江苏省2017高考物理大一轮复习配套检测：第十三章 选修3-4 第5讲 电磁波与相对论 Word版含答案
高考总复习物理试题选修3-4第13章知能演练轻巧夺冠
一、单项选择题1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是( )A ．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B ．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场C ．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D ．振荡的电场在周围空间一定产生同频率振荡的磁场答案：D2．对于机械波和电磁波的比较，下列说法中正确的是( )A ．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象B ．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已C ．它们可能是横波，也可能是纵波D ．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；电磁波的传播速度与介质无关，只跟频率有关答案：A3．下列说法正确的是( )A ．用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象B ．用X 光机透视人体是利用光的反射现象C ．光导纤维传输信号是利用光的干涉现象D ．门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象答案：A4．(2013·潍坊模拟)有关电磁波和声波，下列说法错误的是( )A ．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B ．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大C ．电磁波是横波，声波也是横波D ．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长解析：选C.电磁波本身就是一种物质，它的传播不需要介质，而声波的传播需要介质，选项A 的说法正确；电磁波由空气进入水中时，传播速度变小，但声波在水中的传播速度比其在空气中大，选项B 的说法正确；电磁波的传播方向与E 、B 两个振动矢量的方向都垂直，是横波，而声波是纵波，选项C 说法错误；电磁波由空气进入水中传播时，波速变小，波长变小，而声波由空气进入水中传播时，波速变大，波长变大，选项D 的说法正确，故答案为C.5．欧洲大型强子对撞机(LHC)“开足马力”后能把数以百万计的粒子加速至每秒钟30万公里，相当于光速的99.9%，粒子流每秒可在隧道内狂飙11245圈，单束粒子能量可达7万亿电子伏特．下列说法正确的是( )A ．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度将能够达到光速B ．如果继续对粒子进行加速，粒子的速度将能够超过光速C ．粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量D ．粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量解析：选C.根据公式u ＝u ′＋v 1＋u ′v c 2可知物体的速度u 不可能等于或大于光速，所以A 、B 错误．根据公式m ＝m 01－(v c)2可知高速运动的物体的质量m 大于静止时的质量m 0，所以C 正确、D 错误；本题答案为C.6．属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中( )A．真空中光速不变B．时间间隔具有相对性C．物体的质量不变D．物体的能量与质量成正比解析：选A.狭义相对论的两条假设分别是：在任何惯性系中真空中的光速不变和一切物理规律相同．7．(2011·高考江苏卷)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C 两铁塔被照亮的顺序是()A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断解析：选C.因列车沿AC方向接近光速行驶，根据“同时”的相对性，即前边的事件先发生，后边的事件后发生可知C先被照亮，答案为C.8.(2013·重庆质检)如图所示，一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D．所有这些都与观察者的运动情况有关解析：选D.如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样；你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同，所以你看到的一切都是相对的，依赖于你的参考系．9．(2013·南京期末)有两只对准的标准钟，一只留在地面上，另一只放在高速飞行的飞船上，则下列说法正确的是()A．飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟走得慢B．地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得慢C．地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得快D．因为是两只对准的标准钟，所以两钟走时快慢相同解析：选C.无论是飞船上的人还是地面上的人，只要钟与人有相对运动，人观察到钟都会变慢．飞船上的人看到地面上的钟比自己的钟走得慢，A错；地面上的人看到飞船上的钟比自己的钟走得慢，B错，C对；两只对准的标准钟，不同的观察者来看，走得快慢可能不同，D错．10．(2013·成都模拟)关于电磁波，下列说法正确的是()A．雷达是用X光来测定物体位置的设备B．电磁波是横波C．电磁波必须在介质中传播D．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调解析：选B.由雷达的工作原理知，雷达是用微波来测定物体位置的设备，A错；电磁波在传播过程中电场强度和磁感应强度总是相互垂直，且与波的传播方向垂直，故电磁波是横波，B对；电磁波可以不依赖介质而传播，C错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，D错．11．(2013·长沙模拟)某火箭在地面上的长度为L0，发射后它在地面附近高速(约0.3c)飞过，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象，以下说法正确的是() A．下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变快了B．下方地面上的人观察到火箭变短了C．火箭上的人观察到火箭变短了D．火箭上的人看到下方地面上的所有物体都变短了解析：选B.由时间间隔的相对性知，下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变慢了，A错；由长度的相对性知，下方地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的人观察到火箭长度没变，B对，C错，火箭上的人看到在垂直运动方向上，物体的长度不变，D错．二、非选择题12．如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c.强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．解析：根据爱因斯坦狭义相对论光速不变原理可知传播速度为1.0c.答案：1.0c。
高考物理江苏专用一轮复习习题选修3-4机械振动机械波光电磁波相对论简介基础课时1【含解析】
基础课时1机械振动1．如图 1 甲所示，竖直圆盘转动时，可带动固定在圆盘上的T 形支架在竖直方向振动，T 形支架的下边系着一个弹簧和小球，共同构成一个振动系统。
当圆盘静止时，小球可稳固振动。
现使圆盘以 4 s 的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳固。
改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线(振幅 A 与驱动力的频次 f 的关系 )如图乙所示，则。
图 1A ．此振动系统的固有频次约为 3 HzB ．此振动系统的固有频次约为0.25 HzC．若圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频次不变D．若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向右挪动分析当驱动力的频次与振动系统的固有频次同样时，振幅最大，因此固有频次约为 3 Hz，选项 A 正确， B 错误；受迫振动的振动周期由驱动力的周期决定，因此圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频次减小，选项 C 错误；系统的固有频次不变，共振曲线的峰值地点不变，选项 D 错误。
答案A2．如图 2 甲所示，弹簧振子以O 点为均衡地点，在A、 B 两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x 随时间 t 的变化如图乙所示，以下说法正确的选项是。
图 2A． t＝ 0.8 s 时，振子的速度方向向左B ． t ＝ 0.2 s 时，振子在 O 点右边 6 cm 处C ． t ＝ 0.4 s 和 t ＝1.2 s 时，振子的加快度完整同样D ． t ＝ 0.4 s 到 t ＝ 0.8 s 的时间内，振子的速度渐渐减小分析从 t ＝0.8 s 起，再过一段细小时间，振子的位移为负值，由于取向右为正方向，故t5π＝ 0.8 s 时，速度方向向左， A 正确；由图象得振子的位移x ＝ 12sin 4 t(cm) ，故 t ＝0.2 s 时，x ＝ 6 2 cm ，故 B 错误； t ＝ 0.4 s 和 t ＝ 1.2 s 时，振子的位移方向相反，由a ＝－ kx/m 知，加速度方向相反， C 错误； t ＝ 0.4 s 到 t ＝ 0.8 s 的时间内，振子的位移渐渐减小，故振子渐渐靠 近均衡地点，其速度渐渐增大，故 D 错误。
高考物理一轮复习单元质检十三热学(选修33)(含解析)新人教版
单元质检十三热学(选修3-3)(时间:45分钟满分:90分)1.(15分)(2020·全国卷Ⅲ)(1)(5分)(多选)如图所示,一开口向上的导热汽缸内,用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。
现用外力作用在活塞上,使其缓慢下降。
环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。
在活塞下降过程中。
?A.气体体积逐渐减小,内能增加B.气体压强逐渐增大,内能不变C.气体压强逐渐增大,放出热量D.外界对气体做功,气体内能不变E.外界对气体做功,气体吸收热量(2)(10分)如图所示,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为h=18 cm的U形管,左管上端封闭,右管上端开口。
右管中有高h0=4 cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离l=12 cm。
管底水平段的体积可忽略。
环境温度为T1=283 K,大气压强p0相当于76 cm水银柱产生的压强。
(ⅰ)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。
此时水银柱的高度为多少?(ⅱ)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?答案:(1)BCD(2)(ⅰ)12.9 cm(ⅱ)363 K解析:(1)本题以汽缸为背景,意在考查气体实验定律和热力学定律。
一定质量理想气体的内能仅与温度有关,温度不变,气体内能不变,选项A错误;根据p1V1=p2V2,气体体积变小,压强增大,选项B正确;外界对气体做功W>0,内能不变ΔU=0,由ΔU=W+Q,可得Q<0,气体放出热量,选项C、D正确,选项E错误。
(2)本题以U形管为背景,意在考查气体实验定律。
(ⅰ)设密封气体初始体积为V1,压强为p1,左、右管的横截面积均为S,密封气体先经等温压缩过程体积变为V2,压强变为p2。
由玻意耳定律有p1V1=p2V2①设注入水银后水银柱高度为h',水银的密度为ρ,按题设条件有p1=p0+ρgh0②p2=p0+ρgh'③V1=(2h-l-h0)S,V2=hS④联立①②③④式并代入题给数据得h'=12.9cm。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章 电磁波》《第五节 电磁波谱》综合测试试卷【2】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章电磁波》《第五节电磁波谱》综合测试试卷【2】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.关于振动和波动，下列说法正确的是（）A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象C．在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大D．各种波均会发生偏振现象【答案】BC【解析】试题分析：由可知，单摆做简谐运动的周期与摆球的质量无关，选项A 错误；部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象，选项B正确；在波的干涉中，振动加强的点只是振幅增大，但是位移不一定始终最大，选项C 错误；只有横波才会发生偏振现象，选项D错误。
考点：单摆；共振；波的干涉；偏振。
2.如图甲所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点。
