第34讲　电磁振荡　电磁波　传感器

第34讲电磁振荡电磁波传感器目标要求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.了解传感器的分类及工作原理，会处理简单的传感器问题。目录CONTENTS立足“四层”·夯基础着眼“四翼”·探考点课时跟踪训练立足“四层”·夯基础cccccccccc双基落实1.

易错判断（1）LC振荡电路中，回路中的电流最大时回路中的磁场能最大。

（

√

）（2）电磁振荡的固有周期与电流的变化快慢有关。

（

×

）（3）只有接收电路发生电谐振时，接收电路中才有振荡电流。

（

×

）（4）电磁波在真空中和介质中的传播速度相同。

（

×

）（5）传感器一般是把非电学量转化成电学量。

（

√

）√×××√2.

〔人教版选择性必修第二册P88“复习与提高”A组T3改编〕如图甲所

示为某一LC振荡电路，图乙i-t图像为LC振荡电路的电流随时间变化的关系图像。在t＝0时刻，回路中电容器的M板带正电，下列说法中正确的是

（

）A.

O～a阶段，电容器正在充电，电场能正在向磁场能转化B.

a～b阶段，电容器正在放电，磁场能正在向电场能转化C.

b～c阶段，电容器正在放电，回路中电流沿顺时针方向D.

c～d阶段，电容器正在充电，回路中电流沿逆时针方向√解析：

O～a阶段，电容器正在放电，电流不断增加，电场能正在向磁

场能转化，选项A错误；a～b阶段，电容器正在充电，电流逐渐减小，磁

场能正在向电场能转化，选项B错误；b～c阶段，电容器正在放电，回路

中电流沿顺时针方向，选项C正确；c～d阶段，电容器正在充电，回路中

电流沿顺时针方向，选项D错误。着眼“四翼”·探考点考点一电磁振荡

1.

（2025·江苏高考5题）如图所示，将开关S由a拨到b，使电容器C与线圈L构成回路。以电容器C开始放电取作0时刻，能正确反映电路中电流i随时间t变化关系的图像是（

）√解析：

将开关由a拨到b时，电容器和线圈组成振荡电路，产生周期性

变化的振荡电流。同时电路向外辐射电磁波，电路中的能量在耗散，振荡

电流的振幅越来越小，所以A正确。2.

★（2026·江苏泰州阶段练习）如图甲所示，在超声波悬浮仪中，由LC

振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超

声波最终实现小水珠的悬浮。电磁波发射端电路中的LC电磁振荡电路如图

乙所示，下列说法正确的是（

）A.

线圈中的电流正在减小B.

磁场能正向电场能转化C.

线圈产生的自感电动势正在减小D.

增加线圈匝数，可以提高电磁波的发射频率√

3.

为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如图所示装置。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率，进而再获知电容C的值（L值已知），从而测量储液罐内的液面高度。下列分析判断正确的是（

）A.

该装置适用于测量任意种类液体的液面高度B.

该装置测得的振荡频率与所用电源的电动势大小无关C.

当装置使用过久，电源电动势减小时，测量的液面高度比真实值偏小D.

当储液罐内的液面高度降低时，所测到的LC回路中电流的振荡频率变小√

1.

振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像2.

LC振荡电路中电容器充、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；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，磁场能增加时放电考点二

电磁波电磁波谱

1.

某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示，能产生电磁波的是

（

）√解析：

由麦克斯韦电磁场理论知，当空间出现恒定的电场时，由于它

不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场时，会激发出磁

场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；周期

性变化的电场，会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电

场……如此交替地产生周期性变化的磁场和电场，便会形成电磁波，故D

正确。2.

以下关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（

）A.

电场和磁场总是同时存在的，统称为电磁场B.

电磁波是机械波，传播需要介质C.

电磁波的传播速度是3×108

m/sD.

电磁波是一种物质，可在真空中传播解析：

变化的电场与变化的磁场相互联系，它们统称为电磁场，选项A

错误；电磁波不是机械波，传播不需要介质，选项B错误；电磁波在真空

中的传播速度是3×108

m/s，选项C错误；电磁波是一种物质，可在真空中

传播，选项D正确。√3.

★（2026·天津和平期末）安全生活离不开安检，与传统的安检机（如图

1）、安检门或手持金属探测仪相比，人体扫描仪（如图2）能对人体进行

更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见

光还低，辐射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，

人体扫描仪能识别各种金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机

场不会再额外安装检测金属的安检门。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（

）A.

安检机是利用γ射线的穿透作用来工作的B.

金属探测仪是利用静电感应原理来探测金属的C.

