高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí) 電磁波、相對(duì)論綜合檢測(cè)卷1
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電磁波、相對(duì)論綜合檢測(cè)卷 一、選擇題(每小題5分,共30分) 1.類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法,通過(guò)歸類和比較,有助于掌握新知識(shí),提高學(xué)習(xí)效率.在類比過(guò)程中,既要找出共同之處,又要抓住不同之處.某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比,總結(jié)出下列內(nèi)容,其中不正確的是( ) A.機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿足的關(guān)系,對(duì)電磁波也適用 B.機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 C.機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播 D.機(jī)械波既有橫波又有縱波,而電磁波只有縱波 解析 D 波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系對(duì)任何波都是成立的,對(duì)電磁波當(dāng)然成立,故A選項(xiàng)正確;干涉和衍射是波的特性,機(jī)械波、電磁波都是波,這些特性都具有,故B項(xiàng)正確;機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成的,所以機(jī)械波的傳播需要介質(zhì),而電磁波是交替變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播形成的,所以電磁波傳播不需要介質(zhì),故C項(xiàng)正確;機(jī)械波既有橫波又有縱波,但是電磁波只能是橫波,其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象,而偏振現(xiàn)象是橫波才有的, D項(xiàng)錯(cuò)誤.故應(yīng)選D項(xiàng). 2.下列各組電磁波,按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的正確排列是( ) A.γ射線、紅外線、紫外線、可見(jiàn)光 B.紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、γ射線 C.可見(jiàn)光、紅外線、紫外線、γ射線 D.紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、γ射線 解析 B 在電磁波譜中,電磁波的波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短的排列順序依次是:無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線,由此可判定B正確. 3.LC振蕩電路中某時(shí)刻的磁場(chǎng)方向如圖所示.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( ) A.若磁場(chǎng)正在減弱,則電容器上極板帶正電 B.若電容器正在放電,則電容器上極板帶負(fù)電 C.若電容器上極板帶正電,則線圈中電流正在增大 D.若電容器正在放電,則電感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大 解析 C 振蕩電流在電路圖中沿順時(shí)針?lè)较?,磁?chǎng)減弱為充電過(guò)程,即上極板帶正電,故A對(duì).若此時(shí)上極板帶正電,仍為充電,電流在減小,C錯(cuò).若電容器正在放電,則電容器下極板帶正電,電流在增大,自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增大,B、D對(duì).故錯(cuò)誤的是C. 4.2011年9月29日,“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,并在11月3日凌晨順利實(shí)現(xiàn)與“神舟八號(hào)”飛船的對(duì)接任務(wù).艙外的航天員與艙內(nèi)的航天員近在咫尺,但要進(jìn)行對(duì)話,一般需要利用( ) A.紫外線 B.無(wú)線電波 C.γ射線 D.X射線 解析 B 根據(jù)電磁波譜理論可知,無(wú)線電波的波長(zhǎng)最大,最容易發(fā)生衍射,因此,其信號(hào)更容易在對(duì)話中被捕捉,從而有利于保證通話的質(zhì)量. 5.下列關(guān)于紫外線的幾種說(shuō)法中,正確的是( ) A.紫外線是一種紫色的可見(jiàn)光 B.紫外線的頻率比紅外線的頻率低 C.紫外線可使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光 D.利用紫外線可以進(jìn)行電視機(jī)等電器的遙控 解析 C 由電磁波譜可知紫外線是頻率大于紫光的不可見(jiàn)光,波長(zhǎng)小,不易發(fā)生衍射,因此A、B、D錯(cuò),但有熒光效應(yīng),故C對(duì). 6.如圖所示,按照狹義相對(duì)論的觀點(diǎn),火箭B是“追趕”光的,火箭A是“迎著”光飛行的.若火箭相對(duì)地面的速度大小都為v,則兩火箭上的觀察者測(cè)出的光速分別為( ) A.c+v,c-v B.c,c C.c-v,c+v D.無(wú)法確定 解析 B 光在真空中的傳播速度不變,恒為c,這是狹義相對(duì)論的基本原理之一. 二、非選擇題(共70分) 7.(8分)靜止長(zhǎng)度是2 m的物體,以0.8c的速度沿長(zhǎng)度方向相對(duì)某觀察者勻速運(yùn)動(dòng),此觀察者測(cè)量該物體的長(zhǎng)度為_(kāi)_______m. 