人教版高中物理选修3-4第十五章 相对论简介单元检测
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章 相对论简介》《第四节 广义相对论简介》单元测试2解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第四节广义相对论简介》单元测试试卷【2】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.竖直的肥皂膜在单色光的照射下，表面会形成明暗相间的条纹，下列说法中正确的是()．A．干涉条纹基本上是竖直的B．干涉条纹基本上是水平的C．干涉条纹的产生是由于光在肥皂膜前后表面上反射的两列波叠加的结果D．干涉条纹是彩色的【答案】BC【解析】薄膜干涉条纹的产生是薄膜的前表面与后表面反射来的光发生干涉所产生的，同一明条纹或同一暗条纹应出现在膜的厚度相同的地方，膜非常薄，条纹基本是水平的，由于光是单色光，不会发生色散，故选B、C.2.区分横波和纵波的依据是()．A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是平行D．波传播距离的远近【答案】C【解析】本题考查的是横波与纵波的分类标准，初学者受教材中事例的影响(如绳波，弹簧纵波)，容易认为横波质点振动方向在竖直方向上，纵波中质点振动方向在水平方向上，如果取一根弹簧竖直放置，下端固定，手持上端上下振动，就可以形成一列纵波向下传播．此时介质质点在竖直方向上振动，横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若平行，为纵波，因此只有选项C正确．3.过量接收电磁辐射有害人体健康．按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过某一临界值W。
若某无线电通讯装置的电磁辐射功率为P，则符合规定的安全区域到该通讯装置的距离可能为( )A．B．C．D．【答案】CD【解析】由题意知，不符合规定的区域与安全区域的临界面为一球面，设其半径为R，则有球面积，，所以。
人教版高中物理选修3-4 第十五章 相对论 章末检测 (1)
章末检测(第十四、十五章)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．手机通信是靠电磁波传递信息的，从理论上预言电磁波存在和第一次用实验证实电磁波存在的物理学家分别是()A．安培，法拉第B．麦克斯韦，法拉第C．法拉第，赫兹D．麦克斯韦，赫兹答案 D2．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磁场答案 D解析雷达是用无线电波来测定物体的位置，A错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，B错；使钞票上的荧光物质发出可见光的是紫外线，C错；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场可以产生磁场，D正确．3．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标．这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它．这种遥感照相机敏感的电磁波属于() A．可见光波段B．红外波段C．紫外波段D．X射线波段答案 B解析任何物体都在向外辐射红外线，温度越高辐射越强，导弹发射、汽车行驶时发动机温度很高，会辐射出强烈的红外线．车队离开后，空气中的热还没有马上散发掉，遥感照相机还能探测到车队刚刚走过的轨迹．4．一高速列车通过洞口为圆形的隧道，列车上的司机对隧道的观察结果为()A．洞口为椭圆形，隧道长度变短B．洞口为圆形、隧道长度不变C．洞口为椭圆形、隧道长度不变D．洞口为圆形，隧道长度变短答案 D解析在运动方向上由于有“尺缩效应”，故隧道长度变短；在垂直运动方向上，没有“尺缩效应”，即洞口为圆形，故选D.5．(多选)有关电磁场和电磁波，下列说法中正确的是()A．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在B．变化的电场一定产生变化的磁场C．电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波D．频率为750 kHz的电磁波在真空中传播时，其波长为400 m答案ACD解析麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，均匀变化的电场产生恒定的磁场，电磁场的传播就是电磁波，频率为750 kHz的电磁波的波长为：λ＝cf＝3×108750×103m＝400 m．综上所述，选项B错误，选项A、C、D正确．6．如图1所示是LC回路中电容器带的电荷量随时间变化的图象．在1×10－6 s到2×10－6 s 内，关于电容器的充(或放)电过程及由此产生的电磁波的波长，正确的结论是()图1A．充电过程，波长为1 200 mB．充电过程，波长为1 500 mC．放电过程，波长为1 200 mD．放电过程，波长为1 500 m答案 A解析由题图知该过程电容器带的电荷量在增加，故为充电过程；同时，由题图还可得到T＝4×10－6 s，而c＝λT，故λ＝cT＝1 200 m，故A正确．7．一台无线电接收机，当接收频率为535 kHz的信号时，调谐电路里电容器的电容是360 pF.如果调谐电路里的电感线圈保持不变，要接收频率为1 605 kHz的信号时，调谐回路里电容器的电容应改变为()A．40 pF B．120 pFC．1 080 pF D．3 240 pF答案 A解析由f＝12πLC得f1＝535×103 Hz＝12πC1L0①f2＝1 605×103Hz＝12πC2L0②①②得，5331 605＝C2C1又C1＝360 pF，得C2≈40 pF.8．(多选)太赫兹辐射是指频率大于0.3 THz(1 THz＝1012 Hz)，波长介于无线电波中的毫米波与红外线之间的电磁辐射，辐射所产生的T射线在物体成像、医疗诊断、环境检测、通讯等方面具有广阔的应用前景．最近，科学家终于研制出以红外线激光器为基础的首台可产生4.4 THz的T射线激光器，从而使T射线的有效利用成为现实．关于4.4 THz的T射线，下列说法中正确的是()A．它的波长比可见光长B．它是原子内层电子受激发产生的C．与红外线相比，T射线更容易发生衍射现象D．与X射线相比，T射线更容易表现出波动性答案ACD解析电磁波中波长从长到短依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．由已知条件，T射线介于无线电波和红外线之间，可见它的波长比可见光长，A对；原子内层电子受激发产生的是X射线，B错；波长越长的电磁波，衍射现象更明显，更容易表现出波动性，所以C、D对．9．(多选)关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是()A．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场B．电磁波和机械波一样依赖于介质传播C．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直，且与波的传播方向垂直D．只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波答案CD解析均匀变化的电场只能产生不变的磁场，所以A是错误的．电磁波是电磁场自身的运动过程，它本身就是物质，不需要介质就能传播；振荡的电场和振荡的磁场总是交替产生，且能由发生的区域向周围空间传播，产生电磁波，选项B 错，D 正确．