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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十六章 光與電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介 第3講 電磁波練習(xí) 一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分。其中1～4為單選，5～10為多選) 1．關(guān)于電磁波的頻率、波長(zhǎng)、周期和波速之間的關(guān)系，正確的說(shuō)法是(　　) A．在真空中波長(zhǎng)越長(zhǎng)的電磁波頻率越高 B．頻率越高的電磁波在真空中傳播速度越大 C．在真空中波長(zhǎng)越短的電磁波周期越小 D．在真空中波長(zhǎng)越短的電磁波周期越大 答案　C 解析　在真空中各種頻率的電磁波傳播速度相同，都為c，B錯(cuò)誤；由c＝fλ知，波長(zhǎng)與頻率成反比，A錯(cuò)誤；T＝＝，周期與波長(zhǎng)成正比，C正確，D錯(cuò)誤。 2．以下有關(guān)在真空中傳播的電磁波

2、的說(shuō)法正確的是(　　) A．頻率越大，傳播的速度越大 B．頻率不同，傳播的速度相同 C．頻率越大，其波長(zhǎng)越大 D．頻率不同，傳播速度也不同 答案　B 解析　所有電磁波在真空中的傳播速度相同，都等于c，B正確，A、D錯(cuò)誤；由c＝λf可知，頻率f越大，其波長(zhǎng)λ越小，C錯(cuò)誤。 3．關(guān)于無(wú)線(xiàn)電波的發(fā)送和接收，下述說(shuō)法中正確的是(　　) A．為了將信號(hào)發(fā)送出去，先要進(jìn)行調(diào)諧 B．為了從各個(gè)電臺(tái)發(fā)出的電磁波中將需要的選出來(lái)，就要進(jìn)行調(diào)制 C．為了從高頻電流中取出聲音訊號(hào)，就要進(jìn)行調(diào)頻 D．以上說(shuō)法都不對(duì) 答案　D 解析　為了將信號(hào)發(fā)送出去，先要進(jìn)行調(diào)制，A錯(cuò)誤；為了從各個(gè)電臺(tái)發(fā)出

3、的電磁波中選出需要的，就要進(jìn)行調(diào)諧，B錯(cuò)誤；為了從高頻電流中取出聲音訊號(hào)，就要進(jìn)行解調(diào)，C錯(cuò)誤，所以D正確。 4．下列電磁波，其衍射能力由強(qiáng)到弱的順序排列正確的是(　　) A．紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、γ射線(xiàn) B．γ射線(xiàn)、可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電波 C．可見(jiàn)光、紅外線(xiàn)、倫琴射線(xiàn)、γ射線(xiàn) D．倫琴射線(xiàn)、紫外線(xiàn)、可見(jiàn)光線(xiàn)、紅外線(xiàn) 答案　A 解析　電磁波衍射能力是按它們的波長(zhǎng)大小排序的，依次為紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、倫琴射線(xiàn)、γ射線(xiàn)，故A正確。 5．[2017·東北三省四市二模]下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，離開(kāi)平衡位置的位移相同時(shí)，加速度也相同 B．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的

4、質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)四分之一個(gè)周期，所通過(guò)的路程一定是一倍振幅 C．均勻變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng) D．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若只減小雙縫到光屏間的距離，兩相鄰亮條紋間距將變大 E．聲波從空氣傳入水中時(shí)頻率不變，波長(zhǎng)變長(zhǎng) 答案　ACE 解析　根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)F＝－kx，可知位移相同時(shí)，回復(fù)力相同，加速度相同，A正確；做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)四分之一個(gè)周期，若質(zhì)點(diǎn)是在平衡位置或最大位移處振動(dòng)，通過(guò)的路程是一倍振幅，在其他情況下通過(guò)的路程不是一倍振幅，B錯(cuò)誤；均勻變化的磁場(chǎng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，同樣，均勻變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，C正確；雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，條紋間距

