2024-2025學(xué)年高中物理第十四十五章電磁波相對論簡介章末綜合檢測含解析新人教版選修3-4

PAGE8-章末綜合檢測(第十四、十五章)時間：60分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共15小題，1～9題為單項選擇題，10～15題為多項選擇題，每小題4分，共60分．)1．建立完整的電磁場理論，并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是()A．法拉第B．奧斯特C．赫茲D．麥克斯韋2．日出和日落時太陽看起來特殊紅．這是由于()A．光的色散B．大氣的全反射C．大氣的折射D．紅光的波長大3．下列說法正確的是()A．電磁波在真空中以光速c傳播B．在空氣中傳播的聲波是橫波C．聲波只能在空氣中傳播D．光須要介質(zhì)才能傳播4．在電視放射端，由攝像機攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)換為電信號，這一過程完成了()A．電、光轉(zhuǎn)化B．光、電轉(zhuǎn)化C．光、電、光轉(zhuǎn)化D．電、光、電轉(zhuǎn)化5．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A．將低頻聲音信號從接收到的無線電信號中還原出來，稱為調(diào)制B．使電磁波隨各種信號而變更的技術(shù)叫做解調(diào)C．轉(zhuǎn)換電視頻道，選擇電視節(jié)目，稱為調(diào)制D．變更的電場可以產(chǎn)生磁場6．我國勝利研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星，它標記著我國雷達探討又創(chuàng)新的里程碑．米波雷達放射無線電波的波長在1～10m范圍內(nèi)，則對該無線電波的推斷正確的是()A．米波的頻率比厘米波頻率高B．和機械波一樣須靠介質(zhì)傳播C．同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象D．不行能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象7．某宇航員要到離地球5光年的星球上去旅行．假如地球指揮中心希望把這路程縮短為3光年，則他所乘飛船相對地球的速度為()A．0.5cB．0.6cC．0.8cD．0.9c8．電磁波已廣泛運用于許多領(lǐng)域．下列關(guān)于電磁波的說法符合實際的是()A．電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B．常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機C．依據(jù)多普勒效應(yīng)可以推斷遙遠天體相對于地球的運動速度D．光在真空中運動的速度在不同慣性系中測得的數(shù)值可能不同9．假設(shè)甲在接近光速的火車上看地面上乙的手中沿火車前進方向放置的尺，同時地面上的乙看甲的手中沿火車前進方向放置的相同的尺，則下列說法正確的是()A．甲看到乙的手中的尺長度比乙看到自己手中的尺長度大B．甲看到乙的手中的尺長度比乙看到自己手中的尺長度小C．乙看到甲的手中的尺長度比甲看到自己手中的尺長度大D．乙看到甲的手中的尺長度與甲看到自己手中的尺長度相同10．你站在一條長木桿的中心旁邊如圖所示，并且看到木桿落在地上時是兩頭同時著地．所以，你認為這木桿是平著落到了地上．而此時飛飛同學(xué)正以接近光速的速度從木桿前面拂過，她看到B端比A端先落到地，因而她認為木桿是向右傾斜著落的．她的看法是()A．對的B．錯的C．她應(yīng)感覺到木桿在朝她運動D．她應(yīng)感覺到木桿在遠離她運動11．關(guān)于狹義相對論的兩個假設(shè)，下列說法正確的是()A．在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的B．在不同的慣性參考系中，力學(xué)規(guī)律都一樣，電磁規(guī)律不一樣C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的D．真空中的光速在不同的慣性參考系中是有差別的12．