理论分析和实验都证明电磁波是横波，电磁场中的E 、B 矢量跟波的传播方向是互相垂直的，C 正确．10．(多选)1905年，爱因斯坦提出了著名的狭义相对论，给物理科学带来了巨大的进步．根据狭义相对论，下列说法中正确的是( )A ．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C ．根据狭义相对论可知，同时是绝对的D ．根据狭义相对论可知，物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相对的E ．根据狭义相对论可知，在相对地面以速度v 高速运动的火车上，当人以相对火车速度u ′沿火车前进的方向运动时，则该人相对地面的速度为u ＝u ′＋v 答案 ABD解析 根据狭义相对性原理，在所有惯性系中，物理定律有相同的表达形式，即一切物理规律都是相同的，故A 正确；根据光速不变原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．故B 正确；根据狭义相对论可知，在不同的惯性系中，同时是相对的，故C 错误；由相对论的基本公式，可知物体的长度、时间间隔和物体的质量都是相对的，故D 正确．在高速运动的火车上，设车对地面的速度为v ，车上的人以速度u ′沿着火车前进的方向相对火车运动，根据相对论速度变换公式得：他相对地面的速度u ＝u ′＋v 1＋u ′v c 2＜u ′＋v .故E 错误．二、填空题(本题共2小题，共14分)11．(8分)如图2所示为LC 振荡电路中振荡电流随时间变化的图象，由图可知，在OA 时间内________能转化为________能，在AB 时间内电容器处于________(填“充电”或“放电”)过程，在时刻C ，电容器带电荷量________(填“为零”或“最大”)．图2答案 电场 磁场 充电 为零解析 由题图可知，振荡电流随时间做正弦规律变化．在OA 时间内电流增大，电容器正在放电，电场能逐渐转化为磁场能．在AB 时间内电流减小，电容器正在充电．在时刻C 电流最大，为电容器放电完毕瞬间，带电荷量为零．12．(6分)一飞船以速度v 沿如图3所示方向飞行，地面观测者测得飞船经过相距为L 0的A 、B 两点经历时间为t 1，而飞船驾驶员测量经过A 、B 两点时间是t 2，则有t 1________t 2(填“＞”“＝”或“＜”)，原因是飞船驾驶员观测到A 、B 两点距离L ________L 0(填“＞”“＝”或“＜”)．图3答案 ＞ ＜解析 由相对论长度公式：L ＝L 01－(vc)2可知，飞船驾驶员观测到A 、B 两点距离小于地面上人观测的距离，即L ＜L 0；根据位移与速度的比值即为时间，则有时间为t 1＝L 0v ，而飞船驾驶员测量经过A 、B 两点时间是t 2＝Lv ，因此有t 1＞t 2.三、计算题(本题共5小题，共46分．计算时必须有必要的文字说明、方程式和重要解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．(8分)某居住地A 位于某山脉的一边，山脉的另一边P 处建有一无线电波发射站．该发射站可发送频率为400 MHz 的微波和频率为400 kHz 的中波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s ，则： (1)该微波和中波的波长各是多少？(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A 处的？ (3)哪种波接收效果好？答案 (1)0.75 m 750 m (2)衍射 (3)中波 解析 (1)由λ＝cf 知，λ1＝0.75 m ，λ2＝750 m.(2)无线电波绕过山脉到达A 处，发生了衍射现象．(3)频率为400 kHz 的中波接收效果更好，因为它的波长长，衍射现象更明显． 14．(8分)在LC 振荡电路中，线圈的自感系数L ＝2.5 mH ，电容C ＝4 μF.求： (1)该回路的周期多大？(2)设t ＝0时，电容器上电压最大，在t ＝9.0×10－3 s 时，通过线圈的电流是增大还是减小，这时电容器是处在充电过程还是放电过程？答案 (1)6.28×10－4 s (2)线圈中的电流在减小 电容器正处在反向充电过程解析 (1)T ＝2πLC＝2×3.14×2.5×10－3×4×10－6 s＝6.28×10－4 s.(2)因为t ＝9.0×10－3 s 相当于14.33个周期，因T 4<0.33T <T2，所以当t ＝9.0×10－3 s 时，LC 回路中的电磁振荡正处在第二个T4的变化过程中．t ＝0时，电容器上电压最大，极板上电荷量最多，电路中电流值为零，回路中电流随时间的变化规律如图所示，第一个14T 内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个14T 内，电容器反向充电，电流由最大减小到零．显然，在t＝9.0×10－3 s 时，即在第二个14T 内，线圈中的电流在减小，电容器正处在反向充电过程．15．(10分)飞船以0.25c 的速度经过你时，正以0.5c 的速度(相对飞船)向飞船前进的方向发射一枚火箭，按照经典力学的相对性原理，火箭相对你的速度是多大？按照爱因斯坦的相对性原理，这个速度又是多大？ 答案 0.75c 0.67c解析 按照经典理论，火箭相对于人的速度应为v 0＝0.25c ＋0.5c ＝0.75c .设火箭相对于人的速度为u ，飞船相对于人的速度为v ，火箭相对飞船的速度为u ′，按照爱因斯坦的相对性原理，则有u ＝u ′＋v 1＋u ′v c2≈0.67c .16．(10分)半人马星座α星是离太阳系最近的恒星，它距地球l .设有一宇宙飞船匀速往返于地球与半人马星座α星之间．若宇宙飞船相对地球的速率为v ，按地球上时钟计时，飞船往返一次需多长时间？如以飞船上时钟计时，往返一次的时间又为多长？ 答案 2l v 2l v1－(v c)2解析 按地球上的时钟计时，t ＝2lv .以飞船上的时钟计时，在地球看来，飞船是以速度v 运动的，设记录时间为t ′，则t ＝t ′1－(v c)2所以t ′＝2lv1－(v c)2.17．(10分)地球上一观察者，看见一飞船A 以速度2.5×108 m /s 从他身边飞过，另一飞船B 以速度2.0×108 m/s 跟随A 飞行．求： (1)A 上的乘客看到B 的相对速度； (2)B 上的乘客看到A 的相对速度．答案 (1)－1.125×108 m /s (2)1.125×108 m/s解析 (1)A 上的乘客看地面上的人以－2.5×108 m/s 向后运动．地面上的人看B 以2.0×108m/s 向前运动，则A 上的乘客看到B 的相对速度为u ＝u ′＋v1＋u ′v c 2＝－2.5＋2.01＋－2.5×2.032×108 m /s ＝－1.125×108 m/s.(2)B 上的乘客看到A 的相对速度为1.125×108 m/s.。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章 相对论简介》《第一节 相对论的诞生》单元测试试卷8解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第一节相对论的诞生》单元测试试卷【8】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.两列简谐波沿x轴传播，传播速度的大小相等，其中一列沿x轴正方向传播，图中实线所示。
一列波沿x负方向传播，图中虚线所示。
