2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 電磁波 相對論課時作業(yè) 新人教版選修3-4.doc

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2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 電磁波 相對論課時作業(yè) 新人教版選修3-4 1．關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是(　　) A．均勻變化的電場在它的周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場 B．電磁波中每一處的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度總是互相垂直的，且與波的傳播方向垂直 C．電磁波和機(jī)械波一樣依賴于介質(zhì)傳播 D．只要空間中某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就能產(chǎn)生電磁波 2．屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中(　　) A．真空中光速不變 B．時間間隔具有相對性 C．物體的質(zhì)量不變 D．物體的能量與質(zhì)量成正比 3．“風(fēng)云”二號衛(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) 4．下列說法符合實際的是(　　) A．醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室消毒 B．醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室消毒 C．在人造衛(wèi)星上對地球進(jìn)行拍攝是利用紫外線有較好的分辨能力 D．在人造衛(wèi)星上對地球進(jìn)行拍攝是利用紅外線有較好的穿透云霧煙塵的能力 5．關(guān)于電磁波譜，下列說法正確的是(　　) A．倫琴射線是高速電子流射到固體上，使固體原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的 B．γ射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的 C．在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線 D．紫外線比紫光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 6．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，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 7．如果你以接近于光速的速度朝某一星體飛行，如圖所示，你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺自己是在運(yùn)動(　　) 第7題圖 A．你的質(zhì)量在增加 B．你的心臟跳動在慢下來 C．你在變小 D．你永遠(yuǎn)不能由自身的變化知道你的速度 8．下列說法正確的是(　　) A．光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一 B．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個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 9．下列說法中正確的是(　　) A．機(jī)械波和電磁波都能在真空中傳播 B．鐵路、民航等安檢口使用紅外線對行李內(nèi)物品進(jìn)行檢測 C．根據(jù)狹義相對論的原理知，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的 D．兩列波疊加時產(chǎn)生干涉現(xiàn)象．其振動加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域是穩(wěn)定不變的 10．下列說法中正確的是(　　) A．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 B．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波 C．當(dāng)物體運(yùn)動的速度接近光速時，時間和空間都要發(fā)生變化 D．當(dāng)觀測者靠近或遠(yuǎn)離波源時，感受到的頻率會發(fā)生變化 11．下列屬于狹義相對論基本原理的敘述是(　　) A．一切物理定律在不同的慣性參考系中都是相同的 B．在任何參考系中，物理規(guī)律都是相同的 C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的 D．原子核的結(jié)合能越大，核子結(jié)合得越牢固，原子越穩(wěn)定 12．如圖所示，強(qiáng)強(qiáng)乘速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀察到該光束的傳播速度為(　　) 第12題圖 A．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c 13．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(jìn)行“3K背景輻射”的觀測，應(yīng)該選擇的波段是(　　) A．無線電波 B．紫外線 C．X射線 D．γ射線 14．類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學(xué)習(xí)效率．在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處．某同學(xué)對機(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、波長和波速三者滿足的關(guān)系，對電磁波也適用 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 15．下列說法中正確的是(　　) A．交警通過發(fā)射超聲波測量車速，利用了波的干涉原理 B．電磁波的頻率越高，它所能攜帶的信息量就越大，所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息 C．單縫衍射中，縫越寬，條紋越亮，衍射現(xiàn)象也越明顯 D．地面上測得靜止的直桿長為L，則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測得該桿長應(yīng)小于L 16．“世界物理年”決議的作出是與愛因斯坦的相對論時空觀有關(guān)．一個時鐘，在它與觀察者有不同相對速度的情況下，時鐘的頻率是不同的，它們之間的關(guān)系如圖所示．