高中物理第十五章相对论简介检测新人教选修.docx

第十五章 相对论(时间60分钟，满分100分)一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分，共42分。在四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选不全的得3分，有错选或不选的得0分)1下列关于电磁波谱各成员说法正确的是()A最容易发生衍射现象的是无线电波B紫外线有明显的热效应CX射线穿透能力较强，所以可用来检查工件D晴朗的天空看起来是蓝色是光散射的结果解析：波长越长越易衍射，故A正确；有明显热效应的是红外线，故B错误；X射线因其穿透能力较强，常用于人体拍片和检查金属零件缺陷，故C正确；天空的蓝色是由于波长较长的光易被散射，故D正确。答案：ACD2根据经典物理学知识，人们对时间和空间的认识，下列说法正确的是()A时间和空间是绝对的，与物质的存在和物质的运动都无关B时间和空间可以脱离物质而独立存在，二者之间也无联系C时间和空间可以脱离物质而独立存在，二者之间存在一定的联系D时间和空间不能脱离物质而独立存在，二者之间存在一定的联系解析：经典力学认为时间和空间是绝对的，可以脱离物质而独立存在，二者之间没有联系，而爱因斯坦的相对论认为，时间和空间都是相对的。故A、B正确。答案：AB3如图1所示为调幅振荡电流图像，此电流存在于电磁波发射和接收的哪些阶段()图1A经调制后B经调谐后C经检波后 D耳机中解析：为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制。调制的方法之一是使高频振荡电流的振幅随信号而变化，成为调幅振荡电流，这就是调幅。在接收电路中，经过调谐，回路中将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将波“切”去一半，得到单向脉冲电流，而在耳机中只有随信号变化的音频电流。答案：AB4在LC振荡电路的电容器两极板距离减小后与某一外来电磁波发生电谐振，那么LC振荡电路原来的周期T1与外来的电磁波的周期T2的关系是()AT1T2BT1T2CT1T2 D都有可能解析：由T2和C可知，当d减小时，T增大。则T1T2，故B正确。答案：B5许多光学规律在现代科学技术中得到了应用，以下解释中正确的是()AX光透视利用的是光的衍射现象B人造卫星对地球进行高空摄影是利用红外线波长长，有较好的穿透云雾、烟尘的能力C对高级精密部件表面质量的检查可利用薄膜干涉D光纤通信利用的是光的全反射解析：X光透视利用它的穿透本领强，故A错；红外线波长较长，容易发生衍射，即有较好穿透云雾、烟尘的能力，故B正确；薄膜干涉可以检查表面是否平整，故C正确；光纤通信利用的是光的全反射，故D正确。答案：BCD6.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2所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生的周期T2的振荡电流。当罐中液面上升时()A电容器的电容减小B电容器的电容增大 图2CLC回路的振荡频率减小DLC回路的振荡频率增大解析：当罐中的液面上升时，电容器极板间的介电常数变大，由平行板电容器的电容公式知，电容增大，则选项A错误，B正确；由LC回路周期公式知，振荡周期增大，振荡频率减小，则选项C正确，D错误。答案：BC7如图3所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口直径的带正电的小球，以速率v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上，磁感应强度B随时间成正比增加的变化磁场，设运动过程中小球带电量不变，那么()图3A小球对玻璃圆环的压力一定不断增大B小球受到的磁场力一定不断增大C小球先沿逆时针方向减速运动，一段时间后再沿顺时针方向加速运动D磁场力对小球一直不做功解析：玻璃环处在均匀变化的磁场空间，所以感应出的稳定电场对带正电的小球做功使小球先逆时针减速运动后再顺时针加速运动，但磁场力时刻与小球圆周运动线速度垂直，所以对小球不做功。小球在水平面内沿轨道半径方向受两个力作用：环的挤压力FN和磁场的洛伦兹力F洛Bqv0，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力。考虑到小球速度大小的变化以及磁感应强度的变化，挤压力FN和磁场的洛伦兹力F洛不一定始终在增大。答案：CD二、非选择题(本大题共5小题，共58分。解答题应写出必要的文字说明，方程式和演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和的单位)8(8分)如图4所示是一振荡电路中的振荡电流随时间变化的图线，由图线可知，OA时间内_能转化成_能；AB时间内是电容器_电的过程；时刻C时电容器带电量为_；时刻D时线圈内的磁通量变化率_。 图4解析：由图可知，OA的时间内，i增大，电场能转化为磁场能，AB的时间内，电流变小，电容器正在充电，C时刻电流最大，电容器电量为零，D时刻电流为零，电流变化率最大，故磁通量变化率最大。答案：电场磁场充零最大9(10分)2001年国家最高科学技术奖授予中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献。激光是一种电磁波，某种排版系统中激光频率为41014 Hz，则该激光的波长为_m。解析：由 m0.75106 m0.75 m。答案：0.7510(12分)按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.5 W/m2。若某小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1 W，那么在距离该通讯装置_ m以外是符合规定的安全区域(已知球面面积S4R2)。解析：以发射中心为圆心、R为半径作一球面，则该球面外为安全区，在球面上，单位面积上受到的电磁辐射强度0.50 W/m2，由题意知：0.50 W/m2，解得：R0.40 m答案：0.4011(14分)一个以2108 m/s的速度运动的球(半径为a)，静止的人观察球会是什么形状？解析：与运动方向垂直的方向上的球大小不变化，故半径仍为a。沿运动方向上的轴半径La0.75a，所以沿运动方向上的半径变为0.75a。所以球变为一个三轴半径长度分别为0.75a、a、a的椭球体。答案：球变为一个三轴半径长度分别为0.75a、a、a的椭球体12(14分)如图5所示，LC电路中C是一平行板电容器，两板水平放置。开关断开时，电容器内带电灰尘恰好静止，当开关闭合后，灰尘在电容器内运动，若C1 F，L0.1 mH。求：图5(1)从S闭合时开始计时，经过105 s时，电容器内灰尘的加速度大小是多少？(2)当灰尘的加速度为多大时，