[限時(shí)訓(xùn)練][限時(shí)45分鐘，滿分100分]一、選擇題(每小題6分，共36分)1．電磁波與聲波比較A．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播需要介質(zhì)B．由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波速度變小，聲波速度變大C．由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波波長(zhǎng)變小，聲波波長(zhǎng)變大D．電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度都是由介質(zhì)決定的，與頻率無關(guān)解析根據(jù)電磁波的特點(diǎn)和聲波的特點(diǎn)進(jìn)行分析，選項(xiàng)A、B均與事實(shí)相符，所以A、B項(xiàng)正確；根據(jù)λ＝eq\f(v,f)，知若電磁波速度變小，頻率不變，則波長(zhǎng)變小，若聲波速度變大，頻率不變，則波長(zhǎng)變大，所以選項(xiàng)C正確；電磁波在介質(zhì)中的速度與介質(zhì)有關(guān)，也與頻率有關(guān)，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案ABC2．(2013·浙江理綜)關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是A．電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B．手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C．太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D．遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同解析電磁波、聲波都能夠傳遞信息，A項(xiàng)錯(cuò)誤；手機(jī)通話時(shí)將人的聲音轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并通過電磁波傳遞，B正確；醫(yī)院“B超”的超聲波屬于聲波，傳播速度遠(yuǎn)小于光速，C錯(cuò)誤；紅外線與X射線相比頻率低，波長(zhǎng)長(zhǎng)，D錯(cuò)誤．答案B3．關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說法中不正確的是A．變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，兩者相互聯(lián)系，統(tǒng)稱為電磁場(chǎng)B．電磁場(chǎng)從發(fā)生區(qū)域由近及遠(yuǎn)的傳播就形成了電磁波C．電磁波是一種物質(zhì)，可在真空中傳播，所以說真空中沒有實(shí)物粒子，但有“場(chǎng)”這種特殊物質(zhì)D．電磁波在真空中的傳播速度是3.0×108答案A4．(2014·南京、鹽城一模)以下說法正確的是A．無論什么波，只要振幅足夠大就可以產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象B．根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)周圍一定可以產(chǎn)生電磁波C．波源與觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的波的頻率都會(huì)發(fā)生變化D．火車以接近光速行駛時(shí)，我們?cè)诘孛嫔蠝y(cè)得車廂前后距離變小了，而車廂的高度沒有變化解析發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸與波長(zhǎng)相差不大或者比波長(zhǎng)要小得多，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，穩(wěn)定的磁場(chǎng)不會(huì)再產(chǎn)生電場(chǎng)，從而形不成電磁波，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由多普勒效應(yīng)可知，選項(xiàng)C正確；由相對(duì)論知識(shí)可知，選項(xiàng)D正確．答案CD5．(2014·南京期末)關(guān)于相對(duì)論的基本認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是A．相對(duì)論認(rèn)為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的B．愛因斯坦通過質(zhì)能方程闡明了質(zhì)量就是能量C．在高速運(yùn)動(dòng)的飛船中的宇航員會(huì)發(fā)現(xiàn)飛船中的時(shí)鐘比他觀察到的地球上的時(shí)鐘走得慢D．我們發(fā)現(xiàn)豎直向上高速運(yùn)動(dòng)的球在水平方向上長(zhǎng)度變短了解析真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的，選項(xiàng)A正確；愛因斯坦通過質(zhì)能方程闡明了質(zhì)量與能量的聯(lián)系，但不能認(rèn)為質(zhì)量就是能量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)相對(duì)論可知運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；豎直向上高速運(yùn)動(dòng)的球在水平方向上長(zhǎng)度不變，沿運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度才會(huì)變短，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案A6．(2014·江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)研)如圖11－5－3所示，豎直墻上掛著一面時(shí)鐘，地面上靜止的觀察者A觀測(cè)到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動(dòng)，觀察到鐘的面積為S′.則S和S′的大小關(guān)系是A．S>S′B．S＝S′C．S<S′D．無法判斷圖11－5－3解析根據(jù)狹義相對(duì)論的“尺縮效應(yīng)”原理可知，運(yùn)動(dòng)的觀察者比靜止的觀察者看到地面上靜止的物體的長(zhǎng)度變短了，那么面積也就變小了，故A正確．答案A二、非選擇題(共64分)7．