a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，下列判断正确的是（）A．若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹间距比b光的小B．a光通过玻璃砖的时间大于b光通过玻璃砖的时间C．从某种介质以相同的入射角射入空气时若a光能发生全反射，b光也一定能发生全反射D．如图乙，把a单色细光束垂直于三棱镜AB面入射，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质，则出射光线可能是7、8、9（彼此平行）中的一条【答案】C【解析】试题分析：由图甲可知，玻璃砖对b的偏折角大于a的，根据折射定律可以知道，b的折射率大于a，由可知，a光在玻璃砖中的速度大，路程相同，故用时短，所以选项A错误；根据双缝干涉规律可知，干涉条纹的间距与波长成正比，而a的折射率小、频率小、波长长，故间距大，所以选项A错误；由可知，a的折射小，故发生全反向的临界角大于b的临界角，即a能发生全反射时，b光也一定能发生全反射，所以选项C正确；垂直射入的光线在左侧三棱镜中传播方向不变，自AC面出射到两棱镜间的均匀透明介质中有三种情况，棱镜与介质折射率相等时，则不以改变方向最后沿第5条直线射出，若介质折射率不等于玻璃折射率，间介质相当于平行玻璃板，穿过的光线平移，介质折射率大，则沿4出射，介质折射率小，则沿6出射，所以选项D错误；考点：光的折射定律、全反射3.下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的【答案】B【解析】试题分析：用三棱镜观察太阳光谱是利用光的色散现象，A错；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，C错；电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，D错，故选B考点：考查光学现象点评：本题难度较小，掌握一些光学现象的本质是回答本题的关键4.机械振动在介质中传播形成机械波，下列说法中正确的是A．介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．介质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．介质中质点振动的方向与波的传播方向相互垂直D．在波的传播过程中，若振源停止振动，波的传播立即停止【答案】A【解析】试题分析：有机械振动才有可能有机械波，波的传播速度与质点振动速度没有直接关系．A、机械振动产生的机械波，两者的频率是相同的，故A正确；B、质点振动的速度和波的传播速度没有直接关系，故B错误；C、横波介质中质点振动的方向与波的传播方向相互垂直，纵波介质中质点振动的方向与波的传播方向相互平行，故C错误；D、波传播的是振动的形式和能量，波的传播过程中，若振源停止振动，波的能量没有消失，波的传播不会立即停止．故D测；故选：A。
江苏省2017高考物理大一轮复习第十三章(选修3_4)1机械振动课件
Ⅰ
内容
要求
说明
命题趋势
同时的相对 性 长度的 相对性 质 能关系
Ⅰ
几何光学部分关键是能够处理几何 光学中存在的几何关系，所以对光 的频率和光速的关系要熟练掌握， 并能够画出各种光路图，该部分只 有一个实验：测定玻璃的折射率； 定量计 物理光学的知识比较抽象，平时学 算不作 习要注意把概念弄懂；电磁波和相 要求 对论部分只需要定性了解，在复习 时要仔细研读教材，可以将考试说 明要求的概念和结论先记住，然后 通过一定量的简单习题训练就完全 可以达到高考要求
内容 简谐运动 简谐运动的表达式和图 象 单摆的周期与摆长的关系(实验、探 究) 受迫振动和共振
要求 Ⅰ Ⅰ Ⅰ
说明
命题趋势 选修3－4模块在江苏高 考方案中单独考查，整体来 说，容易题两道，中等难度 题一道．在一轮复习过程中， 要严格按照考试说明，认真 研读教材，因为 3－4 教材 有很多知识点，考试要求都 是Ⅰ级．需要特别指出的是： 从高考题型来看，对本章计 算主要集中在机械振动和机 械波、光的折射和全反射， 平时练习要注意针对训练
• 3. 简谐运动的图象：在简谐运动的图象中，以横轴表示 位移 时间 ________ ，纵轴表示________ ，振动图象表示了振动物体 时间 位移 的________ 随________ 的变化规律． • 4. 描述简谐运动的物理量：(1) 位移x.(2) 振幅A：物体偏离 最大 强弱 平衡位置的________距离，是描述振动________ 的物理 时间 量．(3) 周期T：物体完成一次全振动所需的________ ，是 快慢 振动系统本身 描述振动________ 的物理量，周期由_____________ 的因 素决定，叫固有周期．(4) 频率f：单位时间内完成全振动的 次数 ________ ．(5) 相位：描述周期性运动的各个时刻所处的 不同 状态． ________
江苏省高考物理大一轮复习配套课件：第十三章 选修3-4 13-5
• 典题演示2 (2016·北京卷)下列说法中正确 A 的是( ) • A. 电磁波在真空中以光速c传播 • B. 在空气中传播的声波是横波 • C. 声波只能在空气中传播 • D. 光需要介质才能传播 • 【解析】 光波属于电磁波，光波在真空中的 速度也就是电磁波在真空中的速度，选项A正 确．空气中的声波是振源的振动造成空气密 度的变化而产生的，它存在密部和疏部，属 于纵波，选项B错误．声波不仅仅能在空气中
第5讲 电磁波与电磁场理论的基本思想． 2. 了解电磁波的产生；体会电磁场的物质性． 3. 了解电磁波的周期、频率、波长和波速以及它们在真空 c 中的关系式 λ＝ f . 4. 知道电磁波谱及各种频率范围内电磁波的不同用途． 5. 知道狭义相对论的实验基础、基本原理和主要结论． 6. 了解经典时空观与相对论时空观的主要区别．
基础梳理
麦克斯韦 建立了经典电磁场理论， 1. 电磁波的发现过程：__________ 横 波． ________ 预言 了电磁波的存在，电磁波是 ________ 赫兹 并 ________
首先捕捉到了电磁波， 他还通过测量证明了电磁波在真空中的速
3.0×108 m/s ，从而证实了麦克斯韦的电磁场理论． 度为____________
狭义相对论
• 1. “同时”的相对性 • 在一个参考系中同时发生的两个事件，在另 一个参考系看来是不同时的．这里有一个结 论：地面上认为同时的两个事件，对于在沿 着两个事件发生地的连线上运动的观察者来 说，距离观察者更远的那个事件先发生．
考 点 突 破
麦克斯韦电磁场理论的基本思想
• 1. 恒定的电场不产生磁场． • 2. 恒定的磁场不产生电场． • 3. 均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电 场． • 4. 均匀变化的电场在周围空间产生稳定的磁 场． • 5. 周期性变化的电场产生周期性变化的磁场 ．
2017版高考数学(江苏专用、理科)一轮复习习题：第十三章 选修四选考部分 第4讲 含答案
1.(2012·江苏卷）已知实数x，y满足：|x＋y|<错误!，｜2x－y｜〈错误!，求证：|y｜〈错误!.证明因为3|y｜＝｜3y|＝｜2(x＋y）－（2x－y)|≤2|x＋y|＋｜2x－y｜，由题设知｜x＋y|〈13，｜2x－y|〈错误!，从而3|y｜〈错误!＋错误!＝错误!，所以|y｜〈错误!。
2。
(2011·江苏卷)解不等式x＋｜2x－1|<3.解原不等式可化为错误!或错误!解得错误!≤x<错误!或－2<x<错误!.∴原不等式的解集是错误!.3。
（2015·全国Ⅰ卷）已知函数f（x）＝|x＋1|－2｜x－a|，a＞0.(1）当a＝1时，求不等式f（x)＞1的解集；（2）若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6，求a的取值范围。
解（1）当a＝1时,f(x）＞1化为|x＋1｜－2｜x－1|－1＞0.当x≤－1时，不等式化为x－4＞0，无解；当－1＜x＜1时,不等式化为3x－2＞0，解得错误!＜x＜1;当x≥1时，不等式化为－x＋2＞0，解得1≤x＜2。
所以f(x）＞1的解集为错误!.（2）由题设可得,f(x)＝错误!所以函数f（x)的图象与x轴围成的三角形的三个顶点分别为A错误!,B(2a＋1，0),C（a，a＋1）,△ABC的面积为错误!(a＋1)2。
由题设得错误!（a＋1)2＞6，故a＞2。
所以a的取值范围为(2，＋∞）.4。
(2015·陕西卷)已知关于x的不等式｜x＋a｜＜b的解集为{x｜2＜x＜4}. (1）求实数a,b的值；(2)求错误!＋错误!的最大值。
解(1)由|x＋a|＜b,得－b－a＜x＜b－a,则错误!解得a＝－3，b＝1。
(2）错误!＋错误!＝错误!错误!＋错误!≤错误!＝2错误!＝4，当且仅当错误!＝错误!，即t＝1时等号成立，故(错误!＋错误!）max＝4。
5。
(2010·江苏卷）已知实数a，b≥0，求证：a3＋b3≥错误!(a2＋b2)。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章 电磁波》《第五节 电磁波谱》综合测试试卷【5】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章电磁波》《第五节电磁波谱》综合测试试卷【5】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.水中的空气泡看上去比较亮，对这一现象有以下不同的解释，其中正确的是（）A．空气泡对光线有会聚作用，因而较亮B．空气泡对光线有发散作用，因而较亮C．从空气泡到达水中的界面处的光一部分发生反射，因而较亮D．从水中到达空气泡的界面处的光一部分发生全反射，因而较亮【答案】D【解析】试题分析：当光从水中或玻璃中射到空气泡的界面处时,一部分光的入射角大于或等于临界角,发生了全反射现象,所以水中的空气泡和玻璃中的空气泡看起来比较亮考点：光的全反射点评：本题考查了光的全反射知识，当光线从光疏介质射向光密介质，超过一定角度即可发生全反射。
2.两列频率相同的水波发生干涉的示意图如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，M点是实线相交的一点，N点是虚线相交的一点，则下列说法正确的是A．M点的振动始终加强B．N点的振动始终减弱C．M点的位移始终最大D．N点的位移始终最小【答案】A【解析】M点为波峰与波峰相遇，为振动加强点，振动始终加强，A对；A为波谷与波谷相遇，也是振动加强点，B错；振动加强点并不是在位移最大的位置静止不动，它也在做简谐振动，只是距离平衡位置的最大距离最大，CD错；3.图甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置.当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时,做简谐运动的漏斗漏出的沙,在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线.已知木板被水平拉动的速度为0.20 m/s,图乙所示的一段木板的长度为0.60 m,则这次实验沙摆的摆长大约为(取g=π2)( )A．0.56 m B．0.65 mC．1.00 m D．2.25 m【答案】A【解析】把木板拉出时间t="s/v=3" s,沙摆振动周期T="t/2=1.5" s,由单摆周期公式T=2π,沙摆摆长L=="0.56" m,选项A正确.4.关于竖直放置的肥皂液形成的薄膜干涉，下述说法中不正确的是 )A．干涉条纹的产生是由于光在膜的前后两表面反射，形成的两列光波叠加的结果B．干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．干涉条纹是一组等间距的平行线D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的同一侧【答案】B【解析】干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波峰叠加的结果，B错；5.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法，其中正确的是()A．回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程B．速度第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程C．动能或势能第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程D．速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程【答案】D【解析】只要是质点经过同一位置，回复力的大小和方向就相同，可见物体完成一次全振动的过程中，有可能是回复力第二次恢复原来的大小和方向所经历的过程，A错；关于平衡位置对称的两点，速度大小和方向有可能完全相同，B错；关于平衡位置对称的两点，动能和势能完全相同，C错；D对；6.关于振动和波动，下列说法正确的是( )A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量及当地的重力加速度有关B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象C．在波的干涉中，振动加强的点位移不一定始终最大D．各种波均能发生干涉、衍射、偏振等现象E．电磁波是横波，它能传递信息与能量。
江苏省2017高考物理大一轮复习配套检测：第十三章选修3-4第1讲机械振 动 含答案
第1讲机械振动一、选择题1.弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,在振子向着平衡位置运动的过程中()A. 振子所受的回复力逐渐增大B. 振子离开平衡位置的位移逐渐增大C. 振子的速度逐渐增大D. 振子的加速度逐渐增大2.(2016·北京卷)如图所示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动.以平衡位置O为原点,向右为x轴正方向,建立Ox轴.若振子位于N点时开始计时,则其振动图象为()A BC D3.已知两个质点做简谐运动的表达式分别是x1=3sin和x2=5sin,下列说法中正确的是()A. 它们的周期相同B. 它们的振幅相同C. 它们的相位差恒定D. 它们的振动步调一致4.如图所示,弹簧振子在振动过程中,振子从a到b历时0.2 s,振子经a、b 两点时速度相同.若它从b再回到a的最短时间为0.4 s,c、d为振动的最远点,则该振子的振动频率为()A. 1 HzB. 1.25 HzC. 2 HzD. 2.5 Hz5.一质点做简谐运动的振动图象如图所示,质点的速度方向与加速度方向相同的时间段是()A. 0~0.3 s和0.6~0.9 sB. 0.3~0.6 s和0.9~1.2 sC. 0.3~0.6 s和0.6~0.9 sD. 0.6~0.9 s和0.9~1.2 s6.一个弹簧振子做受迫运动,它的振幅A与驱动力频率f之间的关系如图所示.由图可知()A. 驱动力频率为f2时,振子处于共振状态B. 驱动力频率为f3时,受迫振动的振幅比共振小,但振子振动的频率仍为f2C. 振子如果做自由振动,它的频率是f2D. 振子可以做频率为f1的等幅振动7.在“用单摆测定重力加速度”的实验中,由于摆球形状不规则,无法准确测量摆长l,但摆线的长度l'可以准确测量.现使用同一摆球,多次改变摆线长度l'并测得每一次相应的摆动周期T.对于数据的处理方法,下列说法中正确的是()A. l'与T2不是直线关系B. 摆长l可以利用l'-T2图线求出C. l'与T2是直线关系,在理论上,l'-T2直线的斜率与l-T2直线的相同D. l'与T2是直线关系,在理论上,l'-T2直线的斜率与l-T2直线的不同8.一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法中正确的是()A. 质点振动频率是4 HzB. 在10 s内质点经过的路程是20 cmC. 第4 s末质点的速度为零D. 在t=1 s和t=3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同9.