【名師一號(hào)】2021年新課標(biāo)版物理選修3-4-《電磁波》《相對(duì)論簡(jiǎn)介》章末測(cè)試

《電磁波》《相對(duì)論簡(jiǎn)介》章末測(cè)試說(shuō)明：本測(cè)試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，考試時(shí)間90分鐘，滿(mǎn)分100分．第Ⅰ卷(選擇題)一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分．每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分)1．在電視放射端，由攝像管攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，這一過(guò)程完成了()A．電、光轉(zhuǎn)化 B．光、電轉(zhuǎn)化C．光、電、光轉(zhuǎn)化 D．電、光、電轉(zhuǎn)化答案B2．太陽(yáng)表面溫度約為6000k，主要發(fā)出可見(jiàn)光；人體溫度約為310k，主要發(fā)出紅外線(xiàn)；宇宙間的溫度約為3k，所發(fā)出的輻射稱(chēng)為“3k背景輻射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空間上保留下的余熱．若要進(jìn)行“3k背景輻射”的觀測(cè)，應(yīng)選擇下列哪一個(gè)波段()A．無(wú)線(xiàn)電波 B．紫外線(xiàn)C．X射線(xiàn) D．γ射線(xiàn)解析由題意可知物體的溫度越高，輻射電磁波的波長(zhǎng)越短，頻率越高，所以“3k背景輻射”的電磁波應(yīng)比人體輻射的電磁波的頻率還低，即無(wú)線(xiàn)電波．答案A3．為了體現(xiàn)高考的公正、公正，很多地方高考時(shí)在考場(chǎng)使用手機(jī)信號(hào)屏蔽器，該屏蔽器在工作過(guò)程中以肯定的速度由低端頻率向高端頻率掃描．該掃描速度可以在手機(jī)接收?qǐng)?bào)文信號(hào)時(shí)形成亂碼干擾，手機(jī)不能檢測(cè)從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù)，使手機(jī)不能與基站建立連結(jié)，達(dá)到屏蔽手機(jī)信號(hào)的目的，手機(jī)表現(xiàn)為搜尋網(wǎng)絡(luò)無(wú)信號(hào)、無(wú)服務(wù)系統(tǒng)等現(xiàn)象．由以上信息可知()A．由于手機(jī)信號(hào)屏蔽器的作用，考場(chǎng)內(nèi)沒(méi)有電磁波了B．電磁波必需在介質(zhì)中才能傳播C．手機(jī)信號(hào)屏蔽器工作時(shí)基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場(chǎng)內(nèi)D．手機(jī)信號(hào)屏蔽器是通過(guò)放射電磁波干擾手機(jī)工作來(lái)達(dá)到目的的解析電磁波在空間的存在，不會(huì)因手機(jī)信號(hào)屏蔽器而消逝，故A錯(cuò)．電磁波可以在真空中傳播，B錯(cuò)．由題意知手機(jī)信號(hào)屏蔽器工作過(guò)程中以肯定的速度由低端頻率向高端頻率掃描，干擾由基站發(fā)出的電磁波信號(hào)，使手機(jī)不能正常工作，故C錯(cuò)誤、D正確．答案D4．如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路在電磁振蕩中電容器極板間電壓隨時(shí)間變化的U—t圖象()A．t1～t2時(shí)間內(nèi)，電路中電流不斷變大B．t2～t3時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)能越來(lái)越小C．t3時(shí)刻，磁場(chǎng)能為零D．t3時(shí)刻，電流方向要轉(zhuǎn)變解析在LC振蕩電路中當(dāng)電容器極板上電壓減小的過(guò)程，就是電場(chǎng)能減小的過(guò)程，就是電流增大的過(guò)程，電場(chǎng)能最小時(shí)，磁場(chǎng)能就最大，t1～t2時(shí)間內(nèi)電勢(shì)差不斷增大，電流不斷減小，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；t3時(shí)刻電勢(shì)差為零，電流最大，磁場(chǎng)能最大，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；t3～t4時(shí)間內(nèi)電容器從放電到充電的過(guò)程電流方向不變，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案B5．(多選題)近年來(lái)高速進(jìn)展的PDP(PlasmaDisplayPanel)等離子顯示屏，可以制造出大屏幕懸掛式彩色電視機(jī)，使電視機(jī)屏幕尺寸更大，圖像更清楚，顏色更明麗，而本身的厚度只有8cm左右．等離子顯示屏PDP是一種以等離子管作為發(fā)光元件，并由大量的等離子管排列在一起構(gòu)成的屏幕．