高考物理专题万卷检测专题十二电磁波与相对论(含解析)0
2021届高考备考物理二轮复习专题汇编：光学电磁波相对论(原卷+解析卷)
光学电磁波相对论【原卷】1．（2021·山东省淄博第四中学高三期末）如图所示，ABD为半圆柱透明体的横截面，圆心在O点、半径为PR。
一细束单色光在真空中从AD面上无限靠近A处以入射角i（sini ）斜射入半圆柱，结果恰好在B点发生全反射。
已知3光在真空中的传播速度为c，则下列说法正确的是（）A．半圆柱对该单色光的折射率为3BC．该单色光在半圆柱中传播的时间为cD．该单色光在半圆柱中传播的时间为cO O是半圆形玻璃砖过圆心的法线，2．（2021·四川高三专题练习）如图所示，12O O对称的两束平行单色光束，两光束从玻璃砖右方射出后的光A、B是关于12路如图所示，则下列说法正确的是（）A ．该玻璃砖对a 光的折射率比对b 光的折射率小B ．有可能a 是绿光，b 是红光C ．两光束从空气进入玻璃的过程中各自的频率均不变D ．在真空中，a 光的波长比b 光的波长长E.在两光束交汇处一定能看到干涉条纹3．（2021·江苏苏州市·高三开学考试）某品牌瓶装水的瓶体为圆柱体，容积为500mL V =。
（1）瓶内装满纯净水，在垂直瓶子轴线的平面内向瓶内射入一束单色光，光线射入瓶内经过内壁反射一次后再射出瓶外，最终出射光线与最初入射光线恰好平行（不重合）。
已知水对该单色光的折射率为n ，真空中光速为c ，瓶子半径为R ，求光在瓶中传播的时间t ，瓶壁很薄，忽略瓶壁对光的影响；（2）将没有水的空瓶子敞口放置，环境温度由3C -缓慢升高到27C ，求升温后瓶内气体质量m ，大气压保持为标准气压，标准大气压3C -时空气密度为31.310g/mL -⨯。
4．（2021·广东佛山市·西樵高中高三月考）如图所示，某透明体的截面是半R，过圆径为R的圆的一部分，AB是直径，CD∥AB，且CD到AB的距离为12心O的线段EF⊥CD且垂足为E，一束单色光从A点射入透明体，折射光线恰好射到E点，该单色光恰好在CD边上发生全反射。
备战2023年高考物理真题汇编12电磁感应篇(含答案解析)
备战2023年高考物理真题汇编选择题篇（解析版）历年高考真题是备考的重中之重，尤其是经典的真题，历经岁月淘漉磨炼，其包含的知识点依然活跃在高考的试题中，有些高考试题甚至出现类似的往年真题。
因此，专注高考教学一线物理教师，查阅近几年的各地区全部真题，结合最新考情，精挑细选，进行分类重组，做出这套试卷，愿为你的备考点燃一盏指路明灯。
该套卷共包含直线运动、曲线运动、光学、近代（原子）物理、机械振动和机械波、万有引力、热力学、静电场、交变电流、牛顿运动定律，功能及动量、磁场、电磁感应12个篇章。
十二、电磁感应125．（2022·河北·统考高考真题）将一根绝缘硬质细导线顺次绕成如图所示的线圈，其中大圆面积为1S ，小圆面积均为2S ，垂直线圈平面方向有一随时间t 变化的磁场，磁感应强度大小0B B kt =+，0B 和k 均为常量，则线圈中总的感应电动势大小为（ ）A ．1kSB ．25kSC ．12()5S k S -D ．12(5)k S S +【答案】D【详解】由法拉第电磁感应定律可得大圆线圈产生的感应电动势1111B S E kS t t∆Φ∆⋅===∆∆；每个小圆线圈产生的感应电动势222ΔΦΔE kS t==；由线圈的绕线方式和楞次定律可得大、小圆线圈产生的感应电动势方向相同，故线圈中总的感应电动势大小为()121255E E E k S S =+=+；故D 正确，ABC 错误。
126．（2021·辽宁·统考高考真题）（多选）如图（a ）所示，两根间距为L 、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为R 的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图（b ）所示的匀强磁场，t =0时磁场方向垂直纸面向里。
在t =0到t =2t 0的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端L 处；t =2t 0时，释放金属棒。
整个过程中金属棒与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，则（ ）A ．在02t t =时，金属棒受到安培力的大小为2300B L t RB ．在t =t 0时，金属棒中电流的大小为200B L t RC ．在032t t =时，金属棒受到安培力的方向竖直向上D ．在t =3t 0时，金属棒中电流的方向向右【答案】BC【详解】AB ．由图可知在0~t0时间段内产生的感应电动势为200∆Φ==∆B L E t t ；根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为200=B L E I R Rt =；在02t 时磁感应强度为02B ，此时安培力为23002B L F BIL Rt ==；故A 错误，B 正确；C ．由图可知在032t t =时，磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大，根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流，再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，故C 正确；D ．由图可知在03t t =时，磁场方向垂直纸面向外，金属棒向下掉的过程中磁通量增加，根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左，故D 错误。
十年高考试题分类解析物理 专题 电磁波和相对论
（二十五）电磁波和相对论、传感器一．20XX年高考题1.（2012山东基本能力测试）图13是一种应用传感器检测轨道运行的实验装置。
在轨道某处设置监测点，当车头达到传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录。
完成63-65题。
.在该实验装置中，最适合使用的传感器是A.光电传感器B.气体传感器C.热传感器D.压力传感器答案：A解析：检测轨道运行的实验装，最适合使用的传感器是光电传感器，选项A正确。
二．20XX年高考题2．（2011江苏物理）美国科学家Willard S.Boyle与George E.Snith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明获得度诺贝尔物理学奖。
CCD是将光学量转变成电学量的传感器。
下列器件可作为传感器的有A．发光二极管B。
热敏电阻C。
霍尔元件D。
干电池答案：.BC解析: 热敏电阻可以把温度转化为电学量，霍尔元件可以把磁感应强度转化为电压这个电学量，所以选项BC正确。
三．20XX年高考题3.（2010北京理综）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】狭义相对性的基本假设是：一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，所以选项A正确。
【答案】A【点评】时间间隔具有相对性是狭义相对论的推论，物体的能量与质量成正比是相对论的质能方程得出的结论，不属于狭义相对论基本假设。
4.（2010上海物理）电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是【解析】根据电磁波谱，按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、紫外线、射线，选项A正确。
【答案】A【点评】此题考查对射线、红外线、紫外线、无线电波等电磁波波长的比较，属简单题。
5．（2010天津理综）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的速度相同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】根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场能够在空间产生恒定电场，选项A正确；电磁波在真空和介质中传播的速度不相同，选项B错误；只要有电场和磁场，不一定就能产生电磁波，选项C错误；若介质密度不均匀，电磁波在同种介质中也会发生偏折，选项D错误。
[精品]新人教版高考物理大二轮复习同步试题电磁波+相对论及答案
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物理大二轮复习试题物1(2014四川，2，6分)电磁波已广泛运用于很多领域。
下列关于电磁波的说法符合实际的是( )[XXK]A电磁波不能产生衍射现象B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号遥控电视机根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的值可能不同[答案] 1[解析] 1衍射现象是波特有的现象,故电磁波能发生衍射现象,A错误。
遥控器是通过发出的红外线脉冲信号遥控电视机的,B错误。
根据多普勒效应,当天体相对地球运动时,我们接收到自天体的电磁波频率发生变,根据其变可判断遥远天体相对地球的运动速度,正确。
光在真空中的速度是定值,在任何惯性系中测出的值应相同,D错误。
2（2012浙江综，20，中）为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电相连，如图所示当开关从拨到b时，由L 与构成的回路中产生周期T=2π的振荡电流当罐中的液面上升时（）A 电容器的电容减小B 电容器的电容增大L回路的振荡频率减小D L回路的振荡频率增大[答案] 2 B[解析] 2由=可知，当液面上升时，ε增大，增大，A错误，B 正确由T=2π可知，T增大，频率减小，正确，D错误3（2010天津综，1，易）下列关于电磁波的说法正确的是（）A 均匀变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[答案] 3 A[解析] 3 变的磁场就能产生电场，A正确若只有电场和磁场而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变都不能产生电磁波，错光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，可判断B错 D选项中没有强调是“均匀”介质，若介质密度不均匀会发生折射，故D错4（2010上海单，7，易）电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（）A 无线电波、红外线、紫外线、γ射线B 红外线、无线电波、γ射线、紫外线γ射线、红外线、紫外线、无线电波D 紫外线、无线电波、γ射线、红外线[答案] 4 A[解析] 4在电磁波家族中，按波长由长到短分别有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，所以A项对5（2009四川综，14，易）关于电磁波，下列说法正确的是（）A 雷达是用X光测定物体位置的设备B 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D 变的电场可以产生变的磁场[答案] 5 D[解析] 5均匀变的电场产生稳定的磁场，而非均匀变的电场产生变的磁场，电场的变有以上两种可能，故D正确6（2011江苏单，12B（1），中）如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和假想有一列车沿A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、两铁塔被照亮的顺序是（）[。
电磁波 相对论(解析版)高考物理二轮复习
