2020高中物理 第十四 十五章 電磁波 相對論簡介 高考真題集訓(xùn)（含解析）新人教版選修3-4

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1、第十四、十五章　高考真題集訓(xùn) 選擇題 1．(2016·全國卷Ⅱ)(多選)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是(　　) A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān) B．周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波 C．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直 D．利用電磁波傳遞信號可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸 E．電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失 答案　ABC 解析　電磁波在真空中的傳播速度為3×108 m/s，與頻率無關(guān)，A正確；由麥克斯韋電磁場理論可知，B正確；變化的電場和磁場相互激發(fā)，且相互垂直

2、，形成的電磁波的傳播方向與電場和磁場均垂直，C正確；電磁波可以通過電纜、光纜傳播，D錯(cuò)誤；電磁振蕩停止后，電磁波可以在空間繼續(xù)傳播，直到能量消耗完為止，E錯(cuò)誤。 2．(2018·江蘇高考)(多選)梳子在梳頭后帶上電荷，搖動(dòng)這把梳子在空中產(chǎn)生電磁波。該電磁波(　　) A．是橫波 B．不能在真空中傳播 C．只能沿著梳子搖動(dòng)的方向傳播 D．在空氣中的傳播速度約為3×108 m/s 答案　AD 解析　搖動(dòng)的梳子在空中產(chǎn)生電磁波，電磁波是橫波，A正確；電磁波能在真空中傳播，B錯(cuò)誤；電磁波傳播的方向與振動(dòng)方向垂直，C錯(cuò)誤；電磁波在空氣中傳播的速度約為3×108 m/s，D正確。 3．(20

3、17·北京高考)物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用。例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航。 如圖所示，兩個(gè)可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè)，它們類似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫。兩天線同時(shí)都發(fā)出波長為λ1和λ2的無線電波。飛機(jī)降落過程中，當(dāng)接收到λ1和λ2的信號都保持最強(qiáng)時(shí)，表明飛機(jī)已對準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是(　　) A．天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強(qiáng) B．導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉 C．兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定 D．兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合 答案　C 解析　兩種無線電波強(qiáng)度不一定相同，A錯(cuò)誤。兩列波

4、長為λ1的無線電波干涉時(shí)，在兩波源連線的中垂面上，各點(diǎn)都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，在這條線上收到的信號始終最強(qiáng)；同理，兩列波長為λ2的無線電波干涉時(shí)，在兩波源連線的中垂面上，各點(diǎn)也都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。在機(jī)場其他區(qū)域，不能滿足在一條線上兩種頻率的波各自干涉后所有的點(diǎn)同時(shí)都是加強(qiáng)點(diǎn)的條件，故當(dāng)接收到λ1和λ2的信號都保持最強(qiáng)時(shí)，表明飛機(jī)已對準(zhǔn)跑道，導(dǎo)航利用了λ1與λ1、λ2與λ2兩種無線電波之間的干涉，而不是利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉，B錯(cuò)誤。兩種無線電波分別干涉后，在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定，C正確。由于兩種無線電波波長不同，各自在空間的強(qiáng)弱分布不完全重合，D錯(cuò)誤。 4．(2017·江蘇高考)(多選)接

5、近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的銫原子鐘，飛船和地球上的人觀測這兩只鐘的快慢，下列說法正確的有(　　) A．飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快 B．飛船上的人觀測到飛船上的鐘較慢 C．地球上的人觀測到地球上的鐘較快 D．地球上的人觀測到地球上的鐘較慢 答案　AC 解析　飛船上的人觀察鐘表時(shí)，是以飛船為參考系，看到地球上的鐘表在高速運(yùn)動(dòng)，觀察到地球上的鐘慢，飛船上的鐘快，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；同理地球上的人是以地球?yàn)閰⒖枷?，觀察結(jié)果是地球上的鐘快，飛船上的鐘慢，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。 5．(2016·江蘇高考)一艘太空飛船靜止時(shí)的長度為30 m，它以0.6c(c為光速)的速度沿長度方

6、向飛行越過地球，下列說法正確的是(　　) A．飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30 m B．地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30 m C．飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于c D．地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c 答案　B 解析　根據(jù)相對論原理可知，飛船上的觀察者相對飛船靜止，所以其測量的長度不變，飛船以0.6c的速度相對于觀察者靠近，故地面上的觀察者測量的長度小于30 m，A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)光速不變原理可知，C、D錯(cuò)誤。 6．(2016·北京高考)下列說法正確的是(　　) A．電磁波在真空中以光速c傳播 B．在空氣中傳播的聲波是橫波 C．聲波

7、只能在空氣中傳播 D．光需要介質(zhì)才能傳播 答案　A 解析　聲波是機(jī)械波，是縱波，在氣體、固體、液體中都能傳播，故B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，能在真空中以光速傳播，A項(xiàng)正確，光屬于電磁波，故光傳播不需介質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．(2016·天津高考)我國成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星，它標(biāo)志著我國雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑。米波雷達(dá)發(fā)射無線電波的波長在1～10 m范圍內(nèi)，則對該無線電波的判斷正確的是(　　) A．米波的頻率比厘米波頻率高 B．和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播 C．同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象 D．不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 答案　C 解析　無線電波與光

8、波均為電磁波，均能發(fā)生反射、干涉、衍射現(xiàn)象，故C正確，D錯(cuò)誤。電磁波傳播不需要介質(zhì)，故B錯(cuò)誤。由c＝λf可知，頻率與波長成反比，故A錯(cuò)誤。 8．(2015·北京高考)利用所學(xué)物理知識(shí)，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相關(guān)問題。IC卡內(nèi)部有一個(gè)由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路，公交卡上的讀卡機(jī)(刷卡時(shí)“嘀”的響一聲的機(jī)器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波。刷卡時(shí)，IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定的電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸。下列說法正確的是(　　) A．IC卡工作所需要的能量來源于卡內(nèi)的電池 B．僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電磁波時(shí)，IC

9、卡才能有效工作 C．若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．IC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息 答案　B 解析　讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，被IC卡內(nèi)部的LC振蕩電路接收，使IC卡充電，因此IC卡的能量源于讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，A錯(cuò)誤；僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波頻率與該IC卡內(nèi)的LC振蕩電路的固有頻率相等時(shí)，才發(fā)生共振，IC卡才能有效工作，B正確；若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈L中仍會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；由題意，IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸，D錯(cuò)誤。 - 4 -