1、選考內(nèi)容選修3-4第3講一、選擇題1(2014四川理綜)電磁波已廣泛運(yùn)用于很多領(lǐng)域。下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法符合實(shí)際的是()A電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B常用的遙控器通過(guò)發(fā)出紫外線(xiàn)脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)C根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度D光在真空中運(yùn)動(dòng)的速度在不同慣性系中測(cè)得的數(shù)值可能不同答案C解析只要是波就產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；常用的遙控器是發(fā)出紅外線(xiàn)來(lái)遙控電視機(jī)的，B錯(cuò)誤；多普勒效應(yīng)可判斷物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，C正確；由愛(ài)因斯坦相對(duì)論知識(shí)知，光在任何慣性系中的速度都相同，D錯(cuò)誤。2(2014江蘇蘇州模擬)對(duì)相對(duì)論的基本認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)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

2、系中都是相同的B愛(ài)因斯坦通過(guò)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)鐘與他觀察到的地球上的時(shí)鐘走得同樣快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)度變短了答案A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(ài)因斯坦通過(guò)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。3(2014江蘇南京模擬)關(guān)于狹義相對(duì)論的說(shuō)法，不正確的是()A狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的B狹義相對(duì)論認(rèn)為在一切

3、慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c，與光源的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)C狹義相對(duì)論只涉及無(wú)加速運(yùn)動(dòng)的慣性系D狹義相對(duì)論任何情況下都適用答案D解析狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，選項(xiàng)A正確；狹義相對(duì)論認(rèn)為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等于c(光速不變?cè)?，與光源的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B正確；狹義相對(duì)論只涉及無(wú)加速運(yùn)動(dòng)的慣性系，故選項(xiàng)C正確而D錯(cuò)誤。4(2014長(zhǎng)春模擬)如圖所示，一根10 m長(zhǎng)的梭鏢以光速穿過(guò)一根10 m長(zhǎng)的管子，它們的長(zhǎng)度都是在靜止?fàn)顟B(tài)下測(cè)量的，以下正確描述了梭鏢穿過(guò)管子的情況的是()A梭鏢收縮變短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B管子收縮變短，因此在某些

4、位置上，梭鏢從管子的兩端伸出來(lái)C兩者都收縮，且收縮量相等，因此在某個(gè)位置，管子恰好遮住梭鏢D所有這些都與觀察者的運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)答案D解析 如果你是在相對(duì)于管子靜止的參考系中觀察運(yùn)動(dòng)著的梭鏢，那么梭鏢看起來(lái)就比管子短，在某些位置梭鏢會(huì)完全處在管子內(nèi)部。然而當(dāng)你和梭鏢一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，你看到的管子就縮短了，所以在某些位置，你可以看到梭鏢兩端都伸出管子，假如你在梭鏢和管子之間運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的速度是在梭鏢運(yùn)動(dòng)的方向上，而大小是其一半，那么梭鏢和管子都相對(duì)于你運(yùn)動(dòng)，且速度的大小一樣；你看到這兩樣?xùn)|西都縮短了，且縮短的量相同，所以你看到的一切都是相對(duì)的，依賴(lài)于你的參考系。5(2014上海五校聯(lián)考)假設(shè)地面上有一火車(chē)以

5、接近光速的速度運(yùn)行，車(chē)內(nèi)站立著一個(gè)中等身材的人，站在路旁邊的人觀察車(chē)?yán)锏娜?，觀察的結(jié)果是()A這個(gè)人是一個(gè)矮胖子B這個(gè)人是一個(gè)瘦高個(gè)子C這個(gè)人矮但不胖D這個(gè)人瘦但不高答案D解析人是站著的，路旁的人觀察到的車(chē)內(nèi)的人沿車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向上的長(zhǎng)度(決定胖瘦)變短了，所以人變瘦。但人在垂直于車(chē)運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度(決定身高)不變。6(2014安徽理綜)英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)。如圖所示，一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，環(huán)上套一帶電荷量為q的小球。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為k，若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功的大小