每個(gè)等離子管的透亮?????玻璃管內(nèi)都充有低壓的氖氙氣體，管的兩端各有一個(gè)電極，在兩個(gè)電極間加上高電壓后，封在管內(nèi)的氣體便產(chǎn)生某種肉眼看不見(jiàn)的射線(xiàn)，它激發(fā)顯示屏上的紅綠藍(lán)三基色熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光．每個(gè)等離子管作為一個(gè)像素，由這些像素的明暗和顏色變化的組合，便形成了各種灰度和顏色的圖像，則()A．等離子管發(fā)光的微觀機(jī)理是通過(guò)高電壓使低壓氖氙氣體原子的外層電子受到激發(fā)而發(fā)光B．等離子管發(fā)光的微觀機(jī)理是通過(guò)高電壓使低壓氖氙氣體原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)而發(fā)光C．該射線(xiàn)使熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光是利用了光的熒光效應(yīng)D．該射線(xiàn)使熒光粉發(fā)出可見(jiàn)光是利用了光的化學(xué)作用解析依據(jù)紫外線(xiàn)的產(chǎn)生氣理、特點(diǎn)及應(yīng)用可知是某種看不見(jiàn)的射線(xiàn)使熒光粉發(fā)光，看不見(jiàn)的射線(xiàn)應(yīng)是紫外線(xiàn)，使熒光粉發(fā)光，這是紫外線(xiàn)的熒光效應(yīng)．紫外線(xiàn)作為電磁波家族中的一員，它的產(chǎn)生氣理與可見(jiàn)光和紅外線(xiàn)的產(chǎn)生氣理是相同的，都是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的，所以正確的選項(xiàng)是A、C.答案AC6．放射電視信號(hào)時(shí)通常接受波長(zhǎng)較短的米波，在高樓密集的城市樓群中，電視機(jī)上經(jīng)常消滅重影，當(dāng)電視天線(xiàn)接收到強(qiáng)信號(hào)后，接著又接收到弱信號(hào)，屏幕上消滅強(qiáng)弱交替的影像，這是由于()A．電磁波的干涉 B．電磁波的衍射C．電磁波的反射 D．電磁波的折射解析直接接收的是強(qiáng)信號(hào)，經(jīng)反射后再由天線(xiàn)接收到弱信號(hào)，故消滅重影．答案C7．如圖所示，LC回路中振蕩周期為2s，通過(guò)P點(diǎn)的電流按正弦規(guī)律變化，且把通過(guò)P點(diǎn)向右流淌的電流方向規(guī)定為正方向，從電容器上極板帶正電，且電荷量最大開(kāi)頭計(jì)時(shí)，那么()A．0.5～1s內(nèi)，電容器C在放電B．0.5～1s內(nèi)，C上極板帶正電C．1～1.5s內(nèi)，Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高D．1～1.5s內(nèi)，磁場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能解析當(dāng)電容器上極板帶正電，而且最大開(kāi)頭，電容器開(kāi)頭放電，經(jīng)過(guò)eq\f(1,4)周期放電完畢，即0～0.5s放電，0.5～1.0s電容器充電，1.0～1.5s電容器反向放電，1.5～2.0s電容器充電，1.0～1.5s電容器下極板帶正電，Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高，C選項(xiàng)正確．答案C8．下列關(guān)于變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)的說(shuō)法中正確的是()A．在變化的磁場(chǎng)中放一段導(dǎo)體，導(dǎo)體中的自由電荷不會(huì)定向移動(dòng)B．在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合回路，電路中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C．變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)不閉合D．變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)與靜電場(chǎng)相同答案B9．手機(jī)A撥手機(jī)B時(shí)，手機(jī)B發(fā)出鈴聲屏上顯示A的號(hào)碼．若將手機(jī)A置于一真空玻璃罩中，用手機(jī)B撥叫手機(jī)A，則()A．能聽(tīng)到A發(fā)出的鈴聲，并看到A顯示B的號(hào)碼B．不能聽(tīng)到A發(fā)出鈴聲，但看到A顯示B的號(hào)碼C．能聽(tīng)到A發(fā)出鈴聲，但不能顯示號(hào)碼D．既不能聽(tīng)到A發(fā)出鈴聲，也不能顯示號(hào)碼答案B10．