2019年高中物理 第十四章 第十五章 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介 單元測(cè)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(jiǎn)介 單元測(cè)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(chǎng)使用手機(jī)信號(hào)屏蔽器，該屏蔽器在工作過(guò)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(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)為搜索網(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(chǎng)內(nèi)D手機(jī)信號(hào)屏蔽器是通過(guò)發(fā)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(guò)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：D2一雷達(dá)站探測(cè)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(lái)的脈沖波形，則敵機(jī)距雷達(dá)站的距離是()A9105 mB4.5105 mC3105 m D無(wú)法確定解析：由題圖知兩波形相差3103 s，即敵機(jī)與雷達(dá)站距離為svt31083103 m4.5105m，故B正確答案：B3下列說(shuō)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(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)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(chǎng)一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，但不一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，如隨時(shí)間均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，同樣，變化的磁場(chǎng)不一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，D錯(cuò)答案：A4“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(jiàn)性 D化學(xué)效應(yīng)解析：紅外線是不可見(jiàn)光，人眼無(wú)法覺(jué)察到，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤它的波長(zhǎng)長(zhǎng)，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：B5愛(ài)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(shuō)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m與釋放的能量E滿足Emc2C如果物體的能量增加了E，那么它的質(zhì)量相應(yīng)減少m，并且Emc2Dmc2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(guò)程中，對(duì)應(yīng)著質(zhì)量的減少，才有能量釋放出來(lái)答案：B6(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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(zhǎng)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(wú)線電波的用途和特點(diǎn)由cf可判定：電磁波頻率越高，波長(zhǎng)越短，衍射性越差，不宜沿地面?zhèn)鞑?，而跟光的傳播相似，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vf，可判斷波長(zhǎng)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：BD7(多選題)近年來(lái)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(jiàn)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(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色彩的圖像，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該射線使熒光粉發(fā)出可見(jiàn)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(jiàn)的射線使熒光粉發(fā)光，看不見(jiàn)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(jiàn)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：AC8發(fā)射電視信號(hào)時(shí)通常采用波長(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：C9回旋加速器給帶電粒子加速時(shí)，不能把粒子的速度無(wú)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(wú)法產(chǎn)生磁感強(qiáng)度足夠大的磁場(chǎng)C加速器內(nèi)無(wú)法產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大的電場(chǎng)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(wú)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(wú)法再加速答案：D10(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?lè)较騽蛩俎D(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(chǎng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)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(chǎng)力不斷增大C小球先沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰷p速運(yùn)動(dòng)，過(guò)一段時(shí)間后，沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(yùn)動(dòng)D磁場(chǎng)力對(duì)小球一直不做功解析：因?yàn)椴ＡA環(huán)所在處有均勻變化的磁場(chǎng)，在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的旋渦電場(chǎng)，對(duì)帶正電的小球做功由楞次定律，可判斷電場(chǎng)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较蛟陔妶?chǎng)力作用下，小球先沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰷p速運(yùn)動(dòng)，后沿順時(shí)針?lè)较蜃黾铀龠\(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(chǎng)的洛倫茲力FqBv，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(chǎng)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(chǎng)力始終與圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向垂直，所以磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功答案：CD11在電磁波譜中，紅外線、可見(jiàn)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(jiàn)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(jiàn)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(jiàn)光的頻率最小解析：因?yàn)橐勒詹ㄩL(zhǎng)的長(zhǎng)短的不同，電磁波譜可大致分為紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、射線，而根據(jù)cf，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越小，所以倫琴射線的頻率最大，紅外線的頻率最小答案：B12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：B第卷(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(shuō)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(cè)速儀裝置如圖甲所示，雷達(dá)向汽車駛來(lái)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(wàn)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(wú)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(lái)的無(wú)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(cè)量時(shí)汽車距雷達(dá)距離s1；(4分)第二次測(cè)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：v14(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，他們之間每一問(wèn)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(guò)同步通信衛(wèi)星通話，一方講話，另一方至少要等多長(zhǎng)時(shí)間才能聽(tīng)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(wàn)有引力常量為6.671011 Nm2kg2)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(wàn)有引力定律及衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得m(RH)(3分)HR3.6107m(3分)則一方講話，另一方聽(tīng)到對(duì)方講話的最短時(shí)間t0.24 s(3分)答案：原因見(jiàn)解析0.24 s15(14分)(1)冥王星繞太陽(yáng)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(yáng)在不斷地輻射能量，因而其質(zhì)量不斷地減少若太陽(yáng)每秒鐘輻射的總能量為41026J，試計(jì)算太陽(yáng)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(yáng)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Emc2，可知，能量的任何變化必然導(dǎo)致質(zhì)量的相應(yīng)變化，即Emc2.由太陽(yáng)每秒鐘輻射的能量E可得其每秒內(nèi)失去的質(zhì)量為m1010 kg(5分)5 000年內(nèi)太陽(yáng)總共減少的質(zhì)量為：M5 000365123 6001010 kg3.5041020 kg(5分)與總質(zhì)量的比值為：P1.7521010(4分)這個(gè)比值是十分微小的答案：1010kg3.5041020kg1.7521010，消耗的質(zhì)量可以忽略