2020高考物理復習 金版教程 第13章第3單元 電磁波　相對論簡介練習

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1、限時規(guī)范特訓 (時間：45分鐘　分值：100分) 1．關于電磁波，以下說法正確的是(　　) A．電磁波是能量存在的一種方式 B．電磁波能夠傳遞能量 C．電磁波不是真實的物質(zhì) D．微波爐就是用微波的能量來煮飯燒菜的 解析：場是一種看不見，摸不著，但真實存在的客觀物質(zhì)，電磁波是電磁場在周圍空間中傳播而形成的，所以也是一種客觀物質(zhì)，答案C錯誤． 答案：ABD 2．目前雷達發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1000 MHz的范圍內(nèi)．下列關于雷達和電磁波說法正確的是(　　) A．真空中上述雷達發(fā)射的電磁波的波長范圍在0.3 m至1.5 m之間 B．電磁波是由恒定不變的電場或磁場

2、產(chǎn)生的 C．測出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時間間隔可以確定雷達和目標的距離 D．波長越短的電磁波，反射性能越強 解析：由λ＝vT＝c/f可知A正確．根據(jù)電磁波的定義及電磁場理論可知B不正確．根據(jù)電磁波的特點可知C、D正確． 答案：ACD 3．[原創(chuàng)題]下列說法正確的是(　　) A．無線電波沒有偏振現(xiàn)象 B．測定某恒星特定元素發(fā)出的光的頻率，對比地球上該元素的發(fā)光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度 C．相對論認為真空中的光速在不同慣性參考系中是不相同的 D．狹義相對論原理指出，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的 解析：無線電波屬于橫波，有偏振現(xiàn)象，A項錯誤；根據(jù)多普

3、勒效應，當觀察者和波源的距離發(fā)生變化時，觀察者接收到的波的頻率將發(fā)生變化，所以根據(jù)某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對比地球上該元素的發(fā)光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度，B項正確；根據(jù)狹義相對論可判斷C錯，D正確． 答案：BD 4．如圖所示的LC振蕩電路中，某時刻線圈中磁場方向向上，且電路的電流正在增強則此時(　　) A．a(chǎn)點電勢比b點低 B．電容器兩極板間場強正在減小 C．電路中電場能正在增大 D．線圈中感應電動勢正在減小 解析：電容器正處于放電過程，電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能，電流的變化率在減小，下極板為正，a點電勢比b點低，電容器兩極板間場強正在減小，電路中電場能正在減小． 答

4、案：ABD 5．下列說法中正確的是(　　) A．紅外線比紅色光的波長長，它的熱作用很強 B．目前雷達發(fā)射的電磁波頻率大多在200 MHz至1000 MHz的范圍內(nèi)，這種電磁波在真空中的波長范圍是0.3 m至1.5 m之間 C．電磁波在各種介質(zhì)中傳播時波長恒定 D．波長越短的電磁波，其反射性越差 解析：由電磁波譜可知，紅外線的波長比紅色光的波長長，故A正確．由λ＝可以判斷出雷達發(fā)射的電磁波的波長范圍是0.3 m至1.5 m之間，故B正確；電磁波在各種介質(zhì)中傳播時，頻率不變，而波長和傳播速度都會發(fā)生變化，故C錯誤；波長越短的電磁波，頻率越高，能量越大，反射性越強，D錯誤． 答案：AB

5、 6．下列說法正確的是(　　) A．γ射線是在原子核衰變過程中，受激發(fā)的電子從高能級向低能級躍遷時發(fā)出的 B．核反應中的質(zhì)量虧損現(xiàn)象違背了能量守恒定律 C．治療腦腫瘤的“γ刀”是利用了γ射線電離本領大的特性 D．某個平面鏡反射光的能量為入射光能量的80%，即表示反射光光子的數(shù)量是入射光光子數(shù)量的80% 解析：γ射線是原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的，其貫穿本領很強，質(zhì)量虧損并沒有否定能量守恒，AB錯誤，治療腦腫瘤的“γ刀”是利用了γ射線能量高的特性． 答案：D 7. 2020年度諾貝爾物理學獎授予了兩名美國科學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化．