如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)外有一帶正電的粒子(重力不計(jì))靜止在某點(diǎn)處，當(dāng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí)，該粒子的運(yùn)動(dòng)狀況是()A．仍靜止在某點(diǎn)處 B．將做勻速運(yùn)動(dòng)C．將做加速運(yùn)動(dòng) D．以上說(shuō)法均不對(duì)解析當(dāng)磁場(chǎng)增加，將在四周空間產(chǎn)生電場(chǎng)，帶正電的粒子在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，故C選項(xiàng)正確．答案C第Ⅱ卷(非選擇題)二、計(jì)算題(本題包括4小題，共50分，計(jì)算題要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11．(10分)如圖所示為某雷達(dá)的熒光屏，屏上標(biāo)尺的最小刻度對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2×10－4s，雷達(dá)天線(xiàn)朝東方時(shí)，屏上的波形如圖①；雷達(dá)天線(xiàn)朝西方時(shí)，屏上的波形如圖②.問(wèn)：雷達(dá)在何處發(fā)覺(jué)了目標(biāo)？目標(biāo)與雷達(dá)相距多遠(yuǎn)？解析(1)雷達(dá)朝東方放射電磁波時(shí)，沒(méi)有反射回來(lái)的信號(hào)，向西方放射時(shí)，有反射回來(lái)的信號(hào)，所以目標(biāo)在西方．(2)d＝eq\f(ct,2)＝eq\f(3×108×2×10－4×10,2)m＝300km.答案(1)西方(2)300km12．(12分)在電視節(jié)目中，我們經(jīng)?？吹街鞒秩伺c派到熱帶地區(qū)的記者通過(guò)同步通信衛(wèi)星通話(huà)，他們之間每一問(wèn)一答總是遲“半拍”，這是為什么？假如有兩個(gè)手持衛(wèi)星電話(huà)的人通過(guò)同步通信衛(wèi)星通話(huà)，一方講話(huà)，另一方至少要等多長(zhǎng)時(shí)間才能聽(tīng)到對(duì)方的講話(huà)？(已知地球的質(zhì)量為6.0×1024kg，地球半徑為6.4×106m，萬(wàn)有引力常量為6.67×10－11N·m解析主持人與記者之間通話(huà)的不合拍是由于電磁波是以有限的速度在空中傳播的，利用電磁波傳遞信息是需要時(shí)間的．設(shè)同步衛(wèi)星高度為H，由萬(wàn)有引力定律及衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得eq\f(GMm,R＋H2)＝meq\f(4π2,T2)(R＋H)H＝eq\r(3,\f(GMT2,4π2))－R＝3.6×107m則一方講話(huà)，另一方聽(tīng)到對(duì)方講話(huà)的最短時(shí)間t＝eq\f(2H,c)＝0.24s.答案緣由見(jiàn)解析0.24s13．(14分)(1)冥王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的線(xiàn)速率為4.83×103(2)星際火箭以0.8c解析(1)設(shè)冥王星的靜止質(zhì)量為m0，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為m，由公式m＝eq\f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2))可得eq\f(m0,m)＝eq\f(m0,\f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4.83×103,3.0×108)))2)))×100%＝99.9999%.(2)設(shè)星際火箭的靜止質(zhì)量為m0′，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為m′，則eq\f(m0′,m′)＝eq\f(m0,\f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.8c,c)))2)))＝0.6.答案(1)99.9999%(2)0.6倍14．(14分)太陽(yáng)在不斷地輻射能量，因而其質(zhì)量不斷地削減．若太陽(yáng)每秒鐘輻射的總能量為4×1026J，試計(jì)算太陽(yáng)在一秒內(nèi)失去的質(zhì)量．估算5000年內(nèi)總共削減了多少質(zhì)量，并與太陽(yáng)的總質(zhì)量2×1027t比較之．解析依據(jù)相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系式E＝mc2，可知，能量的任何變化必定導(dǎo)致質(zhì)量的相應(yīng)變化，即ΔE＝Δmc2.由太陽(yáng)每秒鐘輻射的能量ΔE可得其每秒內(nèi)失去的質(zhì)量為Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(4×1026,3×1082kg)＝eq\f(4,9)×1010kg