2019年高中物理 第十四章 第十五章 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介 章末測(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 章末測(cè)試雙基限時(shí)練 新人教版選修3-4 說明：本測(cè)試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，考試時(shí)間90分鐘，滿分100分． 第Ⅰ卷(選擇題) 一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分．每小題至少有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分) 1．在電視發(fā)射端，由攝像管攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，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 答案　B 2．太陽(yáng)表面溫度約為6000 k，主要發(fā)出可見光；人體溫度約為310 k，主要發(fā)出紅外線；宇宙間的溫度約為3 k，所發(fā)出的輻射稱為“3 k背景輻射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空間上保留下的余熱．若要進(jìn)行“3 k背景輻射”的觀測(cè)，應(yīng)選擇下列哪一個(gè)波段(　　) A．無線電波 B．紫外線 C．X射線 D．γ射線 解析　由題意可知物體的溫度越高，輻射電磁波的波長(zhǎng)越短，頻率越高，所以“3 k背景輻射”的電磁波應(yīng)比人體輻射的電磁波的頻率還低，即無線電波． 答案　A 3．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)無信號(hào)、無服務(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)屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來達(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　D 4．如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路在電磁振蕩中電容器極板間電壓隨時(shí)間變化的U—t圖象(　　) A．t1～t2時(shí)間內(nèi)，電路中電流不斷變大 B．t2～t3時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)能越來越小 C．t3時(shí)刻，磁場(chǎng)能為零 D．t3時(shí)刻，電流方向要改變 解析　在LC振蕩電路中當(dāng)電容器極板上電壓減小的過程，就是電場(chǎng)能減小的過程，就是電流增大的過程，電場(chǎng)能最小時(shí)，磁場(chǎng)能就最大，t1～t2時(shí)間內(nèi)電勢(shì)差不斷增大，電流不斷減小，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；t3時(shí)刻電勢(shì)差為零，電流最大，磁場(chǎng)能最大，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；t3～t4時(shí)間內(nèi)電容器從放電到充電的過程電流方向不變，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案　B 5．(多選題)近年來高速發(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的射線使熒光粉發(fā)光，看不見的射線應(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　AC 6．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　C 7．如圖所示，LC回路中振蕩周期為2 s，通過P點(diǎn)的電流按正弦規(guī)律變化，且把通過P點(diǎn)向右流動(dòng)的電流方向規(guī)定為正方向，從電容器上極板帶正電，且電荷量最大開始計(jì)時(shí)，那么(　　) A．0.5～1 s內(nèi)，電容器C在放電 B．0.5～1 s內(nèi)，C上極板帶正電 C．1～1.5 s內(nèi)，Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高 D．1～1.5 s內(nèi)，磁場(chǎng)能正轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能 解析　當(dāng)電容器上極板帶正電，而且最大開始，電容器開始放電，經(jīng)過周期放電完畢，即0～0.5 s放電，0.5～1.0 s電容器充電，1.0～1.5 s電容器反向放電，1.5～2.0 s電容器充電，1.0～1.5 s電容器下極板帶正電，Q點(diǎn)比P點(diǎn)電勢(shì)高，C選項(xiàng)正確． 答案　C 8．下列關(guān)于變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)的說法中正確的是(　　) A．在變化的磁場(chǎng)中放一段導(dǎo)體，導(dǎo)體中的自由電荷不會(huì)定向移動(dòng) B．在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合回路，電路中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)的電場(chǎng)線不閉合 D．變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)與靜電場(chǎng)相同 答案　B 9．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．能聽到A發(fā)出的鈴聲，并看到A顯示B的號(hào)碼 B．不能聽到A發(fā)出鈴聲，但看到A顯示B的號(hào)碼 C．能聽到A發(fā)出鈴聲，但不能顯示號(hào)碼 D．既不能聽到A發(fā)出鈴聲，也不能顯示號(hào)碼 答案　B 10．如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，場(chǎng)外有一帶正電的粒子(重力不計(jì))靜止在某點(diǎn)處，當(dāng)磁場(chǎng)均勻增強(qiáng)時(shí)，該粒子的運(yùn)動(dòng)情況是(　　) A．仍靜止在某點(diǎn)處 B．將做勻速運(yùn)動(dòng) C．將做加速運(yùn)動(dòng) D．以上說法均不對(duì) 解析　當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)，將在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，帶正電的粒子在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，故C選項(xiàng)正確． 答案　C 第Ⅱ卷(非選擇題) 二、計(jì)算題(本題包括4小題，共50分，計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 11．(10分)如圖所示為某雷達(dá)的熒光屏，屏上標(biāo)尺的最小刻度對(duì)應(yīng)的時(shí)間為210－4 s，雷達(dá)天線朝東方時(shí)，屏上的波形如圖①；雷達(dá)天線朝西方時(shí)，屏上的波形如圖②.問：雷達(dá)在何處發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)？目標(biāo)與雷達(dá)相距多遠(yuǎn)？ 解析　(1)雷達(dá)朝東方發(fā)射電磁波時(shí)，沒有反射回來的信號(hào)，向西方發(fā)射時(shí)，有反射回來的信號(hào)，所以目標(biāo)在西方． (2)d＝＝ m＝300 km. 答案　(1)西方 (2)300 km 12．(12分)在電視節(jié)目中，我們經(jīng)常看到主持人與派到熱帶地區(qū)的記者通過同步通信衛(wèi)星通話，他們之間每一問一答總是遲“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，萬有引力常量為6.6710－11 Nm2kg－2) 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模秒姶挪▊鬟f信息是需要時(shí)間的． 設(shè)同步衛(wèi)星高度為H，由萬有引力定律及衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得＝m(R＋H) H＝ －R＝3.6107m 則一方講話，另一方聽到對(duì)方講話的最短時(shí)間 t＝＝0.24 s. 答案　原因見解析　0.24 s 13．(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%. (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. 答案　(1)99.9999%　(2)0.6倍 14．(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E＝mc2， 可知，能量的任何變化必然導(dǎo)致質(zhì)量的相應(yīng)變化，即ΔE＝Δmc2. 由太陽(yáng)每秒鐘輻射的能量ΔE可得其每秒內(nèi)失去的質(zhì)量為Δm＝＝＝1010 kg 5 000年內(nèi)太陽(yáng)總共減少的質(zhì)量為：ΔM＝5 000365123 6001010 kg＝3.5041020 kg 與總質(zhì)量的比值為： P＝＝＝1.75210－10 這個(gè)比值是十分微小的． 答案　1010kg　3.5041020kg　1.75210－10，消耗的質(zhì)量可以忽略