解密19电磁波相对论Χγ2T⎧⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎨⎪⎧⎪⎨⎪⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪=⎪⎩⎩电磁场有足够高的振荡频率有效发射电磁波条件开放的振荡电路电磁波是横波电磁波特点传播不需要介质，具有波的共性能脱离“波源”独立存在电磁波变化的磁场产生电场麦克斯韦与电磁场理论的两大支柱变化的电场产生磁场电磁波谱：无线电波；红外线；可见光；紫外线；射线；射线振荡电流的产生电磁震荡周期：电磁波原理相对论广义相对论相对论222Δ1ΔΔl l tu vm uu ucE mc E mc⎧⎪⎪⎧⎧⎪⎨⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩⎧⎨⎨⎩⎧=⎪⎪⎪⎪'+⎪=⎨'⎪+⎪⎪==⎪⎪⎩一切物理规律在任何参考系中都是相同的（广义相对性原理）等效原理物质的引力使光线弯曲结论引力红移水星轨道近日点的进动一切物理规律在惯性参考系中都是相同的（狭义相对论性原理）狭义相对论光速不变原理相对论公式，⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩考点1电磁波与电磁振荡一、麦克斯韦电磁场理论1．理论内容变化的磁场能够产生电场，变化的电场能够产生磁场。
根据这个理论，周期性变化的电场和磁场相互联系，交替产生，形成一个不可分割的统一体，即电磁场。
2．深度理解（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恒定的电场。
（4）均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。
（5）振荡电场产生同频率的振荡磁场。
（6）振荡磁场产生同频率的振荡电场。
3．相关概念及判断方法（1）变化的磁场产生的电场叫感应电场；变化的电场产生的磁场叫感应磁场。
（2）感应电场与感应磁场的场线都是闭合的曲线，而且互相正交、套连。
（3）感应电场的方向可由楞次定律判定，感应磁场的方向可由安培定则判定。
二、电磁波1．电磁波的产生如果在空间某区域中有周期性变化的电场，救护在空间引起周期性变化的磁场，这个周期性变化的磁场又会在较远的空间引起新的周期性变化的电场，新的周期性变化的电场又会在更远的空间引起新的周期性变化的磁场······这样，电磁场就由远及近向周围空间传播开去，形成了电磁波。
高考物理二轮习题：电磁波 相对论简介 光(word含答案)
2022届二轮高考物理习题：电磁波相对论简介光（有答案）一、选择题。
1、（双选）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄2、如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜ABC置于空气中，两者的AC面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于BC面从P点射入，通过两棱镜后，从a、b两点射出．对于从a、b射出的这两束光下列说法不正确的是()A．从a、b两点射出的两束光不平行B．从a、b两点射出的两束光仍平行，且平行于BC边C．从b点射出的光比从a点射出的光更容易使金属产生光电效应D．从a点射出的光比从b点射出的光更容易观察到单缝衍射现象3、高速公路上的标志牌常用“回归反光膜”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．这种“回归反光膜”是用球体反射元件制成的，如右图所示，反光膜内均匀分布着直径为10 μm的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为3，为使入射的车灯光线经玻璃珠的折射、反射、再折射后恰好和入射光线平行，那么第一次入射时的入射角是()A．60°B．45°C．30°D．15°4、（多选）如图所示，横截面为等腰直角三角形的玻璃砖置于水平面上，复合光a、b垂直AB射入玻璃砖后，在屏幕CD上只收集到a光的亮斑，下列说法正确的是()A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大C．在真空中，a光的波长比b光的长D．a光比b光更容易发生衍射现象E．玻璃对b光的折射率一定等于 25、（多选）下列说法正确的是()A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的薄膜干涉造成的B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，会在镜头前加装偏振片以增加透射光的强度C．狭义相对论认为：光在真空中的传播速度会随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变D．横波在传播过程中，相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期E．自然光在玻璃表面的反射光是偏振光6、(多选)如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABM的单色光从空气射向E 点，并偏折到F点。
2013-2017高考物理试题分类汇编—22电磁波、相对论、物理学史、单位制(含答案与解析)
（2013新课标2）19.在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
下列叙述符合史实的是（）A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，或出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【答案】D（2013福建）17．在国际单位制（简称SI）中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg （千克）、s（秒）、A（安培）。
导出单位V（伏特）用上述基本单位可表示为A．m2⋅kg⋅s-4⋅A-1B．m2⋅kg⋅s-3⋅A-1C．m2⋅kg⋅s-2⋅A-1D．m2⋅kg⋅s-1⋅A-1【答案】B（2013海南）7．科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。
下列说法符合历史事实的是A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质【答案】BCD（2013江苏）B（2）如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v 接近光速c）。
地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_______ （选填“大于”、“等于”或“小于”）L。
当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_______。
【答案】大于c(或光速)（2013山东）14.伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，，利用这种方法伽利略发现的规律有（）A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反【答案】AC（2013四川）1．下列关于电磁波的说法，正确的是（）A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变化时一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在【答案】C（2013上海）1．电磁波与机械波具有的共同性质是(A)都是横波(B)都能传输能量(C)都能在真空中传播(D)都具有恒定的波速【答案】B（2013浙江）14．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【答案】C（2014重庆）7．下列说法中，符合物理学史实的是A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就静止B．牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因C．麦克斯韦发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场D．奥斯特发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转【答案】ABD（2014北京）19.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。
2020届高考物理专题 光的波动性、电磁波和相对论(包含答案)
2020届高考物理光的波动性、电磁波和相对论（含答案）1.在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有() A．改用红光作为入射光B．改用蓝光作为入射光C．增大双缝到屏的距离D．增大双缝之间的距离答案AC2.下列现象属于光的衍射的是()A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹答案B3.如图所示，让太阳光或白炽灯光先后通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。
这个实验表明()A．光是电磁波B．光是一种横波C．光是一种纵波D．光是概率波答案B4.下列关于电磁波的说法正确的是()A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变化时一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在答案C5.在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。
若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是()A．改用红色激光B．改用蓝色激光C．减小双缝间距D．将屏幕向远离双缝的位置移动E．将光源向远离双缝的位置移动答案ACD6.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度，是利用光的偏振现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象答案D7.(1)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是()A．光的折射现象、色散现象B．光的反射现象、干涉现象C．光的衍射现象、偏振现象D．光的直线传播现象(2)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，图的四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()A．甲、丙B．乙、丙C．甲、丁D．乙、丁(3)如图，激光的波长为5.30×10－7 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7 m，则在这里出现的应是______(填“明条纹”或“暗条纹”)。
高考物理衡水万卷专题检测：专题十二 电磁波与相对论 Word含解析
2014年衡水万卷物理专题十二电磁波与相对论一、选择题1．关于电磁波，下列说法中不正确的是（）A．电磁波既可以在介质中传播，又可以在真空中传播B．只要有变化的电场，就一定能产生电磁波C．电磁波在真空中传播时，频率和波长的乘积是一个恒量D．振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越大2．当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是( ) A．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波B．电磁波在传播过程中，其波速始终保持不变C．电视机．收音机和手机所接收的信号都属于电磁波D．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波3．关于电磁波和机械波，下列说法正确的是( )A．电磁波和机械波的传播都需要借助于介质B．电磁波在任何介质中传播的速度都相同，而机械波的波速大小与介质密切相关C．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象D．机械波和电磁波都可以是横波，也可以是纵波4．下列关于电磁波的说法正确的是( )A．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的速度相同C．电磁波既可能是横波，也可能是纵波D．电磁波的波长．波速．周期的关系为=v Tλ⋅5．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（）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6．如图所示的LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时( )A．a点电势比b点高B．电容器两极板间场强正在减小C．电路中电场能正在增大D．线圈中感应电动势正在减小7．电阻R．电容C和电感器L是常用的电子元器件，在频率为f的交变电流电路中，如图所示，当开关S依次分别接通R．C．L支路，这时通过各支路的电流有效值相等。
