【物理】2020届一轮复习人教版电磁波与相对论课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版电磁波与相对论课时作业

‎1．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 D．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 答案：C 解析：只要是波就产生衍射现象，A错误；常用的遥控器是发出红外线来遥控电视机的，B错误；多普勒效应可判断物体的相对运动速度，C正确；由爱因斯坦相对论知识知，光在任何惯性系中的速度都相同，D错误。‎ ‎2．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改变的技术叫做解调 C．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．变化的电场可以产生磁场 答案：D 解析：雷达是用微波测定物体的位置的设备，A错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，B错；使钞票上的荧光物质发出可见光的是紫外线，C错；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场可以产生磁场，D正确。‎ ‎3．隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是 (　　)‎ A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它 ‎ B．使用吸收雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现 C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流 D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现和攻击 答案：B ‎4．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 答案：A 解析：狭义相对论的基本假设有：(1)狭义相对论的相对性原理：一切彼此做匀速直线运动的惯性参考系，对于描写运动的一切规律来说都是等价的；(2)光速不变原理：对任一惯性参考系，真空中的光速都相等，所以只有A项正确。‎ ‎5．下列说法中正确的是 (　　)‎ A．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射 B．光的色散现象都是由光的干涉引起的 C．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场周围一定可以产生电磁波 D．光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大 答案：AD 解析：超声波的频率较大，波长较小，所以人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射，选项A正确；光的色散现象都是由光的折射引起的，选项B错误；根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的电场周围才可以产生电磁波，选项C错误；光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，这样才能使得光在光导纤维丝的内芯发生全反射，选项D正确。‎ ‎6．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．根据狭义相对论，地面上的人看到高速运行的列车比静止时变矮 B．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化 C．LC振动电路中，电容器的放电过程，电场能逐渐转化为磁场能 D．夜视仪器能在较冷的背景下探测出较热物体的红外辐射 ‎【答案】　CD ‎7．建立经典电磁场理论，并预言了电磁波存在的物理学家和创立相对论的科学家分别是(　　)‎ A．麦克斯韦　法拉第 B．麦克斯韦　爱因斯坦 C．赫兹　爱因斯坦 D．法拉第　麦克斯韦 ‎【解析】　在19世纪60年代建立经典电磁场理论，并预言了电磁波存在的物理学家是麦克斯韦，创立相对论的科学家是爱因斯坦，选项B正确．‎ ‎【答案】　B ‎8．(多选)2006年度诺贝尔物理学奖授予了两位美国科学家，以表彰他们发现了微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化．他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法正确的是(　　)‎ A．微波是指波长在10－3 m到10 m之间的电磁波 B．微波和声波一样，都只能在介质中传播 C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射 D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 ‎【答案】　ACD ‎9．(多选)对于公式m＝，下列说法中正确的是(　　)‎ A．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的物体 D．通常由于物体的运动速度太小，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 ‎【解析】　公式中m0是静止质量，m是物体以速度v运动时的质量，A不对．由公式可知，只有当v接近光速时，物体的质量变化才明显，一般情况下物体的质量变化十分微小，故经典力学仍然适用，故B不对，C、D正确．‎ ‎【答案】　CD ‎10．关于电磁波谱，下列说法正确的是 (　　)‎ A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波 B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康 C．X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强 D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线 答案：AC 解析：无线电波的波长长，易发生衍射现象，A正确。紫外线的频率比可见光高，B错。任何物体都能辐射红外线，D错。故选A、C。‎ ‎11．如图3－3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(　　)‎ 图3－3‎ A．0.4c　　　　　　　　　　　　 B．0.5c C．0.9c D．1.0c 解析：选D.根据爱因斯坦狭义相对论光速不变原理可知．‎ ‎12.如图3－4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(　　)‎ 图3－4‎ 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 ‎13．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．‎ ‎14．根据气体吸收谱线的红移现象推算，有一类星体远离我们的速度高达光速c的80%，即每秒24万公里．则在该类星体上测得它发出光的速度是________，我们观测到它的体积比它实际体积________(填“大”或“小”)，该类星体上的π介子平均寿命比在地球上________(填“长”或“短”)．‎ 解析：本题考查了狭义相对论中光速不变，长度变短，时间变长三个结论．‎ 答案：c　小　长 ‎15．(1)麦克斯韦电磁理论的内容是：________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________.‎ ‎(2)电磁波在传播过程中，每处的电场方向和磁场方向总是与该处电磁波的传播方向________，这就说明电磁波是________波．‎ ‎(3)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1000 MHz的范围内，请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题．‎ ‎①雷达发射电磁波的波长范围是多少？‎ ‎②能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？‎ 答案：见解析 ‎16．“世界物理年”决议的作出与爱因斯坦的相对论时空观有关。一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示。由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到‎0.6c(c为真空中的光速)时，时钟的周期大约为________。在日常生活中，我们无法察觉时钟周期性变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度________。若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变________(填“快”或“慢”)了。‎ 答案：2.5s　远小于光速c　慢 解析：根据题图中数据可知，当时钟和观察者的相对速度达到‎0.6c时，对应时钟的频率为0.4Hz，则周期为2.5s。日常生活中，我们无法察觉是因为运动速度远小于光速c。在高速运行状态下，时钟变慢。‎ ‎17．如果在太空设立太阳能卫星电站，可24小时发电，且不受昼夜气候的影响。利用微波——电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，卫星电站的最佳位置在离地‎1100km 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世纪初地球上空将建起卫星电站。(地球半径R＝‎6400km)‎ ‎(1)太阳能电池将实现哪种转换(　　)‎ A．光能——微波 B．光能——热能 C．光能——电能 D．电能——微波 ‎(2)在‎1100km高空的电站卫星的速度约为(　　)‎ A．‎3.1km/s B．‎7.2km/s C．‎7.9km/s D．‎11.2km/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．折射 C．衍射 D．干涉 ‎(5)微波对飞鸟是致命的，这是因为微波的(　　)‎ A．电离作用 B．穿透作用 C．生物电作用 D．产生强涡流 答案：(1)C　(2)B　(3)C　(4)A　(5)D ‎28．在‎6000m的高空大气层中产生了一个π介子，以速度v＝‎0.998c飞向地球，π介子在自身静止参照系中的寿命为Δτ＝2×10－6s，问在地球上的观察者和π介子静止参照系中的观察者看来，π介子能否到达地球。‎ 答案：可以 解析：在地球参照系，根据时间间隔的相对性有：‎ Δt＝ 需要时间t＝＝s ‎＝1.27×10－6s<2×10－6s ‎∴π介子可以到达地球 ‎29．雷达测距防撞控制系统(Distronic，简称DTR)是用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备。某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0×10－4s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t＝170s后雷达向正上方发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机的飞行速度约为多少？‎ 答案：‎306m/s 解析：由图示信息知，比较远时，脉冲波显示的距离为 s＝＝m＝6×‎‎104m 当到达正上方后，距离为 s′＝＝m＝3×‎‎104m 由于开始时飞机在斜上方，后来飞机到达正上方，所以该飞机的速度为 v＝m/s≈‎306m/s。‎ ‎ ‎