2020届高三物理总复习课时作业38 电磁波 相对论简介 新人教版

课时作业38 电磁波 相对论简介

时间：45分钟 满分：100分

一、选择题(8×8′＝64′)

1．(2020·天津高考)下列关于电磁波的说法正确的是( )

A ．均匀变化的磁场能够在空间产生电场

B ．电磁波在真空和介质中传播速度相同

C ．只要有电场和磁场，就能产生电磁波

D ．电磁波在同种介质中只能沿直线传播

解析：电磁波在真空中传播速度最大，为c ＝3×108 m/s ，在介质中传播速度v ＝c n

，n 为介质折射率，选项B 错误；均匀变化的电场或磁场，不能产生电磁波，选项C 错误；电磁波在均匀介质中沿直线传播，选项D 错误．

答案：A

2．关于电磁波，以下说法正确的是( )

A ．电磁波是能量存在的一种方式

B ．电磁波能够传递能量

C ．电磁波不是真实的物质

D ．微波炉就是用微波的能量来煮饭烧菜的

解析：场是一种看不见，摸不着，但真实存在的客观物质，电磁波是电磁场在周围空间中传播而形成的，所以也是一种客观物质，答案C 错误．

答案：ABD

3．关于γ射线，以下说法中正确的是( )

A ．比伦琴射线频率更高，穿透能力更强

B ．用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等

C ．利用γ射线穿透力强制成金属测厚计来检测金属板的厚度

D ．“γ刀”是利用了γ射线的强穿透能力

解析：由于γ射线是一种比X射线波长更短的电磁波，γ射线的能量极高，穿透能力比X射线更强，也可用于金属探伤等，所以选项A、B、C正确．答案：ABC

4．关于电磁波的发射，下列说法中正确的是( )

A．各种频率的电磁振荡都能辐射电磁波，只是辐射的能量所占振荡总能量的比例不同罢了，振荡周期越大，越容易辐射电磁波

B．为了有效向外辐射电磁波，振荡电路必须采用开放电路，同时提高振荡频率C．为了有效向外辐射电磁波，振荡电路不需采用开放电路，但要提高振荡频率D．提高振荡频率和电路开放是发射电磁波的必要手段，振荡电路开放的同时，其振荡频率也随之提高

解析：电磁波的发射应该采用开放电路，同时频率越高，发射范围越大．

答案：B

图1

5．一根10m长的梭镖以相对速度穿过一根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：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．答案：D

6．如图2所示，一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，都被加

速到接近光速．在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大( )

图2

A．摩托车B．有轨电车

C．两者都增加D．都不增加

解析：在相对论中物体质量增大只是发生在给它不断输入能量的时候，而不一定是增加速度的时候．对有轨电车，能量通过导线，从发电厂源源不断输入；而摩托车的能源却是它自己带的．能量不断从外界输入有轨电车，但没有能量从外界输给摩托车．能量相应于质量．所以有轨电车的质量将随速度的增加而增大，而摩托车的质量不会随速度的增加而增大．

答案：B

7．把一个静止质量为m

的粒子，由静止加速到0.6c(c为真空中的光速)，需做的功为( )

A．0.18m

0c2B．0.25m

c2

C．0.36m

0c2D．1.25m

c2

解析：加速到0.6c时，m＝

m

1－

v

c

2

＝1.25m

，粒子的动能为E

k

＝(m－m

)c2

＝0.25m

c2.

答案：B

8.2011·江苏卷如图3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( )

图3

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：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.

答案：C

二、计算题(3×12′＝36′)

图4

9．20世纪80年代初，科学家发明了硅太阳能电池，如果在太空中设立太阳能电站卫星，可24 h发电，且不受昼夜气候影响．如图4所示，利用微波——电能转换装置将电能转换成微波向地面发送，电站卫星最佳位置在离地1100 km的赤道上空，微波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的，可在地面接收站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过．预计在21世纪初地球上空将升起电站卫星．(地球半径R＝6400 km)

(1)太阳能电池将实现哪种转换( )

A．光能——微波B．光能——内能

C．光能——电能D．电能——微波

(2)在1100 km高空电站卫星速度约为( )

A．3.1 km/s B．7.2 km/s

C．7.9 km/s D．11.2 km/s

(3)微波指( )

A．超声波B．次声波

C．电磁波D．机械波

(4)飞机外壳对微波的哪种作用使飞机安全无恙( )

A．反射B．吸收