(2015·山东卷)如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m.t=0 时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6 s时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小为g=10 m/s2.下列说法中正确的是()A. h=1.7 mB. 简谐运动的周期是0.8 sC. 0.6 s内物块运动的路程是0.2 mD. t=0.4 s时,物块与小球运动方向相反10.如图所示是一个单摆的共振曲线.下列说法中正确的是(取g=10 m/s2)()A. 此单摆的摆长约为2.8 mB. 此单摆的周期约为0.3 sC. 若摆长增大,共振曲线的峰值向上移动D. 若摆长增大,共振曲线的峰值向右移动11.如图所示的是弹簧振子做简谐运动的振动图象.下列说法中正确的是()A. 从t1到t2时间内振子的动能不断增大,势能不断减小B. 从t2到t3时间内振幅不断增大C. t3时刻振子处于最低点处,动能最大D. t1、t4两时刻振子的动能、速度都相同12.一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间t变化的图象为正弦曲线,如图所示.下列说法中正确的是()A. 在t从0到2 s时间内,弹簧振子做加速运动B. 在t1=3 s和t2=5 s时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反C. 在t2=5 s和t3=7 s时,弹簧振子的位移大小相等,方向相同D. 在t从0到4 s时间内,t=2 s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大二、填空题13.如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象,已知两个振子质量之比为m A∶m B=2∶3,弹簧的劲度系数之比为k A∶k B=3∶2,则它们的周期之比T A∶T B=;它们的最大加速度之比为a A∶a B=.14.(2015·连云港、宿迁、徐州三模)如图甲所示,在一条张紧的绳子上挂几个摆.当a摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各摆也振动起来,此时b摆的振动周期(填“大于”“等于”或“小于”)d摆的周期.图乙是a g,则a的摆长为.三、计算题15.(2016·南京、盐城、连云港二模)一列简谐波沿x轴传播,已知x轴上x1=0 m和x2=1 m两处质点的振动图象分别如图(a)、图(b)所示.若波长λ>1 m,则该波的波长为多少?图(a)图(b)16.一质点做简谐运动,其位移和时间关系如图所示.(1)求t=0.25×10-2 s时的位移.(2)在t=1.5×10-2 s到2×10-2 s的振动过程中,质点的位移、回复力、速度、动能、势能如何变化?(3)在t=0到8.5×10-2 s这段时间内,质点的路程、位移各为多大?第1讲机械振动1. C【解析】: 在振子向着平衡位置运动的过程中,振子所受的回复力逐渐减小,振子离开平衡位置的位移逐渐减小,振子的速度逐渐增大,振子的加速度逐渐减小,C正确.2.A【解析】: 弹簧振子的初始位置N点位于x轴的正向最大位移处.选项A正确.3. AC【解析】: 由表达式可以看出两者的角频率ω=100π rad/s相同,故周期T=也相同.它们的相位差Δφ=-恒定.由于相位差不为零,故振动步调不一致.4. B【解析】: 经a、b两点时速度相同,可知a、b两点关于O点对称,t Ob= s=0.1 s;振子从b再回到a的最短时间t=2t bc+t ba=0.4 s,可得t bc== s=0.1 s,所以t Oc=t Ob+t bc=0.1 s+0.1 s=0.2 s,而t Oc=,所以振子振动周期T=4t Oc=0.8 s,振子振动频率f==1.25 Hz,故B正确.5. B【解析】: 质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同,与位移方向相反,总是指向平衡位置;位移增加时速度与位移方向相同,位移减小时速度与位移方向相反.6.ACD【解析】: 弹簧振子做受迫振动时,其振动频率等于驱动力的频率,与物体的固有频率无关,由图知当驱动力频率为f2时振幅最大,振子处于共振状态,说明振子的固有频率为f2,故A、C对.当驱动力频率为f3时,振子振动频率也为f3,故B错.如果给振子频率f1的驱动力,振子可以做频率为f1的等幅振动,D对.7.BC【解析】: 设摆球的重心到线与球结点的距离为r,根据单摆周期的公式T=2π得,l=l'+r=T2,l'=T2-r,所以,摆长l可以利用l'-T2图线求出,l'与T2是直线关系,在理论上,l'-T2直线的斜率与l-T2直线的相同,B、C正确.8. B【解析】: 振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移,由图象可看出,质点运动的周期T=4 s,其频率f==0.25 Hz;10 s内质点运动了T,其运动路程为s=×4A=×4×2 cm=20 cm;第4 s末质点在平衡位置,其速度最大;t=1 s和t=3 s两时刻,由图象可看出,位移大小相等,方向相反.由以上分析可知,B正确.9. AB【解析】: t=0.6 s时,物块的位移为y=0.1sin(2.5π×0.6)m=-0.1 m;则对小球h+|y|=gt2,解得h=1.7 m,选项A正确;简谐运动的周期是T==s=0.8 s,选项B正确;0.6 s内物块运动的路程是3A=0.3 m,选项C错误;t=0.4 s=,此时物块在平衡位置向下振动,则此时物块与小球运动方向相同,选项D错误.10. A【解析】: 由单摆的共振曲线知,当驱动力的频率为0.3 Hz 时单摆发生共振,因此单摆的固有频率为0.3 Hz,固有周期为T0= s,故B错;由T0=2π得单摆的摆长为l=≈2.8 m,所以A对;当摆长增大时,周期变大,固有频率变小,曲线的峰值应向左移,故C、D均错.11. A【解析】: 从振动图象中可看出,从t1到t2时间内,振子的位移不断减小,所以振子的势能不断减小,由于机械能守恒,所以振子的动能不断增大,故A正确;从t2到t3时间内,振子的位移不断增大,但振幅是不变的,故B 错误;t3时刻的图象在最低点,表示振子的位移最大,振子的速度为0,动能为0,故C错误;t1时刻振子向平衡位置运动,而t4时刻振子向远离平衡位置运动,虽然两时刻位移相等,势能相等,动能相等,速度大小相等,但速度方向不同,所以振子的速度不相同,故D错误.12.C【解析】: 在t从0到2 s时间内,弹簧振子所受的回复力增大,说明位移在增大,振子做减速运动,A错误;从图中可以看出,在t1=3 s和t2=5 s 时,振子所受的回复力大小相等,可知振子的速度大小相等,在这段时间内振子是从负方向最大位移向正方向最大位移运动,速度方向相同,B错误;从图中可以看出,在t2=5 s和t3=7 s时,回复力大小相等,方向相同,则有弹簧振子的位移大小相等,方向相同,C正确;从图中可以看出,t=2 s时刻弹簧振子所受的回复力最大,振子的速度为零,则回复力做功的功率为零,D错误.13. 2∶39∶2【解析】: 由图可知,A振子的周期为0.4 s,B振子的周期为0.6 s,故周期之比为T A∶T B=2∶3;加速度最大时,有m A a A∶m B a B=10k A∶5k B,最大加速度之比a A∶a B=9∶2.14.等于【解析】: 受迫振动时,各摆的振动周期都等于a摆的振动周期;a摆的振动周期为T=2t0,根据T=2π,得出l==.15.波沿x轴正方向传播时,两质点间距离为λ1,即λ1= m.波沿x轴负方向传播时,两质点间距离为λ2=1m,即λ2=4m.16.(1)-cm(2)位移变大,回复力变大,速度变小,动能变小,势能变大(3) 34 cm 2 cm【解析】: (1)由图可知A=2 cm,T=2×10-2 s,则振动方程为x=-2cos(100πt) cm,当t=0.25×10-2 s时,x=-2cos cm=- cm.(2)由图可知在1.5×10-22×10-2 s内,质点的位移变大,回复力变大,速度变小,动能变小,势能变大.(3)从t=0到8.5×10-2 s的时间内质点的路程为s=17A=34 cm,位移为2 cm.。
江苏省2019高考物理大一轮复习配套检测：第十三章 选修3-4 第5讲 电磁波与相对论 Word版含答案
第5讲电磁波与相对论一、选择题1. 根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法中正确的是( )A. 电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B. 变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场C. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D. 振荡的电场一定产生同频率的振荡的磁场2. 电磁波与声波比较 ( )A. 电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B. 由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大C. 由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大D. 电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定,与频率无关3. (2018·淮安5月模拟)下列说法中正确的是( )A. 地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些B. 拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C. 在同种均匀介质中传播的声波,频率越高,波长也越长D. 玻璃内气泡看起来特别明亮,是因为光线从气泡中射出的原因4. 关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是( )A. 电磁场是一种物质,它只能在真空中传播B. 电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度方向互相平行C. 由于微波衍射现象不明显,所以雷达用它测定物体的位置D. 大气对蓝光的吸收较强,所以天空看起来是蓝色的5. 类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率.在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中错误的是( )A. 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系对电磁波也适用B. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C. 机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D. 机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波6. 关于生活中遇到的各种波,下列说法中正确的是( )A. 电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C. 太阳光中的可见光和医院B超中的超声波传递速度相同D. 遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同7. 关于电磁波,下列说法中正确的是( )A. 雷达是用X光来测定物体位置的设备B. 电磁波是横波C. 电磁波必须在介质中传播D. 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调8. 下列关于紫外线的说法中,正确的是( )A. 一切物体都在对外辐射紫外线B. 验钞机中利用的是紫外线的荧光效应C. 利用紫外线可以进行医疗消毒D. 紫外线的衍射现象比红外线更明显9. 雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备,目前雷达发射的电磁波的频率多在200 MHz至1 000 MHz 的范围内.下列关于雷达的说法中,正确的是( )A. 真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间B. 电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C. 测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D. 波长越短的电磁波,反射性能越强10. 在狭义相对论中,下列说法中正确的有( )A. 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速B. 质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态有关C. 时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关D. 在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,在其他一切惯性系中也是同时发生的11. 如图所示,假设强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为 ( )A. 0.4cB. 0.5cC. 0.9cD. c12. 关于公式m=,下列说法中正确的是( )A. 公式中的m0是物体以速度v运动时的质量B. 当物体运动速度v>0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变了,故经典力学不适用C. 当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动D. 通常由于物体的速度太小,质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量变化13. 假设地面上有一火车以接近光速的速度运行,车内站立着一个中等身材的人,站在路旁边的人观察车里的人.观察的结果是( )A. 这个人是一个矮胖子B. 这个人是一个瘦高个子C. 这个人矮但不胖D. 这个人瘦但不高14. 有两只时刻显示相同的标准钟,一只留在地面上,另一只放在高速飞行的飞船上.经过一段时间后,下列说法中正确的是( )A. 飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟走得慢B. 地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得慢C. 地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得快D. 因为是两只时刻显示相同的标准钟,所以两钟走时快慢相同15. 