人体扫描仪可能是利用电磁波的穿透作用来工作的D.

人体扫描仪可能是利用红外线反射成像来工作的解析：

安检机是利用X射线的穿透作用来工作的，故A错误；金属检测

仪是利用电磁感应原理来探测金属的，故B错误；人体扫描仪利用了一种

毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，可知人体扫描仪的图像可能是

利用了红外线反射成像来工作的，故C错误，D正确。√

1.

电磁波谱分析及应用电磁波谱特性应用无线电波波动性强，易发生衍射无线电技术红外线热效应红外遥感可见光引起视觉照明、摄影紫外线化学效应、荧光效应、灭菌消毒医用消毒、防伪X射线穿透本领强检查、医用透视γ射线穿透本领更强工业探伤、医用治疗2.

对电磁波的两点说明（1）不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，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。（2）同频率的电磁波在不同介质中传播速度不同，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。考点三

传感器

1.

〔多选〕（2026·四川广安期末）如图所示，图甲为热敏电阻的阻值R随

温度t的变化关系曲线，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温

箱温控电路。当线圈中的电流大于或等于某一电流时，继电器的衔铁被吸合。则（

）A.

恒温箱内的加热器接在P、Q之间B.

恒温箱内的加热器接在M、N之间C.

滑动变阻器R'的滑动触头向右移动，恒温箱内保持的温度越高D.

滑动变阻器R'的滑动触头向右移动，恒温箱内保持的温度越低√√

2.

★〔多选〕（2026·海南海口期中）海南某中学新装了一批节能路灯，如

图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制，并且电灯的亮度可自动随

周围环境的亮度而变化。如图乙所示为其内部电路简化图，电源电动势为

E，内阻为r，R为光敏电阻（光强增大时阻值减小）。忽略温度变化对A、

B两灯电阻的影响，傍晚外界光线逐渐变暗时，下列说法正确的是（

）A.A灯变暗，B灯变亮B.

电源的输出功率变大C.

光敏电阻上电流的变化量与其

电压变化量的比值不变D.

电源的效率变大√√

3.

（2026·河北一模）传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算

机键盘就是一种传感器，每个键内部电路如图甲所示。每个键下面都有由

相互平行的活动金属片和固定金属片组成的平行板电容器，两金属片间有

空气间隙。如图乙，在按键的过程中，下列说法正确的是（

）A.

计算机键盘使用的是光传感器B.

电容器的电容和电荷量Q均减小C.

图甲中电流从M流向ND.

电容器极板间的电场强度变大√

1.

传感器的核心元件（1）敏感元件：能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。（2）转换元件：能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。（3）信号调整与转换电路：能把输出的微弱的电信号放大的部分。2.

传感器的分类项目工作原理举例物理传

感器利用物质的物理特性或物理效应制作而

成力传感器、磁传感器、

声传感器等化学传

感器利用电化学反应原理，把无机或有机化

学物质的成分、浓度等转换为电信号离子传感器、气体传感

器等生物传

感器利用生物活性物质的选择性来识别和测

定生物化学物质酶传感器、微生物传感

器、细胞传感器等课时跟踪训练1.

★（2026·广东阶段练习）神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东于2025

年3月21日完成约7小时的出舱活动，并将出舱活动视频通过无线电波传输

回地面控制中心。太空视为真空环境，下列说法正确的是（

）A.

该无线电波不能被人眼看见B.

该无线电波可以用恒定电场进行激发C.

该无线电波可用于杀菌D.

航天员也可以选择用超声波与控制中心通讯1234567891011√解析：

目前卫星与地面间的通信通过无线电波（微波等），该部分处

于红外区，不能被看见，故A项正确；电磁波的激发需要周期性变化的电

场或磁场，故B错误；无线电波波长较长、频率较小，不具有杀菌作用，

故C错误；超声波的传播需要介质，宇宙空间缺乏介质，航天员不可以选

择用超声波与控制中心通讯，故D错误。12345678910112.

图甲为某款金属探测仪，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电

路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而

引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂

鸣器发出声响。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图乙所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（

）A.

此时电容器中的电场能正在减小B.

此时线圈中的自感电动势正在减小C.

此时电路中电流沿顺时针方向且LC振荡电路中电流减小D.

若LC振荡电路中的电感L变小，其振荡频率也变小√1234567891011

12345678910113.

（2025·河北邯郸一模）关于电磁波，下列说法正确的是（

）A.

按动电视遥控器按钮时，遥控器指示灯呈红色，这是“红外线”的作用B.