若将交变电流的频率提高到2f，维持其它条件不变，则下列几种情况不正确的是（）A．通过R的电流有效值不变B．通过C的电流有效值最大SL RA B SL a b c d C ．通过L 的电流有效值最小D ．通过R ．C ．L 的电流有效值都不变8．如图所示的电路中，A 、B 是完全相同的灯泡，L 是电阻可忽略不计的电感线圈。
2020版高考物理人教版山东一轮复习单元质检：十二光学电磁波相对论 Word版含解析
单元质检十二 光学 电磁波 相对论(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分。
选对1个得2分,选对2个得4分,全部选对的得6分,选错1个扣3分,最低得0分)1.虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的,可用白光照射玻璃球来说明。
两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带,光路如图所示。
M、N、P、Q点的颜色分别为( )A.紫、红、红、紫B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红D.紫、红、紫、红,折射率越大,折射角就越大,故选项A正确。
2.在没有月光的夜间,一个池面较大的水池底部中央有一盏灯S(可视为点光源),小鱼在水中游动,它向上方水面看去,看到了亮点S1;小鸟在水面上方飞翔,它向下方水面看去,看到了亮点S2。
设水中无杂质,周围无光源,水面平静,下面的说法中正确的是( )A.小鱼看到S1,是属于光的反射现象,S1的位置与小鱼的位置无关B.小鱼看到S1,是属于光的折射现象,S1的位置与小鱼的位置有关C.小鸟看到S2,是属于光的反射现象,S2的位置与小鸟的位置有关D.小鸟看到S2,是属于光的折射现象,S2的位置与小鸟的位置无关,小鱼看到的S 1是属于光的反射现象,由光的反射定律知,S 1的位置与灯S 关于水面对称,与小鱼的位置无关,则选项A 正确,B 错误;小鸟看到的S 2是属于光的折射现象,由光的折射定律知,S 2的位置与小鸟的位置有关,则选项C 、D 错误。
3.如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S 时,在光屏P 上观察到干涉条纹。
要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以( )A.增大S 1与S 2的间距B.减小双缝屏到光屏的距离C.将绿光换为红光D.将绿光换为紫光,相邻亮(暗)条纹间的距离Δx=λ,要想增大相邻条纹间距,可以减小双缝间距l d d ,或者增大双缝屏到光屏的距离l ,或者换用波长更长的光做实验。
高考物理一轮复习考点解析学案：专题12.5 电磁波与相对论.pdf
【2015高考考纲解读】1.掌握麦克斯韦电磁场理论，知道电磁波是横波.2.了解电磁波的产生、传播、发射和接收，熟记电磁波谱.3.了解狭义相对论的基本假设和几个重要结论． ．2014·天津卷下列说法正确的是( ) A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立 B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施 C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转 D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同 2．2014·四川卷电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是( ) A．电磁波不能产生衍射现象 B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 ．2014·四川卷电磁波已广泛运用于很多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是( ) A．电磁波不能产生衍射现象 B．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 C 解析衍射现象是波的特有现象，A错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能测出遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不变原理，D错误． 一、电磁振荡 1．振荡电路：大小和方向都随时间做周期性变儿的电流叫做振荡电流，能够产生振荡电流的电路叫振荡电路，LC回路是一种简单的振荡电路。
2．LC回路的电磁振荡过程：可以用图象来形象分析电容器充、放电过程中各物理量的变化规律，如图所示 3．LC回路的振荡周期和频率 注意：（1）LC回路的T、f只与电路本身性质L、C有关 （2）电磁振荡的周期很小，频率很高，这是振荡电流与普通交变电流的区别。
高考物理专题电磁学12道精选题附答案
选择题：第一道电场中能的性质1.(2017·全国卷Ⅲ，21,6分)一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图5所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V．下列说法正确的是()图5A．电场强度的大小为2.5 V/cmB．坐标原点处的电势为1 VC．电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV2.(2017·全国卷Ⅰ，20,6分)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图4所示．电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为E a、E b、E c和E d.点a到点电荷的距离r a与点a的电势φa已在图中用坐标(r a，φa)标出，其余类推．现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd.下列选项正确的是()图4A．E a∶E b＝4∶1 B．E c∶E d＝2∶1C．W ab∶W bc＝3∶1 D．W bc∶W cd＝1∶33.(多选)(2019·全国Ⅱ卷·20)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动，N为粒子运动轨迹上的另外一点，则()A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小B．在M、N两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合C．粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能D．粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行参考答案与解析1.【解析】 如图所示，设a 、c 之间的d 点电势与b 点电势相同，则ad dc ＝10－1717－26＝79，所以d 点的坐标为(3.5 cm,6 cm)，过c 点作等势线bd 的垂线，电场强度的方向由高电势指向低电势．由几何关系可得，cf的长度为3.6 cm ，电场强度的大小E ＝U d ＝(26－17) V 3.6 cm＝2.5 V/cm ，故选项A 正确；因为Oacb 是矩形，所以有U ac ＝U Ob ，可知坐标原点O 处的电势为1 V ，故选项B 正确；a 点电势比b 点电势低7 V ，电子带负电，所以电子在a 点的电势能比在b 点的高7 eV ，故选项C 错误；b 点电势比c 点电势低9 V ，电子从b 点运动到c 点，电场力做功为9 eV ，故选项D 正确．2.【解析】 由图可知，a 、b 、c 、d 到点电荷的距离分别为1 m 、2 m 、3 m 、6 m ，根据点电荷的场强公式E ＝k Q r 2可知，E a E b ＝r 2b r 2a ＝41，E c E d ＝r 2d r 2c ＝41，故A 正确，B 错误；电场力做功W ＝qU ，a 与b 、b 与c 、c 与d 之间的电势差分别为3 V 、1 V 、1 V ，所以W ab W bc ＝31，W bc W cd ＝11，故C 正确，D 错误．3.答案 AC解析 在两个同种点电荷的电场中，一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自M 点(非两点电荷连线的中点)由静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项A 正确；带电粒子仅在电场力作用下运动，若运动到N 点的动能为零，则带电粒子在N 、M 两点的电势能相等；仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能和电势能之和保持不变，可知若粒子运动到N 点时动能不为零，则粒子在N 点的电势能小于在M 点的电势能，即粒子在M 点的电势能不低于其在N 点的电势能，选项C 正确；若静电场的电场线不是直线，带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合，选项B 错误；若粒子运动轨迹为曲线，根据粒子做曲线运动的条件，可知粒子在N 点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行，选项D 错误．第二道 带电粒子在匀强磁场中的运动：半径和周期公式1.(2019·全国Ⅲ卷·18)如图1，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为( )图1A.5πm 6qBB.7πm 6qBC.11πm 6qBD.13πm 6qB2.(2017·全国卷Ⅱ，18,6分)如图4，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点，在纸面内沿不同的方向射入磁场，若粒子射入速率为v 1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v 2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则v 2∶v 1 为( )图4A.3∶2B.2∶1C.3∶1 D ．3∶ 2参考答案与解析1.答案 B解析 设带电粒子进入第二象限的速度为v ，在第二象限和第一象限中运动的轨迹如图所示，对应的轨迹半径分别为R 1和R 2，由洛伦兹力提供向心力有q v B ＝m v 2R 、T ＝2πR v ，可得R 1＝m v qB 、R 2＝2m v qB 、T 1＝2πm qB 、T 2＝4πm qB ，带电粒子在第二象限中运动的时间为t 1＝T 14，在第一象限中运动的时间为t 2＝θ2πT 2，又由几何关系有cos θ＝R 2－R 1R 2＝12，可得t 2＝T 26，则粒子在磁场中运动的时间为t ＝t 1＋t 2，联立以上各式解得t ＝7πm 6qB，选项B 正确，A 、C 、D 错误．2.【解析】 当粒子在磁场中运动半个圆周时，打到圆形磁场边界的位置距P 点最远，则当粒子射入的速率为v 1，轨迹如图甲所示，设圆形磁场半径为R ，由几何知识可知，粒子运动的轨道半径为r 1＝R cos 60°＝12R ；若粒子射入的速率为v 2，轨迹如图乙所示，由几何知识可知，粒子运动的轨道半径为r 2＝R cos 30°＝32R ；根据轨道半径公式r ＝m v qB可知，v 2∶v 1＝r 2∶r 1＝3∶1，故选项C 正确．甲 乙第三道右手螺旋定则（磁场的叠加）和左手定则1.(2017·全国卷Ⅰ，19,6分)如图3，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反．下列说法正确的是()图3A．L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B．