高中物理人教版4第十五章相對論簡介單元測試 全國公開課

第十四、十五章單元測試題一、選擇題（每小題4分，共40分．）1.首次預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是（）A．安培B．赫茲 C．法拉第D．麥克斯韋2.2012年6月18日，我國“神舟九號”與“天宮一號”成功完成載人交會對接，在350km的太空，“神九”和“天宮”飛行速度每小時超過上萬公里，對接的過程中兩航天器進(jìn)行連續(xù)跟蹤測控，測控信號是利用了下列的哪一種波()A．超聲波B．次聲波C．無線電波D．紅外線3.關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是()A．變化的電場在它的周圍產(chǎn)生變化的磁場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，且與披的傳播方向垂直C．電磁波和機(jī)械波一樣依賴于媒質(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4.驗鈔機(jī)發(fā)出的“光”能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光；空調(diào)器遙控器發(fā)出的“光”用來控制空調(diào)器，對于它們發(fā)出的“光”，下列判斷正確的是（）A．驗鈔機(jī)發(fā)出的“光”是紅外線B．遙控器發(fā)出的“光”是紅外線C．紅外線是由原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的D．紅外線是由原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的.5.國際無線電聯(lián)盟將3000GHz以下的電磁頻譜稱之為無線電電磁波頻譜，目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)，下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波說法正確的是()A．真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長范圍在0.3m至1.5m之間B．電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C．測出從發(fā)射電磁波到接收反時波的時間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D．波長越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)年11月23日，我國殲-15在航空母艦“遼寧艦”上成功起降，受到全世界關(guān)注，如圖1所示，殲-15戰(zhàn)斗機(jī)采用移動電話進(jìn)行飛行控制，關(guān)于移動電話，下列說法正確的是()A．移動電話內(nèi)，只有無線電接收裝置，沒有無線電發(fā)射裝置B．移動電話內(nèi)，既有無線電接收裝置，又有無線電發(fā)射裝置C．兩個攜帶手機(jī)的人，可以不通過固定的基地臺轉(zhuǎn)接，相互通話D．無線尋呼機(jī)內(nèi)只有無線電接收裝置，沒有無線電發(fā)射裝置7.物理興趣小組制作了遙控機(jī)器人,為了增大無線遙控器向機(jī)器人輻射電磁波的能力，對LC振蕩電路結(jié)構(gòu)可采用下列的哪些措施()A．增大電容器極板的正對面積B．增大電容器極板的間距C．增大自感線圈的匝數(shù)D．提高供電電壓8.韓國發(fā)射“羅老”號衛(wèi)星，首尓雷達(dá)站探測了“羅老”號發(fā)射全過程，雷達(dá)是利用無線電波的回波來探測目標(biāo)方向和距離的一種裝置．雷達(dá)的喇叭天線能使電脈沖的能量集中向某一方向發(fā)射，接收機(jī)接收雷達(dá)發(fā)射機(jī)所發(fā)出電脈沖的回波，測速雷達(dá)主要是利用多普勒效應(yīng)原理，可由回波的頻率改變數(shù)值，計算出目標(biāo)與雷達(dá)的相對速度.以下說法正確的是()A．雷達(dá)發(fā)射的是不連續(xù)的電磁波B．雷達(dá)用的是微波波段的無線電波C．目標(biāo)離雷達(dá)天線而去時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率D．目標(biāo)向雷達(dá)天線靠近時，反射信號頻率將高于發(fā)射信號頻率9．假設(shè)一列100m長的火車以接近光速的速度穿過一根100m長的隧道，它們的長度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測量的，下列關(guān)于看到的現(xiàn)象判斷正確的是(A．相對隧道靜止的觀察者會看到，火車變短，在某些位置上，隧道能完全遮住它B．相對隧道靜止的觀察者會看到，隧道變短，在某些位置上，火車從隧道的兩端伸出來C．相對火車靜止的觀察者會看到，火車變短，在某些位置上，隧道能完全遮住它D．相對火車靜止的觀察者會看到，隧道變短，在某些位置上，火車從隧道的兩端伸出來xyOLL圖210．慣性系S中有一寬為L、長為1.25L的長方形，從相對S系沿xyOLL圖2A．B．C．D．二、填空題（共3小題，共22分）11.（6分）一臺收音機(jī)，把它的調(diào)諧電路中的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一較高頻率的電臺信號，要想收到該電臺信號，應(yīng)該______（填“增大”還是“減小”）電感線圈的匝數(shù).12．（8分）一個LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)為L，電容器電容為C，從電容器上電壓達(dá)到最大值Um開始計時，則至少經(jīng)過________，磁場能達(dá)到最大，在時間內(nèi)，電路中的平均電流是___________.13.（8分）在圖3所示振蕩電流的圖像中，表示電容器充電過程的有__________；線圈中有最大電流的點(diǎn)__________；電場能轉(zhuǎn)化為磁場能的過程有__________.三、計算題（共4個小題，共38分）14．一個電子的質(zhì)量為×10-30kg，這么大質(zhì)量相當(dāng)于多少能量？如果把電子加速到0.6c15.