对于同一介质，红光的折射率大于紫光的折射率C.X射线有很强的穿透本领，可以检查人体内部的器官D.γ射线可以由原子的内层电子产生解析：

红外线是不可见光，A错误；频率越大，折射率越大，故紫光的

折射率大于红光的折射率，B错误；X射线有很强的穿透本领，可以检查人

体内部的器官，C正确；γ射线由原子核内部产生，不是由原子的内层电子

产生，D错误。√12345678910114.

（2026·云南昆明期末）我国研制的055型驱逐舰采用“双波段（X波段

和S波段）”雷达系统，雷达发射的X波段的电磁波频率为8

GHz～12

GHz，S波段的电磁波频率为2

GHz～4

GHz，下列说法正确的是（

）A.

在空气中X波段的传播速度大于S波段的传播速度B.X波段能量子的能量比S波段能量子的能量大C.S波段和X波段的频率都比紫外线的大D.

在空气中S波段的波长比X波段的短√1234567891011解析：

X波段和S波段均为电磁波，它们在空气中的传播速度相同，故

A错误；根据ε＝hν可知，电磁波的能量与其频率成正比，X波段能量子的

能量大于S波段能量子的能量，故B正确；根据电磁波谱可知S波段和X波

段的频率都比紫外线的小，故C错误；根据c＝fλ，S波段的频率较小，可知

在空气中S波段的波长比X波段的更长，故D错误。12345678910115.

（2026·甘肃兰州模拟）如图甲所示为LC振荡电路，从t＝0时刻开始计时，回路中的电流随时间的变化规律如图乙所示，已知LC振荡电路的周期为T。下列说法正确的是（

）A.

若两极板之间的距离增大，LC振荡电路的频率减小B.

若减小线圈的匝数，LC振荡电路的频率减小√1234567891011

12345678910116.

（2025·江苏宿迁一模）门窗防盗报警装置的电路图如图所示，闭合开

关S1，磁铁M靠近干簧管SA，继电器线圈K通电，开关S2自动与a接通，

LED二极管发光；继电器线圈K断电时，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。

若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，则（

）A.

二极管不发光，蜂鸣器报警B.

二极管不发光，蜂鸣器不报警C.

二极管发光，蜂鸣器报警D.

二极管发光，蜂鸣器不报警√1234567891011解析：

若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，继电器线圈K断电，S2自动

与a断开，二极管断电熄灭，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。A正确，B、

C、D错误。12345678910117.

〔多选〕（2026·河南驻马店期中）关于甲、乙、丙、丁四幅图中的仪

器所涉及的物理学原理，下列说法正确的是（

）1234567891011A.

图甲中霍尔元件左右移动时，产生霍尔电压的原理是电磁感应B.

图乙中物体向左移，则电容器的电容变大C.

图丙中火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射D.

图丁中红外线体温计利用了物体温度越高，辐射越强的特点√√√1234567891011

1234567891011

8.

（2026·辽宁丹东期末）利用热敏电阻来检验油面位置的低油位报警装

置结构简图如下，热敏电阻通以一定的电流，热敏电阻会发热，自身阻值

将减小。当热敏电阻完全没入汽油液面中时，周围汽油会带走热敏电阻发出的热量，使温度基本不变，灯泡不发光（甲图）；汽油过少时，灯泡发光（乙图）。则下列说法正确的是（

）A.

当油箱油量低于警戒值，热敏电阻阻值变大B.

当油箱油量低于警戒值，通过报警指示灯的电流变大C.

仅将热敏电阻下移，报警指示灯将会提前预警D.

仅将电源电动势变大，报警指示灯将会延迟预警√1234567891011解析：

当油箱油量低于警戒值，油吸收热敏电阻的热量减小，热敏电

阻温度升高，阻值减小，通过报警指示灯的电流变大，故A错误，B正确；

仅将热敏电阻下移，油吸收热敏电阻的热量增多，热敏电阻温度降低，阻

值增大，通过报警指示灯的电流变小，报警指示灯将会延迟预警，故C错

误；仅将电源电动势变大，通过报警指示灯的电流变大，报警指示灯将会

提前预警，故D错误。12345678910119.

★〔多选〕（2026·广东汕头一模）如图所示，智能停车位下埋有LC振

荡电路组成的信号发射端。当车辆靠近时，相当于在线圈中插入铁芯，使

线圈自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率变化，接收电路电流随之变化，实现智能计时。下列说法正确的是（

）A.

当车辆靠近停车位时，LC振荡电路中的振荡电流频率变小B.

当车辆离开停车位时，LC振荡电路中的振荡电流频率变小C.

当电容器C进行充电时，LC振荡电路中的振荡电流逐渐增大D.