2019年高中物理 第十四章 第十五章 電磁波 相對(duì)論簡介 單元測試雙基限時(shí)練 新人教版選修3-4.doc
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2019年高中物理 第十四章 第十五章 電磁波 相對(duì)論簡介 單元測試雙基限時(shí)練 新人教版選修3-4 一、選擇題(本題有12小題,每小題4分,共48分.) 1.為了體現(xiàn)高考的公平、公正,很多地方高考時(shí)在考場使用手機(jī)信號(hào)屏蔽器,該屏蔽器在工作過程中以一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)為搜索網(wǎng)絡(luò)無信號(hào)、無服務(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,考場內(nèi)沒有電磁波了 B.電磁波必須在介質(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內(nèi) D.手機(jī)信號(hào)屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來達(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)屏蔽器而消失,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)屏蔽器工作過程中以一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:D 2.一雷達(dá)站探測敵機(jī)時(shí)熒光屏上出現(xiàn)的記錄圖象如下圖,A是發(fā)射時(shí)的雷達(dá)探索波的脈沖波形,B是敵機(jī)反射回來的脈沖波形,則敵機(jī)距雷達(dá)站的距離是( ) A.9105 m B.4.5105 m C.3105 m D.無法確定 解析:由題圖知兩波形相差310-3 s,即敵機(jī)與雷達(dá)站距離為s=vt=3108310-3 m=4.5105m,故B正確. 答案:B 3.下列說法正確的是( ) A.光速不變?cè)硎仟M義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一 B.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度 C.光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度 D.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 解析:由相對(duì)論的知識(shí)知,A對(duì);拍攝玻璃窗內(nèi)的物品時(shí),在鏡頭前加一個(gè)偏振片是為了濾去反射光而不是增加透射光的強(qiáng)度,B錯(cuò);光在任何介質(zhì)中的傳播速度都比真空中小,C錯(cuò);由麥克斯韋的電磁理論,變化的電場一定產(chǎn)生磁場,但不一定產(chǎn)生變化的磁場,如隨時(shí)間均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,同樣,變化的磁場不一定產(chǎn)生變化的電場,D錯(cuò). 答案:A 4.“風(fēng)云”二號(hào)衛(wèi)星發(fā)送回地面的紅外云圖是由衛(wèi)星上設(shè)置的可以接收云層輻射的紅外線的感應(yīng)器完成的,云圖上的黑白程度是由輻射紅外線的云層的溫度高低決定的,這是利用了紅外線的( ) A.穿透性 B.熱效應(yīng) C.可見性 D.化學(xué)效應(yīng) 解析:紅外線是不可見光,人眼無法覺察到,所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤.它的波長長,頻率低,穿透能力較弱,A選項(xiàng)錯(cuò)誤.它的主要作用是熱效應(yīng),物體溫度越高,向外輻射的紅外線越強(qiáng),正是利用這一性質(zhì)得到大氣層遙感圖的,故B選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案:B 5.愛因斯坦提出了質(zhì)能方程,揭示了質(zhì)量與能量的關(guān)系,關(guān)于質(zhì)能方程,下列說法正確的是( ) A.質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化 B.當(dāng)物體向外釋放能量時(shí),其質(zhì)量必定減少,且減少的質(zhì)量Δm與釋放的能量ΔE滿足ΔE=Δmc2 C.如果物體的能量增加了ΔE,那么它的質(zhì)量相應(yīng)減少Δm,并且ΔE=Δmc2 D.mc2是物體能夠放出能量的總和 解析:由質(zhì)能方程可知,能量與質(zhì)量之間存在著一定的必然對(duì)應(yīng)的關(guān)系,而不能認(rèn)為質(zhì)量就是能量,能量就是質(zhì)量,能量與質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念.只有在核反應(yīng)過程中,對(duì)應(yīng)著質(zhì)量的減少,才有能量釋放出來. 答案:B 6.(多選題)關(guān)于電磁波的傳播,下列敘述正確的是( ) A.電磁波頻率越高,越易沿地面?zhèn)鞑? B.電磁波頻率越高,越易沿直線傳播 C.電磁波在各種介質(zhì)中傳播波長恒定 D.只要有三顆同步衛(wèi)星在赤道上空傳遞微波,就可把信號(hào)傳遍全世界 解析:該題考查無線電波的用途和特點(diǎn).