（8分）某電視機(jī)的LC調(diào)諧電路的電感L不變，當(dāng)可變電容器的電容調(diào)到C1時，能接收波長為30cm的電磁波；當(dāng)電容調(diào)到C2時，能接收波長為40cm的電磁波．若電容調(diào)到C1+C2時,能接收到的電磁波波長為多少？16．（10分）麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場的動力學(xué)理論》一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波．一單色光波在折射率為的介質(zhì)中傳播，某時刻電場橫波圖像如圖4所示，已知光波在空氣中的傳播速度都為3×108m/s，17.（12分）某居住地A位于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無線電波發(fā)射站，如圖5所示，該發(fā)射站可發(fā)送頻率為400kHz的中波和頻率為300MHz的微波，已知無線電波在空氣中的傳播速度都為3×108m（1）該中波和微波的波長各是多少；（2）發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過干涉還是衍射后到達(dá)居住地A處；（3）若兩種波的接收效果不同，請說明哪一種波的接收效果更好？為什么？

參考答案一、選擇題解析：安培的主要成就是對電磁作用的研究，他認(rèn)識到磁是由運(yùn)動的電荷產(chǎn)生的，并提出了分子電流假說；赫茲最主要的貢獻(xiàn)是關(guān)于電磁波的實(shí)驗，實(shí)驗證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于電磁波的理論；法拉第提出“由磁產(chǎn)生電”的大膽設(shè)想，他發(fā)現(xiàn)通電的導(dǎo)線能繞磁鐵旋轉(zhuǎn)以及磁體繞載流導(dǎo)體的運(yùn)動，第一次實(shí)現(xiàn)了電磁運(yùn)動向機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)換；麥克斯韋建立了麥克斯韋方程組，首次預(yù)言了電磁波的存在.解析：測控信號利用無線電波傳輸穩(wěn)定.在太空高真空環(huán)境，超聲波、次聲波、紅外線不合適．解析：根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的電場在它的周圍產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，選項A錯誤．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，電磁波是橫波，選項B正確．電磁波可以在真空中傳擂，選項C錯誤．只要空間中某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，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，選項D正確．解析：驗鈔機(jī)發(fā)出的“光”是紫外線，空調(diào)器遙控器發(fā)出的“光”是紅外線，A錯B對；紅外線是由原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生，C錯D對.解析：由公式,得m=0.3m，m=1.5m，A正確；電磁波是由周期性交化的電場或磁場產(chǎn)生的，B錯誤；由雷達(dá)的工作原理可知C正確；波長越短的電磁波傳播的直線性越好，反射性能越強(qiáng)，D正確.解析：由于手機(jī)既能聽到對方說話，又能說話讓對方聽到，因而既是發(fā)射裝置又是接收裝置，而尋呼機(jī)只能接收外來信號，不能向外發(fā)射，因而B、D對，但手機(jī)信號必須經(jīng)過基地臺處理轉(zhuǎn)接才能收到，C錯。解析：根據(jù)題意，為了增大電臺輻射能力，必須采用開放電路及提高電磁波的頻率，據(jù)，必須使電容C或電感L減小，再根據(jù)，選項A錯B對；根據(jù)電感L與線圈的匝數(shù)、大小、有無鐵芯的關(guān)系，判斷C項錯；LC電路輻射電磁波能力與供電電壓大小無關(guān)，D項錯.雷達(dá)發(fā)出的是脈沖波，選項A對；微波波長短、直線性、方向性好，易測準(zhǔn)目標(biāo)，選項B對；由多普勒效應(yīng)可知選項C錯D對.9．AD解析：相對于隧道靜止的觀察者看到火車在運(yùn)動，所以火車比隧道短，在某些位置火車會完全處在隧道內(nèi)部，然而相對火車靜止的觀察者會看到隧道在運(yùn)動，所以隧道比火車短，在某些位置火車兩端都伸出隧道，選項A、D正確，選項B、C錯誤。10．C解析：由尺縮效應(yīng)可知，，解得，選項C正確。二、填空題11.答案：減?。?分）解析：調(diào)諧電路的頻率和被接受電臺的頻率相同時，發(fā)生電諧振才能收到電臺信號。由公式可知，L、C越小，f越大。當(dāng)調(diào)節(jié)C到最小時仍達(dá)不到目的，肯定是L偏大，所以應(yīng)減小L，因此要減小匝數(shù).12.答案：（4分）；（4分）解析：LC振蕩電路周期，電容器電壓最大時，開始放電，經(jīng)=時間，放電結(jié)束，此時電容器電量為零，電路中電流最大，磁場最強(qiáng)，磁場能最大．電容器放電量Q=CUm，在這段時間內(nèi)，電路中的平均電流是.13.答案：ab、cd、ef；a、c、e；bc、de解析：電容器充電過程，電容器極板上帶電量變大，線圈中電流變小，表示電容器充電過程的有ab、cd、ef；線圈中有最大電流的點(diǎn)a、c、e；電容器極板上帶電量變大時電場能變大，線圈中電流變小時磁場能變小.因此，線圈中電流變大（電容器極板上帶電量變?。r，電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，對應(yīng)的過程為bc、de.三、計算題14.25%解析：由質(zhì)能方程可得由相對論可知電子后來質(zhì)量質(zhì)量增加15.答案：50cm解析：設(shè)真空中光速為c，由和，得，（4分）所以=30cm，=40cm，=50cm.（4分）16.答案：5×1014Hz解析：設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，波長為λ，頻率為f，則f＝eq\f(v,λ)，v＝eq\f(c,n)，（4分）聯(lián)立以上兩式得f＝eq\f(c,nλ).（2分）從波形圖上讀出波長