2011年高考物理《电磁波、相对论》专题复习ppt
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第六模块 第14章 第1单元
一、选择题
1．(2009年广东卷)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是
( )
A．牛顿发现了万有引力定律
B．洛伦兹发现了电磁感应定律
C．光电效应证实了光的波动性
D．相对论的创立表明经典力学已不再适用
解析：了解部分物理学史：牛顿发现万有引力定律；法拉第发现电磁感应定律；光电效应证明了光具有粒子性；相对论的创立表明了经典力学有一定的适用范围：适用于低速，宏观．
答案：A
2．(2009年四川卷)关于电磁波，下列说法正确的是
( )
A．雷达是用X光来测定物体位置的设备
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
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．变化的电场可以产生变化的磁场
解析：均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生变化的磁场，本题电场的变化有以上两种可能，故D正确．
答案：D
3．(2010年江苏镇江)对相对论的基本认识，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照系中都是相同的
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钟走得比地球上快
D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
解析：爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量的相互联系，质量和能量是物体存在的两种形式，质量和能量是不同的概念．再由相对论的基本原理可知，选项A正确．
答案：A
二、填空题
4．(2009年江苏卷)如图3所示，强强乘坐速度为0.9 c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5 c．强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为________．(填写选项前的字母)
图3
A．0.4 c B．0.5 c
C．0.9 c D．1.0 c
解析：根据爱因斯坦狭义相对论，在任何参考系中光速不变，可知D正确．
答案：D
三、计算题
5．某收音机接收电磁波的波长范围在577 m到182 m之间，该收音机LC回路的可变电容器的动片全部旋出时，回路总电容为39 pF.求：该收音机接收到的电磁波的频率范围．
解析：根据c＝λf
f1＝cλ1＝3×108577Hz＝5.20×105Hz
f2＝cλ2＝3×108182Hz＝1.65×106Hz
所以，频率范围为5.20×105Hz～1.65×106Hz.
答案：5.20×105Hz～1.65×106Hz
6．如图4所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4 s．雷达天线朝东方时，屏上的波形如图4(甲)；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图4(乙)．问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？
图4
解析：雷达向东方发射电磁波时，没有反射回来的信号，向西方发射时，有反射回来的信号，所以目标在西方．
目标到雷达的距离d＝ct2＝3×108×2×10－4×92 m＝270 km.
答案：西方 270 km
7．电磁线圈的电流在Δt＝0.2 s内的变化ΔI＝1 A，线圈产生的感应电动势为E＝18 mV，由该线圈和一电容器组成的振荡电路所辐射的无线电波波长为11.3 km.求电容器的电容．
解析：由E＝L•ΔIΔt得L＝3.6×10－3H
又λ＝vf，f＝vλ＝3×10811.3×103Hz.
代入f＝12πLC得C＝0.01 μF.
答案：0.01 μF
8．某收音机调谐电路中，线圈的电感L是固定的，可变电容器的电容为360 pF时，接收到波长为600 m的电台信号，如果要接收波长为200 m的电台信号，应将可变电容器的电容调整为多大？
解析：因线圈的电感L为定值，根据LC回路的频率公式f＝12πLC，可知收音机先后两次接收的电台信号的频率之比为f1f2＝C2C1
根据波长与频率的关系式λ＝cf，可得先后两次接收的电台信号的波长之比为λ1λ2＝f2f1
以上两式联立，可得接收波长为200 m的电台信号时，可变电容器的电容值为
C2＝(λ2λ1)2C1＝(200600)2×360 pF＝40 pF.
答案：40 pF
9．某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞行的飞机．设某一时刻从雷达站发出电磁波后到再接收到反射波历时200 μs，经4 s后又发出一个电磁波，雷达站从发出电磁波到第14章末综合检测
一、选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)
1．如图1所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的透振方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化．设起偏器和检偏器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，正确的说法是
( )
图1
A．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大
B．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大
C．到达检偏器的光的透振方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小
D．到达检偏器的光的透振方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小
答案：B
图2
2．煤矿中瓦斯爆炸危害极大．某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图2所示．在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度．以下说法正确的是
( )
A．如果屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯
B．如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，可能含有瓦斯
C．如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B中的气体瓦斯含量不稳定
D．只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹
解析：如果容器A、B中气体相同，则折射率相同，到屏的中央光程相同，所以为亮纹．如果中央为暗纹，则A、B中折射率一定不同，故B正确；中央为亮纹B中可能含瓦斯，也可能不含，A错；条纹不停的移动，则B中气体的折射率在变化即瓦斯含量不稳定，C正确；单色光或复色光都能出现干涉条纹，D错．
答案：BC
3．关于电磁波谱，下列说法中正确的是
( )
A．红外线比红光波长长，它的热作用很强
B．X射线就是伦琴射线
C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
D．紫外线的波长比伦琴射线长，它的显著作用是荧光作用
解析：本题主要考查了电磁波的产生机制和特性．在电磁波谱中，红外线的波长比可见光长，而红光属于可见光，故选项A正确．阴极射线与电磁波有着本质不同，电磁波在电场、磁场中不偏转，而阴极射线在电场、磁场中会偏转，电磁波在真空中的速度是3×108m/s，而阴极射线的速度总是小于3×108m/s，阴极射线的实质是高速电子流，故选项C错误．X射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波，故B项正确．由于紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的显著作用是穿透作用，故选项D正确．
答案：ABD
4．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是
( )
A．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场
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，且与波的传播方向垂直
C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
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
解析：根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场，故选项A是错误的．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，所以电磁波是横波，故选项B是正确的．有振荡的电场或磁场时，就会由近向远逐渐传播，即形成了电磁波，故D正确．
答案：BD
5．(2009年全国卷)一列简谐横波在某一时刻的波形图如图3中左图所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x＝1.5 m和x＝4.5 m．P点的振动图象如右图所示．
图3
在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是
( )
解析：由图甲知该波的波长λ＝4 m，而P、Q两质点间间距Δx＝3 m＝34λ，则两质点的振动步调相差34T，结合图乙知A、D两项皆错误．因波的传播方向未知，故无法判定Q点的振动状态相比于P点是超前还是滞后，B、C皆正确．v
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