某火箭在地面上的长度为L0,发射后它在地面附近高速(约0.3c)飞过.关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象,下列说法中正确的是( )A. 下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变快了B. 下方地面上的人观察到火箭变短了C. 火箭上的人观察到火箭变短了D. 火箭上的人看到下方地面上的所有物体都变短了16. 如图所示,质量与身高均相同的甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为光速)的飞船同向运动.则下列说法中正确的是( )甲乙A. 乙观察到甲身高变高B. 甲观察到乙身高变低C. 若甲向乙挥手,则乙观察到甲动作变快D. 若甲向乙发出一束光进行联络,则乙观察到该光束的传播速度为c二、填空题17. (2018·海安、金陵、南外三校联考)一飞船以速度v沿图示方向飞行,地面观测者测得飞船经过相距为L0的A、B两点经历时间为t1,而飞船驾驶员测量经过A、B两点时间是t2,则有t1(填“>”“=”或“<”)t2,原因是飞船驾驶员观测到A、B两点距离L (填“>”“=”或“<”)L0.18. 如图所示,某车沿水平方向高速行驶,车厢中央的光源发出一个闪光,闪光照到了车厢的前、后壁,则地面上的观察者认为该闪光(填“先到达前壁”“先到达后壁”或“同时到达前后壁”),同时他观察到车厢的长度比静止时变(填“长”或“短”)了.19. (2018·南通、扬州、泰州三模)1971年,屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶,研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结构.X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法,用于分析的X射线波长在0.05 nm~0.25 nm范围之间,因为X射线的波长(填“远大于”“接近”或“远小于”)晶体内部原子间的距离,所以衍射现象明显.分析在照相底片上得到的衍射图样.便可确定晶体结构.X射线是(填“纵波”或“横波”).20. (2018·南京、盐城一模)如图所示,宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度u(u接近光速c)远离地球,飞船发出频率为ν的单色光.地面上的人接收到光的频率(填“大于”“等于”或“小于”)ν,看到宇宙飞船宽度(填“大于”“等于”或“小于”)l.21. 如图所示,沿平直铁路线有间距均为L的三座铁塔A、B和C,三座铁塔高也均为L.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,列车上的观测者测得塔高(填“小于”“等于”或“大于”)相邻塔间的间距.当铁塔B 发出一个闪光,列车上的观测者测得铁塔(填“A”或“C”)先被照亮.22. 宇航员在地面上将两只钟校准到零时刻(如图甲所示),其中一只留在地面上,另一只跟随宇航员一起乘坐上高速运行的飞船.从零时刻开始计时,宇航员根据随身携带的手表指示,经过了0.5 h,宇航员观察飞船内钟的分针指示可能是图,宇航员观察地面上钟的分针指示可能为图.甲乙丙丁第5讲电磁波与相对论1. D 【解析】变化的电场周围才会产生磁场,恒定的电场周围不会产生磁场,同理,恒定的磁场周围也不会产生电场,所以A错;随时间做均匀变化的电场,其变化率是常量,故周围产生的磁场是恒定的,同理,均匀变化的磁场周围产生的电场也是恒定的,所以B、C错误;电场周期性变化,其周围产生的磁场一定呈周期性变化,且变化周期相同,所以D正确.2. ABC 【解析】电磁波的传播不需要介质,声波(机械波)的传播需要介质,A正确;电磁波在真空中传播速度最大,声波(机械波)在空气中传播速度最小,由v=λf可知,由空气进入水中时(频率不变),电磁波波长变小,声波波长变大,B、C正确;电磁波在介质中的传播速度与介质和频率都有关系,机械波在介质中的传播速度由介质决定,D 错误.3. AB 【解析】根据相对论可知,地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的要短一些,故A正确;拍摄玻璃厨窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射的偏振光的强度,故B正确;根据公式v=λf可得,频率越高,波长越短,C错误;玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射,D错误.4. C 【解析】电磁场是一种特殊的物质,在真空、介质中都可以传播,A错误;电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度方向互相垂直,B错误;当太阳光通过空气时,太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层,直接射到地面,而波长较短的青、蓝、紫等色光,很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡,从而使光线散射向四方,使天空呈现出蓝色,D错误.5. D6. B 【解析】电磁波可以传递信息,如电视信号.声波也可以传递信息,如人说话,故A错误;手机用电磁波传递信息,人用声波说话,故B正确;太阳光中的可见光是电磁波,真空中速度为3×108m/s,“B超”中的超声波是声波,常温下,空气中速度大约为340 m/s,故C错误;遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线频率不同,波速相同,根据c=λf,波长不同,故D错误.7. B 【解析】由雷达的工作原理知,雷达是用微波来测定物体位置的设备,A错;电磁波在传播过程中电场强度和磁感应强度总是相互垂直,且与波的传播方向垂直,故电磁波是横波,B对;电磁波可以不依赖介质而传播,C错;使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制,D错.8. BC 【解析】紫外线的显著作用包括化学作用,例如杀菌消毒,有荧光作用,能促进钙的吸收,由于频率较高,波长较短,难以发生衍射,所以B、C正确.9. ACD 【解析】根据λ=,在200 MHz至1 000 MHz的频率范围内电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间,故A正确;根据电磁场理论,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,故B错误;雷达利用的是电磁波的反射原理,C正确;电磁波波长越短,越不易发生衍射,反射性能越好,D正确.10. AB 【解析】根据狭义相对论,光速是速度的极限值,所以A对;根据狭义相对论,长度、质量、时间间隔都与运动状态有关,且都给出了具体的计算公式,所以B对,C错;同时是相对的,D错.11. D12. CD 【解析】公式中的m0是物体静止时的质量,A错误;在v远小于光速时,一些质量的变化不明显,经典力学依然成立,B错误,C、D正确.13. D 【解析】人是站着的,路旁的人观察到车内的人沿车运动方向上的长度(决定胖瘦)变短了,所以人变瘦,但人在垂直于车运动方向上的长度(决定身高)不变.14. C 【解析】无论是飞船上的人还是地面上的人,只要钟与人有相对运动,人观察到钟都会变慢.飞船上的人看到地面上的钟比自己的钟走得慢,A错;地面上的人看到飞船上的钟比自己的钟走得慢,B错,C对;两只对准的标准钟,不同的观察者来看,走得快慢可能不同,D错.15. B 【解析】由时间间隔的相对性知,下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变慢了,A错;由长度的相对性知,下方地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的人观察到火箭长度没变,B对,C错;火箭上的人看到在垂直运动方向上,物体的长度不变,D错.16. D 【解析】因为人是垂直于物体速度方向的,竖直方向上没有尺缩效应,即甲、乙观察对方身高时不变,故A、B错误;根据相对论的钟慢效应,可以推测两人在接近光速运动时,相对地球来说时间都变慢了,但乙相对于甲的速度更大,因此可以推测,乙观察到甲动作变慢,故C错误;根据爱因斯坦光速不变原理,乙观察到该光束的传播速度仍为c,故D正确.17. > <18. 先到达后壁短【解析】地面上的观察者认为地面是一个惯性系,闪光向前、后传播的速度相对地面是相同的,但是在闪光飞向两壁的过程中,车厢向前行进了一段距离,所以向前的光传播的路程长些,到达前壁的时间也就晚些,即地面上的观察者认为该闪光先到达后壁.根据长度的相对性可知一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小,可以得出观察者观察到车厢的长度比静止时变短.19. 接近横波【解析】波长大于或接近障碍物尺寸时,衍射现象比较明显.X射线波长很短,不可能远大于原子间距离,只可能接近原子间距离.X射线是电磁波,电磁波是横波.20. 小于等于【解析】根据多普勒效应得出波源远离观察者时,观察者接收到的频率小于波源频率.观察者在运动方向上看到宇宙飞船的长度变小,在垂直于运动方向上的宽度不变.21. 大于 C【解析】沿AC方向以接近光速行驶,列车上的观测者测得塔高大于相邻塔间间距,列车上的观察者看到的是由B 发出后经过A和C反射的光,由于列车在这段时间内向C运动靠近C,而远离A,所以C的反射光先到达列车上的观察者,看到C先被照亮.22. 乙丙【解析】从零时刻开始计时,宇航员根据随身携带的手表指示,经过了0.5 h,宇航员观察飞船内钟的分针指示可能为图乙;根据爱因斯坦的相对论中时间间隔的相对性公式得运动的时钟会变慢,所以宇航员观察地面上钟的分针指示可能为小于半个小时,即图丙.选修3-4模块总结提升1. (1) BC (2) 沿y轴正向0.4(3) ① n===1.732.② v=,s=,t=,代入数据解得t=2×10-9 s.2. (1) AD (2) 增大多普勒(3) 见解析【解析】 (1) 简谐运动的回复力与偏离平衡位置的位移大小满足F=kx,A项正确;在镜头前加一个偏振片,以减弱橱窗表面的反射光,B项错误;水面上的油膜出现彩色花纹是光的干涉现象,C项错误;光速不变原理和狭义相对论原理是两个基本假设,D项正确.(2) 当波源在远离观察者的过程中,观察者接收到的频率变小,波长增大,这是多普勒效应.(3) ① v==c.② 由题意知入射角为30°,n==,所以折射角r=45°.3. (1) B (2) 频率 C (3) 见解析【解析】 (1) 飞船上的观测者测得飞船的长度为30m,地球上的观测者看到沿飞船运动方向的长度变短,A项错误,B项正确;光速在任何惯性参考系中都是相同的,光速都是c,C、D选项错误.(2) 能发生干涉的两列光的频率必须相同.A、B两点是振动加强区域,C点是振动减弱区域.(3) 相邻亮条纹的中心间距Δx=λ,由题意知,亮条纹的数目n=10,解得L=,代入数据得L=1.178×10-2 m4. (1) BC (2) 1.5 不容易(3) 见解析【解析】 (1) 波速由介质决定,故反射的超声波和发出的速度大小相等,A项错误,B项正确;根据多普勒效应,波源与观察者相互靠近,观察者接收到的频率变高,C项正确,D项错误.(2) 超声波在结石和胆汁中频率不变,频率由波源决定.由v=λf得出===1.5;波长越短,越不容易发生衍射.(3) 设折射角为r,由折射定律sin30°=nsinr由几何关系知sinr=且OP=代入数据解得n=(或n≈1.5)。
2017高考物理大一轮复习配套检测：第十三章 选修3-4 第5讲 电磁波与相对论 含答案
第5讲电磁波与相对论一、选择题1.根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法中正确的是()A. 电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B. 变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场C. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D. 振荡的电场一定产生同频率的振荡的磁场2.电磁波与声波比较()A. 电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B. 由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大C. 由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大D. 电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定,与频率无关3.(2016·淮安5月模拟)下列说法中正确的是()A. 地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些B. 拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C. 在同种均匀介质中传播的声波,频率越高,波长也越长D. 玻璃内气泡看起来特别明亮,是因为光线从气泡中射出的原因4.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是()A. 电磁场是一种物质,它只能在真空中传播B. 电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度方向互相平行C. 由于微波衍射现象不明显,所以雷达用它测定物体的位置D. 大气对蓝光的吸收较强,所以天空看起来是蓝色的5.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率.在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中错误的是()A. 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系对电磁波也适用B. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C. 机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D. 机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波6.关于生活中遇到的各种波,下列说法中正确的是()A. 电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C. 太阳光中的可见光和医院B超中的超声波传递速度相同D. 遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同7.关于电磁波,下列说法中正确的是()A. 雷达是用X光来测定物体位置的设备B. 电磁波是横波C. 电磁波必须在介质中传播D. 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调8.下列关于紫外线的说法中,正确的是()A. 