6、是()A0Br2qkC2r2qkDr2qk答案D解析感生電場(chǎng)是渦旋場(chǎng)，電荷在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力始終做功。由USkr2可知電場(chǎng)強(qiáng)度E運(yùn)動(dòng)一周電場(chǎng)力做功WqE2rr2qk，D選項(xiàng)正確。7(2014江蘇南通質(zhì)檢)應(yīng)用麥克斯韋的電磁理論判斷下列表示電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)(或磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng))的關(guān)系圖象中(每個(gè)選項(xiàng)中的上圖是表示變化的場(chǎng)，下圖是表示變化的場(chǎng)產(chǎn)生的另外的場(chǎng))，正確的是()答案BC解析A圖中的上圖磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁理論可知周?chē)臻g不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，A圖中的下圖是錯(cuò)誤的。B圖中的上圖是均勻變化的電場(chǎng)，應(yīng)該產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，下圖的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，所以B圖正確。C圖中的上圖是振蕩的磁場(chǎng)，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩

7、電場(chǎng)，且相位相差，C圖是正確的。D圖的上圖是振蕩的電場(chǎng)，在其周?chē)臻g產(chǎn)生振蕩的磁場(chǎng)，但是下圖中的圖象與上圖相比較，相位相差，故不正確，所以只有B、C兩圖正確。8(2014浙江衢州高三模擬)下列說(shuō)法正確的是()A手機(jī)通話(huà)時(shí)發(fā)射的無(wú)線(xiàn)電波都是經(jīng)過(guò)調(diào)制的B當(dāng)敵機(jī)靠近時(shí)，戰(zhàn)機(jī)攜帶的雷達(dá)接收反射波的頻率小于其發(fā)射頻率C當(dāng)變壓器的鐵芯不閉合時(shí)，其原、副線(xiàn)圈的電壓比不等于其匝數(shù)比DLC振蕩電路中產(chǎn)生隨時(shí)間t按iasinbt的規(guī)律變化的振蕩電流時(shí)，發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)為(c為真空中的光速)答案ACD解析調(diào)制就是把信號(hào)加載到載波中的過(guò)程，所以A正確；根據(jù)多普勒效應(yīng)，波源和觀察者相互靠近時(shí)，觀察者接收的頻率要高于發(fā)

8、射頻率，所以B錯(cuò)誤；鐵芯不閉合時(shí)，因?yàn)槁┐努F(xiàn)象，會(huì)造成穿過(guò)兩個(gè)線(xiàn)圈的磁通量不相等，故C正確；根據(jù)b和cT可知，發(fā)射的電磁波波長(zhǎng)，故D正確。二、非選擇題9(2014湖北武漢部分學(xué)校高三調(diào)研)一枚靜止時(shí)長(zhǎng)30m的火箭以0.6c的速度從觀察者的身邊掠過(guò)，火箭上的人測(cè)得火箭的長(zhǎng)度為_(kāi)m，觀察者測(cè)得火箭的長(zhǎng)度為_(kāi)m。答案3024解析根據(jù)相對(duì)論原理，火箭上的人測(cè)得火箭的長(zhǎng)度不變，仍為30m。觀察者測(cè)得火箭的長(zhǎng)度為ll030m24m。10“世界物理年”決議的作出與愛(ài)因斯坦的相對(duì)論時(shí)空觀有關(guān)。一個(gè)時(shí)鐘，在它與觀察者有不同相對(duì)速度的情況下，時(shí)鐘的頻率是不同的，它們之間的關(guān)系如圖所示。由此可知，當(dāng)時(shí)鐘和觀察者的相

9、對(duì)速度達(dá)到0.6c(c為真空中的光速)時(shí)，時(shí)鐘的周期大約為_(kāi)。在日常生活中，我們無(wú)法察覺(jué)時(shí)鐘周期性變化的現(xiàn)象，是因?yàn)橛^察者相對(duì)于時(shí)鐘的運(yùn)動(dòng)速度_。若在高速運(yùn)行的飛船上有一只表，從地面上觀察，飛船上的一切物理、化學(xué)過(guò)程和生命過(guò)程都變_(填“快”或“慢”)了。答案2.5s遠(yuǎn)小于光速c慢解析根據(jù)題圖中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)時(shí)鐘和觀察者的相對(duì)速度達(dá)到0.6c時(shí)，對(duì)應(yīng)時(shí)鐘的頻率為0.4Hz，則周期為2.5s。日常生活中，我們無(wú)法察覺(jué)是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速c。在高速運(yùn)行狀態(tài)下，時(shí)鐘變慢。11(2014長(zhǎng)沙模擬)(1)某火箭在地面上的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，發(fā)射后它在地面附近高速(約0.3c)飛過(guò)，關(guān)于地面上的人和火箭中的人觀

