高考物理一輪總復(fù)習(xí) 電磁波 相對論課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-4

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1、高考物理一輪總復(fù)習(xí) 電磁波 相對論課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-4 1.關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法中正確的是(  ) A.均勻變化的電場在它的周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場 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,且與波的傳播方向垂直 C.電磁波和機(jī)械波一樣依賴于介質(zhì)傳播 D.只要空間中某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場或磁場,就能產(chǎn)生電磁波 2.屬于狹義相對論基本假設(shè)的是:在不同的慣性系中(  ) A.真空中光速不變 B.時(shí)間間隔具有相對性 C.物體的質(zhì)量不變 D.物體的能量與質(zhì)量成正比 3.“風(fēng)云”二號衛(wèi)星發(fā)送回地面的紅外云圖是由衛(wèi)星上設(shè)置

2、的可以接收云層輻射的紅外線的感應(yīng)器完成的,云圖上的黑白程度是由輻射紅外線的云層的溫度高低決定的,這是利用了紅外線的(  ) A.穿透性 B.熱效應(yīng) C.可見性 D.化學(xué)效應(yīng) 4.下列說法符合實(shí)際的是(  ) A.醫(yī)院里常用X射線對病房和手術(shù)室消毒 B.醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室消毒 C.在人造衛(wèi)星上對地球進(jìn)行拍攝是利用紫外線有較好的分辨能力 D.在人造衛(wèi)星上對地球進(jìn)行拍攝是利用紅外線有較好的穿透云霧煙塵的能力 5.關(guān)于電磁波譜,下列說法正確的是(  ) A.倫琴射線是高速電子流射到固體上,使固體原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的 B.γ射

3、線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的 C.在電磁波譜中,最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線 D.紫外線比紫光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 6.愛因斯坦提出了質(zhì)能方程,揭示了質(zhì)量與能量的關(guān)系,關(guān)于質(zhì)能方程,下列說法正確的是(  ) A.質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化 B.當(dāng)物體向外釋放能量時(shí),其質(zhì)量必定減少,且減少的質(zhì)量Δm與釋放的能量ΔE滿足ΔE=Δmc2 C.如果物體的能量增加了ΔE,那么它的質(zhì)量相應(yīng)減少Δm,并且ΔE=Δmc2 D.mc2是物體能夠放出能量的總和 7.如果你以接近于光速的速度朝某一星體飛行,如圖所示,你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺自己是在運(yùn)動(dòng)(  ) 第7題圖

4、 A.你的質(zhì)量在增加 B.你的心臟跳動(dòng)在慢下來 C.你在變小 D.你永遠(yuǎn)不能由自身的變化知道你的速度 8.下列說法正確的是(  ) A.光速不變原理是狹義相對論的兩個(gè)基本假設(shè)之一 B.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度 C.光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度 D.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 9.下列說法中正確的是(  ) A.機(jī)械波和電磁波都能在真空中傳播 B.鐵路、民航等安檢口使用紅外線對行李內(nèi)物品進(jìn)行檢測 C.根據(jù)狹義相對論的原理知,在不同的慣性參考系中

5、,一切物理規(guī)律都是相同的 D.兩列波疊加時(shí)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象.其振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域是穩(wěn)定不變的 10.下列說法中正確的是(  ) A.機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播 B.只要有電場和磁場,就能產(chǎn)生電磁波 C.當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度接近光速時(shí),時(shí)間和空間都要發(fā)生變化 D.當(dāng)觀測者靠近或遠(yuǎn)離波源時(shí),感受到的頻率會發(fā)生變化 11.下列屬于狹義相對論基本原理的敘述是(  ) A.一切物理定律在不同的慣性參考系中都是相同的 B.在任何參考系中,物理規(guī)律都是相同的 C.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的 D.原子核的結(jié)合能