由此可知，當(dāng)時鐘和觀察者的相對速度達(dá)到0.6c(c為真空中的光速)時，時鐘的周期大約為________．在日常生活中，我們無法察覺時鐘周期的變化的現(xiàn)象，是因為觀察者相對于時鐘的運(yùn)動速度________．若在高速運(yùn)行的飛船上有一只表，從地面上觀察，飛船上的一切物理、化學(xué)過程和生命過程都變________(填“快”或“慢”)了． 第16題圖 課時作業(yè)(五十五)　電磁波　相對論 　1.BD　【解析】 根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知，均勻變化的電場在它的周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，故選項A是錯誤的．因電磁波中每一處的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度總是互相垂直的．且與波的傳播方向垂直，所以電磁波是橫波，故選項B是正確的．電磁波可以在真空中傳播，故選項C是錯誤的．只要空間中某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就在周期性變化的電場周圍產(chǎn)生同周期變化的磁場，周期性變化的磁場周圍產(chǎn)生同周期變化的電場，這樣由近及遠(yuǎn)傳播，形成了電磁波，故選項目D是正確的． 　2.A　【解析】 狹義相對論的兩條假設(shè)分別是：在任何慣性系中真空中的光速不變和一切物理規(guī)律相同． 　3.B　【解析】 紅外線是不可見光，人眼無法覺察到，所以C選項錯誤．它的波長長，頻率低，穿透能力較弱，A選項錯誤，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選項正確，D選項錯誤． 　4.BD　【解析】 紫外線有殺菌消毒的作用，紅外線的主要效應(yīng)是熱效應(yīng)，且紅外線的波長長，易衍射，穿透云霧煙塵的能力強(qiáng)． 　5.A　【解析】 在電磁波中，無線電波是振蕩電路產(chǎn)生的；紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的；倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的；γ射線是原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的．從無線電波到γ射線，頻率逐漸增大，波長逐漸減小，而波長越長，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，因此，紫光比紫外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，無線電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象． 　6.B　【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)量是兩個不同的概念．只有在核反應(yīng)過程中，對應(yīng)著質(zhì)量的減少，才有能量釋放出來． 　7.D　【解析】 相對論的基本概念是：當(dāng)你被關(guān)在一個封閉的房子中時，你絕對無法知道房子是否在做勻速運(yùn)動．當(dāng)房子突然停止運(yùn)動時，在其中的人是能夠感知這一點的；當(dāng)房子突然開始運(yùn)動時，其內(nèi)部的人也能有感覺；當(dāng)房子旋轉(zhuǎn)時，關(guān)在其內(nèi)部的人也能說出它在轉(zhuǎn)動．但如果房子是在做勻速直線運(yùn)動．即沒有任何加速度，則在其內(nèi)部的人就無法知道房子是否在移動．即使房子有一個窗戶，你從窗戶向外看，看見某些東西在朝你移動，但你仍說不出是你的房子在向這些東西移動，還是這些東西在向你的房子移動． 　8.A　【解析】 由相對論的知識知，A對；拍攝玻璃窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個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；光在任何介質(zhì)中的傳播速度都比真空中小，C錯；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． 　9.CD　【解析】 電磁波能在真空中傳播，機(jī)械波不能在真空中傳播，選項A錯誤；鐵路、民航等安檢口使用X射線對行李內(nèi)物品進(jìn)行檢測，選項B錯誤；根據(jù)狹義相對論的原理知，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，選項C正確；兩列波疊加時產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，其振動加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域是穩(wěn)定不變的，選項D正確． 　10.ACD　【解析】 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，選項A正確；電磁波是空間某處交替變化的電場和磁場產(chǎn)生的，選項B錯誤；根據(jù)狹義相對論的時空觀，當(dāng)物體運(yùn)動的速度接近光速時，時空不是絕對的，而是相對的，即時間和空間都要發(fā)生變化，選項C正確；當(dāng)觀測者靠近或遠(yuǎn)離波源時，感受到的頻率會發(fā)生變化，這是多普勒效應(yīng)，選項D正確．本題答案為ACD. 　11.AC　【解析】 選項AC屬于狹義相對論的兩條基本原理；選項B屬于廣義相對論的兩條基本原理之一即廣義相對性原理；選項D不屬于相對論原理．本題答案為AC. 　12.D　【解析】 由光速不變原理可知，壯壯觀測到的光速應(yīng)該為1.0 c. 　13.A　【解析】 電磁波譜按波長由長到短的順序排列為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，由題意知：物體溫度越高，其發(fā)出的電磁波的波長越短，宇宙間的溫度約為3K，則其發(fā)出的電磁波的波長應(yīng)在無線電波波段，故選項A正確． 　14.D　【解析】 電磁波是電磁場傳播形成的．在傳播過程中電場的電場強(qiáng)度E和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向都與波的傳播方向垂直，所以電磁波應(yīng)為橫波． 　15.BD　【解析】 交警通過發(fā)射超聲波測量車速，利用了波的反射原理，A錯；發(fā)生衍射的條件是障礙物(或孔)的尺寸跟波長差不多，甚至比波長還小，C錯；故答案選BD. 　16.2.5 s　遠(yuǎn)小于光速c　慢 　【解析】 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)時鐘和觀察者的相對速度達(dá)到0.6c時，對應(yīng)時鐘的頻率為0.4 Hz，則周期為2.5 s．日常生活中，我們無法察覺是因為運(yùn)動速度遠(yuǎn)小于速度c.在高速運(yùn)行狀態(tài)，時鐘變慢．