10、察到的現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的是_。A下方地面上的人觀察到火箭上的時(shí)間進(jìn)程變快了B下方地面上的人觀察到火箭變短了C火箭上的人觀察到火箭變短了D火箭上的人看到下方地面上的所有物體都變短了(2)在一飛船上測(cè)得飛船的長(zhǎng)度為100m，高度為10m。當(dāng)飛船以0.60c的速度從你身邊經(jīng)過(guò)時(shí)，按你的測(cè)量，飛船有多高、多長(zhǎng)？答案(1)B(2)10m80m解析(1)由時(shí)間間隔的相對(duì)性知，下方地面上的人觀察到火箭上的時(shí)間進(jìn)程變慢了，A錯(cuò)；由長(zhǎng)度的相對(duì)性知，下方地面上的人觀察到火箭變短了，火箭上的人觀察到火箭長(zhǎng)度沒(méi)變，B對(duì)，C錯(cuò)，火箭上的人看到在垂直運(yùn)動(dòng)方向上，物體的長(zhǎng)度不變，D錯(cuò)。(2)因?yàn)殚L(zhǎng)度收縮只發(fā)生在運(yùn)動(dòng)方向上

11、，與運(yùn)動(dòng)垂直的方向上沒(méi)有這種效應(yīng)，故測(cè)得的飛船的高度仍為原來(lái)的高度10m。設(shè)飛船原長(zhǎng)為l0，觀測(cè)到飛船的長(zhǎng)度為l，則根據(jù)尺縮效應(yīng)有l(wèi)l0100m80m。12按照有關(guān)規(guī)定，工作場(chǎng)所受到的電磁輻射強(qiáng)度(單位時(shí)間內(nèi)垂直通過(guò)單位面積的電磁輻射能量)不得超過(guò)0.50W/m2。若某小型無(wú)線(xiàn)通訊裝置的電磁輻射功率是1W，那么在距離該通訊裝置多遠(yuǎn)以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域？(已知球面面積為S4R2)答案0.40m解析設(shè)以半徑為R的圓以外是安全區(qū)。因?yàn)?.50W/m2，所以0.5。解之得R0.40m。13研究高空宇宙射線(xiàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種不穩(wěn)定的基本粒子，稱(chēng)為介子，質(zhì)量約為電子質(zhì)量的273倍，它帶有一個(gè)電子電荷量的正

12、電荷或負(fù)電荷，稱(chēng)為或，若參考系中介子處于靜止，它們的平均壽命為2.56108s，設(shè)介子以0.9c的速率運(yùn)動(dòng)，求：(1)在實(shí)驗(yàn)室參考系中觀測(cè)到的該粒子的平均壽命。(2)在實(shí)驗(yàn)室參考系中觀測(cè)到該粒子運(yùn)動(dòng)的平均距離。(3)該粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能。答案(1)5.87108s(2)15.85m(3)2.891011J解析(1)粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，在和粒子相對(duì)靜止的參考系中，粒子的壽命仍為2.56108s，而此時(shí)實(shí)驗(yàn)室中觀測(cè)到的壽命應(yīng)比大，滿(mǎn)足s5.87108s(2)平均距離：dv0.931085.87108m15.85m(3)粒子的靜止質(zhì)量m02739.11031kg2.481028kg粒子的動(dòng)能為Ekmc2m0c2(m0)c23.21102891016J2.891011J14雷達(dá)測(cè)距防撞控制系統(tǒng)(Distronic，簡(jiǎn)稱(chēng)DTR)是用脈沖電磁波來(lái)測(cè)定目標(biāo)的位置和速度的設(shè)備。某機(jī)場(chǎng)引導(dǎo)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)一架飛機(jī)正向雷達(dá)正上方勻速飛來(lái)，已知該雷達(dá)顯示屏上相鄰刻度