高中物理人教版4第十五章相對(duì)論簡(jiǎn)介單元測(cè)試 全國(guó)公開(kāi)課

第十四、十五章單元測(cè)試題一、選擇題（每小題4分，共40分．）1.首次預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是（）A．安培B．赫茲 C．法拉第D．麥克斯韋2.2012年6月18日，我國(guó)“神舟九號(hào)”與“天宮一號(hào)”成功完成載人交會(huì)對(duì)接，在350km的太空，“神九”和“天宮”飛行速度每小時(shí)超過(guò)上萬(wàn)公里，對(duì)接的過(guò)程中兩航天器進(jìn)行連續(xù)跟蹤測(cè)控，測(cè)控信號(hào)是利用了下列的哪一種波()A．超聲波B．次聲波C．無(wú)線(xiàn)電波D．紅外線(xiàn)3.關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法中正確的是()A．變化的電場(chǎng)在它的周?chē)a(chǎn)生變化的磁場(chǎng)B．電磁波中每一處的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度總是互相垂直的，且與披的傳播方向垂直C．電磁波和機(jī)械波一樣依賴(lài)于媒質(zhì)傳播D．只要空間中某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波4.驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的“光”能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光；空調(diào)器遙控器發(fā)出的“光”用來(lái)控制空調(diào)器，對(duì)于它們發(fā)出的“光”，下列判斷正確的是（）A．驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的“光”是紅外線(xiàn)B．遙控器發(fā)出的“光”是紅外線(xiàn)C．紅外線(xiàn)是由原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的D．紅外線(xiàn)是由原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的.5.國(guó)際無(wú)線(xiàn)電聯(lián)盟將3000GHz以下的電磁頻譜稱(chēng)之為無(wú)線(xiàn)電電磁波頻譜，目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)，下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波說(shuō)法正確的是()A．真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)范圍在0.3m至1.5m之間B．電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的C．測(cè)出從發(fā)射電磁波到接收反時(shí)波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D．波長(zhǎng)越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)年11月23日，我國(guó)殲-15在航空母艦“遼寧艦”上成功起降，受到全世界關(guān)注，如圖1所示，殲-15戰(zhàn)斗機(jī)采用移動(dòng)電話(huà)進(jìn)行飛行控制，關(guān)于移動(dòng)電話(huà)，下列說(shuō)法正確的是()A．移動(dòng)電話(huà)內(nèi)，只有無(wú)線(xiàn)電接收裝置，沒(méi)有無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置B．移動(dòng)電話(huà)內(nèi)，既有無(wú)線(xiàn)電接收裝置，又有無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置C．兩個(gè)攜帶手機(jī)的人，可以不通過(guò)固定的基地臺(tái)轉(zhuǎn)接，相互通話(huà)D．無(wú)線(xiàn)尋呼機(jī)內(nèi)只有無(wú)線(xiàn)電接收裝置，沒(méi)有無(wú)線(xiàn)電發(fā)射裝置7.物理興趣小組制作了遙控機(jī)器人,為了增大無(wú)線(xiàn)遙控器向機(jī)器人輻射電磁波的能力，對(duì)LC振蕩電路結(jié)構(gòu)可采用下列的哪些措施()A．增大電容器極板的正對(duì)面積B．增大電容器極板的間距C．增大自感線(xiàn)圈的匝數(shù)D．提高供電電壓8.韓國(guó)發(fā)射“羅老”號(hào)衛(wèi)星，首尓雷達(dá)站探測(cè)了“羅老”號(hào)發(fā)射全過(guò)程，雷達(dá)是利用無(wú)線(xiàn)電波的回波來(lái)探測(cè)目標(biāo)方向和距離的一種裝置．雷達(dá)的喇叭天線(xiàn)能使電脈沖的能量集中向某一方向發(fā)射，接收機(jī)接收雷達(dá)發(fā)射機(jī)所發(fā)出電脈沖的回波，測(cè)速雷達(dá)主要是利用多普勒效應(yīng)原理，可由回波的頻率改變數(shù)值，計(jì)算出目標(biāo)與雷達(dá)的相對(duì)速度.以下說(shuō)法正確的是()A．雷達(dá)發(fā)射的是不連續(xù)的電磁波B．雷達(dá)用的是微波波段的無(wú)線(xiàn)電波C．目標(biāo)離雷達(dá)天線(xiàn)而去時(shí)，反射信號(hào)頻率將高于發(fā)射信號(hào)頻率D．