高中物理人教版4第十五章相对论简介单元测试 全国公开课

第十四、十五章单元测试题一、选择题（每小题4分，共40分．）1.首次预言电磁波存在的科学家是（）A．安培B．赫兹 C．法拉第D．麦克斯韦2.2012年6月18日，我国“神舟九号”与“天宫一号”成功完成载人交会对接，在350km的太空，“神九”和“天宫”飞行速度每小时超过上万公里，对接的过程中两航天器进行连续跟踪测控，测控信号是利用了下列的哪一种波()A．超声波B．次声波C．无线电波D．红外线3.关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是()A．变化的电场在它的周围产生变化的磁场B．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与披的传播方向垂直C．电磁波和机械波一样依赖于媒质传播D．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波4.验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；空调器遥控器发出的“光”用来控制空调器，对于它们发出的“光”，下列判断正确的是（）A．验钞机发出的“光”是红外线B．遥控器发出的“光”是红外线C．红外线是由原子的内层电子受到激发后产生的D．红外线是由原子的外层电子受到激发后产生的.5.国际无线电联盟将3000GHz以下的电磁频谱称之为无线电电磁波频谱，目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波说法正确的是()A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m至1.5m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时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，反射性能越强年11月23日，我国歼-15在航空母舰“辽宁舰”上成功起降，受到全世界关注，如图1所示，歼-15战斗机采用移动电话进行飞行控制，关于移动电话，下列说法正确的是()A．移动电话内，只有无线电接收装置，没有无线电发射装置B．移动电话内，既有无线电接收装置，又有无线电发射装置C．两个携带手机的人，可以不通过固定的基地台转接，相互通话D．无线寻呼机内只有无线电接收装置，没有无线电发射装置7.物理兴趣小组制作了遥控机器人,为了增大无线遥控器向机器人辐射电磁波的能力，对LC振荡电路结构可采用下列的哪些措施()A．增大电容器极板的正对面积B．增大电容器极板的间距C．增大自感线圈的匝数D．提高供电电压8.韩国发射“罗老”号卫星，首尓雷达站探测了“罗老”号发射全过程，雷达是利用无线电波的回波来探测目标方向和距离的一种装置．雷达的喇叭天线能使电脉冲的能量集中向某一方向发射，接收机接收雷达发射机所发出电脉冲的回波，测速雷达主要是利用多普勒效应原理，可由回波的频率改变数值，计算出目标与雷达的相对速度.以下说法正确的是()A．雷达发射的是不连续的电磁波B．雷达用的是微波波段的无线电波C．目标离雷达天线而去时，反射信号频率将高于发射信号频率D．目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射信号频率9．假设一列100m长的火车以接近光速的速度穿过一根100m长的隧道，它们的长度都是在静止状态下测量的，下列关于看到的现象判断正确的是(A．相对隧道静止的观察者会看到，火车变短，在某些位置上，隧道能完全遮住它B．相对隧道静止的观察者会看到，隧道变短，在某些位置上，火车从隧道的两端伸出来C．相对火车静止的观察者会看到，火车变短，在某些位置上，隧道能完全遮住它D．相对火车静止的观察者会看到，隧道变短，在某些位置上，火车从隧道的两端伸出来xyOLL图210．惯性系S中有一宽为L、长为1.25L的长方形，从相对S系沿xyOLL图2A．B．C．D．二、填空题（共3小题，共22分）11.（6分）一台收音机，把它的调谐电路中的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一较高频率的电台信号，要想收到该电台信号，应该______（填“增大”还是“减小”）电感线圈的匝数.12．（8分）一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器电容为C，从电容器上电压达到最大值Um开始计时，则至少经过________，磁场能达到最大，在时间内，电路中的平均电流是___________.13.（8分）在图3所示振荡电流的图像中，表示电容器充电过程的有__________；线圈中有最大电流的点__________；电场能转化为磁场能的过程有__________.三、计算题（共4个小题，共38分）14．一个电子的质量为×10-30kg，这么大质量相当于多少能量？如果把电子加速到0.6c15.