《2019高中物理 第十五章 綜合測評(四)電磁波 相對論簡介(含解析)新人教版選修3-4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高中物理 第十五章 綜合測評(四)電磁波 相對論簡介(含解析)新人教版選修3-4(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、電磁波 相對論簡介(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本大題共10小題,每小題4分,共40分)1關(guān)于電磁波,下列說法中錯誤的是()A電磁波是橫波B電磁波的傳播需要介質(zhì)C電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象D電磁波中電場和磁場的方向處處相互垂直【解析】電磁場由近及遠傳播形成電磁波,電磁波在傳播過程中,電場、磁場以及傳播方向三者相互垂直,電磁波是一種波,它具有波的一切特征,它能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象,電磁波在真空中的速度最大,它的傳播不需要介質(zhì)故A、C、D正確,B錯誤【答案】B2(2015亳州高二檢測)在LC振蕩電路中,電容器極板上的電荷量從最大值變化到零所需的最短時間是()A.B.C D
2、2【解析】LC振蕩電路的周期T2,其電容器極板上的電荷量從最大值變化到零所需的最短時間t,所以t,選項B正確【答案】B3關(guān)于機械波和電磁波的比較,下列說法中正確的是()A它們都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象B它們在本質(zhì)上是相同的,只是頻率不同C它們可能是橫波,也可能是縱波D機械波的傳播速度只取決于介質(zhì),跟頻率無關(guān);而電磁波的傳播速度與介質(zhì)無關(guān),只與頻率有關(guān)【解析】機械波和電磁波都具有波的共同特征,但它們也有著本質(zhì)的區(qū)別,它們的產(chǎn)生、傳播的條件都不相同;電磁波是橫波,機械波既有橫波也有縱波,故A正確,B、C錯誤;機械波的傳播速度僅僅取決于介質(zhì)的性質(zhì),與頻率無關(guān),不同頻率的電磁波在真空中的傳播
3、速度相同,在同一種介質(zhì)中傳播速度一般不同,即傳播速度與介質(zhì)及頻率有關(guān),D錯誤【答案】A4我國進行第三次大熊貓普查時,首次使用了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和RS衛(wèi)星紅外遙感技術(shù),詳細調(diào)查了珍稀動物大熊貓的種群、數(shù)量、棲息地周邊情況等,紅外遙感利用了紅外線的()A平行性好B相干性C反射性能好 D波長大,易衍射【解析】紅外線的波長較長,衍射現(xiàn)象明顯,易透過云霧、煙塵,因此被廣泛應(yīng)用于紅外遙感和紅外高空攝影,故只有D選項正確【答案】D5一高速列車通過洞口為圓形的隧道,列車上的司機對隧道的觀察結(jié)果為()A洞口為橢圓形,隧道長度變短B洞口為圓形、隧道長度不變C洞口為橢圓形、隧道長度不變D洞口為圓形、隧道長度變短【解
4、析】在運動方向上由于有“尺縮效應(yīng)”,故隧道長度變短;在垂直運動方向上,沒有“尺縮效應(yīng)”,即洞口為圓形,故選D.【答案】D6.圖1如果你以接近于光速的速度朝某一星體飛行,如圖1所示,你可以根據(jù)下述哪些變化發(fā)覺自己是在運動()A你的身體在變瘦B你的心臟跳動在慢下來C你的高度在變小D你永遠不能由自身的變化知道你的速度【解析】時間變慢、長度縮短等相對論效應(yīng)可由地面上的人測得,而飛船上的人相對自己靜止,永遠測不出這些相對論效應(yīng),故不能由此發(fā)覺自己在運動,D正確【答案】D7在地面上觀測一個物體,由于物體以一定速度運動,發(fā)現(xiàn)該物體質(zhì)量比靜止時的質(zhì)量增加了10%,求在地面上觀測時,此物體相對于靜止時的尺度在運
5、動方向上縮短了()A91% B10%C18% D9.1%【解析】先根據(jù)質(zhì)速方程:m,由題意得:,再由動尺變短公式:ll0,則解得:9.1%.【答案】D8(2014四川高考)電磁波已廣泛運用于很多領(lǐng)域下列關(guān)于電磁波的說法符合實際的是()A電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機C根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度D光在真空中運動的速度在不同慣性系中測得的數(shù)值可能不同【解析】根據(jù)電磁波的特點解題干涉、衍射是波所特有的現(xiàn)象,所以電磁波能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,選項A錯誤;常用的遙控器是通過發(fā)出紅外線來遙控電視機的,選項B錯誤;利用多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠天體相對地球
