2021-2023北京高三高三一模物理匯編：電磁振蕩

第1頁/共1頁2021-2023北京高三高三一模物理匯編電磁振蕩一、單選題1．（2023·北京·房山·高三一模）為了測量儲液罐中不導(dǎo)電液體的液面高度，設(shè)計(jì)裝置如圖所示。將與儲液罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容C置于儲液罐中，電容C可通過開關(guān)S與線圈L或電源相連。當(dāng)開關(guān)從a撥到b時，由線圈L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流，振蕩電流的頻率，通過測量振蕩頻率可知儲液罐內(nèi)的液面高度。則下列說法正確的是（）A．當(dāng)儲液罐內(nèi)的液面高度升高時，電容不變B．當(dāng)儲液罐內(nèi)的液面高度升高時，LC回路中振蕩電流的頻率變小C．開關(guān)撥到b之后，振蕩電流的振幅和頻率始終保持不變D．當(dāng)開關(guān)從a撥到b瞬間，電容器兩極板的電荷量最大，流過線圈L中的電流最大2．（2022·北京·東城·高三一模）某種除顫器的簡化電路，由低壓直流電源經(jīng)過電壓變換器變成高壓電，然后整流成幾千伏的直流高壓電，對電容器充電，如圖甲所示。除顫時，經(jīng)過電感等元件將脈沖電流（如圖乙所示）作用于心臟，實(shí)施電擊治療，使心臟恢復(fù)竇性心律。某次除顫過程中將電容為的電容器充電至，電容器在時間內(nèi)放電至兩極板間的電壓為0。其他條件不變時，下列說法正確的是（）A．線圈的自感系數(shù)L越大，放電脈沖電流的峰值越小B．線圈的自感系數(shù)L越小，放電脈沖電流的放電時間越長C．電容器的電容C越小，電容器的放電時間越長D．在該次除顫過程中，流經(jīng)人體的電荷量約為二、解答題3．（2022·北京·朝陽·高三一模）類比是研究問題的常用方法。（1）情境1：如圖1所示，彈簧振子的平衡位置為O點(diǎn)，在B、C兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動，小球相對平衡位置的位移x隨時間t的變化規(guī)律可用方程描述，其中xm為小球相對平衡位置O時的最大位移，m為小球的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)。請?jiān)趫D2中畫出彈簧的彈力F隨位移x變化的示意圖，并借助F-x圖像證明彈簧的彈性勢能。（2）情境2：如圖3所示，把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開關(guān)連成電路。先把開關(guān)置于電源一側(cè)，為電容器充電，稍后再把開關(guān)置于線圈一側(cè)，組成LC振蕩電路，同時發(fā)現(xiàn)電容器極板上電荷量q隨時間t的變化規(guī)律與情境1中小球位移x隨時間t的變化規(guī)律類似。已知電源的電動勢為E，電容器的電容為C，線圈的自感系數(shù)為L。a、類比情境1，證明電容器的電場能；b、類比情境1和情境2，完成下表。情境1情境2小球的位移線圈的磁場能（i為線圈中電流的瞬時值）

參考答案1．B【詳解】A．當(dāng)儲液罐內(nèi)的液面高度升高時，根據(jù)電容的決定式得，電容變大，A錯誤；B．當(dāng)儲液罐內(nèi)的液面高度升高時，電容變大，根據(jù)振蕩電流的頻率可知，LC回路中振蕩電流的頻率變小，B正確；C．開關(guān)撥到b之后，振蕩電流的振幅會越來越小，隨著儲液罐內(nèi)的液面高度的變化，頻率會發(fā)生變化，C錯誤；D．當(dāng)開關(guān)從a撥到b瞬間，電容器兩極板的電荷量最大，流過線圈L中的電流最小，D錯誤。故選B。2．A【詳解】A．線圈的自感系數(shù)L越大，阻礙電流的感抗越大，則放電電流越小，放電脈沖電流的峰值也越小，故A正確；BC．振蕩電路的振蕩的振蕩周期為電容器在時間內(nèi)放電至兩極板間的電壓為0，即則線圈的自感系數(shù)L越大，放電脈沖電流的放電時間越長；電容器的電容C越大，放電脈沖電流的放電時間越長，故BC錯誤；D．電容為的電容器充電至，則電容器儲存的電量為故在該次除顫過程中，流經(jīng)人體的電荷量約為，故D錯誤；故選A。3．（1），證明過程見解析；（2）a、證明過程見解析；b、情境1情境2電容器的電荷量小球的動能（v為小球的瞬時速度）【詳解】（1）彈力取向右為正，由可得，彈簧彈力F隨位移x變化的示意圖如圖甲所示。F-x圖中，圖線與x軸圍成的面積等于彈力做的功。則小球從位移為x處回到平衡位置的過程中，彈簧彈力做功設(shè)小球的位移為x時，彈簧的彈性勢能為Ep，根據(jù)功能關(guān)系有所以（2）a.根據(jù)電容器的定義式可作出電容器電壓U隨電荷量q變化的關(guān)系圖線，如圖乙所示圖線與q軸圍成的面積等于