L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3D．L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶1参考答案与解析1.【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．对L1受力分析，如图甲所示，可知L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在的平面平行，故A错误；对L3受力分析，如图乙所示，可知L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在的平面垂直，故B正确；设三根导线间两两之间的相互作用力的大小为F，则L1、L2受到的磁场作用力的合力大小均等于F，L3受到的磁场作用力的合力大小为3F，即L1、L2、L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶3，故C正确，D错误．第四道带电粒子在复合场中的受力和运动1.(2017·全国卷Ⅰ，16,6分)如图1，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上(与纸面平行)，磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等，质量分别为m a、m b、m c，已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动．下列选项正确的是()图1A．m a＞m b＞m c B．m b＞m a＞m cC．m c＞m a＞m b D．m c＞m b＞m a参考答案与解析1.【解析】设三个微粒的电荷量均为q，a在纸面内做匀速圆周运动，说明洛伦兹力提供向心力，重力与电场力平衡，即m a g＝qE①b在纸面内向右做匀速直线运动，三力平衡，则m b g＝qE＋q v B②c在纸面内向左做匀速直线运动，三力平衡，则m c g＋q v B＝qE③比较①②③式得：m b>m a>m c，选项B正确．第五道 法拉第电磁感应定律，电荷量Q=It1.（2018年全国1卷）如图1，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心．轨道的电阻忽略不计．OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，QM 与轨道接触良好．空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B .现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则B ′B等于( )图1A.54B.32C.74 D ．22.（交变电流有效值计算）（2018年全国3卷）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q 正．该电阻上电压的峰值均为u 0，周期均为T ，如图1所示．则Q 方∶Q 正等于( )图1A ．1∶ 2B.2∶1 C ．1∶2 D ．2∶1参考答案与解析1.答案 B解析 在过程Ⅰ中，根据法拉第电磁感应定律，有E 1＝ΔΦ1Δt 1＝B ⎝⎛⎭⎫12πr 2－14πr 2Δt 1根据闭合电路欧姆定律，有I 1＝E 1R且q 1＝I 1Δt 1在过程Ⅱ中，有E 2＝ΔΦ2Δt 2＝(B ′－B )12πr 2Δt 2I 2＝E 2Rq 2＝I 2Δt 2又q 1＝q 2，即B ⎝⎛⎭⎫12πr 2－14πr 2R ＝(B ′－B )12πr 2R所以B ′B ＝32. 2.答案 D解析 由有效值概念知，一个周期内产生热量Q 方＝u 20R ·T 2＋u 20R ·T 2＝u 20R T ，Q 正＝U 2有效R T ＝(u 02)2RT ＝12·u 20RT ，故知，Q 方∶Q 正＝2∶1.第六道法拉第电磁感应定律，右手定则，左手定则1.(2017·全国卷Ⅱ，20,6分)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图6(a)所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t＝0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是()图6A．磁感应强度的大小为0.5 TB．导线框运动的速度的大小为0.5 m/sC．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D．在t＝0.4 s至t＝0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N2.电磁感应定律和动量守恒(多选)(2019·全国Ⅲ卷·19)如图1，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上．t＝0时，棒ab以初速度v0向右滑动．运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示．下列图像中可能正确的是()图1参考答案与解析1.【解析】 由Et 图象可知，导线框经过0.2 s 全部进入磁场，则速度v ＝l t ＝0.10.2m /s ＝0.5 m/s ，选项B 正确；由图象可知，E ＝0.01 V ，根据E ＝Bl v 得，B ＝E l v ＝0.010.1×0.5T ＝0.2 T ，选项A 错误；根据右手定则及正方向的规定可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C 正确；在t ＝0.4 s 至t ＝0.6 s 这段时间内，导线框中的感应电流I ＝E R ＝0.010.005A ＝2 A, 所受的安培力大小为F ＝BIl ＝0.2×2×0.1 N ＝0.04 N ，选项D 错误．2.答案 AC解析 棒ab 以初速度v 0向右滑动，切割磁感线产生感应电动势，使整个回路中产生感应电流，判断可知棒ab 受到与v 0方向相反的安培力的作用而做变减速运动，棒cd 受到与v 0方向相同的安培力的作用而做变加速运动，它们之间的速度差Δv ＝v 1－v 2逐渐减小，整个系统产生的感应电动势逐渐减小，回路中感应电流逐渐减小，最后变为零，即最终棒ab 和棒cd 的速度相同，v 1＝v 2，这时两相同的光滑导体棒ab 、cd 组成的系统在足够长的平行金属导轨上运动水平方向上不受外力作用，由动量守恒定律有m v 0＝m v 1＋m v 2，解得v 1＝v 2＝v 02，选项A 、C 正确，B 、D 错误．实验题部分第七道测电阻伏安特性1.(2017·全国卷Ⅰ，23,10分)某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表(量程3 V，内阻3 kΩ)；电流表(量程0.5 A，内阻0.5 Ω)；固定电阻R0(阻值1 000 Ω)；滑动变阻器R(阻值0～9.0 Ω)；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干．(1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图．(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图7(a)所示．图7由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率．闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________ W，最大功率为________ W．(结果均保留两位小数)2.二极管的伏安曲线(2019·全国Ⅱ卷·23)某小组利用图1(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中V1和V2为理想电压表；R为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值100 Ω)；S为开关，E为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出．图(b)是该小组在恒定电流为50.0 μA时得到的某硅二极管U－t关系曲线．回答下列问题：图1(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0 μA ，应调节滑动变阻器R ，使电压表V 1的示数为U 1＝________ mV ；根据图(b)可知，当控温炉内的温度t 升高时，硅二极管正向电阻________(填“变大”或“变小”)，电压表V 1示数________(填“增大”或“减小”)，此时应将R 的滑片向________(填“A ”或“B ”)端移动，以使V 1示数仍为U 1.(2)由图(b)可以看出U 与t 成线性关系．硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为|ΔU Δt|＝________×10－3 V/℃(保留2位有效数字)．参考答案与解析1.【解析】(1)电压表量程为3 V，要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，需要给电压表串联一个定值电阻扩大量程，题目中要求小灯泡两端电压从零开始，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻R L＝UI＝3.80.32Ω＝11.875 Ω，因R LR A＜R VR L，故电流表用外接法，实验电路原理图如图所示．(2)由IU图象知，图象中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电流的增大而增大，根据电阻定律R＝ρlS知，灯丝的电阻率增大．(3)当滑动变阻器的阻值最大为9.0 Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由E＝U ＋I(R＋r)得U＝－10I＋4，作出图线①如图所示．由交点坐标可得U1＝1.78 V，I1＝221 mA，P1＝U1I1≈0.39 W；当滑动变阻器电阻值R＝0时，灯泡消耗的功率最大，由E＝U＋I(R＋r)得，I＝－U＋4，作出图线②如图所示．由交点坐标可得，U2＝3.70 V，I2＝315 mA，最大的功率为P2＝U2I2≈1.17 W.2.答案(1)5.00变小增大B(2)2.8解析(1)实验中硅二极管与定值电阻R0串联，由欧姆定律可知，定值电阻两端电压U1＝IR0＝50.0 μA×100 Ω＝5.00 mV；由题图(b)可知，当控温炉内温度升高时，硅二极管两端电压减小，又题图(b)对应的电流恒为50.0μA，可知硅二极管的正向电阻变小，定值电阻R0两端电压增大，即电压表V1示数增大，应增大滑动变阻器接入电路的阻值以减小电路中的电流，从而使电压表V 1示数保持不变，故应将R 的滑片向B 端移动．(2)由题图(b)可知⎪⎪⎪⎪ΔU Δt ＝0.44－0.3080－30V/℃＝2.8×10－3 V/℃.第八道电表改装及校准1.(2019·全国Ⅰ卷·23)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表．该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装．然后利用一标准毫安表，根据图1(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)．图1(1)根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线．(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图2所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是________．(填正确答案标号)图2A．18 mA B．21 mAC．25 mA D．28 mA(3)产生上述问题的原因可能是________．(填正确答案标号)A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 ΩB．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 ΩC．R值计算错误，接入的电阻偏小D．