能关系。01考点1电磁振荡过程分析1.振荡电路:产生大小和方向都做_______迅速变化的电流(即__________)的电路。由电感线圈L和电容C组成的最简单的振荡电路,称为LC振荡电路。2.电磁振荡:在LC

振荡电路中,电容器不断地充电和放电,就会使电容器极板上的电荷量q、电路中的_______、电容器内的电场强度E、线圈内的____________发生周期性的变化,这种现象就是电磁振荡。周期性振荡电流电流i磁感应强度B3.电磁振荡中的能量变化(1)放电过程中电容器储存的_______能逐渐转化为线圈的_______能。(2)充电过程中线圈中的_______能逐渐转化为电容器的______能。(3)在电磁振荡过程中,电场能和磁场能会发生__________的转化。电场磁场磁场电场周期性4.电磁振荡的周期和频率(1)周期T=__________。(2)频率f=__________。

1.各物理量变化情况(电容器电荷量最大时开始计时)时刻(时间)工作过程放电过程充电过程放电过程充电过程电荷量q变小变大变小变大电压u变小变大变小变大电场强度E变小变大变小变大时刻(时间)电流i变大变小变大变小磁感应强度B变大变小变大变小能量转化E电→E磁E磁→E电E电→E磁E磁→E电2.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像3.LC振荡电路充、放电过程的判断方法根据电流流向判断当电流流向带正电的极板时,电容器的电荷量增加,磁场能向电场能转化,处于充电过程;反之,当电流流出带正电的极板时,电荷量减少,电场能向磁场能转化,处于放电过程根据物理量的变化趋势判断当电容器的带电荷量q(电压U、电场强度E)增大或电流i(磁感应强度B)减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程根据能量判断电场能增加时充电,磁场能增加时放电1.在LC振荡电路中,电容器放电完毕时,回路中电流最小。()2.在LC振荡电路中,回路中的电流最大时回路中的磁场能最大。()3.电磁振荡的固有周期与电流的变化快慢有关。()√××

如图所示，表示LC振荡电路某时刻的情况,以下说法正确的是(

)A.电容器正在充电B.电感线圈中的磁场能正在减小C.电感线圈中的电流正在减小D.此时自感电动势正在阻碍电流的增加[解析]

根据磁感线的方向可以判断电流方向是逆时针,再根据电容器极板上带电的性质可以判断电容器在放电,A错误;电容器在放电,所以电流在增加,磁场能在增加,自感电动势正在阻碍电流的增加,B、C错误,D正确。(2025·浙江6月卷)如图所示的LC振荡电路,能减小其电磁振荡周期的措施是(

)

02考点2电磁波的特点及应用1.麦克斯韦电磁场理论2.电磁波(1)电磁场在空间由近及远地向周围传播,形成__________。(2)电磁波的传播__________

(填“需要”或“不需要”)介质。在真空中不同频率的电磁波传播速度相同,都等于_______________。在同一介质中不同频率的电磁波传播速度是______的,频率越高,波速______。

(3)v=____,f是电磁波的频率。电磁波不需要光速3×108m/s不同越小λf3.无线电波的发射(1)发射条件:______电路和__________信号,所以要对传输信号进行调制。(2)调制方式①调幅:使高频电磁波的_______随信号的强弱而改变。②调频:使高频电磁波的_______随信号的强弱而改变。开放高频振荡振幅频率4.无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟收到的无线电波的频率______时,接收电路中产生的振荡电流最强,这就是电谐振现象。(2)使接收电路产生_________的过程叫作调谐,能够调谐的接收电路叫作______电路。(3)从经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程,叫作______。检波是________的逆过程,也叫作________。相同电谐振调谐检波调制解调5.(1)电磁波谱:按照电磁波的__________大小或__________高低的顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱。按波长由长到短排列的电磁波谱为:无线电波、红外线、__________、紫外线、X射线、__________。波长频率可见光γ射线(2)电磁波谱分类及应用电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性应用递变规律无线电波<3×1011>10-3波动性强,易发生衍射无线电技术波长越长,越容易产生干涉、衍射现象,波长越短,穿透能力越强。不同频率的电磁波在同一种介质中传播时,频率越高,折射率越大,速度越小红外线1011~101510-7~10-3热效应红外遥感可见光101510-7引起视觉照明、摄影紫外线1015~101610-8~10-7化学效应、荧光效应、灭菌消毒医用消毒、防伪X射线1016~101910-11~10-8穿透本领强检查、医用透视γ射线>1019<10-11穿透本领最强工业探伤、医用治疗6.各种电磁波产生机理无线电波振荡电路中电子周期性运动产生红外线、可见光和紫外线原子的外层电子受激发后产生X射线原子的内层电子受激发后产生γ射线原子核受激发后产生1.振荡电路的频率越高,发射电磁波的本领越大。()

2.要将传递的声音信号向远距离发射,必须以高频电磁波作为载波。()3.振荡电路的电场和磁场必须集中到尽可能小的空间,这样才能有效地把能量辐射出去。()4.只有接收电路发生电谐振时,接收电路中才有振荡电流。()5.解调是调制的逆过程。()√×√×√(多选)(2026·山东济宁模拟)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、磁感应强度垂直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[解析]

电磁波在真空中的传播速度均为光速,与电磁波的频率无关,故A正确;周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波,故B正确;电磁波为横波,它在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直,故C正确;电磁波可以在介质中传播,所以可以通过电缆、光缆进行有线传播,也可以不需要介质进行传播,即无线传播,故D错误。

随着通信技术的更新换代,无线通信使用的电磁波频率更高,频率资源更丰富,在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力,“4G改变生活,5G改变社会”。与4G相比,5G使用的电磁波(

)A.光子能量更大

B.衍射更明显C.传播速度更大 D.波长更长

03考点3相对论及简单应用1.惯性系:如果牛顿运动定律在某个参考系中成立,这个参考系叫作__________。相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是__________。2.光速的大小与选取的参考系无关,因为光速是从麦克斯韦方程组中推导出来的,无任何前提条件。惯性系惯性系3.相对论中五个公式名称公式理解时间间隔的相对性(时钟变慢)Δt=___________与运动物体相对静止的观察者经历时间为Δτ,地面上的观察者看到运动物体经历时间为Δt长度的相对性(长度缩短)l=____________沿长度方向运动的物体,观察到其长度为l

名称公式理解相对论质量(质量变大)运动时的质量为m,静止时的质量为m0相对论速度变换公式质能方程E=mc2ΔE=Δmc2Δm为质量亏损(多选)在狭义相对论中,下列说法正确的有(

)A.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速B.质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态有关C.时间间隔的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关D.在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,在其他一切惯性系中也是同时发生的[解析]

根据狭义相对论可知,光速是速度的极限值,而且是不变的,故A正确;根据狭义相对论可知,长度、质量、时间间隔都与运动状态有关,且都给出了具体的计算公式,故B正确,C错误;同时是相对的,故D错误。

假设一接近光速运行的高速列车在轨道上运行,列车上的窗户高为h,宽为d,高速列车轨道旁边有一广告牌,广告牌高为H,宽为L。在高速列车上有一观察者甲,另一观察者乙站在高速列车轨道旁边,有关两位观察者的判断,下列说法正