由c=λf可判定:電磁波頻率越高,波長越短,衍射性越差,不宜沿地面?zhèn)鞑ィ獾膫鞑ハ嗨?,沿直線傳播,故B對(duì),A錯(cuò);電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí),頻率不變,而傳播速度改變,由v=λf,可判斷波長改變,C錯(cuò);由于同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止在赤道上空3 600 km高的地方,用它作微波中繼站,只要有三顆,就能覆蓋全球,D正確. 答案:BD 7.(多選題)近年來高速發(fā)展的PDP(Plasma Display Panel)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,圖像更清晰,色彩更鮮艷,而本身的厚度只有8 cm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)等離子管的透明玻璃管內(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)生某種肉眼看不見的射線,它激發(fā)顯示屏上的紅綠藍(lán)三基色熒光粉發(fā)出可見光.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色彩的圖像,則( ) A.等離子管發(fā)光的微觀機(jī)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(jī)理是通過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.該射線使熒光粉發(fā)出可見光是利用了光的熒光效應(yīng) D.該射線使熒光粉發(fā)出可見光是利用了光的化學(xué)作用 解析:根據(jù)紫外線的產(chǎn)生機(jī)理、特點(diǎn)及應(yīng)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(yīng)是紫外線,使熒光粉發(fā)光,這是紫外線的熒光效應(yīng).紫外線作為電磁波家族中的一員,它的產(chǎn)生機(jī)理與可見光和紅外線的產(chǎn)生機(jī)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:AC 8.發(fā)射電視信號(hào)時(shí)通常采用波長較短的米波,在高樓密集的城市樓群中,電視機(jī)上經(jīng)常出現(xiàn)重影,當(dāng)電視天線接收到強(qiáng)信號(hào)后,接著又接收到弱信號(hào),屏幕上出現(xiàn)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)反射后再由天線接收到弱信號(hào),故出現(xiàn)重影. 答案:C 9.回旋加速器給帶電粒子加速時(shí),不能把粒子的速度無限制地增大,其原因是( ) A.加速器功率有限,不能提供足夠大的能量 B.加速器內(nèi)無法產(chǎn)生磁感強(qiáng)度足夠大的磁場 C.加速器內(nèi)無法產(chǎn)生電場強(qiáng)度足夠大的電場 D.速度增大使粒子質(zhì)量增大,粒子運(yùn)行的周期與交變電壓不再同步,無法再加速 解析:回旋加速器中帶電粒子運(yùn)動(dòng)的周期為T=,當(dāng)粒子速度比較小時(shí),可以認(rèn)為其質(zhì)量是不變的,那么其周期也不變.但當(dāng)粒子的速度很大,接近光速時(shí),其質(zhì)量明顯增大,周期也發(fā)生了明顯變化,粒子運(yùn)行的周期與交變電壓不再同步,無法再加速. 答案:D 10.(多選題)如圖所示,在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi),有一直徑略小于環(huán)直徑的帶正電的小球,正以速率v0沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng).若在此空間突然加上方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比例增加的變化磁場,設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中小球的帶電量不變,那么( ) A.小球?qū)ΣAЛh(huán)的壓力不斷增大 B.小球受到的磁場力不斷增大 C.小球先沿逆時(shí)針方向做減速運(yùn)動(dòng),過一段時(shí)間后,沿順時(shí)針方向做加速運(yùn)動(dòng) D.磁場力對(duì)小球一直不做功 解析:因?yàn)椴AA環(huán)所在處有均勻變化的磁場,在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的旋渦電場,對(duì)帶正電的小球做功.由楞次定律,可判斷電場方向?yàn)轫槙r(shí)針方向.在電場力作用下,小球先沿逆時(shí)針方向做減速運(yùn)動(dòng),后沿順時(shí)針方向做加速運(yùn)動(dòng). 小球在水平面內(nèi)沿軌跡半徑方向受兩個(gè)力作用:環(huán)的彈力FN和磁場的洛倫茲力F=qBv,而且兩個(gè)力的矢量和時(shí)刻等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.考慮到小球速度大小的變化和方向的變化以及磁場強(qiáng)弱的變化,彈力FN和洛倫茲力F不一定始終在增大. 磁場力始終與圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向垂直,所以磁場力對(duì)小球不做功. 