【名師一號】2021年新課標版物理選修3-4-《電磁波》《相對論簡介》章末測試

《電磁波》《相對論簡介》章末測試說明：本測試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，考試時間90分鐘，滿分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．每小題至少有一個選項符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全的得3分，錯選或不答的得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化為電信號，這一過程完成了()A．電、光轉化 B．光、電轉化C．光、電、光轉化 D．電、光、電轉化答案B2．太陽表面溫度約為6000k，主要發(fā)出可見光；人體溫度約為310k，主要發(fā)出紅外線；宇宙間的溫度約為3k，所發(fā)出的輻射稱為“3k背景輻射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空間上保留下的余熱．若要進行“3k背景輻射”的觀測，應選擇下列哪一個波段()A．無線電波 B．紫外線C．X射線 D．γ射線解析由題意可知物體的溫度越高，輻射電磁波的波長越短，頻率越高，所以“3k背景輻射”的電磁波應比人體輻射的電磁波的頻率還低，即無線電波．答案A3．為了體現(xiàn)高考的公正、公正，很多地方高考時在考場使用手機信號屏蔽器，該屏蔽器在工作過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接收報文信號時形成亂碼干擾，手機不能檢測從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù)，使手機不能與基站建立連結，達到屏蔽手機信號的目的，手機表現(xiàn)為搜尋網絡無信號、無服務系統(tǒng)等現(xiàn)象．由以上信息可知()A．由于手機信號屏蔽器的作用，考場內沒有電磁波了B．電磁波必需在介質中才能傳播C．手機信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場內D．手機信號屏蔽器是通過放射電磁波干擾手機工作來達到目的的解析電磁波在空間的存在，不會因手機信號屏蔽器而消逝，故A錯．電磁波可以在真空中傳播，B錯．由題意知手機信號屏蔽器工作過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，使手機不能正常工作，故C錯誤、D正確．答案D4．如圖所示為LC振蕩電路在電磁振蕩中電容器極板間電壓隨時間變化的U—t圖象()A．t1～t2時間內，電路中電流不斷變大B．t2～t3時間內，電場能越來越小C．t3時刻，磁場能為零D．t3時刻，電流方向要轉變解析在LC振蕩電路中當電容器極板上電壓減小的過程，就是電場能減小的過程，就是電流增大的過程，電場能最小時，磁場能就最大，t1～t2時間內電勢差不斷增大，電流不斷減小，故A選項錯誤；t3時刻電勢差為零，電流最大，磁場能最大，故C選項錯誤；t3～t4時間內電容器從放電到充電的過程電流方向不變，故D選項錯誤．答案B5．(多選題)近年來高速進展的PDP(PlasmaDisplayPanel)等離子顯示屏，可以制造出大屏幕懸掛式彩色電視機，使電視機屏幕尺寸更大，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成的屏幕．每個等離子管的透亮?????玻璃管內都充有低壓的氖氙氣體，管的兩端各有一個電極，在兩個電極間加上高電壓后，封在管內的氣體便產生某種肉眼看不見的射線，它激發(fā)顯示屏上的紅綠藍三基色熒光粉發(fā)出可見光．每個等離子管作為一個像素，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)光的微觀機理是通過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)光的微觀機理是通過高電壓使低壓氖氙氣體原子的內層電子受到激發(fā)而發(fā)光C．該射線使熒光粉發(fā)出可見光是利用了光的熒光效應D．該射線使熒光粉發(fā)出可見光是利用了光的化學作用解析依據(jù)紫外線的產生氣理、特點及應用可知是某種看不見的射線使熒光粉發(fā)光，看不見的射線應是紫外線，使熒光粉發(fā)光，這是紫外線的熒光效應．紫外線作為電磁波家族中的一員，它的產生氣理與可見光和紅外線的產生氣理是相同的，都是原子的外層電子受到激發(fā)后產生的，所以正確的選項是A、C.