R值计算错误，接入的电阻偏大(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝________.2.(2019·全国Ⅲ卷·23)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表表盘的50 μA刻度．可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干．图1(1)欧姆表设计将图1中的实物连线组成欧姆表．欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为________ Ω；滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)．(2)刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图2所示．表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为________、________.图2(3)校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向________ kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量．若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图3所示，则电阻箱接入的阻值为________ Ω.图3参考答案与解析1.答案 (1)连线如图所示(2)C (3)AC (4)9979解析 (1)量程为250 μA 的微安表改装成量程为20 mA 的电流表，量程扩大了80倍，需要将定值电阻与微安表并联，然后根据题图(a)的原理图连线．(2)当标准毫安表示数为16.0 mA 时，对应的微安表读数为160 μA ，说明量程扩大了100倍，因此所改装的电表量程是25 mA ，选项C 正确．(3)根据I g R g ＝(I －I g )R 得：I ＝I g R g R＋I g 出现该情况可能是微安表内阻测量错误，实际电阻大于1 200 Ω，或者并联的电阻R 计算错误，接入的电阻偏小，选项A 、C 正确．(4)设微安表的满偏电压为U ，则对并联的电阻R 有U ＝(25－0.25)×10－3RU ＝(20－0.25)×10－3kR解得k ＝9979. 2.答案 (1)如图所示 900 R 1(2)45 5 (3)0 35 000.0解析 (1)由题知当两表笔间接入15 kΩ的电阻时，电流表示数为50 μA ，由闭合电路欧姆定律有I g 2＝E R g ＋r ＋R x ＋R 0＋R，代入数据解得R ＝900 Ω，所以滑动变阻器选择R 1.(2)欧姆表的内阻R g ′＝R g ＋r ＋R 0＋R ＝15 kΩ，当电流为25 μA 时，有I g 4＝ER g ′＋R x ′可得R x ′＝45 kΩ；当电流为75 μA 时，有3I g 4＝ER g ′＋R x ″可得R x ″＝5 kΩ.(3)红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0 kΩ处．题图中电阻箱读数为35 000.0 Ω.第九题多用表的使用1.(2017·全国卷Ⅲ，23,9分)图7(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡．图7(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接．(2)关于R6的使用，下列说法正确的是________(填正确【答案】标号)．A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为__________；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为____________．(结果均保留3位有效数字)参考答案与解析1.【解析】(1)当B端与“3”连接时，内部电源与外部电路形成闭合回路，电流从A端流出，故A端与黑色表笔相连接．(2)在使用多用电表之前，调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置，选项A错误；使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置，选项B正确；使用电流挡时，电阻R6不在闭合电路中，调节无效，选项C错误．(3)根据题给条件可知，当B端与“2”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联，此时为量程1 mA的电流挡，由并联电路两支路电流与电阻成反比知，R gR1＋R2＝1－0.250.25＝31，解得R1＋R2＝160 Ω.当B端与“4”连接时，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1 V 的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联后再与R4串联，此时为量程1 V的电压挡，表头与R1、R2组成的串联电路并联总电阻为120 Ω，两端电压为0.12 V，由串联电路中电压与电阻成正比知：R4两端电压为0.88 V，则R4电阻为880 Ω.(4)若此时B端是与“1”连接的，多用电表作为直流电流表使用，量程为2.5 mA，读数为1.47 mA.若此时B端是与“3”连接的，多用电表作为欧姆表使用，读数为11×100 Ω＝1.10 kΩ.若此时B端是与“5”连接的，多用电表作为直流电压表使用，量程为5 V，读数为2.94 V.计算题部分第十道带电粒子在变化磁场中的匀速圆周运动1.(2017·全国卷Ⅲ，24,12分)如图8，空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场．在x≥0 区域，磁感应强度的大小为B0；x＜0区域，磁感应强度的大小为λB0(常数λ＞1)．一质量为m、电荷量为q(q＞0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求(不计重力)图8(1)粒子运动的时间；(2)粒子与O点间的距离．2.(2019·全国Ⅰ卷·24)如图1，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力．求图1(1)带电粒子的比荷；(2)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间．参考答案与解析1.【解析】 (1)在匀强磁场中，带电粒子做圆周运动．设在x ≥0区域，圆周半径为R 1；在x ＜0区域，圆周半径为R2.由洛伦兹力公式及牛顿运动定律得 qB 0v 0＝m v 20R 1①qλB 0v 0＝m v 20R 2②粒子速度方向转过180°时，所需时间t 1为 t 1＝πR 1v 0③粒子再转过180°时，所需时间t 2为 t 2＝πR 2v 0④联立①②③④式得，所求时间为 t ＝t 1＋t 2＝πm B 0q (1＋1λ)⑤ (2)由几何关系及①②式得，所求距离为 d ＝2(R 1－R 2)＝2m v 0B 0q (1－1λ)⑥2.答案 (1)4U B 2d 2 (2)Bd 24U ⎝⎛⎭⎫π2＋33 解析 (1)设带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，加速后的速度大小为v .由动能定理有qU ＝12m v 2①设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有q v B ＝m v 2r②由几何关系知d ＝2r ③ 联立①②③式得q m ＝4UB 2d2④(2)由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x 轴所经过的路程为s ＝πr2＋r tan 30°⑤带电粒子从射入磁场到运动至x 轴的时间为t ＝sv ⑥联立②④⑤⑥式得t ＝Bd 24U ⎝⎛⎭⎫π2＋33⑦第十一道带电粒子在匀强电场的类平抛运动1.(2019·全国Ⅱ卷·24)如图1，两金属板P、Q水平放置，间距为d.两金属板正中间有一水平放置的金属网G，P、Q、G的尺寸相同．G接地，P、Q的电势均为φ(φ>0)．质量为m，电荷量为q(q>0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置，以速度v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计．图1(1)求粒子第一次穿过G时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；(2)若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？2.(2017·全国卷Ⅰ，25,20分)真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变．持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点．重力加速度大小为g.(1)求油滴运动到B点时的速度大小；(2)求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件．已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍．参考答案与解析1.答案 (1)12m v 02＋2φd qh v 0mdhqφ(2)2v 0mdh qφ解析 (1)PG 、QG 间场强大小相等，均为E .粒子在PG 间所受电场力F 的方向竖直向下，设粒子的加速度大小为a ，有E ＝2φd ①F ＝qE ＝ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ，由动能定理有 qEh ＝E k －12m v 02③设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ，粒子在水平方向的位移为l ，则有h ＝12at 2④l ＝v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得 E k ＝12m v 02＋2φd qh ⑥l ＝v 0mdhqφ⑦ (2)若粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短．由对称性知，此时金属板的长度为L ＝2l ＝2v 0mdhqφ⑧ 2.【解析】 (1)设该油滴带正电，油滴质量和电荷量分别为m 和q ，油滴速度方向向上为正．油滴在电场强度大小为E 1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上．在t ＝0时，电场强度突然从E 1增加至E 2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a 1满足qE 2－mg ＝ma 1① 油滴在t 1时刻的速度为 v 1＝v 0＋a 1t 1②电场强度在t 1时刻突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小a 2满足 qE 2＋mg ＝ma 2③油滴在t 2＝2t 1时刻的速度为 v 2＝v 1－a 2t 1④由①②③④式得 v 2＝v 0－2gt 1⑤(2)由题意，在t ＝0时刻前有 qE 1＝mg ⑥油滴从t ＝0到t 1时刻的位移为 x 1＝v 0t 1＋12a 1t 21⑦油滴在从t 1时刻到t 2＝2t 1时刻的时间间隔内的位移为 x 2＝v 1t 1－12a 2t 21⑧由题给条件有v 20＝2g ×2h ＝4gh ⑨ 式中h 是B 、A 两点之间的距离． 若B 点在A 点之上，依题意有 x 1＋x 2＝h ⑩由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得 E 2＝[2－2v 0gt 1＋14(v 0gt 1)2]E 1⑪为使E 2＞E 1，应有 2－2v 0gt 1＋14(v 0gt 1)2＞1⑫即当0＜t 1＜(1－32)v 0g⑬ 或t 1＞(1＋32)v 0g⑭ 才是可能的；条件⑬式和⑭式分别对应于v 2＞0和v 2＜0两种情形． 