（8分）某电视机的LC调谐电路的电感L不变，当可变电容器的电容调到C1时，能接收波长为30cm的电磁波；当电容调到C2时，能接收波长为40cm的电磁波．若电容调到C1+C2时,能接收到的电磁波波长为多少？16．（10分）麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波．一单色光波在折射率为的介质中传播，某时刻电场横波图像如图4所示，已知光波在空气中的传播速度都为3×108m/s，17.（12分）某居住地A位于某山脉的一边，山脉的另一边P处建有一无线电波发射站，如图5所示，该发射站可发送频率为400kHz的中波和频率为300MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108m（1）该中波和微波的波长各是多少；（2）发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处；（3）若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？

参考答案一、选择题解析：安培的主要成就是对电磁作用的研究，他认识到磁是由运动的电荷产生的，并提出了分子电流假说；赫兹最主要的贡献是关于电磁波的实验，实验证实了麦克斯韦关于电磁波的理论；法拉第提出“由磁产生电”的大胆设想，他发现通电的导线能绕磁铁旋转以及磁体绕载流导体的运动，第一次实现了电磁运动向机械运动的转换；麦克斯韦建立了麦克斯韦方程组，首次预言了电磁波的存在.解析：测控信号利用无线电波传输稳定.在太空高真空环境，超声波、次声波、红外线不合适．解析：根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场在它的周围产生稳恒的磁场，选项A错误．因电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直，电磁波是横波，选项B正确．电磁波可以在真空中传擂，选项C错误．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，周期性变化的电场周围产生同周期变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生同周期变化的电场，这样由近及远传播，形成了电磁波，选项D正确．解析：验钞机发出的“光”是紫外线，空调器遥控器发出的“光”是红外线，A错B对；红外线是由原子的外层电子受到激发后产生，C错D对.解析：由公式,得m=0.3m，m=1.5m，A正确；电磁波是由周期性交化的电场或磁场产生的，B错误；由雷达的工作原理可知C正确；波长越短的电磁波传播的直线性越好，反射性能越强，D正确.解析：由于手机既能听到对方说话，又能说话让对方听到，因而既是发射装置又是接收装置，而寻呼机只能接收外来信号，不能向外发射，因而B、D对，但手机信号必须经过基地台处理转接才能收到，C错。解析：根据题意，为了增大电台辐射能力，必须采用开放电路及提高电磁波的频率，据，必须使电容C或电感L减小，再根据，选项A错B对；根据电感L与线圈的匝数、大小、有无铁芯的关系，判断C项错；LC电路辐射电磁波能力与供电电压大小无关，D项错.雷达发出的是脉冲波，选项A对；微波波长短、直线性、方向性好，易测准目标，选项B对；由多普勒效应可知选项C错D对.9．AD解析：相对于隧道静止的观察者看到火车在运动，所以火车比隧道短，在某些位置火车会完全处在隧道内部，然而相对火车静止的观察者会看到隧道在运动，所以隧道比火车短，在某些位置火车两端都伸出隧道，选项A、D正确，选项B、C错误。10．C解析：由尺缩效应可知，，解得，选项C正确。二、填空题11.答案：减小（6分）解析：调谐电路的频率和被接受电台的频率相同时，发生电谐振才能收到电台信号。由公式可知，L、C越小，f越大。当调节C到最小时仍达不到目的，肯定是L偏大，所以应减小L，因此要减小匝数.12.答案：（4分）；（4分）解析：LC振荡电路周期，电容器电压最大时，开始放电，经=时间，放电结束，此时电容器电量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大．电容器放电量Q=CUm，在这段时间内，电路中的平均电流是.13.答案：ab、cd、ef；a、c、e；bc、de解析：电容器充电过程，电容器极板上带电量变大，线圈中电流变小，表示电容器充电过程的有ab、cd、ef；线圈中有最大电流的点a、c、e；电容器极板上带电量变大时电场能变大，线圈中电流变小时磁场能变小.因此，线圈中电流变大（电容器极板上带电量变小）时，电场能转化为磁场能，对应的过程为bc、de.三、计算题14.25%解析：由质能方程可得由相对论可知电子后来质量质量增加15.答案：50cm解析：设真空中光速为c，由和，得，（4分）所以=30cm，=40cm，=50cm.（4分）16.答案：5×1014Hz解析：设光在介质中的传播速度为v，波长为λ，频率为f，则f＝eq\f(v,λ)，v＝eq\f(c,n)，（4分）联立以上两式得f＝eq\f(c,nλ).（2分）从波形图上读出波长