这两列波的频率相等，振动方向均沿y轴，振幅为5cm，则（）A．图中 x=2m处的质点，振动加强B．x轴上两波叠加的区域内，相邻的振动最强的点相距4mC．图中x=4m处的质点在一个周期内走过的路程为20cmD．图示时刻，x=0.5m处的质点处于平衡位置向y轴正方向振动【答案】 B【解析】试题分析: 图中 x=2m处的质点，是波峰和波谷的相遇点，振动最弱的点，故A错；图中x=6m处的质点，是波峰和波谷的相遇点，也是振动最弱的点，两个相邻最弱的点相距4m，所以相邻的振动最强的点相距也是4m，故B正确；两列波图中x=4m处的质点振动方向都向上，所以是振动最强的点，其振幅是10cm，在一个周期内走过的路程为40cm，故C错；图示时刻，两列波在x=0.5m处的质点振动方面都向y轴负方向振动，所以其振动方向也是向y 轴负方向振动，故D错。
考点：波的干涉现象；波的叠加2.下列关于电磁波的说法正确的是()．A．电磁波必须依赖介质传播B．电磁波可以发生衍射现象C．电磁波不会发生偏振现象D．电磁波无法携带信息传播【答案】B【解析】根据电磁波的产生机理及传播特性可知，电磁波传播不需要介质，选项A错误；干涉、衍射是电磁波和所有波都具有的共同特性，选项B正确；由于电磁波是横波，故能发生偏振现象，选项C错误；电磁波能够携带图像、声音等信息进行传播，选项D错误．思路分析：电磁波的传播是不需要介质的；电磁波是波的一种；电磁波是横波；电磁波能够携带图象、声音等信息进行传播，试题点评：本题考查了对电磁波的认识与理解。
2021年高中物理 第十四章 电磁波第十五章相对论简介综合检测(四)新人教版选修3-4
2021年高中物理第十四章电磁波第十五章相对论简介综合检测（四）新人教版选修3-4一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题所给的四个选项中，第1－5题只有一个选项符合题目要求，第6－8题有多个选项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．电磁波给人们的生活带来日新月异变化的同时，也带来了电磁污染．长期使用如下所示的通讯装置，会对人体健康产生影响的是( )【解析】摇柄电话、拨号电话、按键电话这些都是有线电话，是通过送话器把声音转换成相应的电信号，实用文档用导线把电信号传送到远离说话人的地方，然后再通过受话器将这一电信号还原为原来声音的一种通讯装置，它们都不会发射电磁波．移动电话就是我们所用的手机，它是一个小型的、但能量较强的电磁波发生器，其工作频率在890～965 MHz，辐射出的电磁波对人体细胞具有致癌作用，所以移动电话响时，一秒钟后再接听，故应选C.【答案】C2. 我国进行第三次大熊猫普查时，首次使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等，红外遥感利用了红外线的( )A．平行性好 B．相干性C．反射性能好D．波长大，易衍射【解析】红外线的波长较长，衍射现象明显，易透过云雾、烟尘，因此被广泛应用于红外遥感和红外高空摄影，故只有D 选项正确．【答案】 D3．关于雷达的特点，下列说法正确的是( )A．雷达所用无线电波的波长比短波长实用文档B．雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标C．雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离D．雷达在能见度低的黑夜将无法使用【解析】雷达是利用无线电波的反射来工作的，因此它利用的无线电波处于微波段，波长比短波短，目的是为了增加反射，减小衍射．雷达大约每隔0.1 ms发射时间短于1 μs的脉冲信号，根据屏上显示的发射信号和接收到的反射信号可以直接读出障碍物的距离．【答案】 C4．(xx·烟台高二检测)下列哪些现象是由产生的电磁波所引起的( )A．用室内天线接收微弱信号时，人走过时电视画面会发生变化B．在夜晚用电高峰时，有部分地区白炽灯变暗发红，日光灯不容易启动C．把半导体收音机放在开着的日光灯附近会听到噪声D．在边远地区用手机或小灵通通话时，会发生信号中断的情况【解析】电视信号在人走过时发生变化是由于人对信号的干扰；白炽灯变暗或日光灯不容易启动是由于电压在输电线上损失过多；日光灯在工作时，其镇流器会发出微弱的电磁波；手机或小灵通通话效果不好是由于信号的原因．【答案】 C5．北京广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光、人体透视用的X光都是电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4，下列排列正确的是( )A．f1>f2>f3>f4B．f1<f2<f3>f4实用文档C．f1<f2<f3<f4D．f1>f2<f3<f4【解析】电磁波的频率范围相当宽广，它包括无线电波(长波、调幅广播波带、调频电视波带、短波)、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线以及比X射线波长还要短的γ射线，按它们的频率从高到低(波长从小到大)的顺序依次排列起来，就可得到电磁波谱．对于广播电台发射的信号即无线电波的中波、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光即可见光、人体透视用的X 光即X射线，很容易判定f1<f2<f3<f4，故选项C正确．【答案】 C6．下列说法正确的是( )A．爱因斯坦的狭义相对论认为运动的时钟变慢B．狭义相对论认为一切物理规律对于所有惯性系都具有相同的形式C．在高速运动情况下，经典力学的规律仍然适用D．可以通过力学实验区分均匀引力场和一个做匀加速运动的参考系【解析】狭义相对论认为运动的时钟变慢，故A项对．狭义相对论认为所有惯性系是等价的，一切物理规律在惯性系中都有相同的形式，故B项正确．在高速运动情况下，经典力学的规律不再适用，故C项错．一个均匀引力场与一个做匀加速运动的参考系等价，不能通过力学实验来区分，故D项错．【答案】AB7．在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是( )A．电容器放电完毕时刻，回路中电场能最小B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最小实用文档实用文档 C ．电容器极板上的电荷最多时，电场能最大D ．回路中电流值最小时，电场能最小【解析】 电容器放电结束时，电容器极板间场强为零，电场能最小，A 项说法正确；回路中电流最大时，线圈周围的磁场最强，磁场能最大，B 项说法错误；电容器极板上的电荷最多时刻，电场最强，电场能最大，C 项说法正确；回路中电流最小时刻，磁场能最小，而电场能最大，故D 项说法错误．【答案】 AC8．目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz 至1 000 MHz 的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是( )A ．真空中上述雷达发射的电磁波和波长范围在0.3 m 至1.5 m 之间B ．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C ．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D ．波长越短的电磁波，反射性能越强【解析】 由λ＝c f 得，λ1＝c f 1＝3×108200×106 m ＝1.5 m ，λ2＝c f 2＝3×1081 000×106 m ＝0.3 m ，故波长范围为0.3 m ≤λ≤1.5 m ，选项A 正确；变化的电场(或磁场)才可能产生电磁波，选项B 错误；选项C ，若测出t ，则距离s ＝ct 2可确定，因而该选项正确；波长越短，传播的直线性越好，反射性越强，选项D 正确．【答案】 ACD二、非选择题(本题共5小题，共52分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)9．