（讲练测）高考物理一轮复习 专题54 电磁振荡与电磁波 相对论初步（测）（含解析）-人教版高三全册物理试题

专题54电磁振荡与电磁波相对论初步（测）【满分：110分时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中．1~8题只有一项符合题目要求；9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）1．以下说法正确的是：（）A．光的偏振现象说明光是一种横波B．麦克斯韦的电磁场理论说明有电场就会产生磁场，有磁场就会产生电场C．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关D．光导纤维中内芯的折射率小于外套的折射率【答案】A【名师点睛】此题考查了光的偏振、电磁波、相对论初步以及光导纤维的知识；尤其要注意：只有周期性变化的电场周围才产生周期性变化的同频率的磁场，反之亦然，而稳定的电场周围是不产生磁场的，这是易错的知识．2．电磁波在生活中有着广泛的应用，不同波长的电磁波具有不同的特性，因此也有不同的应用。下列器件与其所应用的电磁波对应关系不正确的是：（）A．雷达-----无线电波B．紫外消毒柜-----紫外线C．手机-----X射线D．遥控器------红外线【答案】C【解析】雷达是利用了无线电波中微波来测距的，故A正确；紫外线具有很强的消毒作用，B正确；手机采用的是无线电波，X射线对人体有很大的辐射，不能用于通信；故C错误；线外线可以用于遥控器；故D正确【名师点睛】本题考查电磁波的应用，要求能掌握各种电磁波的性质，并能与相应仪器结合记忆．3．调节收音机的调谐回路时，可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接受不到该波段的某较高频率的电台信号，为收到该电台的信号，则应：（）A．加大电源电压B．减小电源电压C．增加谐振线圈的圈数D．减小谐振线圈的圈数【答案】D【解析】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，因此需要改变调谐电路的固有频率，若改变电感线圈匝数，必须是减小．只有减小线圈匝数，导致自感系数减小，从而导致固有频率增大，由电磁振荡的频率可知，与电源的电压无关，故ABC错误，D正确．故选D。【名师点睛】解决本题的关键知道当接收电路的固有频率和收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，发生电谐振．以及掌握电磁振荡的频率。4．关于电磁波的下列说法，正确的是：（）A．电磁波可以在真空中传播B．电磁波不能在空气中传播C．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在D．法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在【答案】A【名师点睛】电磁波的传播不需要介质，也可在不同介质中传播；电磁波首先由詹姆斯·麦克斯韦于1865年预测出来，而后由德国物理学家海因里希·赫兹于1887年至1888年间在实验中证实存在。5．要想提高电磁振荡的频率，下列办法中可行的是：（）A．线圈中插入铁心B．增加电容器两板间距离C．提高充电电压D．增加电容器两板间的正对面积【答案】B【解析】插入铁芯，电感L都增大，振荡电流的频率降低，故A错误；振荡电流的频率由LC回路本身的特性决定，，增大电容器两极板的间距，电容减小，振荡电流的频率升高，故B正确；升高电容器的充电电压不能改变振荡电流的频率，故C错误；增加电容器两板间的正对面积，电容变大，故频率变小，故选项D错误。【名师点睛】根据LC振荡电路的周期可知，要想增大LC振荡电流的频率，可减小线圈的自感系数L或减小电容器的电容C。6．下列关于下列说法正确的是：（）A．根据麦克斯韦电磁理论变化的电场一定产生变化的磁场B．雷达是利用电磁波中的长波遇到障碍物时能绕过去的特点来更好的追踪目标的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．喷气式飞机和火箭的飞行都是应用了反冲的原理【答案】D【名师点睛】这几个知识点都属于基础性的知识，要加强记忆．7．2008年9月27日，我国神舟七号航天员翟志刚首次实现了中国航天员在太空的舱外活动（如图所示），神舟七号载人航天飞行取得了圆满成功，这是我国航天发展史上的又一里程碑。舱外的航天员与舱内的航天员近在咫尺，但要进行对话，一般需要利用：（）A．直接对话B．紫外线C．红外线D．无线电波【答案】D【解析】现代的移动通信都是利用无线电波来传递信息的．故D正确，ABC错误．故选D．【名师点睛】解决本题的关键知道各种射线的性质，知道无线电波可用于通讯，因无线电波可在真空中传播。8．下列说法中，不正确的是：（）A．电磁波不能在真空中传播B．无线电通信是利用电磁波传输信号的C．电磁波在真空中的传播速度等于光速D．无线电广播与无线电视传播信号的原理相似【答案】A【解析】电磁波可以在真空中传播，故A错误；电磁波在日常生活中应用非常广泛，其中一个重要的应用就是用来传递信息，我们现在生活中的移动通信、无线电广播、电视信号的传递，都是通过电磁波来完成的，故BD正确；电磁波在真空中的传播速度等于光速，故选项C正确。本题选择错误的，故选A。【名师点睛】电磁波可以在真空中传播，可以实现地面与卫星之间的通信．电磁波是一个非常大的家族，它们的频率不同，电磁波会对人体产生伤害。9．关于电磁场与电磁波，以下结论中正确的是：（）A、在电场周围空间一定能产生磁场，在磁场周围空间也一定能产生电场B、电磁波从空气进入水中波长变短C、电磁波的频率与它传播的速度大小成正比D、振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场，而电磁场由近及远地传播，形成电磁波【答案】BD【名师点睛】此题是对麦克斯韦的电磁理论的考查，要知道在变化的电场周围空间一定能产生磁场，在变化的磁场周围空间也一定能产生电场；均匀变化的电场周围产生稳定的磁场；在周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场。