目標(biāo)向雷達(dá)天線(xiàn)靠近時(shí)，反射信號(hào)頻率將高于發(fā)射信號(hào)頻率9．假設(shè)一列100m長(zhǎng)的火車(chē)以接近光速的速度穿過(guò)一根100m長(zhǎng)的隧道，它們的長(zhǎng)度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量的，下列關(guān)于看到的現(xiàn)象判斷正確的是(A．相對(duì)隧道靜止的觀(guān)察者會(huì)看到，火車(chē)變短，在某些位置上，隧道能完全遮住它B．相對(duì)隧道靜止的觀(guān)察者會(huì)看到，隧道變短，在某些位置上，火車(chē)從隧道的兩端伸出來(lái)C．相對(duì)火車(chē)靜止的觀(guān)察者會(huì)看到，火車(chē)變短，在某些位置上，隧道能完全遮住它D．相對(duì)火車(chē)靜止的觀(guān)察者會(huì)看到，隧道變短，在某些位置上，火車(chē)從隧道的兩端伸出來(lái)xyOLL圖210．慣性系S中有一寬為L(zhǎng)、長(zhǎng)為1.25L的長(zhǎng)方形，從相對(duì)S系沿xyOLL圖2A．B．C．D．二、填空題（共3小題，共22分）11.（6分）一臺(tái)收音機(jī)，把它的調(diào)諧電路中的可變電容器的動(dòng)片從完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一較高頻率的電臺(tái)信號(hào)，要想收到該電臺(tái)信號(hào)，應(yīng)該______（填“增大”還是“減小”）電感線(xiàn)圈的匝數(shù).12．（8分）一個(gè)LC振蕩電路中，線(xiàn)圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)，電容器電容為C，從電容器上電壓達(dá)到最大值Um開(kāi)始計(jì)時(shí)，則至少經(jīng)過(guò)________，磁場(chǎng)能達(dá)到最大，在時(shí)間內(nèi)，電路中的平均電流是___________.13.（8分）在圖3所示振蕩電流的圖像中，表示電容器充電過(guò)程的有__________；線(xiàn)圈中有最大電流的點(diǎn)__________；電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能的過(guò)程有__________.三、計(jì)算題（共4個(gè)小題，共38分）14．一個(gè)電子的質(zhì)量為×10-30kg，這么大質(zhì)量相當(dāng)于多少能量？如果把電子加速到0.6c15.（8分）某電視機(jī)的LC調(diào)諧電路的電感L不變，當(dāng)可變電容器的電容調(diào)到C1時(shí)，能接收波長(zhǎng)為30cm的電磁波；當(dāng)電容調(diào)到C2時(shí)，能接收波長(zhǎng)為40cm的電磁波．若電容調(diào)到C1+C2時(shí),能接收到的電磁波波長(zhǎng)為多少？16．（10分）麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波．一單色光波在折射率為的介質(zhì)中傳播，某時(shí)刻電場(chǎng)橫波圖像如圖4所示，已知光波在空氣中的傳播速度都為3×108m/s，17.（12分）某居住地A位于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無(wú)線(xiàn)電波發(fā)射站，如圖5所示，該發(fā)射站可發(fā)送頻率為400kHz的中波和頻率為300MHz的微波，已知無(wú)線(xiàn)電波在空氣中的傳播速度都為3×108m（1）該中波和微波的波長(zhǎng)各是多少；（2）發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過(guò)干涉還是衍射后到達(dá)居住地A處；（3）若兩種波的接收效果不同，請(qǐng)說(shuō)明哪一種波的接收效果更好？為什么？

參考答案一、選擇題解析：安培的主要成就是對(duì)電磁作用的研究，他認(rèn)識(shí)到磁是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的，并提出了分子電流假說(shuō)；赫茲最主要的貢獻(xiàn)是關(guān)于電磁波的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于電磁波的理論；法拉第提出“由磁產(chǎn)生電”的大膽設(shè)想，他發(fā)現(xiàn)通電的導(dǎo)線(xiàn)能繞磁鐵旋轉(zhuǎn)以及磁體繞載流導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，第一次實(shí)現(xiàn)了電磁運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換；麥克斯韋建立了麥克斯韋方程組，首次預(yù)言了電磁波的存在.解析：測(cè)控信號(hào)利用無(wú)線(xiàn)電波傳輸穩(wěn)定.在太空高真空環(huán)境，超聲波、次聲波、紅外線(xiàn)不合適．解析：根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，均勻變化的電場(chǎng)在它的周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場(chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．