6、越大,核子結(jié)合得越牢固,原子越穩(wěn)定 12.如圖所示,強(qiáng)強(qiáng)乘速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5c,強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò),則壯壯觀察到該光束的傳播速度為(  ) 第12題圖 A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c 13.太陽表面溫度約為6000K,主要發(fā)出可見光;人體溫度約為310K,主要發(fā)出紅外線;宇宙間的溫度約為3K,所發(fā)出的輻射稱為“3K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“3K背景輻射”的觀測,應(yīng)該選擇的波段是(  ) A.無線電波 B.紫外線 C.X射線

7、 D.γ射線 14.類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法,通過歸類和比較,有助于掌握新知識,提高學(xué)習(xí)效率.在類比過程中,既要找出共同之處,又要抓住不同之處.某同學(xué)對機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比,總結(jié)出下列內(nèi)容,其中不正確的是(  ) A.機(jī)械波的頻率、波長和波速三者滿足的關(guān)系,對電磁波也適用 B.機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 C.機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播 D.機(jī)械波既有橫波又有縱波;而電磁波只有縱波 15.下列說法中正確的是(  ) A.交警通過發(fā)射超聲波測量車速,利用了波的干涉原理 B.電磁波的頻率越高,它所能攜帶的信息量就越大,所以

8、激光可以比無線電波傳遞更多的信息 C.單縫衍射中,縫越寬,條紋越亮,衍射現(xiàn)象也越明顯 D.地面上測得靜止的直桿長為L,則在沿桿方向高速飛行火箭中的人測得該桿長應(yīng)小于L 16.“世界物理年”決議的作出是與愛因斯坦的相對論時(shí)空觀有關(guān).一個(gè)時(shí)鐘,在它與觀察者有不同相對速度的情況下,時(shí)鐘的頻率是不同的,它們之間的關(guān)系如圖所示.由此可知,當(dāng)時(shí)鐘和觀察者的相對速度達(dá)到0.6c(c為真空中的光速)時(shí),時(shí)鐘的周期大約為________.在日常生活中,我們無法察覺時(shí)鐘周期的變化的現(xiàn)象,是因?yàn)橛^察者相對于時(shí)鐘的運(yùn)動(dòng)速度________.若在高速運(yùn)行的飛船上有一只表,從地面上觀察,飛船上的一切物理、化

9、學(xué)過程和生命過程都變________(填“快”或“慢”)了. 第16題圖 課時(shí)作業(yè)(五十五) 電磁波 相對論  1.BD 【解析】 根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知,均勻變化的電場在它的周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,故選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的.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,所以電磁波是橫波,故選項(xiàng)B是正確的.電磁波可以在真空中傳播,故選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的.只要空間中某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場或磁場,就在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,故選項(xiàng)目D是正確的.  2.A 【解析】 狹義相對論的

10、兩條假設(shè)分別是:在任何慣性系中真空中的光速不變和一切物理規(guī)律相同.  3.B 【解析】 紅外線是不可見光,人眼無法覺察到,所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤.它的波長長,頻率低,穿透能力較弱,A選項(xiàng)錯(cuò)誤,它的主要作用是熱效應(yīng),物體溫度越高,向外輻射的紅外線越強(qiáng),正是利用這一性質(zhì)得到大氣層遙感圖的,故B選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.  4.BD 【解析】 紫外線有殺菌消毒的作用,紅外線的主要效應(yīng)是熱效應(yīng),且紅外線的波長長,易衍射,穿透云霧煙塵的能力強(qiáng).  5.A 【解析】 在電磁波中,無線電波是振蕩電路產(chǎn)生的;紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的;倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的;γ射線是原子核受激發(fā)后

11、產(chǎn)生的.從無線電波到γ射線,頻率逐漸增大,波長逐漸減小,而波長越長,越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,因此,紫光比紫外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,無線電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象.  6.B 【解析】 由質(zhì)能方程可知,能量與質(zhì)量之間存在著一定的必然對應(yīng)的關(guān)系,而不能認(rèn)為質(zhì)量就是能量,能量就是質(zhì)量,能量與質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念.只有在核反應(yīng)過程中,對應(yīng)著質(zhì)量的減少,才有能量釋放出來.  7.D 【解析】 相對論的基本概念是:當(dāng)你被關(guān)在一個(gè)封閉的房子中時(shí),你絕對無法知道房子是否在做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)房子突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí),在其中的人是能夠感知這一點(diǎn)的;當(dāng)房子突然開始運(yùn)動(dòng)時(shí),其內(nèi)部的人也能有感覺;當(dāng)房子旋轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)在其內(nèi)部的人也能說出

