2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時分層提升練五十五電磁波相對論含解析

PAGE5-電磁波相對論(建議用時45分鐘)1.(多選)最近北京的公路邊出現(xiàn)了某種新型的共享單車,如圖甲所示,這種單車外觀結(jié)構(gòu)簡潔,沒有鏈條,但單車質(zhì)量比一般自行車大,達(dá)到了25kg。如圖乙所示,單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等,便于監(jiān)控單車在路上的詳細(xì)位置,實現(xiàn)防盜。同時手機(jī)APP上有定位系統(tǒng),也能隨時了解單車的實時位置;手機(jī)還可以通過掃描二維碼自動開鎖,關(guān)鎖后APP就顯示計時、計價等信息。此外,單車能夠在騎行過程中為車內(nèi)電池充電,滿意定位和自動開鎖等過程中的用電。依據(jù)以上信息,A.單車比一般自行車運動狀態(tài)更簡潔變更B.單車某個時刻的精確位置信息是借助通訊衛(wèi)星定位確定的C.單車是利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)充電的D.單車和手機(jī)之間是利用電磁波傳遞信息的【解析】選B、C、D。質(zhì)量越大運動狀態(tài)越難變更,故單車的運動狀態(tài)難以變更,故A錯誤;單車某個時刻的精確位置信息是借助通訊衛(wèi)星定位確定的,故B正確;單車在運動過程中通過電磁感應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能從而實現(xiàn)充電,故C正確;單車和手機(jī)之間沒有電路連接,是利用電磁波傳遞信息的,故D正確。2.對處于圖示時刻的LC振蕩電路,下列說法正確的是 ()A.電容器正在放電,電場能正轉(zhuǎn)變成磁場能B.電容器正在充電,電場能正轉(zhuǎn)變成磁場能C.電容器正在放電,磁場能正轉(zhuǎn)變成電場能D.電容器正在充電,磁場能正轉(zhuǎn)變成電場能【解析】選D。依據(jù)圖示,可以得到電容器下極板帶正電,則電容器正在充電;電容器充電時,電流在減小,電容器電量在增多,則電場能增加,故磁場能減小,故A、B、C錯誤,D正確。3.移動支付已經(jīng)成了中國的一個名片,常見的移動支付有微信支付、支付寶等。微信支付的流程有多種,可以是商家供應(yīng)一個二維碼,支付方用手機(jī)掃碼后輸入金額、密碼并確認(rèn)即可完成支付;也可以由支付方打開微信點擊“我”“錢包”“收付款”向商家供應(yīng)一個條形碼,商家輸入金額后用紅外掃碼器掃描條形碼并完成相應(yīng)的操作即可完成支付。下列說法正確的是 ()A.商家供應(yīng)的二維碼含有商家賬戶信息B.商家供應(yīng)的二維碼含有商家賬戶信息和支付金額信息C.支付方供應(yīng)的條形碼含有支付金額信息D.支付方供應(yīng)的條形碼含有商家賬戶信息【解析】選A。由題意可知,商家供應(yīng)的二維碼含有商家賬戶信息,由支付方用手機(jī)掃碼后輸入支付金額信息,故A正確,B錯誤;支付方供應(yīng)的條形碼不含有支付金額信息和商家賬戶信息,由商家輸入金額后用紅外掃碼器掃描條形碼并完成相應(yīng)的操作完成支付,故C、D錯誤。4.(多選)(2024·成都模擬)下列說法正確的是 ()A.變更的磁場激發(fā)電場,變更的電場激發(fā)磁場B.電磁波和機(jī)械波都能傳遞能量和信息C.紅光的頻率低于紫光的頻率,在真空中紅光的傳播速度大于紫光的傳播速度D.若在地球上接收到來自某遙遠(yuǎn)星球的光波的頻率變低,則可推斷該星球正在離我們遠(yuǎn)去E.相同的單擺在地球緯度越高的地方,搖擺的周期越大【解析】選A、B、D。依據(jù)麥克斯韋電磁理論,變更的磁場激發(fā)電場,變更的電場激發(fā)磁場,故A正確;電磁波和機(jī)械波都能傳遞能量和信息,故B正確;紅光的頻率低于紫光的頻率,在真空中紅光的傳播速度等于紫光的傳播速度,都等于光速,故C錯誤;依據(jù)多普勒效應(yīng),若在地球上接收到來自某遙遠(yuǎn)星球的光波的頻率變低,則可推斷該星球正在離我們遠(yuǎn)去。故D正確;單擺周期公式為T=2πl(wèi)g,由單擺周期公式可以看出:周期T只與l及g有關(guān),從赤道到兩極,g增大,周期變小。故E5.2016年9月25日,被譽為“中國天眼”的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡(簡稱FAST)在貴州省平塘縣落成啟用,起先接收來自宇宙深處的電磁波。中國天眼的存在,使得深空通訊實力延長至太陽系外緣行星,對探究宇宙的起源和地外文明具有重要意義。假如為天眼配備一部放射功率為百萬瓦級(106W)的放射機(jī),其放射的無線電波波長為126厘米。那么該放射機(jī)每秒鐘放射的光子數(shù)量的數(shù)量級約為(取真空光速c=3×108mA.1023B.1027C.1031【解析】選C。126cm每個光子的能量為:E=hν=hcλ,設(shè)每秒(t=1s)天眼發(fā)出的光子數(shù)是n,則:Pt=nE,即:P=nhcλ,得代入數(shù)據(jù)可得:n≈6.4×1030個;則C選項1031最接近,故C正確,A、B、D錯誤。6.(多選)(2024·玉溪模擬)關(guān)于電磁波,下列說法正確的是 ()A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B.周期性變更的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波C.電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直D.利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信,但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波隨即消逝【解析】選A、B、C。電磁波在真空中的傳播速度均為光速,與電磁波的頻率無關(guān),故A正確;周期性變更的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波,故B正確;電磁波為橫波,它在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直;故C正確;電磁波可以在介質(zhì)中傳播,所以可以通過電纜、光纜進(jìn)行有線傳播,也可以不須要介質(zhì)進(jìn)行傳播,即無線傳播。故D錯誤;電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生,若波源的電磁振蕩停止,空間的電磁波仍舊可以接著傳播,故E錯誤。7.太陽光由各種色光組成,不同色光波長范圍不同。在真空中紅光的波長范圍是700～620nm,紫光的波長范圍為450～400nm。紅光的頻率__________紫光的頻率,在真空中傳播時紅光的速度__________紫光的速度。(均選填“>”“=”或“<”)