若B 在A 点之下，依题意有 x 2＋x 1＝－h ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得 E 2＝[2－2v 0gt 1－14(v 0gt 1)2]E 1⑯为使E 2>E 1，应有 2－2v 0gt 1－14(v 0gt 1)2>1⑰即t 1>(52＋1)v 0g⑱ 另一解为负，不符合题意，舍去．第十二道 带电粒子在组合场中的运动：电场中类平抛运动，磁场中的匀速圆周运动1.（2018年全国1卷）(20分)如图1，在y >0的区域存在方向沿y 轴负方向的匀强电场，场强大小为E ；在y <0的区域存在方向垂直于xOy 平面向外的匀强磁场．一个氕核11H 和一个氘核21H 先后从y 轴上y ＝h 点以相同的动能射出，速度方向沿x 轴正方向．已知11H 进入磁场时，速度方向与x 轴正方向的夹角为60°，并从坐标原点O 处第一次射出磁场.11H 的质量为m ，电荷量为q .不计重力．求：图1(1)11H 第一次进入磁场的位置到原点O 的距离； (2)磁场的磁感应强度大小；(3)21H 第一次离开磁场的位置到原点O 的距离．2.（轨迹的对称性）（2018年全国2卷）(20分)一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xOy 平面内的截面如图1所示：中间是磁场区域，其边界与y 轴垂直，宽度为l ，磁感应强度的大小为B ，方向垂直于xOy 平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为l ′，电场强度的大小均为E ，方向均沿x 轴正方向；M 、N 为条状区域边界上的两点，它们的连线与y 轴平行．一带正电的粒子以某一速度从M 点沿y 轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M 点入射的速度从N 点沿y 轴正方向射出．不计重力．图1(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹； (2)求该粒子从M 点入射时速度的大小；(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x 轴正方向的夹角为π6，求该粒子的比荷及其从M点运动到N 点的时间．。
高考物理万卷检测：专题十二 电磁波与相对论(带答案与解析)解答解析、考点详解.doc
高考物理万卷检测：专题十二 电磁波与相对论（带答案与解析）的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________1.【题文】当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是() A ．只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波 B ．电磁波在传播过程中，其波速始终保持不变C ．电视机．收音机和手机所接收的信号都属于电磁波D ．微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波 【答案】C【解析】变化的磁场.电场才能产生电磁波，A 项错；电磁波的传播速度与介质有关，B 项错；电磁波能够携带信号，用于通讯，C 项正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D 项错。
2.【题文】关于电磁波和机械波，下列说法正确的是( ) A ．电磁波和机械波的传播都需要借助于介质B ．电磁波在任何介质中传播的速度都相同，而机械波的波速大小与介质密切相关C ．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象D ．机械波和电磁波都可以是横波，也可以是纵波 【答案】C【解析】电磁波的传播不需要介质，而机械波的传播需要介质，A 项错；电磁波由某种介质进入另外一种介质时，它的传播速度将改变，即使是在同一种介质中，波长不同的电磁波其传播速度也不相同，波长越长，波速越大，B 项错；干涉和衍射是波所特有的现象，电磁波和机械波都能产生干涉和衍射，C 项正确；电磁波是横波，机械波可以是横波也可以是纵波，D 项错误。
3.【题文】下列关于电磁波的说法正确的是 ( ) A ．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的速度相同 C ．电磁波既可能是横波，也可能是纵波D．电磁波的波长．波速．周期的关系为【答案】A【解析】变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，这是麦克斯韦电磁场理论的两大支柱，A正确；电磁波在真空和介质中传播的速度不相同，在真空中传播的速度最大，B错误；在传播方向的任一点，电场与磁场互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，电磁波是横波，C错误；电磁波的波长.波速.周期的关系为，D错误。
2021届高考备考物理二轮复习专题汇编：光学电磁波相对论(原卷+解析卷)
光学电磁波相对论【原卷】1．（2021·山西晋中市·高三月考）一束复色光，照射到底面有反射涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线分为a、b两束，如图所示。
下列说法正确的是______。
A．a光的频率大于b光的频率B．a光在玻璃中的速度大于b光在玻璃中的速度C．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距小于b光的条纹间距D．从同种玻璃射人空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角E.a光的折射率大于b光的折射率（2021·山东潍坊市·高二期末）OBDE为半圆柱体玻璃砖的横截面，直径OE d 2．，一束由a光和b光组成的复色光，沿AO方向从上表面射入玻璃砖，入射角为θ。
a光和b光折射后分别射到B、D点，如图所示，a光在B点恰好发生全反射。
已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（）A．对玻璃的折射率a光小于b光B．aC．a光由O到B所需时间为sindcθD．b光在D点也可能发生全反射3．（2021·山东潍坊市·高二期末）利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异。
现将精度很高的标准玻璃板（样板），放在被检查工件上面，如图甲所示，在样板的左端垫薄片，使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。
用平行单色光向下照射，检查不同平面时可观察到图乙或图丙的干涉条纹。
下列说法正确的是（）A．干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的B．当稍向右移动图甲中的薄片时，条纹间距会变小C．当换用频率更高的单色光照射时，条纹间距不变D．图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的14．（2021·全国高二课时练习）LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（）A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向aB．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上板带负电C．若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上板带正电D．若磁场正在增强，则电容器正在放电，电流方向由a向b5．（2021·山东省昌乐第一中学高三期末）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以人射角0θ射入光导纤维后分为a，b两束单色光，a，b两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出，下列说法正确的（）A．内芯折射率小于外套的折射率B．a光光子的能量大于b光光子的能量C．在内芯中单色光a的传播速度比b大D．入射角由0θ逐渐增大时，a光先不发生全反射6．（2021·湖北高三零模）如图所示，平行玻璃砖的底面涂有反射层，一束由a b、两种单色光组成的复色光以入射角45°射向玻璃砖的上表面，经折射、反射再折射后从玻璃砖的上表面射出。
全国高考物理试题分项汇编系列 专题 光电磁波和相对论(含解析)
量奋市例比阳光实验学校【2021】〔〕2021高考物理〔第01期〕试题分项汇编17 光、电磁波和相对论本资料以考区的最试题为主，借鉴并吸收了其他最模拟题中对考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限。
一、单项选择题1.【2021·市联盟高三下学期第二次】如图11-1所示，有一束平行于边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为AB、BC的中点，那么( )A ．该棱镜的折射率为32 B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小 D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行2.【2021•市高2021级二诊】如题11图1所示是用双缝干预测光波波长的设备示意图，图中①是光源、②是滤光片、③是单缝、④是双缝、⑤是光屏．以下操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是〔仅有一个正确选项〕A．增大①和②之间的距离B．减小④和⑤之间的距离C ．将滤光片改成蓝色滤光片D．减小双缝之间的距离3.【2021•市高2021级三诊】以下有关光现象的说法不正确的选项是．．．．．．．A．光学镜头上的增透膜是利用光的干预现象B．泊松亮斑是光的衍射现象C．双缝干预中，假设仅将入射光由紫光改为红光，那么条纹间距一变大D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度。
二、多项选择题4.【2021·五校体高三冲刺考试题】以下说法正确的选项是A．由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光B．光的双缝干预中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹C．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场向外传播就形成了电磁波D ．根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关4.AD 【解析】由于绿光的临界角小于红光的临界角，因此增大入射光线，绿光先到达临界角，先发生全反射，A 正确；在光的双缝干预中，到双缝的光程差于波长整数倍时，出现亮纹，而于半波长的奇数倍5.【2021·一中高三月考】如下图，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，那么以下说法正确的选项是( )A ．用同一双缝干预装置分别以a、b光做，a光的干预条纹间距大于b光的干预条纹间距B．用a、b光分别做单缝衍射时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的临界角大于b光的临界角E．假设a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光F．a比b更容易发生衍射现象三、非选择题6.【2021•市六区高三下期第二次学业抽测】如图6所示是一透明的圆柱体的横截面，其半径为R ，折射率是3，AB 是一条直径。
2024_2025学年高中物理第十四十五章电磁波相对论简介测试卷含解析新人教版选修3_4