有關(guān)電視機工作過程中各部件的作用，下列說法正確的是()A．接收天線只能接收要觀看的電視臺的電磁波B．話筒是將電信號轉(zhuǎn)化為聲音信號C．揚聲器是將電信號還原為聲音D．顯像管是將電信號轉(zhuǎn)化為光信號13．在LC振蕩電路中，某時刻電路中的電流方向如圖所示，且電流正在減小，則該時刻()A．電容器上極板帶正電，下極板帶負電B．電容器上極板帶負電，下極板帶正電C．電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化D．磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化14．目前雷達放射的電磁波頻率多在200MHz到1000MHz的范圍內(nèi)．下列關(guān)于雷達和電磁波的說法正確的是()A．題述雷達放射的電磁波在真空中的波長范圍為0.3m～1.5mB．電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C．依據(jù)放射電磁波到接收反射波的時間間隔及波速可以測定雷達和目標的距離D．波長越短的電磁波，反射性能越強15．在LC振蕩電路中，電容器C帶的電荷量q隨時間t變更的圖象如圖所示．在1×10－6s到2×10－6s內(nèi)，關(guān)于電容器的充(放)電過程及由此產(chǎn)生的電磁波的波長，正確的是()A．充電過程B．放電過程C．波長為1200mD．波長為1500m二、非選擇題(本題共4個小題，共40分)16．(6分)如圖所示，兩艘飛船A、B沿同始終線同向飛行，相對地面的速度均為v(v接近光速c)．地面上測得它們相距為l，則A測得兩飛船間的距離________l(選填“大于”“等于”或“小于”)．當B向A發(fā)出一光信號，A測得該信號的速度為________．17．(9分)一核彈含20kg的钚，爆炸后生成的靜止質(zhì)量比原來小1/10000.求爆炸中釋放的能量．18．(10分)一視察者測得一沿米尺長度方向勻速運動著的米尺的長度為0.5m，求此米尺以多大的速度移動．(真空中的光速為3×108m/s)19．(15分)某收音機接收電磁波的波長范圍在182～577m之間，該收音機調(diào)諧電路的可變電容器的動片完全旋出時，回路的電容為39pF.求：(1)該收音機接收電磁波的頻率范圍．(2)該收音機的可變電容器動片完全旋入定片間，回路中的電容是多大？章末綜合檢測(第十四、十五章)1．解析：麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲證明了預(yù)言的正確性．答案：D2．解析：太陽初升和西沉?xí)r，陽光通過較厚的空氣層．紫光、藍光的波長較短，被空氣汲取較多；而紅光的波長較長．被汲取最少，直射而來的紅光也就最多．因此，這時候太陽呈現(xiàn)紅色．答案：D3．解析：電磁波在真空中以光速c＝3×108m/s傳播，A項正確；在空氣中傳播的聲波是縱波，B項錯誤；聲波不僅可以在空氣中傳播，也可以在液體、固體等介質(zhì)中傳播，C項錯誤；光屬于電磁波，可以在真空中傳播，D項錯誤．答案：A4．解析：攝像機的攝像過程把光信號轉(zhuǎn)化成了電信號，即把一幅圖象依據(jù)各個部分的明暗狀況，逐點地變?yōu)閺娙醪煌男盘栯娏?，然后通過天線把帶有信號的電磁波放射出去，選項B正確．答案：B5．解析：將低頻聲音信號從接收到的無線電信號中還原出來，稱為解調(diào)，A項錯誤；使電磁波隨各種信號而變更的技術(shù)叫做調(diào)制，B項錯誤；轉(zhuǎn)換電視頻道，選擇電視節(jié)目，稱為調(diào)諧，C項錯誤；依據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知，變更的電場可以產(chǎn)生恒定的或變更的磁場、變更的磁場可以產(chǎn)生恒定的或變更的電場，D項正確．答案：D6．解析：由f＝eq\f(c,λ)可知，波長越長，頻率越低，故米波的頻率比厘米波頻率低，選項A錯誤；無線電波是電磁波，它的傳播不須靠介質(zhì)，選項B錯誤；無線電波與光波一樣具有波的特性，會發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，選項C正確，選項D錯誤．答案：C7．