12、它在轉(zhuǎn)動(dòng).但如果房子是在做勻速直線運(yùn)動(dòng).即沒有任何加速度,則在其內(nèi)部的人就無法知道房子是否在移動(dòng).即使房子有一個(gè)窗戶,你從窗戶向外看,看見某些東西在朝你移動(dòng),但你仍說不出是你的房子在向這些東西移動(dòng),還是這些東西在向你的房子移動(dòng).  8.A 【解析】 由相對論的知識知,A對;拍攝玻璃窗內(nèi)的物品時(shí),在鏡頭前加一個(gè)偏振片是為了濾去反射光而不是增加透射光的強(qiáng)度,B錯(cuò);光在任何介質(zhì)中的傳播速度都比真空中小,C錯(cuò);由麥克斯韋的電磁理論,變化的電場一定產(chǎn)生磁場,但不一定產(chǎn)生變化的磁場,如隨時(shí)間均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,同樣,變化的磁場不一定產(chǎn)生變化的電場.  9.CD 【解析】 電磁波能在真空中傳播

13、,機(jī)械波不能在真空中傳播,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;鐵路、民航等安檢口使用X射線對行李內(nèi)物品進(jìn)行檢測,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)狹義相對論的原理知,在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的,選項(xiàng)C正確;兩列波疊加時(shí)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,其振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域是穩(wěn)定不變的,選項(xiàng)D正確.  10.ACD 【解析】 機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播,選項(xiàng)A正確;電磁波是空間某處交替變化的電場和磁場產(chǎn)生的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)狹義相對論的時(shí)空觀,當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度接近光速時(shí),時(shí)空不是絕對的,而是相對的,即時(shí)間和空間都要發(fā)生變化,選項(xiàng)C正確;當(dāng)觀測者靠近或遠(yuǎn)離波源時(shí),感受到的頻率會發(fā)生變化,這是多普勒效應(yīng),選項(xiàng)D正確

14、.本題答案為ACD.  11.AC 【解析】 選項(xiàng)AC屬于狹義相對論的兩條基本原理;選項(xiàng)B屬于廣義相對論的兩條基本原理之一即廣義相對性原理;選項(xiàng)D不屬于相對論原理.本題答案為AC.  12.D 【解析】 由光速不變原理可知,壯壯觀測到的光速應(yīng)該為1.0 c.  13.A 【解析】 電磁波譜按波長由長到短的順序排列為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線,由題意知:物體溫度越高,其發(fā)出的電磁波的波長越短,宇宙間的溫度約為3K,則其發(fā)出的電磁波的波長應(yīng)在無線電波波段,故選項(xiàng)A正確.  14.D 【解析】 電磁波是電磁場傳播形成的.在傳播過程中電場的電場強(qiáng)度E和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向都與波的傳播方向垂直,所以電磁波應(yīng)為橫波.  15.BD 【解析】 交警通過發(fā)射超聲波測量車速,利用了波的反射原理,A錯(cuò);發(fā)生衍射的條件是障礙物(或孔)的尺寸跟波長差不多,甚至比波長還小,C錯(cuò);故答案選BD.  16.2.5 s 遠(yuǎn)小于光速c 慢  【解析】 根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)時(shí)鐘和觀察者的相對速度達(dá)到0.6c時(shí),對應(yīng)時(shí)鐘的頻率為0.4 Hz,則周期為2.5 s.日常生活中,我們無法察覺是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于速度c.在高速運(yùn)行狀態(tài),時(shí)鐘變慢.

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