6、他們的出色工作被譽為是宇宙學研究進入精密科學時代的起點，下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關的說法中正確的是(　　) A．微波是指波長在10－3 m到10 m之間的電磁波 B．微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播 C．黑體的熱輻射實際上是電磁輻射 D．普朗克在研究黑體熱輻射問題中提出了能量子假說 解析：微波是一種電磁波，可在真空中傳播，B錯．普朗克認為黑體輻射的能量象光子一樣是不連續(xù)的，從而提出了能量子假說． 答案：ACD 8．如圖所示，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)口徑的帶正電的小球，正以速率v0沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動．若在此空間突然加上豎直向上、磁感應強度B隨時間成正

7、比例增加的變化磁場，設小球運動過程中的電量不變，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．小球先沿逆時針方向做減速運動，過一段時間后，沿順時針方向做加速運動 D．磁場力一直對小球不做功 解析：由題可知感應產(chǎn)生的環(huán)形電場對小球的作用力與小球速度方向相反，小球先沿逆時針方向做減速運動，減速到零后，沿順時針方向做加速運動． 答案：CD 9．我們經(jīng)?？吹今R路施工處持掛著紅色的警示燈，這除了紅色光容易引起人的視覺注意以外，還有一個重要的原因，就是紅色光(　　) A．比其它色光更容易發(fā)生干涉 B．比其它色光更容易發(fā)生衍射 C．比其它可見光的光子能量

8、更大 D．比其它光更具有化學效應 解析：紅色光的波長較長，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，有利于及早被發(fā)現(xiàn)． 答案：B 10．某雷達工作時，發(fā)射電磁波的波長λ＝20 cm，每秒脈沖數(shù)n＝5000個；每個脈沖持續(xù)的時間t＝0.0002 s，問電磁波的振蕩頻率為多少？最大的偵察距離是多少？ 解析：電磁波在空中的傳播速度可認為等于真空中的光速c，由波速、波長和頻率三者間的關系可求得頻率，根據(jù)雷達熒光屏上發(fā)射波形和反射波形間的時間間隔，即可求得偵察距離，為此反射波必須在后一個發(fā)射波發(fā)射前到達雷達接收器．可見，雷達的最大偵察距離應等于電磁波在雷達發(fā)射相鄰兩個脈沖間隔時間內(nèi)傳播距離的一半．由c＝λf可得電磁

9、波的振蕩頻率f＝1.5×109 Hz 電磁波在雷達發(fā)射相鄰兩個脈沖間隔時間內(nèi)傳播的距離為s＝cΔt≈6×104 m 所以雷達的最大偵察距離s′＝＝3×104 m＝30 km. 答案：1.5×109 Hz　30 km 11．一次某雷達站正在觀察一架飛機的飛行，若飛機正向雷達站飛來，從某時刻雷達站發(fā)出電磁波到接收到反射回來的電磁波，歷時200 μs，隔4 s后再觀察，從發(fā)出電磁波到接收到反射回來的電磁波歷時186 μs，求飛機飛行速度的大?。? 解析：第一次發(fā)射電磁波時飛機離雷達站距離為 x1＝ct1/2＝3×104 m， 第二次發(fā)射電磁波時飛機離雷達站距離為 x2＝ct2/2＝2.

10、79×104 m， 故飛機的飛行速度為 v＝(x1－x2)/t＝ m/s＝525 m/s. 答案：525 m/s 12．(1)冥王星繞太陽公轉(zhuǎn)的線速率為4.83×103 m/s，求其靜止質(zhì)量為運動質(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)量為運動質(zhì)量的多少倍？ 解析：(1)設冥王星的靜止質(zhì)量為m0，運動質(zhì)量為m， 由公式m＝可得 ＝×100%＝99.9999%. (2)設星際火箭的靜止質(zhì)量為m′0，運動質(zhì)量為m′， 則＝＝0.6. 答案：(1)99.9999%　(2)0.6倍 13．如圖，設慣性系K′相對于慣性系K以速度u＝c/3沿x軸方向運動，在K′系的x′y′平面內(nèi)靜置一長為5 m、與x′軸成30°角的桿．試問：在K系中觀察到此桿的長度和桿與x軸的夾角分別為多大？ 解析：設桿固有長度為l0，在K′系中x′方向上：l0x＝l0cosα′，y′方向上：l0y＝l0sinα′，由長度的相對性得K系中x方向上： lx＝l0x ＝l0cosα′ y方向上：ly＝l0y＝l0sinα′ 因此在K系中觀測時： l＝＝l0 α＝arctan＝arctan代入數(shù)據(jù)解得l≈4.79 m，α≈31.48° 可見，桿的長度不但要縮短，空間方位也要發(fā)生變化． 說明：長度縮短效應只發(fā)生在運動方向上．