解析：由l＝l0eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)，eq\f(l,l0)＝eq\f(3,5)，解得v＝eq\f(4,5)c，故C正確．答案：C8．解析：電磁波是一種波，波能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，A錯誤．遙控器通過發(fā)出的紅外線來遙控電視，而非紫外線，B錯誤．地面監(jiān)測站發(fā)出電磁波，由于多普勒效應(yīng)，地面監(jiān)測站接收到的反射波的頻率也會發(fā)生相應(yīng)的變更，依據(jù)這種變更可以確定遙遠天體相對于地球的速度，C正確．光在真空中的傳播速度是一個定值，與慣性參考系的選取無關(guān)，D錯誤．答案：C9．解析：由l＝l0eq\r(1－\f(u,c)2)可知，運動的視察者視察靜止的尺和靜止的視察者視察運動的尺子時，都發(fā)覺對方手中的尺比自己手中的變短了，故B正確，A、C、D錯誤．答案：B10．解析：當飛飛同學(xué)拂過木桿時，在她看來，木桿不僅在下落，而且還在朝她運動，正似乎星體朝你的飛船運動一樣．因此，在你看來同時發(fā)生的兩件事，在飛飛同學(xué)看來首先在B端發(fā)生．答案：AC11．解析：狹義相對論的兩個基本假設(shè)分別是狹義相對性原理和光速不變原理，選項A、C正確．答案：AC12．解析：接收天線能夠接收到空中傳來的各種電磁波，只是將要觀看的電視臺的電磁波發(fā)生電諧振，使之在電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強，A錯；話筒是將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，而揚聲器則是將電信號還原為聲音，B錯、C對；顯像管是將電信號轉(zhuǎn)化為光信號，D正確．答案：CD13．解析：電流正在減小說明磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，選項C錯誤，選項D正確；此時電容器正在充電，由電流方向知電容器上極板帶負電，下極板帶正電，選項B正確，選項A錯誤．答案：BD14．解析：由c＝λf可得λ1＝eq\f(c,f1)＝eq\f(3.0×108,200×106)m＝1.5m，λ2＝eq\f(c,f2)＝eq\f(3.0×108,1000×106)m＝0.3m，故題述雷達放射的電磁波在真空中的波長范圍為0.3m～1.5m，選項A正確；電磁波是由周期性變更的電場和磁場產(chǎn)生的，選項B錯誤；雷達和目標的距離是依據(jù)放射和接收電磁波的時間間隔及波速來測定的，選項C正確；波長越短的電磁波，其頻率越高，能量越大，反射性能越強，選項D正確．答案：ACD15．解析：由題圖可知，在1×10－6s到2×10－6s內(nèi)，電容器C帶的電荷量由0增加到最多，因此是充電過程．電磁振蕩周期等于所放射的電磁波的周期，那么電磁波的波長為λ＝cT＝3×108×4×10－6m＝1200m，故A、C正確．答案：AC16．解析：依據(jù)長度的相對性得l＝l0eq\r(1－\f(v,c)2)，所以A測得的兩飛船距離l0＝eq\f(l,\r(1－\f(v,c)2))＞l.依據(jù)狹義相對論的基本假設(shè)，光信號的速度為光速c.答案：大于c17．解析：由愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系可得釋放的能量．爆炸前后質(zhì)量變更Δm＝eq\f(1,10000)×20kg＝0.002kg.釋放的能量為ΔE＝Δmc2＝0.002×(3×108)2J＝1.8×1014J.答案：1.8×1014J18．解析：依據(jù)長度變換公式有l(wèi)＝l′eq\r(1－\f(v,c)2)，可得v＝ceq\f(\r(l′2－l2),l′)，又c＝3.0×108m/s，l′＝1m，l＝0.5m，所以v＝0.866c＝2.6×108m/s.答案：2.6×108m/s19．解析：(1)由λ＝eq\f(c,f)得f＝eq\f(c,λ)，c為真空中的光速，代入數(shù)據(jù)可解得其電磁波的頻率范圍為5.2×105～1.65×106Hz.(2)動片完全旋出時，電容最小C1＝39pF，其振蕩周期最小，對應(yīng)接收的電磁波的