解析 設(shè)l0=2 m,則 l=l0=2 m=1.2 m. 【答案】 1.2 8.(10分)某收音機(jī)接收電磁波的波長(zhǎng)范圍在577 m到182 m之間,該收音機(jī)LC回路的可變電容器的動(dòng)片全部旋出時(shí),回路總電容為39 pF.求:該收音機(jī)接收到的電磁波的頻率范圍. 解析 根據(jù)c=λf, f1== Hz=5.20105 Hz. f2== Hz=1.65106 Hz. 所以,頻率范圍為5.20105~1.65106 Hz. 【答案】 5.20105~1.65106 Hz 9.(10分)如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的車(chē)廂正以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng),車(chē)廂底面光滑.現(xiàn)有兩只完全相同的小球,從車(chē)廂中點(diǎn)以相同的速率v0分別向前、向后勻速運(yùn)動(dòng)(相對(duì)于車(chē)廂),問(wèn): (1)在車(chē)廂內(nèi)的觀察者看來(lái),小球是否同時(shí)到達(dá)車(chē)的前后壁? (2)在地上的觀察者看來(lái),小球是否同時(shí)到達(dá)車(chē)的前后壁? 解析 在車(chē)上的觀察者看來(lái),兩小球到達(dá)車(chē)的前后壁時(shí)間均為t=,即兩小球同時(shí)到達(dá)車(chē)的前后壁; 在地上的觀察者看來(lái),在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,車(chē)也要向前行駛.因此,小球A向后的位移小,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短,即兩小球并非同時(shí)到達(dá)車(chē)的前后壁. 【答案】 見(jiàn)解析 10.(12分)某雷達(dá)工作時(shí),發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)λ=20 cm,每秒脈沖數(shù)n=5 000,每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t=0.02 μs,問(wèn)電磁波的振蕩頻率為多少?最大偵察距離是多少? 解析 電磁波在空中的傳播速度可認(rèn)為等于真空中的光速c,由波速、波長(zhǎng)和頻率三者間的關(guān)系可求得頻率.根據(jù)雷達(dá)熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時(shí)間間隔,即可求得偵察距離,為此反射波必須在后一個(gè)發(fā)射波發(fā)出前到達(dá)雷達(dá)接收器.可見(jiàn),雷達(dá)的最大偵察距離應(yīng)等于電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播距離的一半. 由c=λf,可得電磁波的振蕩頻率. f== Hz=1.5109 Hz. 電磁波在雷達(dá)發(fā)射相鄰兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)傳播的距離x=cΔt=c(-t) =3108(-0.0210-6)m=6104 m. 所以雷達(dá)的最大偵察距離x′==3104 m=30 km. 【答案】 1.5109 Hz 30 km 11.(15分)某居住地A位于某山脈的一邊,山脈的另一邊P處建有一無(wú)線電波發(fā)射站,如圖所示.該發(fā)射站可發(fā)送頻率為400 kHz的中波和頻率為400 MHz的微波,已知無(wú)線電波在空氣中的傳播速度都為3108 m/s,求: (1)該中波和微波的波長(zhǎng)各是多少; (2)發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過(guò)干涉還是衍射后到達(dá)居住地A處的; (3)若兩種波的接收效果不同,請(qǐng)說(shuō)明哪一種波的接收效果更好?為什么? 解析 (1)由λ=知,中波波長(zhǎng)λ1=750 m,微波波長(zhǎng)λ2=0.75 m. (2)無(wú)線電波繞過(guò)山脈到達(dá)A處,發(fā)生了衍射現(xiàn)象. (3)頻率為400 kHz的中波接收效果更好,因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)長(zhǎng),衍射現(xiàn)象更明顯. 【答案】 見(jiàn)解析 12.(15分)在LC振蕩電路中,線圈的自感系數(shù)L=2.5 mH,電容C=4 μF. (1)該回路的周期多大? (2)設(shè)t=0時(shí),電容器上電壓最大,在t=9.010-3 s時(shí),通過(guò)線圈的電流是增大還是減小,這時(shí)電容器是處在充電過(guò)程還是放電過(guò)程? 解析 (1)T=2π =23.14 s =6.2810-4 s. (2)因?yàn)閠=9.010-3 s相當(dāng)于14.33個(gè)周期,故<0.33T<,所以當(dāng)t=9.010-3 s時(shí),LC回路中的電磁振蕩正處在第二個(gè)的變化過(guò)程中. t=0時(shí),電容器上電壓最大,極板上電荷量最多,電路中電流值為零,回路中電流隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示:第一個(gè)內(nèi),電容器放電,電流由零增至最大;第二個(gè)內(nèi),電容器被反向充電,電流由最大減小到零. 顯然,在t=9.010-3 s時(shí),即在第二個(gè)內(nèi),線圈中的電流在減小,電容器正處在反向充電過(guò)程中. 【答案】 (1)6.2810-4 s (2)減小 充電 - 5 -- 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(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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