答案:CD 11.在電磁波譜中,紅外線、可見光和倫琴射線(X射線)三個(gè)波段的頻率大小關(guān)系是( ) A.紅外線的頻率最大,可見光的頻率最小 B.倫琴射線的頻率最大,紅外線的頻率最小 C.可見光的頻率最大,紅外線的頻率最小 D.倫琴射線頻率最大,可見光的頻率最小 解析:因?yàn)橐勒詹ㄩL的長短的不同,電磁波譜可大致分為紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線,而根據(jù)c=λf,波長越長,頻率越小,所以倫琴射線的頻率最大,紅外線的頻率最?。? 答案:B 12.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.能聽到A發(fā)出的鈴聲,并看到A顯示B的號(hào)碼 B.不能聽到A發(fā)出鈴聲,但看到A顯示B的號(hào)碼 C.能聽到A發(fā)出鈴聲,但不能顯示號(hào)碼 D.既不能聽到A發(fā)出鈴聲,也不能顯示號(hào)碼 答案:B 第Ⅱ卷(非選擇題,共52分) 二、計(jì)算題(本題有4小題,共52分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 13.(12分)某高速公路自動(dòng)測速儀裝置如圖甲所示,雷達(dá)向汽車駛來方向發(fā)射不連續(xù)的電磁波,每次發(fā)射時(shí)間約為百萬分之一秒,兩次發(fā)射時(shí)間間隔為t.當(dāng)雷達(dá)向汽車發(fā)射無線電波時(shí),在指示器熒光屏上呈現(xiàn)出一個(gè)尖形波;在收到反射回來的無線電波時(shí),在熒光屏上呈現(xiàn)第二個(gè)尖形波.根據(jù)兩個(gè)波的距離,可以計(jì)算出汽車距雷達(dá)的距離,根據(jù)自動(dòng)打下的紙帶(如圖乙所示),可求出該汽車的車速,請(qǐng)根據(jù)已知的t1、t2、t、c求出汽車車速表達(dá)式. 甲 乙 解析:根據(jù)題圖乙所示,第一次測量時(shí)汽車距雷達(dá)距離s1=;(4分) 第二次測量時(shí)汽車距雷達(dá)距離s2=.(4分) 兩次發(fā)射時(shí)間間隔為t,則汽車的速度v===.(4分) 注:這里邊有一個(gè)微小的誤差, 即t不是兩個(gè)位置的時(shí)間差, 準(zhǔn)確值應(yīng)是t-+, 但與相差不大, 對(duì)v的計(jì)算結(jié)果影響很小可略去不計(jì),所以采用上式已經(jīng)夠精確的了. 答案:v= 14.(12分)在電視節(jié)目中,我們經(jīng)常看到主持人與派到熱帶地區(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?如果有兩個(gè)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(shí)間才能聽到對(duì)方的講話?(已知地球的質(zhì)量為6.01024 kg,地球半徑為6.4106 m,萬有引力常量為6.6710-11 Nm2kg-2) 解析:主持人與記者之間通話的不合拍是因?yàn)殡姶挪ㄊ且杂邢薜乃俣仍诳罩袀鞑サ?,利用電磁波傳遞信息是需要時(shí)間的.(3分) 設(shè)同步衛(wèi)星高度為H,由萬有引力定律及衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得=m(R+H)(3分) H=-R=3.6107m(3分) 則一方講話,另一方聽到對(duì)方講話的最短時(shí)間 t==0.24 s.(3分) 答案:原因見解析 0.24 s 15.(14分) (1)冥王星繞太陽公轉(zhuǎn)的線速率為4.83103 m/s,求其靜止質(zhì)量為運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的百分之幾? (2)星際火箭以0.8c的速率飛行,其靜止質(zhì)量為運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的多少倍? 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=可得 =100%=99.9999%.(7分) (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==0.6.(7分) 答案:(1)99.9999% (2)0.6倍 16.(14分)太陽在不斷地輻射能量,因而其質(zhì)量不斷地減少.若太陽每秒鐘輻射的總能量為41026J,試計(jì)算太陽在一秒內(nèi)失去的質(zhì)量.估算5 000年內(nèi)總共減少了多少質(zhì)量,并與太陽的總質(zhì)量21027t比較之. 解析:根據(jù)相對(duì)論的質(zhì)能關(guān)系式E=mc2, 可知,能量的任何變化必然導(dǎo)致質(zhì)量的相應(yīng)變化,即ΔE=Δmc2. 由太陽每秒鐘輻射的能量ΔE可得其每秒內(nèi)失去的質(zhì)量為Δm===1010 kg(5分) 5 000年內(nèi)太陽總共減少的質(zhì)量為:ΔM=5 000365123 6001010 kg=3.5041020 kg(5分) 與總質(zhì)量的比值為: P===1.75210-10(4分) 這個(gè)比值是十分微小的. 答案:1010kg 3.5041020kg 1.75210-10,消耗的質(zhì)量可以忽略- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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