(10分)如图1所示是一振荡电路中的振荡电流随时间变化的图线，由图线可知，O→A 时间内________能转化成________能；A→B 时间内是电容器________电的过程；时刻C 时电容器带电量为________；时刻D 时线圈内的磁通量变化率________．实用文档图1【答案】 电场 磁场 充 零 最大10．(8分)光子火箭船相对地面以v 1＝0.9c 沿＋x 方向飞行，光子炮弹相对于飞船以速度v 2＝0.9c 向前射出，求从地面观测到的光子炮弹的速度．【解析】 以地面为S 系，以火箭船为S′系，则v ＝v 1＝0.9cu ′＝v 2＝0.9c所以u ＝u ′＋v 1＋u′v c 2＝0.994c. 【答案】 0.994c11．(10分)电磁波在真空中传播时波长是20 m ，进入某一介质中传播时，其传播速度为1×108m/s ，求此电磁波在该介质中的波长．【解析】 电磁波在真空中的传播速度为c ＝3.0×108 m/s ，根据波速、波长与频率的关系式c ＝λ0f ，得此电磁波的频率为f ＝c λ0＝3.0×10820Hz ＝1.5×107 Hz 又由v ＝λf 得电磁波在介质中的波长为λ＝v f ＝1×1081.5×107 m ＝6.67 m.实用文档【答案】 6.67 m12．(10分)飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5 kHz 的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置．那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若接收电路是由LC 电路组成的，其中该接收装置里的电感线圈L ＝4.0 mH ，此时产生电谐振的电容多大？【解析】 由公式：v ＝λf 得：λ＝v f ＝3×10837.5×103 m ＝8 000 m ， 再由公式f ＝12πLC得：C ＝14π2f 2L ＝ 14×π2×（37.5×103）2×4×10－3 F ＝4.5×10－9 F. 【答案】 8 000 m 4.5×10－9F13．(14分)如图2所示，电源电动势为E ，内电阻为r ，外电阻为R ，单刀双掷开关S 接b 时，电容为C 的电容器被充足电；然后将开关S 断开，外电阻为R ，接a ，电容器通过自感系数为L 的电感线圈放电．求：图2(1)电容器充足电后带电荷量是多少？(2)在LC 回路中形成的振荡电流的频率是多少？(3)在第一次放电的时间里，流过电路的平均电流是多少？【解析】 (1)由闭合电路欧姆定律得，电容器充电时两板间电压为U ＝ER R ＋r ，所以电容器带电荷量Q ＝CU ＝CER R ＋r .实用文档 (2)由周期T ＝2πLC 得f ＝12πLC . (3)第一次放电时间为t ＝T 4则解得平均电流为＝Q t ＝4Q T ＝2ER LC πL （R ＋r ）. 【答案】 (1)CER R ＋r(2)12πLC (3)2ER LC πL （R ＋r ）30402 76C2 盂38354 95D2 闒_M22003 55F3 嗳_35398 8A46 詆fG~vV31657 7BA9 箩 24151 5E57 幗。
2018-2019年高中物理人教版选修3-4《第十五章 相对论简介》《第三节 狭义相对论的其他结论》单元测试1解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第三节狭义相对论的其他结论》单元测试试卷【1】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.利用单摆测重力加速度的实验中，如果偏角小于5°，但测出的重力加速度的数值偏大，可能原因是( )A．振幅较小B．测摆长时，只量出摆线的长度，没有从悬挂点量到摆球中心C．数振动次数时，少计了一次D．数振动次数时，多计了一次【答案】D【解析】本题考查单摆测重力加速度。
，解得，从影响g值的表达式可见，振动次数偏大，导致测得的g值偏大，选项D正确.2.某单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，则以下说法正确的是（）A．t1时刻摆球速度最大，摆球向心加速度最大B．t2时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大C．t3时刻摆球速度为零，摆球所受回复力最大D．t4时刻摆球速度为零，摆球处于平衡状态【答案】BC【解析】时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，速度为零，向心加速度为零，试题分析：由图读出t1时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度速度最大，悬线对它故A错误．由图读出t2时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，回复力最大，的拉力最大．故B正确．由图读出t3故C正确．由图读出t时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，摆球速度速度最大，悬线对它4的拉力最大．故D错误．考点：本题考查单摆运动．3.如图所示，一列机械波沿x轴传播，波速为16m/s，某时刻的图象如图，由图象可知( )A．这列波波长为16mB．这列波传播8m需2s时间C．x=4m处质点的振幅为0D．x=6m处质点即将向y轴正向运动【答案】D【解析】试题分析：由图像可知波长为8m，则周期为，选项A错误；由t=s/v可知选项B 错误；振幅指的是能够偏离平衡位置的最大距离，选项C错误；x=6m处质点即将向y轴正向运动，故选D考点：考查波动图像点评：本题难度较小，明确从波动图像中直接读出振幅、波长，再由波速、周期、波长的关系求解4.有以下说法不正确的是( )A．雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象。
人教版高中物理选修3-4：第十四章-第十五章《电磁波》《相对论简介》章末测试.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理《电磁波》《相对论简介》章末测试说明：本测试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，考试时间90分钟，满分100分．第Ⅰ卷(选择题)一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分．每小题至少有一个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分)1．在电视发射端，由摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号，这一过程完成了( )A．电、光转化B．光、电转化C．光、电、光转化D．电、光、电转化答案 B2．太阳表面温度约为6000 k，主要发出可见光；人体温度约为310 k，主要发出红外线；宇宙间的温度约为 3 k，所发出的辐射称为“3 k背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热．若要进行“3 k背景辐射”的观测，应选择下列哪一个波段( ) A．无线电波B．紫外线C．X射线D．γ射线解析由题意可知物体的温度越高，辐射电磁波的波长越短，频率越高，所以“3 k背景辐射”的电磁波应比人体辐射的电磁波的频率还低，即无线电波．答案 A3．为了体现高考的公平、公正，很多地方高考时在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连结，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络无信号、无服务系统等现象．