2015届高考物理知识点总复习限时检测题33.doc

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[限时训练]
[限时45分钟，满分100分]
一、选择题(每小题6分，共36分)
1．电磁波与声波比较
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质
B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大
C．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大
D．电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与频率无关
解析　根据电磁波的特点和声波的特点进行分析，选项A、B均与事实相符，所以A、B项正确；根据λ＝，知若电磁波速度变小，频率不变，则波长变小，若声波速度变大，频率不变，则波长变大，所以选项C正确；电磁波在介质中的速度与介质有关，也与频率有关，所以选项D错误．
答案　ABC
2．(2013·浙江理综)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是
A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
解析　电磁波、声波都能够传递信息，A项错误；手机通话时将人的声音转化为电信号并通过电磁波传递，B正确；医院“B超”的超声波属于声波，传播速度远小于光速，C错误；红外线与X射线相比频率低，波长长，D错误．
答案　B
3．关于电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是
A．变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变化的电场，两者相互联系，统称为电磁场
B．电磁场从发生区域由近及远的传播就形成了电磁波
C．电磁波是一种物质，可在真空中传播，所以说真空中没有实物粒子，但有“场”这种特殊物质
D．电磁波在真空中的传播速度是3.0×108 m/s
答案　A
4．(2014·南京、盐城一模)以下说法正确的是
A．无论什么波，只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象
B．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
C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化
D．火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后距离变小了，而车厢的高度没有变化
解析　发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长相差不大或者比波长要小得多，选项A错误．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，稳定的磁场不会再产生电场，从而形不成电磁波，选项B错误；由多普勒效应可知，选项C正确；由相对论知识可知，选项D正确．
答案　CD
5．(2014·南京期末)关于相对论的基本认识，下列说法正确的是
A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的时钟比他观察到的地球上的时钟走得慢
D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上长度变短了
解析　真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，选项A正确；爱因斯坦通过质能方程阐明了质量与能量的联系，但不能认为质量就是能量，选项B错误；根据相对论可知运动的时钟变慢，选项C错误；竖直向上高速运动的球在水平方向上长度不变，沿运动方向上的长度才会变短，选项D错误．
答案　A
6．(2014·江苏苏、锡、常、镇四市调研)如图11－5－3所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′.则S和S′的大小关系是
A．S>S′ 　　　　　　 B．S＝S′
C．S<S′ D．无法判断 图11－5－3
解析　根据狭义相对论的“尺缩效应”原理可知，运动的观察者比静止的观察者看到地面上静止的物体的长度变短了，那么面积也就变小了，故A正确．
答案　A
二、非选择题(共64分)
7．(8分)(2014·连云港期末)宇航员在地面上将两只钟校准到零时刻(如图11－5－4甲所示)，其中一只留在地面上，另一只跟随宇航员一起乘坐高速运行的飞船，从零时刻开始计时，宇航员根据随身携带的手表指示，经过了半个小时，宇航员观察飞船内钟的分针指示可能是________图，宇航员观察地面上钟的分针指示可能为________图．

图11－5－4
解析　宇航员相对飞船内钟静止，观察飞船内钟的分针指示可能是乙图；地面相对宇航员是高速运动的，根据运动的时钟变慢，宇航员观察地面上钟的分针指示可能为丙图．
答案　乙　丙
8．(12分)为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号．已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)这是因为________________________________________________________________________．(如图11－5－5所示)

图11－5－5
解析　无线电广播信号的波长是电视信号波长的970多倍，而波要发生明显的衍射，必须是波长和障碍物的大小相差不多或比障碍物尺寸大才行．所以无线广播信号符合衍射条件而电视信号则不能产生明显衍射．
答案　电视信号　电视信号波长短，受山坡阻挡，不易衍射
9．(12分)设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍．则粒子运动时的质量等于其静止质量的________倍，粒子运动速度是光速的________倍．
解析　宇宙射线粒子在静止时的能量为：E0＝m0c2.
运动时的能量为：E＝mc2，
所以k＝＝，
m＝km0.
而相对论中的质量m＝.
解得＝.
答案　k　
10．(12分)(2014·江苏名校质检)某雷达工作时，发射电磁波的波长λ＝20 cm，每秒脉冲数n＝5 000，每个脉冲持续时间t＝0.02 μs.求：
(1)此电磁波的频率；
(2)此雷达的最大侦察距离．
解析　(1)电磁波在空气中传播，传播速度认为等于光速c＝3.0×108 m/s，因此f＝＝1.5×109 Hz.
(2)雷达工作时发射电磁脉冲，每个电磁脉冲持续时间t＝0.02 μs，两个脉冲时间间隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量．设最大侦察距离为x，两个脉冲时间间隔为Δt＝ s＝2×10－4 s≫0.02 μs(故脉冲持续时间可以略去不计)，则2x＝cΔt，所以x＝＝3×104 m.
答案　(1)1.5×109 Hz　(2)3×104 m
11．(20分)(1)关于麦克斯韦的电磁场理论，下面几种说法正确的是
A．在电场的周围空间一定产生磁场
B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场
C．均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场
D．振荡电场在周围空间产生振荡磁场
(2)电磁波在传播过程中，每处的电场方向和磁场方向总是______的，并和该处电磁波的传播方向______，这就说明电磁波是________波．
(3)长度测量与被测物体相对于观察者的运动有关，物体在运动方向长度缩短了．一艘宇宙飞船的船身长度为L0＝90 m，相对地面以u＝0.8c的速度在一观测站的上空飞过．
①观测站的观测人员测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？
②宇航员测得船身通过观测站的时间间隔为多少？
解析　(1)麦克斯韦的电磁场理论的关键在于变化，变化的电场周围一定产生磁场，但产生的磁场不一定是变化的，例如均匀变化的电场只能产生稳定的磁场．同理，变化的磁场一定能产生电场，但电场也不一定是变化的，故选项D正确．
(2)电磁波在传播过程中，每处的电场方向和磁场方向总是垂直的，并和该处电磁波的传播方向垂直，这说明电磁波是横波．
(3)①观测站测得船身的长度为
L＝L0＝90 m＝54 m
通过观测站的时间间隔为
Δt＝＝＝2.25×10－7 s
②宇航员测得飞船船身通过观测站的时间间隔为
Δt＝＝＝3.75×10－7 s.
答案　(1)D　(2)垂直　垂直　横
(3)①2.25×10－7 s　②3.75×10－7 s

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