因電磁波中每一處的電場(chǎng)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，電磁波是橫波，選項(xiàng)B正確．電磁波可以在真空中傳擂，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．只要空間中某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，周期性變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生同周期變化的磁場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生同周期變化的電場(chǎng)，這樣由近及遠(yuǎn)傳播，形成了電磁波，選項(xiàng)D正確．解析：驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的“光”是紫外線(xiàn)，空調(diào)器遙控器發(fā)出的“光”是紅外線(xiàn)，A錯(cuò)B對(duì)；紅外線(xiàn)是由原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生，C錯(cuò)D對(duì).解析：由公式,得m=0.3m，m=1.5m，A正確；電磁波是由周期性交化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤；由雷達(dá)的工作原理可知C正確；波長(zhǎng)越短的電磁波傳播的直線(xiàn)性越好，反射性能越強(qiáng)，D正確.解析：由于手機(jī)既能聽(tīng)到對(duì)方說(shuō)話(huà)，又能說(shuō)話(huà)讓對(duì)方聽(tīng)到，因而既是發(fā)射裝置又是接收裝置，而尋呼機(jī)只能接收外來(lái)信號(hào)，不能向外發(fā)射，因而B(niǎo)、D對(duì)，但手機(jī)信號(hào)必須經(jīng)過(guò)基地臺(tái)處理轉(zhuǎn)接才能收到，C錯(cuò)。解析：根據(jù)題意，為了增大電臺(tái)輻射能力，必須采用開(kāi)放電路及提高電磁波的頻率，據(jù)，必須使電容C或電感L減小，再根據(jù)，選項(xiàng)A錯(cuò)B對(duì)；根據(jù)電感L與線(xiàn)圈的匝數(shù)、大小、有無(wú)鐵芯的關(guān)系，判斷C項(xiàng)錯(cuò)；LC電路輻射電磁波能力與供電電壓大小無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò).雷達(dá)發(fā)出的是脈沖波，選項(xiàng)A對(duì)；微波波長(zhǎng)短、直線(xiàn)性、方向性好，易測(cè)準(zhǔn)目標(biāo)，選項(xiàng)B對(duì)；由多普勒效應(yīng)可知選項(xiàng)C錯(cuò)D對(duì).9．AD解析：相對(duì)于隧道靜止的觀(guān)察者看到火車(chē)在運(yùn)動(dòng)，所以火車(chē)比隧道短，在某些位置火車(chē)會(huì)完全處在隧道內(nèi)部，然而相對(duì)火車(chē)靜止的觀(guān)察者會(huì)看到隧道在運(yùn)動(dòng)，所以隧道比火車(chē)短，在某些位置火車(chē)兩端都伸出隧道，選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。10．C解析：由尺縮效應(yīng)可知，，解得，選項(xiàng)C正確。二、填空題11.答案：減?。?分）解析：調(diào)諧電路的頻率和被接受電臺(tái)的頻率相同時(shí)，發(fā)生電諧振才能收到電臺(tái)信號(hào)。由公式可知，L、C越小，f越大。當(dāng)調(diào)節(jié)C到最小時(shí)仍達(dá)不到目的，肯定是L偏大，所以應(yīng)減小L，因此要減小匝數(shù).12.答案：（4分）；（4分）解析：LC振蕩電路周期，電容器電壓最大時(shí)，開(kāi)始放電，經(jīng)=時(shí)間，放電結(jié)束，此時(shí)電容器電量為零，電路中電流最大，磁場(chǎng)最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最大．電容器放電量Q=CUm，在這段時(shí)間內(nèi)，電路中的平均電流是.13.答案：ab、cd、ef；a、c、e；bc、de解析：電容器充電過(guò)程，電容器極板上帶電量變大，線(xiàn)圈中電流變小，表示電容器充電過(guò)程的有ab、cd、ef；線(xiàn)圈中有最大電流的點(diǎn)a、c、e；電容器極板上帶電量變大時(shí)電場(chǎng)能變大，線(xiàn)圈中電流變小時(shí)磁場(chǎng)能變小.因此，線(xiàn)圈中電流變大（電容器極板上帶電量變?。r(shí)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，對(duì)應(yīng)的過(guò)程為bc、de.三、計(jì)算題14.25%解析：由質(zhì)能方程可得由相對(duì)論可知電子后來(lái)質(zhì)量質(zhì)量增加15.答案：50cm解析：設(shè)真空中光速為c，由和，得，（4分）所以=30cm，=40cm，=50cm.（4分）16.答案：5×1014Hz解析：設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，波長(zhǎng)為λ，頻率為f，則f＝eq\f(v,λ)，v＝eq\f(c,n)，（4分）聯(lián)立以上兩式得f＝eq\f(c,nλ).（2分）從波形圖上讀出波長(zhǎng)