一切物体都在对外辐射紫外线B. 验钞机中利用的是紫外线的荧光效应C. 利用紫外线可以进行医疗消毒D. 紫外线的衍射现象比红外线更明显9.雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备,目前雷达发射的电磁波的频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内.下列关于雷达的说法中,正确的是()A. 真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间B. 电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C. 测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D. 波长越短的电磁波,反射性能越强10.在狭义相对论中,下列说法中正确的有()A. 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速B. 质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态有关C. 时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关D. 在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,在其他一切惯性系中也是同时发生的11.如图所示,假设强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为()A. 0.4cB. 0.5cC. 0.9cD. c12.关于公式m=,下列说法中正确的是()A. 公式中的m0是物体以速度v运动时的质量B. 当物体运动速度v>0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变了,故经典力学不适用C. 当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动D. 通常由于物体的速度太小,质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量变化13.假设地面上有一火车以接近光速的速度运行,车内站立着一个中等身材的人,站在路旁边的人观察车里的人.观察的结果是()A. 这个人是一个矮胖子B. 这个人是一个瘦高个子C. 这个人矮但不胖D. 这个人瘦但不高14.有两只时刻显示相同的标准钟,一只留在地面上,另一只放在高速飞行的飞船上.经过一段时间后,下列说法中正确的是()A. 飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟走得慢B. 地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得慢C. 地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得快D. 因为是两只时刻显示相同的标准钟,所以两钟走时快慢相同15.某火箭在地面上的长度为L0,发射后它在地面附近高速(约0.3c)飞过.关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象,下列说法中正确的是()A. 下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变快了B. 下方地面上的人观察到火箭变短了C. 火箭上的人观察到火箭变短了D. 火箭上的人看到下方地面上的所有物体都变短了16.如图所示,质量与身高均相同的甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为光速)的飞船同向运动.则下列说法中正确的是()甲乙A. 乙观察到甲身高变高B. 甲观察到乙身高变低C. 若甲向乙挥手,则乙观察到甲动作变快D. 若甲向乙发出一束光进行联络,则乙观察到该光束的传播速度为c二、填空题17.(2014·海安、金陵、南外三校联考)一飞船以速度v沿图示方向飞行,地面观测者测得飞船经过相距为L0的A、B两点经历时间为t1,而飞船驾驶员测量经过A、B两点时间是t2,则有t1(填“>”“=”或“<”)t2,原因是飞船驾驶员观测到A、B两点距离L(填“>”“=”或“<”)L0.18.如图所示,某车沿水平方向高速行驶,车厢中央的光源发出一个闪光,闪光照到了车厢的前、后壁,则地面上的观察者认为该闪光(填“先到达前壁”“先到达后壁”或“同时到达前后壁”),同时他观察到车厢的长度比静止时变(填“长”或“短”)了.19.(2016·南通、扬州、泰州三模)1971年,屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶,研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结构.X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法,用于分析的X射线波长在0.05 nm~0.25 nm范围之间,因为X射线的波长(填“远大于”“接近”或“远小于”)晶体内部原子间的距离,所以衍射现象明显.分析在照相底片上得到的衍射图样.便可确定晶体结构.X射线是(填“纵波”或“横波”).20.(2016·南京、盐城一模)如图所示,宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度u(u接近光速c)远离地球,飞船发出频率为ν的单色光.地面上的人接收到光的频率(填“大于”“等于”或“小于”)ν,看到宇宙飞船宽度(填“大于”“等于”或“小于”)l.21.如图所示,沿平直铁路线有间距均为L的三座铁塔A、B和C,三座铁塔高也均为L.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,列车上的观测者测得塔高(填“小于”“等于”或“大于”)相邻塔间的间距.当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得铁塔(填“A”或“C”)先被照亮.22.宇航员在地面上将两只钟校准到零时刻(如图甲所示),其中一只留在地面上,另一只跟随宇航员一起乘坐上高速运行的飞船.从零时刻开始计时,宇航员根据随身携带的手表指示,经过了0.5 h,宇航员观察飞船内钟的分针指示可能是图,宇航员观察地面上钟的分针指示可能为图.甲乙丙 丁第5讲电磁波与相对论1. D【解析】变化的电场周围才会产生磁场,恒定的电场周围不会产生磁场,同理,恒定的磁场周围也不会产生电场,所以A错;随时间做均匀变化的电场,其变化率是常量,故周围产生的磁场是恒定的,同理,均匀变化的磁场周围产生的电场也是恒定的,所以B、C错误;电场周期性变化,其周围产生的磁场一定呈周期性变化,且变化周期相同,所以D正确.2. ABC【解析】电磁波的传播不需要介质,声波(机械波)的传播需要介质,A正确;电磁波在真空中传播速度最大,声波(机械波)在空气中传播速度最小,由v=λf可知,由空气进入水中时(频率不变),电磁波波长变小,声波波长变大,B、C正确;电磁波在介质中的传播速度与介质和频率都有关系,机械波在介质中的传播速度由介质决定,D错误.3.AB【解析】根据相对论可知,地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的要短一些,故A正确;拍摄玻璃厨窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射的偏振光的强度,故B正确;根据公式v=λf可得,频率越高,波长越短,C错误;玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射,D错误.4. C【解析】电磁场是一种特殊的物质,在真空、介质中都可以传播,A错误;电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度方向互相垂直,B错误;当太阳光通过空气时,太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层,直接射到地面,而波长较短的青、蓝、紫等色光,很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡,从而使光线散射向四方,使天空呈现出蓝色,D错误.5. D6. B【解析】电磁波可以传递信息,如电视信号.声波也可以传递信息,如人说话,故A错误;手机用电磁波传递信息,人用声波说话,故B正确;太阳光中的可见光是电磁波,真空中速度为3×108 m/s,“B超”中的超声波是声波,常温下,空气中速度大约为340 m/s,故C错误;遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线频率不同,波速相同,根据c=λf,波长不同,故D错误.7. B【解析】由雷达的工作原理知,雷达是用微波来测定物体位置的设备,A错;电磁波在传播过程中电场强度和磁感应强度总是相互垂直,且与波的传播方向垂直,故电磁波是横波,B对;电磁波可以不依赖介质而传播,C错;使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制,D错.8. BC【解析】紫外线的显著作用包括化学作用,例如杀菌消毒,有荧光作用,能促进钙的吸收,由于频率较高,波长较短,难以发生衍射,所以B、C正确.9. ACD【解析】根据λ=,在200 MHz至1 000 MHz的频率范围内电磁波的波长范围在0.3 m 至1.5 m之间,故A正确;根据电磁场理论,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,故B错误;雷达利用的是电磁波的反射原理,C正确;电磁波波长越短,越不易发生衍射,反射性能越好,D正确.10. AB【解析】根据狭义相对论,光速是速度的极限值,所以A对;根据狭义相对论,长度、质量、时间间隔都与运动状态有关,且都给出了具体的计算公式,所以B对,C错;同时是相对的,D错.11. D12. CD【解析】公式中的m0是物体静止时的质量,A错误;在v远小于光速时,一些质量的变化不明显,经典力学依然成立,B错误,C、D正确.13. D【解析】人是站着的,路旁的人观察到车内的人沿车运动方向上的长度(决定胖瘦)变短了,所以人变瘦,但人在垂直于车运动方向上的长度(决定身高)不变.14.C【解析】无论是飞船上的人还是地面上的人,只要钟与人有相对运动,人观察到钟都会变慢.飞船上的人看到地面上的钟比自己的钟走得慢,A错;地面上的人看到飞船上的钟比自己的钟走得慢,B错,C对;两只对准的标准钟,不同的观察者来看,走得快慢可能不同,D错. 15. B【解析】由时间间隔的相对性知,下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变慢了,A 错;由长度的相对性知,下方地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的人观察到火箭长度没变,B对,C错;火箭上的人看到在垂直运动方向上,物体的长度不变,D错.16.D【解析】因为人是垂直于物体速度方向的,竖直方向上没有尺缩效应,即甲、乙观察对方身高时不变,故A、B错误;根据相对论的钟慢效应,可以推测两人在接近光速运动时,相对地球来说时间都变慢了,但乙相对于甲的速度更大,因此可以推测,乙观察到甲动作变慢,故C 错误;根据爱因斯坦光速不变原理,乙观察到该光束的传播速度仍为c,故D正确.17.><18.先到达后壁短【解析】地面上的观察者认为地面是一个惯性系,闪光向前、后传播的速度相对地面是相同的,但是在闪光飞向两壁的过程中,车厢向前行进了一段距离,所以向前的光传播的路程长些,到达前壁的时间也就晚些,即地面上的观察者认为该闪光先到达后壁.根据长度的相对性可知一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小,可以得出观察者观察到车厢的长度比静止时变短.19.接近横波【解析】波长大于或接近障碍物尺寸时,衍射现象比较明显.X射线波长很短,不可能远大于原子间距离,只可能接近原子间距离.X射线是电磁波,电磁波是横波.20.小于等于【解析】根据多普勒效应得出波源远离观察者时,观察者接收到的频率小于波源频率.观察者在运动方向上看到宇宙飞船的长度变小,在垂直于运动方向上的宽度不变.21.大于C【解析】沿AC方向以接近光速行驶,列车上的观测者测得塔高大于相邻塔间间距,列车上的观察者看到的是由B发出后经过A和C反射的光,由于列车在这段时间内向C运动靠近C,而远离A,所以C的反射光先到达列车上的观察者,看到C先被照亮.22.乙丙【解析】从零时刻开始计时,宇航员根据随身携带的手表指示,经过了0.5 h,宇航员观察飞船内钟的分针指示可能为图乙;根据爱因斯坦的相对论中时间间隔的相对性公式得运动的时钟会变慢,所以宇航员观察地面上钟的分针指示可能为小于半个小时,即图丙.选修3-4模块总结提升1.(1) BC(2)沿y轴正向0.4(3)①n===1.732.②v=,s=,t=,代入数据解得t=2×10-9 s.2.(1) AD(2)增大多普勒(3)见解析【解析】(1)简谐运动的回复力与偏离平衡位置的位移大小满足F=kx,A项正确;在镜头前加一个偏振片,以减弱橱窗表面的反射光,B项错误;水面上的油膜出现彩色花纹是光的干涉现象,C项错误;光速不变原理和狭义相对论原理是两个基本假设,D项正确.(2)当波源在远离观察者的过程中,观察者接收到的频率变小,波长增大,这是多普勒效应.(3)①v==c.②由题意知入射角为30°,n==,所以折射角r=45°.3.(1) B(2)频率C(3)见解析【解析】(1)飞船上的观测者测得飞船的长度为30m,地球上的观测者看到沿飞船运动方向的长度变短,A项错误,B项正确;光速在任何惯性参考系中都是相同的,光速都是c,C、D选项错误.(2)能发生干涉的两列光的频率必须相同.A、B两点是振动加强区域,C点是振动减弱区域.(3)相邻亮条纹的中心间距Δx=λ,由题意知,亮条纹的数目n=10,解得L=,代入数据得L=1.178×10-2 m4.(1) BC(2) 1.5不容易(3)见解析【解析】(1)波速由介质决定,故反射的超声波和发出的速度大小相等,A项错误,B项正确;根据多普勒效应,波源与观察者相互靠近,观察者接收到的频率变高,C项正确,D项错误.(2)超声波在结石和胆汁中频率不变,频率由波源决定.由v=λf得出===1.5;波长越短,越不容易发生衍射.(3)设折射角为r,由折射定律sin30°=n sin r由几何关系知sin r=且OP=代入数据解得n=(或n≈1.5)。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章 电磁波》《第五节 电磁波谱》综合测试试卷【7】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章电磁波》《第五节电磁波谱》综合测试试卷【7】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从左侧最大位移A处（偏角）由静止开始释放，不计空气阻力，摆球运动到最低点B时的速度为v，则下列说法正确的是A．摆球运动到B时加速度等于零B．摆球从A运动到B的过程中细线对小球拉力的冲量等于零C．摆球从A运动到B的过程中回复力的冲量大小等于D．摆球运动到最低点B时绳对其拉力比重力大【答案】D【解析】试题分析：单摆运动过程中，重力沿切线的分力充当回复力，重力沿绳子方向的分力和拉力充当向心力，所以当运动到B点时，切向加速度为零，但是向心加速度不为零，A错误；因为速度方向在变化，所以摆球从A运动到B的过程中细线对小球拉力的冲量不等于零，B错误；由动量定理，合外力的冲量等于物体动量的改变量．所以摆球从A运动到B的过程中合力的冲量为mv，C错误；在最低点时，合力竖直向上，即，解得，故D正确故选D考点：单摆运动点评：关键是知道单摆运动过程中回复力是有重力沿切线方向的分力充当2.对单摆在竖直面内做简谐运动，下面说法中正确的是A．摆球所受向心力处处相同B．摆球的回复力是它所受的合力C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零【答案】C【解析】试题分析：单摆在竖直面内做简谐运动，拉力和重力的分量提供向心力，重力的另外一个沿水平方向分量提供回复力，所以在经过最低点时只有向心力，没有恢复力，因此C对考点：单摆点评：本题考查了单摆的向心力回复力来源问题，在这类问题中，需要做点近似处理，因此一般情况下单摆的摆角不超过5°。