5、Δx＝λ，若只減小雙縫到光屏間的距離l，則兩相鄰亮條紋間距Δx將減小，D錯(cuò)誤；聲波從空氣傳入水中時(shí)頻率不變，因?yàn)椴ㄋ僮兇?，由λ＝，可知波長(zhǎng)變長(zhǎng)，E正確。 6．[2017·四川綿陽(yáng)一診]以下說(shuō)法正確的是(　　) A．太陽(yáng)能的真空玻璃管采用鍍膜技術(shù)增加透射光，這是利用了光的干涉原理 B．在受迫振動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)力的頻率不一定等于物體的固有頻率 C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，要在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度 D．宇航員駕駛宇宙飛船以接近光速經(jīng)過(guò)地球時(shí)，地球上的人觀(guān)察到飛船上的時(shí)鐘變快 E．液晶顯示器應(yīng)用光的偏振制成 答案　ABE 解析　太陽(yáng)能真空玻璃管鍍上一層膜，入射光在膜的兩個(gè)面

6、反射后產(chǎn)生干涉，使反射光強(qiáng)度最弱，增加透射光，這是利用了光的干涉原理，A正確；在受迫振動(dòng)中，物體振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與固有頻率不一定相等，B正確；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，由于玻璃表面反射光的干擾，影像會(huì)不清楚，如果在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片就可以減弱反射光的強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；宇航員駕駛宇宙飛船以接近光速經(jīng)過(guò)地球時(shí)，根據(jù)時(shí)間的相對(duì)性Δt＝，知地球上的人觀(guān)察到飛船上的時(shí)間間隔變長(zhǎng)，時(shí)鐘變慢，D錯(cuò)誤；液晶顯示器應(yīng)用光的偏振制成，E正確。 7．在狹義相對(duì)論中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．所有慣性系中基本規(guī)律都是等價(jià)的 B．在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān) C．在不同慣性系中，

7、光在真空中沿不同方向傳播速度不相同 D．質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果不隨物體與觀(guān)察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變 答案　AB 解析　根據(jù)相對(duì)論的原理：在不同的慣性系中，一切物理規(guī)律都是相同的，A正確；在一切慣性系中，光在真空中的傳播速度都相等，光速與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，B正確，C錯(cuò)誤；質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果會(huì)隨物體與觀(guān)察者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而改變，D錯(cuò)誤。 8．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．物質(zhì)的引力使光線(xiàn)彎曲 B．光線(xiàn)彎曲的原因是介質(zhì)不均勻而非引力作用 C．在強(qiáng)引力的星球附近，時(shí)間進(jìn)程會(huì)變慢 D．廣義相對(duì)論可以解釋引力紅移現(xiàn)象 答案　ACD 解析　根據(jù)廣義相

8、對(duì)論的幾個(gè)結(jié)論可知，A、C、D正確；光線(xiàn)彎曲的原因有的是介質(zhì)不均勻，有的是引力作用，B錯(cuò)誤。 9．下列關(guān)于電場(chǎng)、磁場(chǎng)及電磁波的說(shuō)法中正確的是(　　) A．均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng) B．只要空間某處的電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生變化，就會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生電磁波 C．一個(gè)電子向一個(gè)固定不動(dòng)的質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，向外發(fā)射電磁波 D．只要空間某個(gè)區(qū)域有振蕩變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波 答案　CD 解析　均勻變化的電(磁)場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁(電)場(chǎng)，恒定的電(磁)場(chǎng)在其周?chē)臻g不會(huì)產(chǎn)生磁(電)場(chǎng)，故A、B錯(cuò)誤；電子向質(zhì)子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度在越來(lái)越快地增大，電子在運(yùn)動(dòng)的空間會(huì)產(chǎn)生非均勻變化的

9、電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)又激發(fā)出非均勻變化的磁場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向外傳播，即發(fā)射電磁波，故C正確；振蕩變化的電(磁)場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生振蕩變化的磁(電)場(chǎng)，這樣在空間即可形成電磁波，D正確。 10．A、B兩架飛機(jī)沿地面上一足球場(chǎng)的長(zhǎng)軸方向在其上空高速飛過(guò)，且vA>vB，對(duì)于在飛機(jī)上的人的觀(guān)察結(jié)果，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．A飛機(jī)上的人觀(guān)察到足球場(chǎng)的長(zhǎng)度比B飛機(jī)上的人觀(guān)察到的大 B．A飛機(jī)上的人觀(guān)察到足球場(chǎng)的長(zhǎng)度比B飛機(jī)上的人觀(guān)察到的小 C．兩飛機(jī)上的人觀(guān)察到足球場(chǎng)的長(zhǎng)度相同 D．兩飛機(jī)上的人觀(guān)察到足球場(chǎng)的寬度相同 答案　BD 解析　由l＝l0(其中l(wèi)0是相對(duì)足球場(chǎng)靜止