6、的速度,選項C正確;根據(jù)光速不變原理,在不同的慣性系中,光速是相同的,選項D錯誤【答案】C9(多選)關(guān)于電磁波譜,下列說法中正確的是()A電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波B紅外線、紫外線、可見光是原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的CX射線和射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的D紅外線的顯著作用是熱作用,溫度較低的物體不能輻射紅外線【解析】波長越長的無線電波波動性越顯著,干涉、衍射現(xiàn)象易發(fā)生;紅外線、紫外線、可見光是原子的外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的;從電磁波產(chǎn)生的機理可知射線是原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的;不論物體溫度高低都能輻射紅外線,物體的溫度越高,它輻射的紅外線越強【答案】AB10(多選)在LC回
7、路產(chǎn)生電磁振蕩的過程中,下列說法正確的是()A電容器放電完畢時刻,回路中電場能最小B回路中電流值最大時刻,回路中磁場能最小C電容器極板上的電荷最多時,電場能最大D回路中電流值最小時,電場能最小【解析】電容器放電結(jié)束時,電容器極板間場強為零,電場能最小,A項說法正確;回路中電流最大時,線圈周圍的磁場最強,磁場能最大,B項說法錯誤;電容器極板上的電荷最多時刻,電場最強,電場能最大,C項說法正確;回路中電流最小時刻,磁場能最小,而電場能最大,故D項說法錯誤【答案】AC二、非選擇題(本大題共6小題,共60分)11(8分)如圖2所示是一振蕩電路中的振蕩電流隨時間變化的圖線,由圖線可知,OA時間內(nèi)_能轉(zhuǎn)化
8、成_能;AB時間內(nèi)是電容器_電的過程;時刻C時電容器帶電量為_;時刻D時線圈內(nèi)的磁通量變化率_圖2【答案】電場磁場充零最大12(8分)(2013江蘇高考)如圖3所示,兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行,相對地面的速度均為v(v接近光速c)地面上測得它們相距為L,則A測得兩飛船間的距離_(選填“大于”“等于”或“小于”)L.當B向A發(fā)出一光信號,A測得該信號的速度為_圖3【解析】根據(jù)長度的相對性得LL0所以A測得兩飛船間的距離L0L.根據(jù)狹義相對論的基本假設(shè),光信號的速度為光速c.【答案】大于c(或光速)13(8分)一個以2108 m/s的速度運動的球(半徑為a),靜止的人觀察球會是什么形狀?【解
9、析】與運動方向垂直的方向上的半徑不變化,故半徑仍為a.沿運動方向上的軸半徑縮短,根據(jù)ll0得r0.75a,所以沿運動方向上的半徑變?yōu)?.75a.【答案】球變?yōu)橐粋€三軸半徑長度分別為0.75a、a、a的橢球體14(12分)電磁波在真空中傳播時波長是20 m,進入某一介質(zhì)中傳播時,其傳播速度為1108 m/s,求此電磁波在該介質(zhì)中的波長【解析】電磁波在真空中的傳播速度為c3.0108 m/s,根據(jù)波速、波長與頻率的關(guān)系式c0f,得此電磁波的頻率為f Hz1.5107 Hz,又由vf得電磁波在介質(zhì)中的波長為 m6.67 m.【答案】6.67 m15(12分)飛機失事后,為了分析事故的原因,必須尋找黑
10、匣子,而黑匣子在30天內(nèi)能以37.5 kHz的頻率自動發(fā)出信號,人們就可利用探測儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號來確定黑匣子的位置那么黑匣子發(fā)出的電磁波波長是多少?若接收電路是由LC電路組成的,其中該接收裝置里的電感線圈L4.0 mH,此時產(chǎn)生電諧振的電容多大?【解析】由公式:vf得: m8 000 m,再由公式f得:C F4.5109 F.【答案】8 000 m4.5109 F16(12分)一枚靜止時長30 m的火箭以3 km/s的速度從觀察者的身邊飛過(1)觀察者測得火箭的長度應(yīng)為多少?(2)如果火箭的速度為光速的二分之一,觀察者測得火箭的長度應(yīng)為多少?(3)火箭內(nèi)完好的手表走過了1 min,地面上的人認為經(jīng)過了多少時間?【解析】(1)由ll,當v3103 m/s時,l30 m30 m,(2)由ll,當v時,l30 m26 m(3)火箭上時間t1 min,火箭的速度v3 km/s,所以地面上觀測到的時間t min1 min.【答案】(1)約30 m(2)26 m(3)約1 min7