3.如图中，一束平行单色光从真空垂直射入折射率为2、半径为R的半球形玻璃体，则从右侧向左看 ( )A．半球表面都发光B．半球表面无光线射出C．半球表面中央有截面半径为的圆亮斑D．半球表面中央有截面半径为的圆亮斑【答案】C【解析】试题分析：光线在球的弧面发生折射，连接圆心和入射点，根据公式可得，光在球面的全反射角为，故可得当距离圆心以外的光线在弧面上发生全反射，从右侧将看不到光线，所以半球表面中央有截面半径为的圆亮斑，故选C考点：考查了光的折射和全反射点评：关键是根据定义判断光在弧面的全反射角，然后根据几何知识分析，4.如图所示，小球从高处下落一段距离后到竖直放置下端固定的轻弹簧上，从小球接触弹簧开始至弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于机械能的叙述中正确的是：A．重力势能和动能之和一直减小B．重力势能和弹性势能之和一直增大C．动能和弹性势能之和保持不变D．重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变【答案】AD【解析】从小球接触弹簧开始至弹簧压缩到最短的整个过程中小球的动能与重力势能转化为弹簧的弹性势能，所以A正确，整个过程中重力和弹力做功，所以机械能守恒，故D正确5.一列简谐横波，A为振源，在B点刚开始振动时的图象如图所示．图中数据单位都是m，已知波的传播速度为10m/s，下列说法正确的是（）A．振源A开始振动时的速度方向向下B．从振源A开始振动到形成如图所示波形，经过时间为1．6sC．此后再经过0．2s，振源A到达波峰D．从M点开始运动到如图所示时刻，M通过的路程为1．0m【答案】B【解析】波长为7m，由T=λ/v可知周期为0.7s，质点B刚开始振动，所以波向右传播，由“前代后，后跟前”的规律可判断质点B起振方向向上，A错；波由A传到B所用时间为AB/v=1.6s，B对；此时A在向下振动，经过0.2s还没有振动到平衡位置，C错；此时刻M点振动了两个周期，路程为8A="0.8m,D" 错；6.一水平弹簧振子做简谐运动,周期为TA．若t时刻和t+△t时刻振子运动位移的大小相等，方向相同，则△t一定为T的整数倍B．若t时刻和t+△t时刻振子运动速度大小相等，方向相反，则△t一定为T/2的整数倍C．若△t=T，则在t时刻和t+△t时刻振子运动的加速度一定相同D．若△t=T/2，则在t时刻和t+△t时刻弹簧的长度相同【答案】C【解析】若t时刻和（t+△t）时刻振子运动位移大小相等、方向相同，△t不一定等于T的整数倍．只有当位移、速度都相同时，△t才等于T的整数倍．故A错误．若t时刻和（t+△t）时刻振子运动速度的大小相等、方向相反，可能振子经过同一点，也可能经过关于平衡位置对称的两位置，△t不一定等于的整数倍．故B错误．经过整数倍周期，加速度一定相同．故C正确．△t=，在t时刻和（t+△t）时刻振子的速度相反，但弹簧的长度不一定相等．故D错误．7.有一束复色光中含有两种单色光，在真空中a光的波长大于b光的波长。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章 电磁波》《第五节 电磁波谱》综合测试试卷【4】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章电磁波》《第五节电磁波谱》综合测试试卷【4】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图所示，两束细平行单色光a、b射向置于空气中横截面为矩形的玻璃砖的下表面，设玻璃砖足够长，若发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出，则下列说法中正确的是A．其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射B．在玻璃中单色光a的传播速率小于单色光b的传播速率C．单色光a的折射率小于单色光b的折射率D．若单色光a为黄光，则单色光b可能为红光【答案】C【解析】试题分析：a、b光射入玻璃的光路如图，由光路的可逆，两束光不会发生全反射，A错误；a光折射率小于b光，由n=c/v得，a光在玻璃中传播速度大，B错误，C正确，光的频率越大，折射率越大，a光折射率小，则频率小，D错误。
考点：本题考查光的折射定律。
2.2008年5月12日，在四川省发生了里氏8.0级大地震，造成了重大的人员伤亡，和财产损失。
地震产生的巨大能量以波的形式向远处传播，称为地震波，下列说法中正确的是（）A．地震波是由机械振动引起的机械波B．只要波源停止振动，地震波的传播就会立即停止C．地震波既有横波，也有纵波D．地震波具有的能量，随着波的传播将愈来愈强【答案】AC【解析】试题分析：机械振动在介质中传播，形成机械波，A正确；波源停止，但原振动的波继续传播，B错误；地震波既有纵波也有横波，C对；地震波和海啸具有能量随着传播距离的增加，将逐渐减弱，愈来愈弱，D错误。
考点：机械波点评：本题考查了通过题目获取信息的能力，即地震波中有关横波纵波的判断。
3.如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光，折射光分成a、b两束，则A．a、b两束光相比较，a光的折射率较大B．a、b两束光相比较，a光在水中的传播速度较大C．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光先消失D．采用同一双缝干涉实验装置，分别以a、b光做光源，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距【答案】BC【解析】试题分析：根据光路可逆，b光的入射角大于a光，但在水中折射率相同，所以b光的折射率要大于a光折射率。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章 电磁波》《第五节 电磁波谱》综合测试试卷【6】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章电磁波》《第五节电磁波谱》综合测试试卷【6】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如右图所示，由两种单色光组成的一细光束从水中射向空气后，折射出两束单色光，则下列判断正确的是（）A．在水中，光的传播速度小于光的传播速度B．光的频率大于光的频率C．两种单色光分别通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹相比，相邻明条纹的间距光的较小D．若细光束绕点顺时针方向转动，出射光线最先消失的是光【答案】D【解析】试题分析：根据折射定律，由图知，水对b光的折射率较大，b光的频率大于a光的，再根据可知，b光在水中的传播速度小于光在水中的传播速度，所以A、B错误；由于b光的频率大，根据，故b光的波长小于a光的，再由知，通过同一双缝干涉装置形成的干涉条纹相比，相邻明条纹的间距b光的较小，所以C错误；若细光束绕点顺时针方向转动，由图知，b光先发生全反射，即b光先消失，所以D正确。
考点：本题考查光的折射、全反射、干涉2.一列简谐波在均匀介质中传播。
甲图表示t=0时刻的波形图，乙图表示甲图中b质点从t=0开始计时的振动图像，则 ( )A．该波沿x轴负方向传播B．质点振动的频率是4H ZC．该波传播的速度是8m/sD．a质点和c质点在振动过程中任意时刻的位移都相同【答案】C【解析】试题分析：由乙图知，t=0时刻，质点b向上运动，在甲图上，由波形的平移可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误；由乙图知，质点的振动周期为T=0.5s，则频率为，故B错误；由甲图知，波长λ=4m，则波速为，故C正确；a质点和c质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，故D错误．所以选C．考点：本题考查横波的图象；简谐运动的振动图象及波长、频率和波速的关系．3.火车上有一个声源发出频率一定的乐音．当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调．以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是() A．观察者静止，火车向他驶来B．观察者静止，火车离他驶去C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动【答案】BD【解析】当观察者与声源相向运动时，观察者接收到的声波的个数增多，所以观察者接收的频率升高，听到乐音的音调比原来要高．当观察者与声源背向运动时，观察者接收到的声波的个数减少，所以观察者接收到的频率降低，听到乐音的音调比原来降低了．综上所述，正确选项为B、D.思路分析：当观察者与声源相向运动时，观察者接收到的声波的个数增多，当观察者与声源背向运动时，观察者接收到的声波的个数减少，试题点评：本题考查了多普勒效应4.一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是A．质点运动频率是4HzB．在10s要内质点经过的路程是20cmC．第4s末质点的速度是零D．在t=1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等、方向相同【答案】B【解析】周期为4s ，频率为0.25Hz ，A 错；在10s 内质点完成2.5个全振动，路程为10A=20cm ，B 对；第4s 末质点在平衡位置，速度最大，C 错；在t=1s 和t ＝3s 两时刻，质点位移大小相等、方向相反，D 错；5.图3中各摆球可视为质点，各段绳长均为l ，摆角均小于10°，(a)图在垂直纸面内摆动，(b)图中电梯匀加速上升，加速度为a ，(c)图摆球带正电，磁场垂直纸面向外，(d)图摆球带正电，电场方向向下．以下说法正确的是（ ）A ．a 图中摆球的周期最小B ．b 和d 图中摆球的周期不可能相等C ．c 图中摆球的周期与未加磁场时是相同的D ．d 图中摆球的周期是最大的【答案】C【解析】分别求出周期后进行比较，a 图，b 图，c 图由于洛仑兹力方向始终与速度方向垂直，不提供向心力，周期依然是，d 图，C 对；6.如图所示，用频率为 v 的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P 点出现第3级暗条纹．已知光速为c ，则P 点到双缝的距离之差r 2﹣r 1 为A BCD【答案】D【解析】由双缝干涉中出现暗条纹，P 点到双缝的距离之差r 2﹣r 1满足半波长的奇数倍，r 2﹣r 1=（2n+1）（n=0、1、2、3、……），因在光屏上的P 点出现第3级暗条纹．所以n=2，，得r 2﹣r 1=（2+1）=，D 正确。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章 电磁波》《第五节 电磁波谱》单元测试试卷【3】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章电磁波》《第五节电磁波谱》单元测试试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为()．A．月球太冷，声音传播太慢B．月球上没有空气，声音无法传播C．宇航员不适应月球，声音太轻D．月球上太嘈杂，声音听不清楚【答案】B【解析】由于声波是机械波，而机械波的传播必须有介质，月球表面无大气层，没有传播声音的介质，所以讲话无法听到．2.区分横波和纵波的依据是()．A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是平行D．波传播距离的远近【答案】C【解析】本题考查的是横波与纵波的分类标准，初学者受教材中事例的影响(如绳波，弹簧纵波)，容易认为横波质点振动方向在竖直方向上，纵波中质点振动方向在水平方向上，如果取一根弹簧竖直放置，下端固定，手持上端上下振动，就可以形成一列纵波向下传播．此时介质质点在竖直方向上振动，横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若平行，为纵波，因此只有选项C正确．3.在测定玻璃折射率的实验中，入射光线OA经玻璃折射后的出射光线为O/B,下列光路图正确的是：【答案】A【解析】试题分析：从空气进入平行玻璃砖，折射角小于入射角，由光路图可知，出射光线与入射光线平行，故选A考点：考查光的折射点评：本题难度较小，只要玻璃砖两表面平行，则出射光线与入射光线平行4.一列简谐横波以10 m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻这列波的波形如图所示，则a 质点的振动图像为图中的【答案】D【解析】试题分析：根据同侧法判断，a点此刻的振动方向向下，所以AB排除。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章 电磁波》《第五节 电磁波谱》精选专题试卷【7】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章电磁波》《第五节电磁波谱》精选专题试卷【7】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.以下说法中正确的是（）A．在电磁波接收过程中，使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫调制B．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁C．通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度D．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大【答案】BC【解析】试题分析：解调是从携带消息的已调信号中恢复消息的过程．所以从调谐电路接受到的高频振荡电流中，还原出声音信号的过程叫解调．A错误，火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁，B正确，通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度，C正确，光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要小，这样光在传播过程中才能发生全反射，D错误故选BC考点：考查了电磁波的传播，共振，全反射点评：对于选修内容概念较多，知识点零碎，要求同学们对这几本书的内容掌握牢固，2.红光与紫光相比A．在真空中传播时，紫光的速度比较大B．在玻璃中传播时，红光的速度比较大C．玻璃对红光的折射率较紫光的大D．在真空中传播时，红光的波长比较大【答案】BD【解析】试题分析：红光与紫光，紫光的波长更短，频率更高，介质对紫光折射率更大，根据n=c/v 可知，在介质中紫光的速度要慢。