电磁波、相对论简介第Ⅰ卷(选择题 共42分)一、选择题 (本题有14小题，每小题3分，共42分．其中1～8题为单选题，9～14题为多选题)1．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标．这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它．这种遥感照相机敏感的电磁波属于( )A ．可见光波段B ．红外波段C ．紫外波段D ．X 射线波段解析：任何物体都在向外辐射红外线，温度越高辐射越强，导弹放射、汽车行驶时发动机温度很高，会辐射出剧烈的红外线．车队离开后，空气中的热还没有立刻散发掉，遥感照相机还能探测到车队刚刚走过的轨迹．答案：B2．某星际飞船正在遥远的外太空飞行，假如它的速度可以达到0.7c ，在地球上观测到其经过8.76×104h 的时间到达某星球，则在飞船上的人看来，其到达此星球须要的时间是( )A ．8.76×104 hB ．6.26×104hC ．12.27×104 hD ．16.52×104h解析：Δt ′＝Δt 1－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c2＝8.76×104×0.51 h≈6.26×104h ，故B 项正确．答案：B3．如图所示，依据狭义相对论的观点，火箭B 是“追逐”光的；火箭A 是“迎着”光飞行的，若火箭相对地面的速度均为v ，则两火箭上的视察者测出的光速分别为( )A ．c ＋v ，c －vB ．c ，cC ．c －v ，c ＋vD ．无法确定解析：依据光速不变原理，视察者测出的光速都为c ，故B 项正确． 答案：B4．关于电磁波传播的速度表达式v ＝λf ，下列说法中正确的是( ) A ．波长越长，传播速度就越大 B ．频率越高，传播速度就越大 C ．放射能量越大，传播速度就越大 D ．电磁波的传播速度与传播介质有关解析：电磁波的传播速度与频率和介质有关，D 项正确． 答案：D5．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 ．使电磁波随各种信号而变更的技术叫做解调C ．用红外线照耀时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D ．变更的电场可以产生磁场 解析：本题考查各种电磁波的特性及麦克斯韦电磁场理论，意在考查考生对基本学问的理解和识记．雷达是利用微波来定位的，A 项错误；使电磁波随各种信号而变更的技术叫调制，B 项错误；钞票是利用紫外线的荧光作用，C 项错误；依据麦克斯韦电磁场理论，变更的电场会产生磁场，D 项正确．答案：D6．如图是LC 振荡电路中电流随时间变更的图象，规定回路中顺时针电流为正，在t ＝3T4时刻对应的电路是图中的( )解析：由题图知在t ＝3T4时，电流为零，C 、D 两项错误；在该时刻之前，回路中电流为负值，即逆时针方向，也就是说，该时刻是逆时针向电容器充电完毕的时刻，则电容器上极板带正电，B 项正确．答案：B7．实际放射无线电波的过程如图(1)所示．高频振荡器产生高频等幅振荡如图(2)甲所示，人对着话筒说话时产生低频信号如图(2)乙所示．依据以上图象，放射出去的电磁波图象应是下列图中哪一个( )解析：由调幅原理可知B 项正确． 答案：B8．如图所示是LC 回路中电容器带的电荷量随时间变更的图象．在1×10－6s 到2×10－6s 内，关于电容器的充(或放)电过程及由此产生的电磁波的波长，正确的结论是( )A ．充电过程，波长为1 200 mB ．充电过程，波长为1 500 mC ．放电过程，波长为1 200 mD ．放电过程，波长为1 500 m解析：由题图知该过程电容器带的电荷量在增加，故为充电过程；同时，由题图还可得到T ＝4×10－6s ，而c ＝λT，故λ＝cT ＝1 200 m ，故A 项正确．答案：A9．近年来高速发展的PDP(Plasma Display Panel)等离子显示屏，可以制造出大屏幕悬挂式彩色电视机，使电视机屏幕尺寸更大，图象更清楚，色调更艳丽，而本身的厚度只有8 cm 左右．等离子显示屏PDP 是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕．每个等离子管的透亮玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发平板显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光，每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变更的组合，便形成了各种灰度和色调的图象，则( )A ．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的外层电子受到激发而发光B ．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的内层电子受到激发而发光C ．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的荧光效应D ．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的化学作用解析：依据紫外线的产朝气理、特点及应用可知某种看不见的射线使荧光粉发光，看不见的射线是紫外线．使荧光粉发光，这是紫外线的荧光效应．紫外线作为电磁波家族中的一员，它的产朝气理与可见光和红外线的产朝气理是相同的，都是原子的外层电子受到激发后产生的，故A 、C 两项正确．答案：AC10．分别站在地面和匀速向前行驶的车厢中点的甲、乙两人，都看到了在车厢前、后壁发生的事务，下列说法正确的是( )A ．若乙视察两事务是同时的，则甲视察到前壁事务发生得早B ．若乙视察两事务是同时的，则甲视察到后壁事务发生得早C ．若甲视察两事务是同时的，则乙视察到前壁事务发生得早D ．若甲视察两事务是同时的，则乙视察到后壁事务发生得早解析：乙视察两事务是同时的，即光从前后壁到乙的时间相等，但对甲而言，光从前壁到甲的传播距离变小，用时少，因而认为前壁事务先发生．故A 项正确，B 项错误；同理甲认为同时，乙肯定认为前壁事务发生得晚，故D 项正确，C 项错误．答案：AD11．你站在一条长木杆的中心旁边如图所示，并且看到木杆落在地上时是两头同时着地．所以，你认为这木杆是平着落到了地上．而此时飞飞同学正以接近光速的速度从木杆前面拂过，她看到B 端比A 端先落到地，因而她认为木杆是向右倾斜着落的．她的看法是( )A ．对的B ．错的C ．她应感觉到木杆在朝她运动D ．她应感觉到木杆在远离她运动解析：当飞飞同学拂过木杆时，在她看来，木杆不仅在下落，而且还在朝她运动，正似乎星体朝你的飞船运动一样．因此，在你看来同时发生的两件事，在飞飞同学看来首先在B 端发生．答案：AC12．太赫兹辐射是指频率大于0.3 THz(1 THz＝1012 Hz)，波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，辐射所产生的T射线在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有广袤的应用前景．最近，科学家最终研制出以红外线激光器为基础的首台可产生4.4 THz的T射线激光器，从而使T射线的有效利用成为现实．关于4.4 THz的T射线，下列说法中正确的是( )A．它的波长比可见光长B．它是原子内层电子受激发产生的C．与红外线相比，T射线更简单发生衍射现象D．与X射线相比，T射线更简单表现出波动性解析：电磁波中波长从长到短依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．由已知条件，T射线介于无线电波和红外线之间，可见它的波长比可见光长，A项正确；原子内层电子受激发产生的是X射线，B项错误；波长越长的电磁波，衍射现象更明显，更简单表现出波动性，故C、D两项正确．答案：ACD13．下列关于无线电波的叙述中，正确的是( )A．无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波B．无线电波在任何介质中传播速度均为3.0×108 m/sC．无线电波不能产生干涉和衍射现象D．无线电波由真空进入介质传播时，波长变短解析：波长大于1毫米(频率低于300 GHz)的电磁波叫无线电波，故A项正确；无线电波在真空中的速度才是3.0×108m/s；无线电波具备波的共性，能发生干涉和衍射现象；从真空进入介质中时频率不变，速度变小，波长变短，故B、C两项错误，D项正确．答案：AD14．关于调制器的作用，下列说法正确的是( )A．调制器的作用是把低频信号加载到高频信号上去B．调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去C．调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的频率上去D．调制器的作用是将低频信号变成高频信号，再放大后干脆放射出去解析：调制器的作用是把低频信号加载到高频振荡信号上去，假如高频信号的振幅随低频信号的变更而变更，则是调幅；假如高频信号的频率随低频信号的变更而变更，则是调频．由于低频信号不利于干脆从天线放射，所以须要将低频信号加载到高频信号上去，A、B、C三项正确，D项错误．答案：ABC第Ⅱ卷(非选择题共58分)二、填空题(本题有2小题，共14分．请将答案写在题中的橫线上)15．(6分)如图所示为LC振荡电路中振荡电流随时间变更的图象，由图可知，在OA时间内________能转化________能；在AB时间内电容器处于________(填“充电”或“放电”)过程；在时刻C，电容器带电量____________(填“为零”或“最大”)；在时刻D，线圈的感应电动势________(填“为零”或“最大”)．解析：由题图可知，在OA时间内，电路中电流在增大，说明磁场能在增加，电场能在削减，即电场能转化为磁场能；在AB时间内，电路中电流在减小，说明磁场能在削减，电场能在增加，电容器正在充电；在C时刻，电路中电流达最大值，说明磁场能达最大值，电场能为零，故电容器带电量为零；在D时刻，电路中的电流为零，但电流随时间的变更率最大，故线圈中的自感电动势也最大．答案：电场磁场充电为零最大16．(8分)在LC振荡电路中，如已知电容C，并测得电路的固有振荡周期为T，即可求得电感L.为了提高测量精度，需多次变更C值并测得相应的T值，现将测得的六组数据标示在以C为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上，即图中用“×”表示的点．(1)T 、L 、C 的关系为________；(2)依据图中给出的数据点作出T 2与C 的关系图线； (3)求得的L 值是________．解析：(1)由周期公式T ＝2πLC 可得，三者之间的关系式T 2＝4π2LC . (2)连线见答案．(3)由图象斜率k ＝4π2L ，可得L ＝k4π2，代入数据得L ＝36.8 mH.答案：(1)T 2＝4π2LC (2)如图所示(3)36.8 mH(35.1～38.9 mH 都算对)三、计算题(本题有4小题，共44分．解答应写出必要文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位)17．(10分)如图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4s ，雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙．问：雷达在何方发觉了目标？目标与雷达相距多远？解析：当天线朝东方时，显示屏上只有放射信号而无反射信号，天线朝西方时，显示屏上既有放射信号也有反射信号，因此目标在西方，由题图可知t ＝2×10－3s ，而2x ＝ct ，x ＝12ct ＝12×3×108×2×10－3m ＝300 km. 答案：西方 300 km18．(10分)利用荧光灯的频闪效应可以测定转速，现有大功率振荡器的LC 回路，其电容为1 μF，电感为400π2 H ，将它的振荡电流接到荧光灯上使之正常发光，在荧光灯照耀下让一互成120°角的三叶扇转速由零缓慢增加，当第一次发觉三叶片像静止不动时，此时风扇的转速是多少？解析：振荡电流在一个周期内有两次峰值，因此荧光灯在一个周期内闪光两次，闪光的时间间隔为T 2，则t ＝T 2＝πLC ＝150s ，而θ＝ωt ＝2πnt ，n ＝θ2πt ＝503r/s.答案：503r/s19．(12分)如图所示，线圈L 的自感系数为25 mH ，电阻为零，电容器C 的电容为40 μF，灯泡D 的规格是“4 V,2 W”．开关S 闭合后，灯泡正常发光，S 断开后，LC 中产生振荡电流．若从S 断开起先计时，求：(1)当t ＝π2×10－3s 时，电容器的右极板带何种电荷；(2)当t ＝π×10－3s 时，LC 回路中的电流． 解析：由T ＝2πLC ，知T ＝2π25×10－3×40×10－6 s ＝2π×10－3 s.(1)t ＝π2×10－3s ＝14T . 断开开关S 时，电流最大，经T 4，电流最小，电容器两极板间电压最大．在此过程中对电容器充电，右极板带正电．(2)t ＝π×10－3s ＝T2，此时电流亦为最大，与没有断开开关时的电流大小相等，则I＝P U ＝2 W4 V＝0.5 A. 答案：(1)正电 (2)0.5 A20．(12分)太阳在不断地辐射能量，因而其质量不断地削减．若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026J ，试计算太阳在一秒内失去的质量．估算5 000年内总共削减了多少质量，并与太阳的总质量2×1027t 比较．解析：依据相对论的质能方程E ＝mc 2，可知，能量的任何变更必定导致质量的相应变更，即ΔE ＝Δmc 2.由太阳每秒钟辐射的能量ΔE 可得其每秒内失去的质量为：Δm ＝ΔE c 2＝4×10263×1082kg ＝49×1010kg ， 5 000年内太阳总共削减的质量为：ΔM ＝5 000×365×24×3 600×49×1010kg≈7.008×1020kg ， 与总质量的比值为：ΔM M ＝7.008×10202×1027×103＝3.504×10－10， 这个比值是非常微小的．答案：49×1010 kg 7.008×1020kg与太阳总质量的比值为3.504×10－10，消耗的质量可以忽视。