10、時(shí)觀(guān)察到的長(zhǎng)度)，可以看出，速度越大，“動(dòng)尺變短”的效應(yīng)越明顯，B正確；但是足球場(chǎng)的短軸與飛機(jī)速度方向垂直，所以?xún)娠w機(jī)上的人觀(guān)察到足球場(chǎng)的寬度都與相對(duì)足球場(chǎng)靜止時(shí)觀(guān)察到的寬度相同，D正確。 二、非選擇題(本題共3小題，共40分) 11．[2018·湖北武漢調(diào)研](8分)一枚靜止時(shí)長(zhǎng)30 m的火箭以0.6c的速度從觀(guān)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(guān)察者測(cè)得火箭的長(zhǎng)度為_(kāi)_______m。 答案　30　24 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30 m。觀(guān)察者測(cè)得火箭的長(zhǎng)度為 l＝l0＝30× m＝24 m。 12．[2018·臨沂模

11、擬](20分)解答下列關(guān)于電磁波的問(wèn)題： (1)在如圖甲所示振蕩電流的圖象中，表示電容器充電過(guò)程的有__________；線(xiàn)圈中有最大電流的時(shí)刻為_(kāi)_______；電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能的過(guò)程有________。 (2)列舉下列三種電磁波的一種應(yīng)用： 紅外線(xiàn)_________________________________________________ 紫外線(xiàn)_________________________________________________ X射線(xiàn)_________________________________________________ (3)某居住地A位

12、于某山脈的一邊，山脈的另一邊P處建有一無(wú)線(xiàn)電波發(fā)射站，如圖乙所示。該發(fā)射站可發(fā)送頻率為400 kHz的中波和頻率為400 MHz的微波，已知無(wú)線(xiàn)電波在空氣中的傳播速度都為3×108 m/s，求： ①該中波和微波的波長(zhǎng)各是多少？ ②發(fā)射站發(fā)出的電磁波是經(jīng)過(guò)干涉還是衍射后到達(dá)居住地A處的？ ③若兩種波的接收效果不同，請(qǐng)說(shuō)明哪一種波的接收效果更好？為什么？ 答案　見(jiàn)解析 解析　(1)電流減小的過(guò)程都是充電過(guò)程，故充電過(guò)程為ab、cd、ef。線(xiàn)圈中有最大電流的時(shí)刻為a、c、e。電容器放電時(shí)，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，此時(shí)應(yīng)是電流增大的過(guò)程，即bc、de。 (2)紅外線(xiàn)具有熱效應(yīng)，因此應(yīng)用有紅外

13、線(xiàn)探測(cè)器、紅外線(xiàn)烤箱等。 紫外線(xiàn)有熒光和殺菌作用，應(yīng)用有驗(yàn)鈔機(jī)、消毒柜等。 X射線(xiàn)有較強(qiáng)的穿透作用，應(yīng)用有X射線(xiàn)透視儀。 (3)①由λ＝知，λ1＝750 m，λ2＝0.75 m。 ②無(wú)線(xiàn)電波繞過(guò)山脈到達(dá)A處，發(fā)生了衍射現(xiàn)象。 ③頻率為400 kHz的中波接收效果更好，因?yàn)樗牟ㄩL(zhǎng)長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象更明顯。 13．(12分)假想在2017年，有一太空船以0.8c的速度飛向月球，一科學(xué)家在月球上測(cè)量運(yùn)動(dòng)中的太空船長(zhǎng)度為200 m，此太空船最后在月球上登陸，此科學(xué)家再度測(cè)量靜止的太空船的長(zhǎng)度，測(cè)量的長(zhǎng)度是多少？ 答案　約為333 m 解析　設(shè)在月球上測(cè)得運(yùn)動(dòng)的太空船的長(zhǎng)度為l，靜止在月球上時(shí)的太空船長(zhǎng)度為l0， 依據(jù)狹義相對(duì)論的長(zhǎng)度收縮效應(yīng)有 l＝l0， 所以l0＝＝ m≈333 m。