由以上信息可知( )A．由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了B．电磁波必须在介质中才能传播C．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的解析电磁波在空间的存在，不会因手机信号屏蔽器而消失，故A错．电磁波可以在真空中传播，B错．由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C错误、D正确．答案 D4．如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的U—t图象( )A．t1～t2时间内，电路中电流不断变大B．t2～t3时间内，电场能越来越小C．t3时刻，磁场能为零D．t3时刻，电流方向要改变解析在LC振荡电路中当电容器极板上电压减小的过程，就是电场能减小的过程，就是电流增大的过程，电场能最小时，磁场能就最大，t1～t2时间内电势差不断增大，电流不断减小，故A选项错误；t3时刻电势差为零，电流最大，磁场能最大，故C选项错误；t3～t4时间内电容器从放电到充电的过程电流方向不变，故D选项错误．答案 B5．(多选题)近年来高速发展的PDP(Plasma Display Panel)等离子显示屏，可以制造出大屏幕悬挂式彩色电视机，使电视机屏幕尺寸更大，图像更清晰，色彩更鲜艳，而本身的厚度只有8 cm左右．等离子显示屏PDP是一种以等离子管作为发光元件，并由大量的等离子管排列在一起构成的屏幕．每个等离子管的透明玻璃管内都充有低压的氖氙气体，管的两端各有一个电极，在两个电极间加上高电压后，封在管内的气体便产生某种肉眼看不见的射线，它激发显示屏上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光．每个等离子管作为一个像素，由这些像素的明暗和颜色变化的组合，便形成了各种灰度和色彩的图像，则( )A．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的外层电子受到激发而发光B．等离子管发光的微观机理是通过高电压使低压氖氙气体原子的内层电子受到激发而发光C．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的荧光效应D．该射线使荧光粉发出可见光是利用了光的化学作用解析根据紫外线的产生机理、特点及应用可知是某种看不见的射线使荧光粉发光，看不见的射线应是紫外线，使荧光粉发光，这是紫外线的荧光效应．紫外线作为电磁波家族中的一员，它的产生机理与可见光和红外线的产生机理是相同的，都是原子的外层电子受到激发后产生的，所以正确的选项是A、C.答案AC6．发射电视信号时通常采用波长较短的米波，在高楼密集的城市楼群中，电视机上经常出现重影，当电视天线接收到强信号后，接着又接收到弱信号，屏幕上出现强弱交替的影像，这是由于( ) A．电磁波的干涉B．电磁波的衍射C．电磁波的反射D．电磁波的折射解析直接接收的是强信号，经反射后再由天线接收到弱信号，故出现重影．答案 C7．如图所示，LC 回路中振荡周期为2 s ，通过P 点的电流按正弦规律变化，且把通过P 点向右流动的电流方向规定为正方向，从电容器上极板带正电，且电荷量最大开始计时，那么( )A ．0.5～1 s 内，电容器C 在放电B ．0.5～1 s 内，C 上极板带正电C ．1～1.5 s 内，Q 点比P 点电势高D ．1～1.5 s 内，磁场能正转化为电场能解析 当电容器上极板带正电，而且最大开始，电容器开始放电，经过14周期放电完毕，即0～0.5 s 放电，0.5～1.0 s 电容器充电，1.0～1.5 s 电容器反向放电，1.5～2.0 s 电容器充电，1.0～1.5 s 电容器下极板带正电，Q 点比P 点电势高，C 选项正确．答案 C8．下列关于变化的磁场产生电场的说法中正确的是( )A ．在变化的磁场中放一段导体，导体中的自由电荷不会定向移动B ．在变化的磁场中放一个闭合回路，电路中将会产生感应电流C ．变化的磁场产生电场，电场的电场线不闭合D ．变化的磁场产生电场，这个电场与静电场相同答案 B9．手机A拨手机B时，手机B发出铃声屏上显示A的号码．若将手机A置于一真空玻璃罩中，用手机B拨叫手机A，则( ) A．能听到A发出的铃声，并看到A显示B的号码B．不能听到A发出铃声，但看到A显示B的号码C．能听到A发出铃声，但不能显示号码D．既不能听到A发出铃声，也不能显示号码答案 B10．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，场外有一带正电的粒子(重力不计)静止在某点处，当磁场均匀增强时，该粒子的运动情况是( )A．仍静止在某点处B．将做匀速运动C．将做加速运动D．以上说法均不对解析当磁场增强，将在周围空间产生电场，带正电的粒子在电场力作用下做加速运动，故C选项正确．答案 C第Ⅱ卷(非选择题)二、计算题(本题包括4小题，共50分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11．(10分)如图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①；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图②.问：雷达在何处发现了目标？目标与雷达相距多远？解析(1)雷达朝东方发射电磁波时，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．(2)d＝ct2＝3×108×2×10－4×102m＝300 km.答案(1)西方(2)300 km12．(12分)在电视节目中，我们经常看到主持人与派到热带地区的记者通过同步通信卫星通话，他们之间每一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？(已知地球的质量为6.0×1024 kg，地球半径为6.4×106 m，万有引力常量为6.67×10－11 N·m2·kg－2)解析主持人与记者之间通话的不合拍是因为电磁波是以有限的速度在空中传播的，利用电磁波传递信息是需要时间的．设同步卫星高度为H ，由万有引力定律及卫星做圆周运动的规律可得GMm (R ＋H )2＝m 4π2T 2(R ＋H ) H ＝ 3GMT 24π2－R ＝3.6×107m 则一方讲话，另一方听到对方讲话的最短时间t ＝2H c＝0.24 s. 答案 原因见解析 0.24 s13．(14分)(1)冥王星绕太阳公转的线速率为4.83×103 m/s ，求其静止质量为运动质量的百分之几？(2)星际火箭以0.8c 的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？解析 (1)设冥王星的静止质量为m 0，运动质量为m ，由公式m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2可得m 0m ＝m 0m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫4.83×1033.0×1082×100%＝99.9999%.(2)设星际火箭的静止质量为m 0′，运动质量为m ′，则m 0′m ′＝m 0m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫0.8c c 2＝0.6.答案 (1)99.9999% (2)0.6倍14．(14分)太阳在不断地辐射能量，因而其质量不断地减少．