(8分)(2014·連云港期末)宇航員在地面上將兩只鐘校準(zhǔn)到零時(shí)刻(如圖11－5－4甲所示)，其中一只留在地面上，另一只跟隨宇航員一起乘坐高速運(yùn)行的飛船，從零時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，宇航員根據(jù)隨身攜帶的手表指示，經(jīng)過了半個(gè)小時(shí)，宇航員觀察飛船內(nèi)鐘的分針指示可能是________圖，宇航員觀察地面上鐘的分針指示可能為________圖．圖11－5－4解析宇航員相對(duì)飛船內(nèi)鐘靜止，觀察飛船內(nèi)鐘的分針指示可能是乙圖；地面相對(duì)宇航員是高速運(yùn)動(dòng)的，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢，宇航員觀察地面上鐘的分針指示可能為丙圖．答案乙丙8．(12分)為了轉(zhuǎn)播火箭發(fā)射的實(shí)況，在發(fā)射場(chǎng)建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射廣播與電視信號(hào)．已知傳輸無線電廣播所用的電磁波波長(zhǎng)為550m，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波波長(zhǎng)為0.566m，為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)的傳播，使城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射的實(shí)況，必須通過建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來轉(zhuǎn)發(fā)________(填“無線電廣播信號(hào)”或“電視信號(hào)圖11－5－5解析無線電廣播信號(hào)的波長(zhǎng)是電視信號(hào)波長(zhǎng)的970多倍，而波要發(fā)生明顯的衍射，必須是波長(zhǎng)和障礙物的大小相差不多或比障礙物尺寸大才行．所以無線廣播信號(hào)符合衍射條件而電視信號(hào)則不能產(chǎn)生明顯衍射．答案電視信號(hào)電視信號(hào)波長(zhǎng)短，受山坡阻擋，不易衍射9．(12分)設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍．則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的________倍，粒子運(yùn)動(dòng)速度是光速的________倍．解析宇宙射線粒子在靜止時(shí)的能量為：E0＝m0c2運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量為：E＝mc2，所以k＝eq\f(E,E0)＝eq\f(m,m0)，m＝km0.而相對(duì)論中的質(zhì)量m＝eq\f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))\s\up12(2))).解得eq\f(v,c)＝eq\f(\r(k2－1),k).答案keq\f(\r(k2－1),k)10．(12分)(2014·江蘇名校質(zhì)檢)某雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)λ＝20cm，每秒脈沖數(shù)n＝5000，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t＝0.02μs.(1)此電磁波的頻率；(2)此雷達(dá)的最大偵察距離．解析(1)電磁波在空氣中傳播，傳播速度認(rèn)為等于光速c＝3.0×108m/s，因此f＝eq\f(c,λ)＝1.5×109Hz.(2)雷達(dá)工作時(shí)發(fā)射電磁脈沖，每個(gè)電磁脈沖持續(xù)時(shí)間t＝0.02μs，兩個(gè)脈沖時(shí)間間隔內(nèi)，雷達(dá)必須接收到反射回來的電磁脈沖，否則會(huì)與后面的電磁脈沖重疊而影響測(cè)量．設(shè)最大偵察距離為x，兩個(gè)脈沖時(shí)間間隔為Δt＝eq\f(1,5000)s＝2×10－4s?0.02μs(故脈沖持續(xù)時(shí)間可以略去不計(jì))，則2x＝cΔt，所以x＝eq\f(cΔt,2)＝3×104m.答案(1)1.5×109Hz(2)3×1011．(20分)(1)關(guān)于麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，下面幾種說法正確的是A．在電場(chǎng)的周圍空間一定產(chǎn)生磁場(chǎng)B．任何變化的電場(chǎng)周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C．均勻變化的電場(chǎng)周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)D．振蕩電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng)(2)電磁波在傳播過程中，每處的電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向總是______的，并和該處電磁波的傳播方向______，這就說明電磁波是________波．(3)長(zhǎng)度測(cè)量與被測(cè)物體相對(duì)于觀察者的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，物體在運(yùn)動(dòng)方向長(zhǎng)度縮短了．一艘宇宙飛船的船身長(zhǎng)度為L(zhǎng)0＝90m，相對(duì)地面以u(píng)＝0.8①觀測(cè)站的觀測(cè)人員測(cè)得飛船的船身通過觀測(cè)站的時(shí)間間隔是多少？②宇航員測(cè)得船身通過觀測(cè)站的時(shí)間間隔為多少？解析(1)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論的關(guān)鍵在于變化，變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，但產(chǎn)生的磁場(chǎng)不一定是變化的，例如均勻變化的電場(chǎng)只能產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)．同理，變化的磁場(chǎng)一定能產(chǎn)生電場(chǎng)，但電場(chǎng)也不一定是變化的，故選項(xiàng)D正確．(2)電磁波在傳播過程中，每處的電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向總是垂直的，并和該處電磁波的傳播方向垂直，這說明電磁波是橫波．(3)①觀測(cè)站測(cè)得船身的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝L0eq\r(1－u2/c2)＝90eq\r(1－0.82)