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

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，每題

4分，共

40分)1．對于電磁波，以下說法中錯誤的選項是( )A．電磁波是橫波B．電磁波的流傳需要介質(zhì)C．電磁波能產(chǎn)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象D．電磁波中電場和磁場的方向到處互相垂直【分析】電磁場由近及遠流傳形成電磁波，電磁波在流傳過程中，電場、磁場以及傳播方向三者互相垂直，電磁波是一種波，它擁有波的全部特色，它能發(fā)生反射、折射、干預(yù)、衍射等現(xiàn)象，電磁波在真空中的速度最大，它的流傳不需要介質(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()πB.πLCA.LC24C．πLCD．2πLC【分析】LC振蕩電路的周期T＝2πLC，其電容器極板上的電荷量從最大值變化到Tπ零所需的最短時間t＝4，所以t＝2LC，選項B正確．【答案】B3．對于機械波和電磁波的比較，以下說法中正確的選項是()A．它們都能發(fā)生反射、折射、干預(yù)、衍射等現(xiàn)象B．它們在實質(zhì)上是同樣的，不過頻次不一樣C．它們可能是橫波，也可能是縱波D．機械波的流傳速度只取決于介質(zhì)，跟頻次沒關(guān)；而電磁波的流傳速度與介質(zhì)沒關(guān)，只與頻次相關(guān)【分析】

機械波和電磁波都擁有波的共同特色，

但它們也有著實質(zhì)的差別，

它們的產(chǎn)生、流傳的條件都不同樣；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；機械波的流傳速度不過取決于介質(zhì)的性質(zhì)，與頻次沒關(guān)，不一樣頻次的電磁波在真空中的流傳速度同樣，在同一種介質(zhì)中流傳速度一般不一樣，即流傳速度與介質(zhì)及頻次相關(guān)，D錯誤．【答案】A4．我國進行第三次大熊貓普查時，初次使用了全世界衛(wèi)星定位系統(tǒng)和RS衛(wèi)星紅外遙感技術(shù)，詳盡檢查了珍稀動物大熊貓的種群、數(shù)目、棲息地周邊狀況等，紅外遙感利用了紅外線的( )A．平行性好B．相關(guān)性C．反射性能好D．波長大，易衍射【分析】紅外線的波長較長，衍射現(xiàn)象顯然，易透過云霧、煙塵，所以被寬泛應(yīng)用于紅外遙感和紅外高空拍照，故只有D選項正確．【答案】D5．一高速列車經(jīng)過洞口為圓形的地道，列車上的司機對地道的察看結(jié)果為( )A．洞口為橢圓形，地道長度變短B．洞口為圓形、地道長度不變C．洞口為橢圓形、地道長度不變D．洞口為圓形、地道長度變短【分析】在運動方向上因為有“尺縮效應(yīng)”，故地道長度變短；在垂直運動方向上，沒有“尺縮效應(yīng)”，即洞口為圓形，應(yīng)選D.【答案】D6.圖1假如你以靠近于光速的速度朝某一星體飛翔，如圖1所示，你能夠依據(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．你永久不可以由自己的變化知道你的速度【分析】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，永久測不出這些相對論效應(yīng)，故不可以由此覺察自己在運動，D正確．【答案】D7．在地面上觀察一個物體，因為物體以必定速度運動，發(fā)現(xiàn)該物體質(zhì)量比靜止時的質(zhì)量增添了10%，求在地面上觀察時，此物體相對于靜止時的尺度在運動方向上縮短了( )A．91%B．10%C．18%D．9.1%00v21先依據(jù)質(zhì)速方程：m＝mm－m101－c【分析】v2，由題意m0＝100得：＝1.1，1－c再由動尺變短公式：l＝lv2l0－l＝9.1%.01－c，則解得：l0【答案】D8．(2014·四川高考)電磁波已寬泛運用于好多領(lǐng)域．以下對于電磁波的說法切合實質(zhì)的是( )A．電磁波不可以產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B．常用的遙控器經(jīng)過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機C．依據(jù)多普勒效應(yīng)能夠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一樣慣性系中測得的數(shù)值可能不一樣【分析】依據(jù)電磁波的特色解題．干預(yù)、衍射是波所獨有的現(xiàn)象，

所以電磁波能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，

選項

A錯誤；常用的遙控器是經(jīng)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)能夠判斷遙遠天體相對地球的速度，選項

C正確；依據(jù)光速不變原理，在不一樣的慣性系中，光速是同樣的，選項

D錯誤．【答案】

C9．(多項選擇)對于電磁波譜，以下說法中正確的選項是( )A．電磁波中最簡單表現(xiàn)出干預(yù)、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C．X射線和γ射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的D．紅外線的明顯作用是熱作用，溫度較低的物體不可以輻射紅外線【分析】波長越長的無線電波顛簸性越明顯，干預(yù)、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γ射線是原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的；無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．(多項選擇)在LC回路產(chǎn)生電磁振蕩的過程中，以下說法正確的選項是( )A．電容器放電完成時刻，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【分析】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，線圈四周的磁場最強，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，O→A時間內(nèi)________能轉(zhuǎn)變成________能；A→B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沿同向來線同向飛翔，相對地面的速度均為v(v靠近光速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(dāng)B向A發(fā)出一光信號，A測得該信號的速度為________．圖3【分析】依據(jù)長度的相對性得L＝Lv2c0L＞L.所以A測得兩飛船間的距離L＝0v21－c依據(jù)狹義相對論的基本假定，光信號的速度為光速c.【答案】大于c(或光速)13．(8分)一個以2×108m/s的速度運動的球(半徑為a)，靜止的人察看球會是什么形狀？【分析】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，依據(jù)l＝lv201－c2得r＝0.75a，所以沿運動方向上的半徑變成0.75a.【答案】球變成一個三軸半徑長度分別為0.75a、a、a的橢球體14．(12分)電磁波在真空中流傳時波長是20m，進入某一介質(zhì)中流傳時，其流傳速度8為1×10m/s，求此電磁波在該介質(zhì)中的波長．【分析】電磁波在真空中的流傳速度為c＝3.0×108m/s，依據(jù)波速、波長與頻次的關(guān)系式c＝λ0f，得此電磁波的頻次為f＝c＝3.0×108Hz＝1.5×107Hz，λ020又由v＝λf得電磁波在介質(zhì)中的波長為81×10＝f＝1.5×107m＝6.67m.【答案】

6.67m15．(12

分)飛機失過后，為了剖析事故的原由，一定找尋黑匣子，而黑匣子在

30天內(nèi)能以37.5kHz的頻次自動發(fā)出信號，人們便可利用探測儀查找黑匣子發(fā)出的電磁波信號來確立黑匣子的地點．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電路構(gòu)成的，此中該接收裝置里的電感線圈L＝4.0mH，此時產(chǎn)生電諧振的電容多大？【分析】由公式：v＝λf得：3×108＝f＝37.5×103m＝8000m，再由公式f＝1得：2πLCC＝12＝1－3F2f232×4×104πL4×π×（37.5×10）＝4.5×10－9F.【答案】8000m－94.5×10F16．(12分)一枚靜止時長30m的火箭以3km/s的速度從察看者的身旁飛過．察看者測得火箭的長度應(yīng)為多少？假如火箭的速度為光速的二分之一，察看者測得火箭的長度應(yīng)為多少？火箭內(nèi)完滿的腕表走過了1min，地面上的人以為經(jīng)過了多少時間？v2【分析】(1)由l′