若太阳每秒钟辐射的总能量为4×1026J ，试计算太阳在一秒内失去的质量．估算5 000年内总共减少了多少质量，并与太阳的总质量2×1027t 比较之．解析 根据相对论的质能关系式E ＝mc 2，可知，能量的任何变化必然导致质量的相应变化，即ΔE ＝Δmc 2. 由太阳每秒钟辐射的能量ΔE 可得其每秒内失去的质量为Δm ＝ΔE c 2＝4×1026(3×108)2kg ＝49×1010 kg 5 000年内太阳总共减少的质量为：ΔM ＝5 000×365×12×3 600×49×1010 kg ＝3.504×1020 kg 与总质量的比值为：P ＝ΔM M ＝3.504×10202×1027×103＝1.752×10－10 这个比值是十分微小的．答案 49×1010kg 3.504×1020kg 1.752×10－10，消耗的质量可以忽略。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章 相对论简介》综合测试试卷【1】含答案考点及解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》综合测试试卷【1】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.电磁振荡与机械振动相比()．A．变化规律不同，本质不同B．变化规律相同，本质相同C．变化规律不同，本质相同D．变化规律相同，本质不同【答案】D【解析】电磁振荡是电容器的电场能和线圈的磁场能相互转化的过程，而机械振动是振子的动能和势能相互转化的过程，它们都是按正弦规律变化的，故D正确．2.一列简谐横波沿直线ab向右传播，a、b之间的距离为2m，a、b两点的振动情况如图所示，下列说法中正确的是（）A．波长可能是m B．波长可能大于mC．波速可能大于m/s D．波速可能是m/s【答案】AD【解析】试题分析：由振动图象可知，在t=0时刻，a位于波谷，b经过平衡位置向上，结合波形可知，a、b两点间的距离得，当n=1时波长最大，为，故A正确，B错误；波速为可见，v的最大值为．当n=1时，，C错误，D正确故选AD考点：横波的图象；点评：本题中波动图象问题，考虑到波的空间周期性，存在多解．3.如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样．分析各图样的特点可以得出的正确结论是 ()A．a、b是光的衍射图样B．c、d是光的衍射图样C．形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短D．形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短【答案】B【解析】试题分析：根据干涉和衍射图样特点，ab图像等宽等间距，应该为干涉图样；cb应该为衍射图样。
根据可知，同一实验装置，波长越长，间隔越大，所以形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长长，C错。
衍射也具有类似特点，中间条纹大说明波长要长，即D错。
因此答案为考点：干涉与衍射点评：本题考查了干涉与衍射的现象的区别与联系。
最新精编高中人教版高中物理选修3-4第十五章 相对论简介达标测试20及解析
达标测试(二十)(建议用时：45分钟)[业达标]1．下列关于狭义相对性原的说法中不正确的是( )A．狭义相对性原是指力规律在一切参考系中都成立B．狭义相对性原是指一切物规律在一切参考系中都成立．狭义相对性原是指一切物规律在所有惯性系中都成立D．狭义相对性原与伽利略相对性原没有区别E．相对性原对一切自然规律都适用【解析】根据狭义相对性原的内容，在不同的惯性参考系中，一切物规律都是相同的．一定要注意它和伽利略相对性原的区别，即狭义相对性原中的“规律”是一切物规律，而经典相对性原中的“规律”只是指经典物的规律，范围要小许多．【答案】ABD2．关于狭义相对论的两个假设，下列说法正确的是( ) 【导号：23570154】A．在不同的惯性参考系中，一切物规律都是相同的B．在不同的惯性参考系中，力规律都一样，电磁规律不一样．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的D．真空中的光速在不同的惯性参考系中是有差别的E．物体的位移、速度以及电场强度等物量可能因所选择的参考系的不同而不同，但是它们所遵从的物规律却是同样的【解析】狭义相对论的两个假设分别是狭义相对性原和光速不变原，选项A、、E正确．【答案】AE3．根据经典力的相对性原，下列结论正确的是( ) 【导号：23570155】A．任何力规律在惯性系中都是相同的B．同一力规律在不同的惯性系中可能不同．在一个惯性参考系里不能用力实验判断该参考系是否在匀速运动D．在一个惯性参考系里可以用力实验判断该参考系是否在匀速运动E．如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，相对于一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系【解析】经典力的相对性原是力规律在任何惯性系中都是相同的，故A、、E正确，B、D错误．【答案】AE4．在地面附近有一高速飞过的火箭，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象，以下说法正确的是( )A．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了B．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了．火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变D．火箭上的人看到地面上的物体长度变小，时间进程变慢了E．火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均有变【解析】根据“尺缩效应”“动钟变慢”原，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了，A错误，B正确；根据相对性，火箭上的人看到地面上的物体长度变小，时间进程变慢了，D正确；火箭上的人与火箭之间无相对运动，故火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变，正确，E错误．【答案】BD5．A、B两架飞机沿地面上一足球场的长轴方向在其上空高速飞过，且v A＞v，对于在飞机上的人观察结果，下列说法正确的是( )BA．A飞机上的人观察到足球场的长度比B飞机上的人观察到的大B．A飞机上的人观察到足球场的长度比B飞机上的人观察到的小．两飞机上的人观察到足球场的长度相同D．两飞机上的人观察到足球场的宽度相同E．A飞机上的人观察B飞机的长度和时间进程均有微小变【解析】由＝错误!(其中0是相对足球场静止时的长度)，可以看出，速度越大，“动尺变短”的效应越明显，选项B正确；但是足球场的短轴与飞机速度方向垂直，所以两飞机上的人观察到足球场的宽度相同．因A、B两飞机有相对运动，所以E正确．【答案】BDE6．如图1512所示，强强乘坐速度为09c(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05c，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________．图1512【解析】由狭义相对论的基本假设：光速不变原，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．【答案】c7．人马星座α星是离太阳系最近的恒星，它距地球43×1016设有一宇宙飞船往返于地球和人马星座α星之间．