2012高考物理真题分类解析-光学 电磁波 相对论
N 单元 光学 电磁波 相对论N1 光的传播37．N1(2)[2012·山东卷] 如图所示，一玻璃球体的半径为R ，O 为球心，AB 为直径．来自B 点的光线BM 在M 点射出，出射光线平行于AB ，另一光线BN 恰好在N 点发生全反射．已知∠ABM ＝30°，求：①玻璃的折射率．②球心O 到BN 的距离．37．(2)[解析] 设光线BM 在M 点的入射角为i ，折射角为r ，由几何知识可知，i ＝30°，r ＝60°，根据折射定律得n ＝sin r sin i⑤ 代入数据得n ＝3⑥光线BN 恰好在N 点发生全反射，则∠BNO 为临界角C .sin C ＝1n⑦ 设球心到BN 的距离为d ，由几何知识可知d ＝R sin C ⑧联立⑥⑦⑧式得d ＝33R ⑨14．N1 [2012·北京卷] 一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的( )A ．速度变慢，波长变短B ．速度不变，波长变短C ．频率增高，波长变长D ．频率不变，波长变长14．A [解析] 光从一种介质进入另一种介质时，频率不变，C 项错误；由n ＝c v 可得，速度变慢，B 项错误；由v ＝λf 得，波长变短，D 项错误．所以本题的正确答案为A 项.N2 光的波动性12．B .[2012·江苏卷](1)N2如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P 和Q ，A 点位于P 、Q 之间，B 点位于Q 右侧．旋转偏振片P , A 、B 两点光的强度变化情况是________．A ．A 、B 均不变 B ．A 、B 均有变化C ．A 不变，B 有变化D ．A 有变化，B 不变图12图13(2)N2“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A 、B ，在另一侧再竖直插两个大头针C 、D .在插入第四个大头针D 时，要使它________．图是在白纸上留下的实验痕迹，其中直线a 、a ′是描在纸上的玻璃砖的两个边．根据该图可算得玻璃的折射率n ＝________.(计算结果保留两位有效数字)12．B.[答案] (1)C (2)挡住C 及A 、B 的像 1.8(1.6～1.9 都算对)[解析] (1)旋转偏振片P ，A 处得到的是始终强度相同的偏振光，偏振光再经过偏振片，在B 处的光强随着P 转动而变化，当Q 的透振方向与经过P 的偏振光的振动方向垂直时，B 处的光强为0.(2)插在D 点的大头针必须挡住C 及A 、B 的像，这样才保证沿A 、B 的光线经过C 、D ；作出光路图如图所示，以入射点O 为圆心作圆，交入射光线与折射光线于E 、F ，从E 、F 作法线的垂线交法线于G 、H ，用刻度尺量出EG 、FH 的长，由公式n ＝sin i sin r ＝EG EO FH FO＝EG FH求出折射率．N3 电磁场 电磁波20．N3[2012·浙江卷] 为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中，电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连，如图所示．当开关从a 拨到b 时，由L 与C 构成的回路中产生周期T ＝2πLC 的振荡电流．当罐中的液面上升时()A ．电容器的电容减小B ．电容器的电容增大C ．LC 回路的振荡频率减小D ．LC 回路的振荡频率增大20．BC [解析] 由于罐中的液体是不导电的，介电常数比空气大．当液面上升时，金属板间的电介质的介电常数增加，因此，电容器的电容增大，选项A 错误，选项B 正确；根据振荡电路的周期公式可知，振荡周期增大，振荡频率减小，选项D错误，选项C正确．16．L1N3[2012·四川卷] a和b，则()A．线圈aB．线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零C．线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D．线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场16．D[解析] 当线圈a输入正弦交变电流时，线圈b输出同频率的正弦交变电流，A 错误；当线圈a输入恒定电流时，线圈a产生稳定的磁场，通过线圈b的磁通量不变，但不是零，B错误；由于互感，每个线圈的交变电流都对另外一个线圈的磁场产生影响，C错误；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场一定产生电场，D正确．N4 相对论N5 实验：测玻璃砖的折射率21．N5[2012·浙江卷] 在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确操作插好了4枚大头针，如图甲所示．甲乙(1)在图中画出完整的光路图；(2)n＝________(保留3位有效数字)；(3)为了观测光在玻璃不同表面的折射现象，某同学做了两次实验，经正确操作插好了8枚大头针，如图乙所示．图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是P3和________(填“A”或“B”)．21．[答案] (1)如图所示(2)1.51(1.48～1.54)(3)A[解析] (1)完整的光路图如图所示．(2)用量角器测出入射角i 与折射角r ，根据折射定律n ＝sin i sin r得出结果；或者利用坐标纸结合入射角和折射角画两个直角三角形，然后用刻度尺测出所对应的直角边和斜边的长度，进一步计算出正弦值，再代入折射定律公式即可．(3)由图可知，由于入射光线比较靠近玻璃砖的右边，经过上表面折射后，再经过右侧面折射出来，故应该通过A 点．N6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长16．N6[2012·全国卷] 在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光．为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有( )A ．改用红光作为入射光B ．改用蓝光作为入射光C ．增大双缝到屏的距离D ．增大双缝之间的距离16．AC [解析] 双缝干涉的条纹间距Δx ＝L dλ，由黄光改为红光，波长λ变大，条纹间距Δx 增大，所以A 正确；蓝光波长小于黄光波长，条纹间距Δx 减小，B 错误；增大双缝到屏的距离L ，条纹间距Δx 增大，C 正确，增大双缝之间的距离d ，条纹间距Δx 减小，D 错误．19．(1)N6 [2012·(实验装置如下图)①下列说法哪一个是错误的______．(填选项前的字母)A ．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B ．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C ．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离a ，求出相邻两条亮纹间距Δx ＝a n －119．(1)[答案] ①A ②1.970[解析] ①实验中应先使光源、遮光筒的轴线在同一水平线上，然后放上单缝和双缝再依次调节单缝和双缝的高度；②手轮上的读数＝固定尺的读数＋可动尺的读数，即为1.5 mm ＋47.0×0.01 mm ＝1.970 mm.N7 光学综合6．N7 [2012·天津卷] 半圆形玻璃砖横截面如图，AB 为直径，O 点为圆心．在该截面内有a 、b 两束单色可见光从空气垂直于AB 射入玻璃砖，两入射点到O 的距离相等．两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则a 、b 两束光( )A．在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大B．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大C．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能D．分别通过同一双缝干涉装置，a6．ACD[解析] 完成光路图，如图所示，其中OP、OQ分别为a、b两光线在玻璃砖内部传播时的法线．两单色光垂直AB射入玻璃砖的入射点到O的距离相等，由几何关系可知，两光线在半圆边界上的入射角相等，b光发生了全反射而a光没有发生全反射，说明b 光的临界角较小，则b光具有折射率较大(以相同的入射角从空气斜射入水中，b光折射角小)、频率较大(若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能)、波长较短(通过同一双缝干涉装置，b光的相邻亮条纹间距小)、在同种均匀介质中传播速度较小等特点．18．N7[2012·四川卷] a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示．用a、b两束光()AB．先后照射某金属，a光照射时恰能逸出光电子，b光照射时也能逸出光电子C．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进λ空气，则a光也不能进入空气D．从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a光的反射角比b光的反射角大18．C[解析] 横波和纵波都能发生干涉现象，A错误；由图知，a光的折射率较大，则a光的频率较大，所以若a光照射某金属恰能逸出光电子，则b光照射该金属一定不能逸出光电子，B错误；a光的折射率较大，则a光的临界角较小，以相同入射角从同一个介质射入空气时，若b光发生全反射，则a光一定发生全反射，C正确；根据光的反射定律，反射角等于入射角，D错误．34．N7(2)[2012·课标全国卷]一玻璃立方体中心有一点状光源．今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体．已知该玻璃的折射率为2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值．34．(2)[解析] 如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射．根据折射定律有n sinθ＝sinα①式中，n是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角．现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点．由题意，在A点刚好发生全反射，故αA＝π2②设线段OA在立方体上表面的投影长为R A，由几何关系有sin θA ＝R AR 2A ＋⎝⎛⎭⎫a 22③式中a 为玻璃立方体的边长．由①②③式得R A ＝a 2n 2－1④ 由题给数据得R A ＝a 2⑤ 由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为R A 的圆．所求的镀膜面积S ′与玻璃立方体的表面积S 之比为S ′S ＝6πR 2A 6a2⑥ 由⑤⑥式得S ′S ＝π4⑦。