答案AC6．放射電視信號時通常接受波長較短的米波，在高樓密集的城市樓群中，電視機上經常消滅重影，當電視天線接收到強信號后，接著又接收到弱信號，屏幕上消滅強弱交替的影像，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信號，經反射后再由天線接收到弱信號，故消滅重影．答案C7．如圖所示，LC回路中振蕩周期為2s，通過P點的電流按正弦規(guī)律變化，且把通過P點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，且電荷量最大開頭計時，那么()A．0.5～1s內，電容器C在放電B．0.5～1s內，C上極板帶正電C．1～1.5s內，Q點比P點電勢高D．1～1.5s內，磁場能正轉化為電場能解析當電容器上極板帶正電，而且最大開頭，電容器開頭放電，經過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點比P點電勢高，C選項正確．答案C8．下列關于變化的磁場產生電場的說法中正確的是()A．在變化的磁場中放一段導體，導體中的自由電荷不會定向移動B．在變化的磁場中放一個閉合回路，電路中將會產生感應電流C．變化的磁場產生電場，電場的電場線不閉合D．變化的磁場產生電場，這個電場與靜電場相同答案B9．手機A撥手機B時，手機B發(fā)出鈴聲屏上顯示A的號碼．若將手機A置于一真空玻璃罩中，用手機B撥叫手機A，則()A．能聽到A發(fā)出的鈴聲，并看到A顯示B的號碼B．不能聽到A發(fā)出鈴聲，但看到A顯示B的號碼C．能聽到A發(fā)出鈴聲，但不能顯示號碼D．既不能聽到A發(fā)出鈴聲，也不能顯示號碼答案B10．如圖所示，圓形區(qū)域內有垂直于紙面的勻強磁場，場外有一帶正電的粒子(重力不計)靜止在某點處，當磁場均勻增加時，該粒子的運動狀況是()A．仍靜止在某點處 B．將做勻速運動C．將做加速運動 D．以上說法均不對解析當磁場增加，將在四周空間產生電場，帶正電的粒子在電場力作用下做加速運動，故C選項正確．答案C第Ⅱ卷(非選擇題)二、計算題(本題包括4小題，共50分，計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)11．(10分)如圖所示為某雷達的熒光屏，屏上標尺的最小刻度對應的時間為2×10－4s，雷達天線朝東方時，屏上的波形如圖①；雷達天線朝西方時，屏上的波形如圖②.問：雷達在何處發(fā)覺了目標？目標與雷達相距多遠？解析(1)雷達朝東方放射電磁波時，沒有反射回來的信號，向西方放射時，有反射回來的信號，所以目標在西方．(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?？吹街鞒秩伺c派到熱帶地區(qū)的記者通過同步通信衛(wèi)星通話，他們之間每一問一答總是遲“半拍”，這是為什么？假如有兩個手持衛(wèi)星電話的人通過同步通信衛(wèi)星通話，一方講話，另一方至少要等多長時間才能聽到對方的講話？(已知地球的質量為6.0×1024kg，地球半徑為6.4×106m，萬有引力常量為6.67×10－11N·m解析主持人與記者之間通話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間的．設同步衛(wèi)星高度為H，由萬有引力定律及衛(wèi)星做圓周運動的規(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，另一方聽到對方講話的最短時間t＝eq\f(2H,c)＝0.24s.答案緣由見解析0.24s13．(14分)(1)冥王星繞太陽公轉的線速率為4.83×103(2)星際火箭以0.8c解析(1)設冥王星的靜止質量為m0，運動質量為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)設星際火箭的靜止質量為m0′，運動質量為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)太陽在不斷地輻射能量，因而其質量不斷地削減．若太陽每秒鐘輻射的總能量為4×1026J，試計算太陽在一秒內失去的質量．估算5000年內總共削減了多少質量，并與太陽的總質量2×1027t比較之．解析依據(jù)相對論的質能關系式E＝mc2，可知，能量的任何變化必定導致質量的相應變化，即ΔE＝Δmc2.由太陽每秒鐘輻射的能量ΔE可得其每秒內失去的質量為Δm＝eq\f(ΔE,c2)＝eq\f(4×1026,3×1082kg)＝eq\f(4,9)×1010kg