若宇宙飞船的速度为0999c，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？【导号：23570156】【解析】以地球上的时钟计算Δ＝v＝2×43×10160999×3×108≈287×108≈9年；若以飞船上的时钟计算：因为Δ＝Δ′1－vc2，所以得Δ′＝Δ1－vc2＝287×108×1－09992≈128×107≈04年．【答案】9年04 年．8．有一太空船以08c的速度飞越“月球太空站”．一家在月球上量得运动中的太空船长度为200 ，此太空船最后在月球上登陆，此家再度测量静止的太空船的长度，他测量的结果如何？【解析】在月球上测得运动的飞船的长度为，静止飞船的长度为，依据狭义相对论的长度收缩效应关系式，有＝0 1－v c 2 所以0＝cc 2－v 2＝200c c 2－082c 2≈333 【答案】 333[能力提升]9．在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 ，若相对甲做匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 ，则乙相对于甲的运动速度是多少？ 【导号：23570157】【解析】 由题意可知，Δ ′＝4 ，Δ ＝5 ，由公式Δ ＝错误!得v ＝错误!c ＝错误!c【答案】 35c 10．如图1513所示，你站在水平木杆AB 的中央附近，并且看到木杆落在地面上时是两端同时着地的，所以，你认为这木杆是平着落到了地面上；若此时飞飞小姐正以接近光速的速度从你前面掠过，她看到B 端比A 端先落地，因而她认为木杆是向右倾斜着落地的．她的看法是________的．(填“正确”或“错误”)．图1513【解析】 当飞飞小姐掠过木杆时，在她看，木杆不仅在下落，而且还在朝她运动，正好像星体朝你的飞船运动一样．因此，在你看同时发生的两个事件，在飞飞小姐看首先在B 端发生．到底在A 和B 处的两个事件是同时发生，还是在B 处先发生？这一问题是没有意义的．因为运动是相对的，对运动的描述取决于选择的参考系．对于你说木杆是平着下落的，对飞飞小姐说木杆是向右斜着下落的，虽然难以置信，但你和她都是正确的．【答案】正确11．带正电的π介子是一种不稳定的粒子，当它静止时，平均寿命为25×10－8，然后就衰变为一个μ子和一个中微子．今有一束π介子，在实验室中测得它的速率为＝099c，并测出它从产生到衰变通过的平均距离为52 【导号：23570158】(1)问这些测量结果是否一致？(2)计算相对于π介子静止的参考系中π介子的平均寿命是多少？【解析】(1)根据时间间隔的相对性，当π介子以＝099c的速率相对实验室运动时，在实验室中测得的平均寿命应为Δ＝Δτ1－c2＝25×10－81－2≈18×10－7在实验室中测得π介子通过的平均距离约为d＝Δ＝099×30×108×18×10－7≈53 ，考虑到实验误差，这一计算结果与测量结果一致．(2)在相对π介子静止的参考系中观察，实验室的运动速率为＝099c，而在实验室中测得π介子通过的距离为＝52 ，则在相对π介子静止的参考系中测得实验室通过的距离为＝1－c2＝52×1－0992＝73 ．实验室通过所用的时间就是π介子从产生到衰变的时间，即π介子的平均寿命为Δ＝＝73099×30×108＝25×10－8【答案】(1)一致(2)25×10－812．宇宙射线中有一种叫做μ子的粒子，在与μ子相对静止的惯性参考系中观测到，它平均经过2×10－6(其固有寿命)就衰变为电子和中微子．但是，这种μ子在大气中运动的速度非常大，可以达到v＝2994×108/＝0998c请分析，μ子在大气中可以运动多远的距离？【解析】已知Δ′＝2×10－6，v＝2994×108/如果按照经典物看，μ子从产生到衰变的这段时间里平均走过的距离仅为′＝2994×108×2×10－6≈600 ．根据狭义相对论，在地面的实验室中观测μ子的“运动寿命”为Δ＝Δ′1－v2c 2＝2×10－61－2≈316×10－5．因而μ子在大气中运动的距离应为＝2994×108×316×10－5≈9 500 【答案】9 500。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章 相对论简介》《第一节 相对论的诞生》单元测试试卷4解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章 相对论简介》《第一节 相对论的诞生》单元测试试卷【4】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.如图是双缝干涉实验装置的示意图，S 为单缝，S 1、S 2为双缝，P 为光屏．用绿光从左边照射单缝S 时，可在光屏P 上观察到干涉条纹．下列说法正确的是A ．减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小B ．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大C ．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小D ．将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大 【答案】B 【解析】试题分析：根据公式可得减小双缝间的距离d ，干涉条纹间的距离增大，A 错误；增大双缝到屏的距离L ，干涉条纹间的距离增大，B 正确；将绿光换为红光，增大，故干涉条纹间的距离增大，C 错误；将绿光换为紫光，减小，故干涉条纹间的距离减小，D 错误 故选B考点：考查了双缝干涉 点评：关键是掌握公式，根据公式判断2.在y 轴上的A 、B 两点有两个频率和振动方向都相同的声源，它们激起的声波的波长为2m ，A 、B 两点的坐标分别为（0, +6）和（0,﹣1），如图所示，则在x 轴上（除无穷远）有几处声音特别强的点（ ）A．6处 B．4处C．5处 D．无数处【答案】B【解析】试题分析：在x轴上距离两点距离差的范围是，当距离差为波长整数倍的时候为振动加强点，因此距离差为2m、4m时为振动加强点，根据对称性可知负半轴上也有两个点为加强点，故选B考点：考查波的干涉点评：本题难度较小，取原点和无穷远处距离差的极值，可找到距离差的范围3.在太阳光的传播方向上前后放置两个垂直于传播方向的偏振片P和Q。
在Q的后边放上光屏，以下说法正确的是()A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱【答案】BD【解析】试题分析：太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q 绕轴匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮．A错误，B正确；同理C错误，D正确；故选BD考点：光的偏振．点评：题中另一侧能观察到光即可．同时自然光向各个方向发射，而偏振光则是向特定方向放射．4.如图所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0.4m/s。
2018-2019年高中物理人教版选修3-4《第十五章 相对论简介》《第三节 狭义相对论的其他结论》单元测试8解析