10.下列说法正确的是：（）A．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B．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C．光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长大，在真空中传播的速度都约为3．0×108D．“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度略微变短【答案】ABD【解析】紫外线可以使荧光物质发出荧光，利用这一特性对钞票或商标进行有效的防伪措施，故A正确；只要是波，均有多普勒效应现象，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，故B正确；光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长短，故C错误；动车组高速行驶时，但速度远达不到光速，则不会出现沿车厢长度略微变短的现象，故D正确。【名师点睛】本题考查了原子核式结构模型、紫外线的特征，多普勒效应等知识点，属于熟记内容，难度不大，属于基础题。11．下列说法中正确的是。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．光的偏振现象说明光具有波动性，但并非所有的波都能发生偏振现象B．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场C．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D．某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为1．5cE．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁【答案】ACE【名师点睛】解答此题要知道光的偏振说明光是横波，具有波动性；变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场；双缝干涉实验中，若波长越长，则干涉条纹间距越宽；由相对论可知，光速不变原理，从而即可求解。12．下列说法正确的是____________。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．波在传播过程中，质点的振动频率等于波源的振动频率B．当某列声波发生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定发生变化C．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大D．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的E．X射线的频率比无线电波的频率高【答案】ADE【解析】波在传播过程中，质点的振动频率由波源的振动频率决定．故A正确；波在传播过程中，质点的振动频率由波源的振动频率决定，当某列声波发生多普勒效应时，相应声源的振动频率一定不变．故B错误；物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大，这种现象称为共振．故C错误；爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．故D正确；根据电磁波谱的分布可知，X射线的频率比无线电波的频率高．故E正确．故选ADE。【名师点睛】该题考查简谐振动与机械波、多普勒现象、共振、狭义相对论和电磁波谱等知识点的内容，明确系统的固有频率等于驱动力的频率时，振幅达最大是解题的关键．基础题目。二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13．（10分）某广播电台发射的无线电波的频率是60MHz，它的波长是多少？【答案】5m【解析】无限电波属于电磁波，速度为，根据公式可得【名师点睛】做本题的关键是理解无限电波属于电磁波，速度为光速，以及对公式的熟练14．（10分）雷达在发射和接收电磁波时，在荧光屏上分别呈现出一个尖形波．某型号防空雷达相邻两次发射电磁波的时间间隔为5×10﹣4s．雷达监测到一目标正向该雷达匀速飞来，甲、乙两图是雷达跟踪该目标时雷达监视屏上显示的波形图象，两图时间间隔为30s．已知雷达监视屏上相邻刻线间表示的时间间隔为10﹣4s，电磁波在空气中的传播速度为3×108m/s，求被监视目标飞行的速度．【答案】500m/s【名师点睛】这是通过实际问题，结合雷达图象考查对速度公式的理解，特别注意电磁波的所走的距离等于2倍的被监视目标与雷达的距离．15．（15分）若某种电磁波在真空中的频率为1．5×1015Hz，试回答下列问题：（1）该电磁波的波长为多少？（2）该电磁波属于哪个波段？（红外线波长范围0.8﹣100μm，紫外线的波长范围在100～400nm）（3）现代科技可以使电磁波在特定介质中的传播速度大大减小．当频率为1．5×1015Hz的电磁波以900m/s的速度传播时，问该电磁波的波长变为多少？【答案】（1）该电磁波的波长为2×10﹣7m（2）该电磁波属于紫外线波段．（3）该电磁波的波长变为6×10﹣13m【解析】（1）电磁波在真空中的传播速度为c=3×108（2）根据波长确定波段．（3）已知电磁波的波速和频率，由公式v=λf求波长．解：（1）电磁波在真空中的传播速度为c=3×108λ==m=2×10﹣7（2）据题知，该电磁波属于紫外线波段．（3）由v=λ′f得λ′==m=6×10﹣13m【名师点睛】本题要知道所有电磁波在真空中的传播速度都是c=3×10816．（15分）如图所示，一艘海轮用船上天线D向海岸边的信号接收器A发送电磁波脉冲信号．信号接收器和船上天线的海拔高度分别为AB=H和CD=h．船上天线某时刻发出一个电磁波脉冲信号，接收器接收到一个较强和一个较弱的脉冲，前者是直接到达的信号，后者是经海