所以根据以上结论，判断出正确答案为BD考点：光的传播点评：本题考查了两种常见光的基本参数：波长、频率、折射率等，通常还可以考察光的干涉现象，衍射现象等。
高中物理选修3-4课时作业3-14.5 电磁波谱
5 电磁波谱1．遥控式电视机是通过接收到遥控器的电磁波信号来进行更换频道、改变音量等操作的，遥控器发出的电磁波是()A．紫外线B．红外线C．X射线D．γ射线2.下列各组电磁波，按衍射能力由强到弱正确排列是()A．γ射线、红外线、紫外线、可见光B．红外线、可见光、紫外线、γ射线C．可见光、红外线、紫外线、γ射线D．紫外线、可见光、红外线、γ射线3．采用红外线烘干油漆，红外烤箱烤制鸡鸭，其理由是因为()A．红外线热作用显著，烧烤的时间短B．红外线热作用显著，但加热缓慢，油漆不易产生皱纹，烤鸡鸭不易烤焦C．红外线热作用显著、衍射现象也比较明显，可使油漆内外干燥，鸡鸭内外受热差别小D．红外线热作用不显著，但可使受热物体温度升高一致4．风云二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的具有接收云层辐射的红外线感应器完成的，云图上的黑白程度由辐射红外线的云层的温度高低决定，这是利用红外线的() A．不可见性B．穿透性C．热效应D．化学反应5．国家863计划中的一个重点项目所研究的X光激光(频率范围很窄的高强度X射线)，有着广泛的应用前景，用X光激光给细胞“照相”，主要利用了X光的以下哪个特点() A．杀菌作用B．化学作用C．波长短D．粒子性6．在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率大小关系是() A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．伦琴射线的频率最大，可见光的频率最小7．“红外夜视仪”在夜间也能看清黑暗中的物体，主要是因为()A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体B．一切物体均在不停地辐射红外线C．一切高温物体均在不停地辐射红外线D．“红外夜视仪”发射出γ射线，被视物体受到激发而放出红外线8．下列说法中正确的是()A．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线B．红外线有显著的热效应，紫外线有显著的化学作用C．X射线的穿透本领比γ射线更强D．低温物体不能辐射红外线9．(多选)许多光学现象在科学技术上得到了应用，以下对一些应用的解释，正确的是() A．紫外验钞机是利用紫外线的化学作用B．X光透视利用的是光的衍射现象C．工业上的金属探伤利用的是γ射线具有极强穿透能力D．红外遥感技术利用了一切物体都在不停地辐射红外线的现象10．太阳风暴袭击地球时，太阳日冕抛射出的大量带电粒子流击中地球磁场，产生了强磁暴．不仅会影响通信，威胁卫星，而且会破坏臭氧层．臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中()A．波长较短的可见光B．波长较长的可见光C．波长较短的紫外线D．波长较长的红外线11．(多选)关于紫外线的作用和特性，下列说法正确的是()A．一切物体都在不停地辐射紫外线B．紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高能量，可以穿透细胞膜C．紫外线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官D．紫外线具有荧光作用12．(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线13．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同14．下列关于X射线的叙述正确的是()①X射线可用来为食用水消毒②X射线由高速移动的中子组成③X射线可使照相胶卷感光④X射线可用于电视广播⑤X射线可用于消灭害虫⑥X射线可用于探测隐藏在行李中的武器⑦X射线可用于搜索在泥石流中被埋的生还者A．只有①和③B．只有③、⑥和⑦C．只有①和④D．只有②和③[答案]精析1．B 2.B 3.C 4.C 5.C6．B[在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从大到小的排列顺序是：伦琴射线(X射线)、可见光、红外线．]7．B[所有物体都发射红外线，因而“红外夜视仪”可以看清黑暗中的物体．]8．B[干涉和衍射现象是光的波动性的体现，波长越长，越容易产生，而γ射线波长最短，故A选项错误；频率越高，穿透本领越强，故C选项错误；一切物体都能辐射红外线，故D 错误，正确选项为B.]9．CD[紫外验钞机是利用紫外线照射印刷在钞票上的荧光文字，发出可见光，使这些文字能被肉眼看到，利用了紫外线的荧光效应，A项错误．X射线具有较强的穿透能力，在医学上用它来透视人体，检查病变和骨折情况，B项错误．γ射线具有极强的穿透能力，工业上的金属探伤就是利用这个原理，C项正确．一切物体都在不停地辐射红外线，红外遥感技术就是利用这个原理，D项正确．]10．C[臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地保护地球上的动植物，故正确选项是C.]11．BD[一切物体都在不停地辐射红外线，而不是紫外线，A错误；γ射线具有较强的穿透能力，可以穿透人的皮肤，破坏内脏器官，故C错误．]12．AB[X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，故A 正确．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，故B正确．在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越长，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C、D错误．]13．B[声波、电磁波都能传递能量和信息，A项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，B项正确；可见光属于电磁波，B超中的超声波是声波，波速不同，C项错误；红外线波长较X射线波长长，故D项错误．]14．B[X射线具有很强的穿透能力，主要应用于医学检查、工业探伤等领域．]。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章 电磁波》《第五节 电磁波谱》单元测试试卷【10】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章电磁波》《第五节电磁波谱》单元测试试卷【10】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图所示，图中的实线为一列简谐波在t时刻的图像，虚线为这列波在（t+0.21）s时刻的图像，则以下说法正确的是（）A．波一定向右传播B．若波向左传播，波速一定为5m/sC．若周期为0.84s，波速一定向右传播D．若周期小于0.84s，波也可能向左传播【答案】D【解析】试题分析：由题意知，该波的传播方向不确定，故A错误；由图知，波长为1.4m，若波向左传播，根据平移法，可知在Δt=0.21s时间内传播了，再根据，可得：，求得，当n=0时，T=0.84s，故B错误；C错误；当n大于零时，周期小于0.84，所以D正确。
考点：本题考查机械波2.下面关于多普勒效应的说法中正确的是()．A．发生多普勒效应时，波源的频率变化了B．发生多普勒效应时，观测者接收的频率发生了变化C．向你驶来的汽车发出的汽笛声特别刺耳，这种现象就是多普勒效应D．不仅机械波有多普勒效应，其他的波也都有此效应【答案】BCD【解析】多普勒效应是所有波都能发生的效应，是波源和观测者的相对位置发生变化时观测者所测的波的频率发生变化的现象，而波源的频率并没有发生变化，故A错，B、D选项正确，当汽车驶来时，因汽车的汽笛声的频率相对观测者的频率变大，故特别刺耳，C选项正确．3.一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气,在界面上的入射角为45°.下面四个光路图中正确的是【答案】A【解析】试题分析：根据全反射公式，折射率为1.5，其全反射临界角大约为41.8，所以当光线从光密介质射向光速介质，角度超过临界角，就会发生全反射，所以正确的A考点：全反射点评：本题考查了全反射的相关知识，要发生全反射则需要两个条件：光密介质到光疏介质且入射角超过临界角。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章 电磁波》《第五节 电磁波谱》综合测试试卷【3】答案解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十四章电磁波》《第五节电磁波谱》综合测试试卷【3】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.光从介质1通过两种介质的交界面进入介质2的光路如图所示。
下列论述：①光在介质1中的传播速度较大；②光在介质2中的传播速度较大；③光从介质1射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象；④光从介质2射向两种介质的交界面时，可能发生全反射现象。
其中正确的是A．只有①③正确B．只有①④正确C．只有②③正确D．只有②④正确【答案】B【解析】试题分析：光从介质1进入介质2的光路如图，入射角大于折射角，即从光疏介质入射到光密介质，所以光线在介质1中传播速度较大，①对②错。
光线从光密到光疏介质可能发生全反射即从介质2到介质1，③错④对，对照选项B对。
考点：光的折射全反射2.图13－7－9如图13－7－9所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带，下面说法中正确的是()A．a侧是红色光，b侧是紫色光B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率【答案】BC【解析】由题图可以看出，棱镜对a光偏折的严重，即对a光的折射率大，所以a侧是紫光，波长较短，b侧是红光，波长较长，选项A错B、C对；再根据折射率公式n＝，所以三棱镜中红光传播速率最大，紫光传播速率最小，选项D错．思路分析：根据光的折射，同一物质对不同颜色的光折射率不同进行判断试题点评：考查折射率的记忆3.关于多普勒效应，下列说法中正确的是A．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应B．当声源静止、观察者也静止时，可以观察到多普勒效应C．只要声源在运动，观察者总是感到声音的频率变高D．当声源相对于观察者运动时，观察者听到的声音的音调可能变高，也可能变低【答案】D【解析】当波源和接收物体之间发生相对运动时就能观察到多普勒现象，AB错；当观察者与声源之间的距离减小时感到声音的频率变高，C错；4.高速公路上的标牌常用“回光返照膜”制成，夜间行车时，它能将车灯照射出去的光逆向返回，标志牌上的字特别醒目。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第5讲电磁波与相对论一、选择题1.根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法中正确的是()A. 电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B. 变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场C. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D. 振荡的电场一定产生同频率的振荡的磁场2.电磁波与声波比较()A. 电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B. 由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大C. 由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大D. 电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定,与频率无关3.(2016·淮安5月模拟)下列说法中正确的是()A. 地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些B. 拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C. 在同种均匀介质中传播的声波,频率越高,波长也越长D. 玻璃内气泡看起来特别明亮,是因为光线从气泡中射出的原因4.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是()A. 电磁场是一种物质,它只能在真空中传播B. 电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度方向互相平行C. 由于微波衍射现象不明显,所以雷达用它测定物体的位置D. 大气对蓝光的吸收较强,所以天空看起来是蓝色的5.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率.在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中错误的是()A. 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系对电磁波也适用B. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C. 机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D. 机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波6.关于生活中遇到的各种波,下列说法中正确的是()A. 电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B. 