【解題指南】全部光在真空中傳播的速度相同都等于光速c,在可見光中依據(jù)紅橙黃綠藍(lán)靛紫的依次,光的波長漸漸變短,頻率漸漸增大。【解析】在可見光中依據(jù)紅橙黃綠藍(lán)靛紫的依次光的波長漸漸變短,依據(jù)c=λν可知光的頻率ν=cλ,故波長越大,頻率越低,由于紫光的波長小于紅光的波長,故紅光的頻率小于紫光的頻率,答案:<=8.(多選)關(guān)于電磁場理論的敘述正確的是 ()A.變更的磁場四周肯定存在著電場,與是否有閉合電路無關(guān)B.周期性變更的磁場產(chǎn)生同頻率變更的電場C.變更的電場和變更的磁場相互關(guān)聯(lián),形成一個統(tǒng)一的場,即電磁場D.電場四周肯定存在磁場,磁場四周肯定存在電場【解析】選A、B、C。變更的磁場四周肯定存在電場,與是否有閉合電路無關(guān),故A正確;周期性變更的磁場,會產(chǎn)生同頻率變更的電場,故B正確;變更的電場和變更的磁場相互聯(lián)系著,形成一個統(tǒng)一體,即電磁場,故C正確;只有變更的電場才能形成磁場,若電場或磁場是恒定的,不會產(chǎn)生磁場或電場,故D錯誤。9.(多選)關(guān)于如下現(xiàn)象的表述正確的是 ()A.甲圖中是利用紫外線進(jìn)行防偽B.乙圖中利用β射線照耀人體進(jìn)行透視C.丙圖中夜視系統(tǒng)是利用紅外線D.丁圖中蝙蝠和雷達(dá)均利用超聲波定位【解析】選A、C。紫外線具有熒光效應(yīng),則圖甲中是利用紫外線進(jìn)行防偽,A正確;乙圖中是利用X射線照耀人體的,不是利用輻射性強(qiáng)的β射線,B錯誤;丙圖中夜視系統(tǒng)是利用不行見光中的紅外線,C正確;丁圖中蝙蝠是利用超聲波定位,雷達(dá)是利用電磁波定位,D錯誤。10.如圖所示,沿平直鐵路途有間距相等的三座鐵塔A、B和C。假想有一列車沿AC方向以接近光速的速度行駛,當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個閃光,列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的依次是__________(選填“A先”“C先”或“同時”)。列車上視察者測得AB塔的距離比地面視察者測得AB塔的距離__________(選填“大”或“小”或“相等”)

【解析】沿AC方向以接近光速行駛,列車上的視察者看到的是由B發(fā)出后經(jīng)過A和C反射的光,由于列車在這段時間內(nèi)向C運動靠近C,而遠(yuǎn)離A,所以C的反射光先到達(dá)列車上的視察者,看到C先被照亮。由于車沿AC方向運動,依據(jù)相對論可知,兩塔之間的測量的距離將減小,但是測量塔的高度不變,所以列車上的視察者測得AB塔的距離比地面視察者測得AB塔的距離小。答案:C先小11.衛(wèi)星電視傳播是指電視臺把無線電信號傳送到高空的通信衛(wèi)星上,衛(wèi)星再把信號傳送至地面上的其他地區(qū)。因此,我們看到衛(wèi)星電視信號顯示的整點時間要比本地有線電視的晚一些。(1)說明產(chǎn)生這種延遲的緣由。(2)若通信衛(wèi)星高度約為36000km,