手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C. 太阳光中的可见光和医院B超中的超声波传递速度相同D. 遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同7.关于电磁波,下列说法中正确的是()A. 雷达是用X光来测定物体位置的设备B. 电磁波是横波C. 电磁波必须在介质中传播D. 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调8.下列关于紫外线的说法中,正确的是()A. 一切物体都在对外辐射紫外线B. 验钞机中利用的是紫外线的荧光效应C. 利用紫外线可以进行医疗消毒D. 紫外线的衍射现象比红外线更明显9.雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备,目前雷达发射的电磁波的频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内.下列关于雷达的说法中,正确的是()A. 真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间B. 电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C. 测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D. 波长越短的电磁波,反射性能越强10.在狭义相对论中,下列说法中正确的有()A. 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速B. 质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运动状态有关C. 时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关D. 在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件,在其他一切惯性系中也是同时发生的11.如图所示,假设强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5c,强强向壮壮发出一束光进行联络,则壮壮观测到该光束的传播速度为()A. 0.4cB. 0.5cC. 0.9cD. c12.关于公式m=,下列说法中正确的是()A. 公式中的m0是物体以速度v运动时的质量B. 当物体运动速度v>0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变了,故经典力学不适用C. 当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动D. 通常由于物体的速度太小,质量的变化引不起我们的感觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量变化13.假设地面上有一火车以接近光速的速度运行,车内站立着一个中等身材的人,站在路旁边的人观察车里的人.观察的结果是()A. 这个人是一个矮胖子B. 这个人是一个瘦高个子C. 这个人矮但不胖D. 这个人瘦但不高14.有两只时刻显示相同的标准钟,一只留在地面上,另一只放在高速飞行的飞船上.经过一段时间后,下列说法中正确的是()A. 飞船上的人看到自己的钟比地面上的钟走得慢B. 地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得慢C. 地面上的人看到自己的钟比飞船上的钟走得快D. 因为是两只时刻显示相同的标准钟,所以两钟走时快慢相同15.某火箭在地面上的长度为L0,发射后它在地面附近高速(约0.3c)飞过.关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象,下列说法中正确的是()A. 下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变快了B. 下方地面上的人观察到火箭变短了C. 火箭上的人观察到火箭变短了D. 火箭上的人看到下方地面上的所有物体都变短了16.如图所示,质量与身高均相同的甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为光速)的飞船同向运动.则下列说法中正确的是()甲乙A. 乙观察到甲身高变高B. 甲观察到乙身高变低C. 若甲向乙挥手,则乙观察到甲动作变快D. 若甲向乙发出一束光进行联络,则乙观察到该光束的传播速度为c二、填空题17.(2014·海安、金陵、南外三校联考)一飞船以速度v沿图示方向飞行,地面观测者测得飞船经过相距为L0的A、B两点经历时间为t1,而飞船驾驶员测量经过A、B两点时间是t2,则有t1(填“>”“=”或“<”)t2,原因是飞船驾驶员观测到A、B两点距离L(填“>”“=”或“<”)L0.18.如图所示,某车沿水平方向高速行驶,车厢中央的光源发出一个闪光,闪光照到了车厢的前、后壁,则地面上的观察者认为该闪光(填“先到达前壁”“先到达后壁”或“同时到达前后壁”),同时他观察到车厢的长度比静止时变(填“长”或“短”)了.19.(2016·南通、扬州、泰州三模)1971年,屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶,研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结构.X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法,用于分析的X射线波长在0.05 nm~0.25 nm范围之间,因为X射线的波长(填“远大于”“接近”或“远小于”)晶体内部原子间的距离,所以衍射现象明显.分析在照相底片上得到的衍射图样.便可确定晶体结构.X射线是(填“纵波”或“横波”).20.(2016·南京、盐城一模)如图所示,宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度u(u接近光速c)远离地球,飞船发出频率为ν的单色光.地面上的人接收到光的频率(填“大于”“等于”或“小于”)ν,看到宇宙飞船宽度(填“大于”“等于”或“小于”)l.21.如图所示,沿平直铁路线有间距均为L的三座铁塔A、B和C,三座铁塔高也均为L.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,列车上的观测者测得塔高(填“小于”“等于”或“大于”)相邻塔间的间距.当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得铁塔(填“A”或“C”)先被照亮.22.宇航员在地面上将两只钟校准到零时刻(如图甲所示),其中一只留在地面上,另一只跟随宇航员一起乘坐上高速运行的飞船.从零时刻开始计时,宇航员根据随身携带的手表指示,经过了0.5 h,宇航员观察飞船内钟的分针指示可能是图,宇航员观察地面上钟的分针指示可能为图.甲 乙丙 丁第5讲电磁波与相对论1. D【解析】变化的电场周围才会产生磁场,恒定的电场周围不会产生磁场,同理,恒定的磁场周围也不会产生电场,所以A错;随时间做均匀变化的电场,其变化率是常量,故周围产生的磁场是恒定的,同理,均匀变化的磁场周围产生的电场也是恒定的,所以B、C错误;电场周期性变化,其周围产生的磁场一定呈周期性变化,且变化周期相同,所以D正确.2.ABC【解析】电磁波的传播不需要介质,声波(机械波)的传播需要介质,A正确;电磁波在真空中传播速度最大,声波(机械波)在空气中传播速度最小,由v=λf可知,由空气进入水中时(频率不变),电磁波波长变小,声波波长变大,B、C正确;电磁波在介质中的传播速度与介质和频率都有关系,机械波在介质中的传播速度由介质决定,D错误.3.AB【解析】根据相对论可知,地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的要短一些,故A正确;拍摄玻璃厨窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射的偏振光的强度,故B正确;根据公式v=λf可得,频率越高,波长越短,C错误;玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射,D错误.4. C【解析】电磁场是一种特殊的物质,在真空、介质中都可以传播,A错误;电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度方向互相垂直,B错误;当太阳光通过空气时,太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能穿透大气层,直接射到地面,而波长较短的青、蓝、紫等色光,很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡,从而使光线散射向四方,使天空呈现出蓝色,D错误.5. D6. B【解析】电磁波可以传递信息,如电视信号.声波也可以传递信息,如人说话,故A错误;手机用电磁波传递信息,人用声波说话,故B正确;太阳光中的可见光是电磁波,真空中速度为3×108 m/s,“B超”中的超声波是声波,常温下,空气中速度大约为340 m/s,故C错误;遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线频率不同,波速相同,根据c=λf,波长不同,故D错误.7. B【解析】由雷达的工作原理知,雷达是用微波来测定物体位置的设备,A错;电磁波在传播过程中电场强度和磁感应强度总是相互垂直,且与波的传播方向垂直,故电磁波是横波,B对;电磁波可以不依赖介质而传播,C错;使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制,D错.8.BC【解析】紫外线的显著作用包括化学作用,例如杀菌消毒,有荧光作用,能促进钙的吸收,由于频率较高,波长较短,难以发生衍射,所以B、C正确.9. ACD【解析】根据λ=,在200 MHz至1 000 MHz的频率范围内电磁波的波长范围在0.3 m 至1.5 m之间,故A正确;根据电磁场理论,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,故B错误;雷达利用的是电磁波的反射原理,C正确;电磁波波长越短,越不易发生衍射,反射性能越好,D正确.10.AB【解析】根据狭义相对论,光速是速度的极限值,所以A对;根据狭义相对论,长度、质量、时间间隔都与运动状态有关,且都给出了具体的计算公式,所以B对,C错;同时是相对的,D错.11. D12.CD【解析】公式中的m0是物体静止时的质量,A错误;在v远小于光速时,一些质量的变化不明显,经典力学依然成立,B错误,C、D正确.13. D【解析】人是站着的,路旁的人观察到车内的人沿车运动方向上的长度(决定胖瘦)变短了,所以人变瘦,但人在垂直于车运动方向上的长度(决定身高)不变.14.C【解析】无论是飞船上的人还是地面上的人,只要钟与人有相对运动,人观察到钟都会变慢.飞船上的人看到地面上的钟比自己的钟走得慢,A错;地面上的人看到飞船上的钟比自己的钟走得慢,B错,C对;两只对准的标准钟,不同的观察者来看,走得快慢可能不同,D错. 15. B【解析】由时间间隔的相对性知,下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变慢了,A 错;由长度的相对性知,下方地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的人观察到火箭长度没变,B 对,C错;火箭上的人看到在垂直运动方向上,物体的长度不变,D错.16.D【解析】因为人是垂直于物体速度方向的,竖直方向上没有尺缩效应,即甲、乙观察对方身高时不变,故A、B错误;根据相对论的钟慢效应,可以推测两人在接近光速运动时,相对地球来说时间都变慢了,但乙相对于甲的速度更大,因此可以推测,乙观察到甲动作变慢,故C 错误;根据爱因斯坦光速不变原理,乙观察到该光束的传播速度仍为c,故D正确.17.><18.先到达后壁短【解析】地面上的观察者认为地面是一个惯性系,闪光向前、后传播的速度相对地面是相同的,但是在闪光飞向两壁的过程中,车厢向前行进了一段距离,所以向前的光传播的路程长些,到达前壁的时间也就晚些,即地面上的观察者认为该闪光先到达后壁.根据长度的相对性可知一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小,可以得出观察者观察到车厢的长度比静止时变短.19.接近横波【解析】波长大于或接近障碍物尺寸时,衍射现象比较明显.X射线波长很短,不可能远大于原子间距离,只可能接近原子间距离.X射线是电磁波,电磁波是横波.20.小于等于【解析】根据多普勒效应得出波源远离观察者时,观察者接收到的频率小于波源频率.观察者在运动方向上看到宇宙飞船的长度变小,在垂直于运动方向上的宽度不变.21.大于C【解析】沿AC方向以接近光速行驶,列车上的观测者测得塔高大于相邻塔间间距,列车上的观察者看到的是由B发出后经过A和C反射的光,由于列车在这段时间内向C运动靠近C,而远离A,所以C的反射光先到达列车上的观察者,看到C先被照亮.22.乙丙【解析】从零时刻开始计时,宇航员根据随身携带的手表指示,经过了0.5 h,宇航员观察飞船内钟的分针指示可能为图乙;根据爱因斯坦的相对论中时间间隔的相对性公式得运动的时钟会变慢,所以宇航员观察地面上钟的分针指示可能为小于半个小时,即图丙.选修3-4模块总结提升1.(1) BC(2)沿y轴正向0.4(3)①n===1.732.②v=,s=,t=,代入数据解得t=2×10-9 s.2.(1) AD(2)增大多普勒(3)见解析【解析】(1)简谐运动的回复力与偏离平衡位置的位移大小满足F=kx,A项正确;在镜头前加一个偏振片,以减弱橱窗表面的反射光,B项错误;水面上的油膜出现彩色花纹是光的干涉现象,C项错误;光速不变原理和狭义相对论原理是两个基本假设,D项正确.(2)当波源在远离观察者的过程中,观察者接收到的频率变小,波长增大,这是多普勒效应.(3)①v==c.②由题意知入射角为30°,n==,所以折射角r=45°.3.(1) B(2)频率C(3)见解析【解析】(1)飞船上的观测者测得飞船的长度为30m,地球上的观测者看到沿飞船运动方向的长度变短,A项错误,B项正确;光速在任何惯性参考系中都是相同的,光速都是c,C、D选项错误.(2)能发生干涉的两列光的频率必须相同.A、B两点是振动加强区域,C点是振动减弱区域.(3)相邻亮条纹的中心间距Δx=λ,由题意知,亮条纹的数目n=10,解得L=,代入数据得L=1.178×10-2 m4.(1) BC(2) 1.5不容易(3)见解析【解析】(1)波速由介质决定,故反射的超声波和发出的速度大小相等,A项错误,B项正确;根据多普勒效应,波源与观察者相互靠近,观察者接收到的频率变高,C项正确,D项错误.(2)超声波在结石和胆汁中频率不变,频率由波源决定.由v=λf得出===1.5;波长越短,越不容易发生衍射.(3)设折射角为r,由折射定律sin30°=n sin r由几何关系知sin r=且OP=代入数据解得n=(或n≈1.5)。