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十五章相对论简介》《第三节狭义相对论的其他结论》单元测试试卷【8】含答案考点及解析班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.下列关于简谐运动振幅、周期和频率的说法中正确的是()．A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处B．周期和频率的乘积不一定等于1C．振幅增加，周期必然增加，而频率减小D．做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关【答案】D【解析】振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，A错；周期和频率互为倒数，B错，简谐运动的物体的频率和周期由振动系统本身决定，C错误，D正确。
思路分析：准确把握描述简谐运动的参量的含义。
点评：振幅是标量，指离开平衡位置的最大距离，决定了振动系统的能量；周期和频率由振动系统本身决定，与振幅无关。
2.下列有关光现象的说法中正确的是 ()．A．无影灯是利用光的衍射原理B．刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象C．水的视深比实际深度浅是光的全反射现象D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度E．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大【答案】BDE【解析】无影灯是利用光的直线传播原理，选项A错误；刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象，选项B正确；水的视深比实际深度浅是光的折射现象，选项C错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度，选项D正确；光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，选项E正确．3.（9分）P、Q是一列沿x轴传播的简谐横波中的两质点，水平间距为x＝20cm，从某时刻开始计时，两质点的振动图象如图所示，则：（i）根据图象，请写出做简谐振动的质点Q的位移（y）与时间（t）的函数关系式；（ii）如果Q点比P点距离波源近，且P与Q之间水平距离大于1个波长，小于2个波长，求该简谐横波的传播速度v。
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高中物理学习材料
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物理人教3-4第十五章 相对论简介单元检测
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分)
1．下列服从经典力学规律的是( )
A．自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动
B．发射导弹、人造卫星、宇宙飞船
C．物体运动的速率接近于真空中的光速
D．能量的不连续现象
2．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
3．经典力学的局限性有( )
A．经典力学没有局限性
B．经典力学的应用受到物体运动速率的限制，当物体运动的速度接近于真空中的光速
时，经典力学就不适用了
C．经典力学不适用于微观领域中物质结构和能量不连续的现象
D．经典力学的时间和空间分离的观点不对
4．下列说法正确的是( )
A．在经典力学中，物体的质量是不随物体运动状态而改变的
B．以牛顿运动定律为基础的经典力学理论具有局限性，它只适用于低速运动，不适用
于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界
C．相对论的出现否定了经典力学理论
D．伽利略的“自然数学化”的方法和牛顿的“归纳—演绎法”是经典力学方法的典型
5．如果宇航员驾驶一艘飞船以接近于光速的速度朝一星体飞行，你是否可以根据下述
变化发觉自己是在运动( )
A．你的质量在减少
B．你的心脏跳动在慢下来
C．你永远不能由自身的变化知道你是否在运动
D．你在变大
6．一艘大船在平静的大洋中匀速行驶，一个人在其密闭的船舱内向各个不同的方向做
立定跳远实验，并想由此来判断船航行的方向，假设他每次做的功相同，下列说法正确的是
( )
A．如果向东跳得最远，则船向东行驶
B．如果向东跳得最近，则船向东行驶
C．他向各个方向跳的最大距离相同，但不能由此判断船行方向
D．他向各个方向跳的最大距离不同，但不能由此判断船行方向
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7．已知电子的静止能量为0.511 MeV，若电子的动能为0.25 MeV，则它所增加的质量
Δm与静止质量m
0
的比值近似为( )
A．0.1
B．0.2
C．0.5
D．0.9
8．下列哪些不是“相对论”的内容( )
A．狭义相对性原理
B．“尺缩效应”
C．时钟变慢
D．质量不变是物体的固有属性，与运动状态无关
9．下列说法中正确的是( )
A．由于太阳引力场的影响，我们有可能看到太阳后面的恒星
B．强引力作用可使光谱线向红端偏移
C．引力场越强的位置，时间进程越慢
D．由于物质的存在，实际的空间是弯曲的
10．如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者A观察到钟的面积为S，
另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′。则S和S′的大
小关系是( )
A．S＞S′ B．S＝S′
C．S＜S′ D．无法判断
二、非选择题(共4小题，每题15分，共60分)
11．设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.60c的速率向东飞行，5.0 s后该飞船将
与一颗以0.80c的速率向西飞行的彗星相碰撞。试问：
(1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动？
(2)从飞船中的时钟来看，还有多少时间允许它离开航线，以避免与彗星碰撞？
12．静止长度为2 m的物体，以0.8c的速度沿长度方向相对某观察者匀速运动时，此
观察者测量该物体的长度为多少？若该物体静止时的质量为m0，那么此时它的质量为多
少？
13．如图所示，A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在以速
度vB和vC朝同一方向飞行的两枚火箭上，且vB＜vC。地面上的观察者认为哪个时钟走得最
慢？哪个时钟走得最快？
14．沿铁道排列的两电杆正中央安装一闪光装置，光信号到达其中一电杆称为事件1，
到达另一电杆称为事件2。从地面上的观察者和运动车厢中的观察者看来，两事件是否都是
同时事件？
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参考答案
1. 答案：AB 点拨：经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，所以A、B正确，C
错误；能量的不连续现象涉及量子论，不适合用经典力学来解释，所以选项D错误。
2. 答案：A 点拨：牛顿发现了万有引力定律，法拉第发现了电磁感应规律，光电效
应证实了光的粒子性，相对论的创立表明经典力学有一定的适用范围。
3. 答案：BCD 点拨：经典力学仅适用于宏观、低速的物体，当物体运动的速度接近
于真空中的光速时，经典力学就不适用了，B对；经典力学无法解释微观领域中物质结构和
能量不连续的现象，C对；同样D也对。
4. 答案：ABD 点拨：在经典力学中物体的质量是恒定不变的，A对；经典力学有严
格使用范围，即宏观、低速的物体，B对；相对论是对经典力学的发展，它并没有否认经典
力学理论，C错；同样D也是正确的。
5. 答案：C 点拨：宇航员以飞船为惯性系，其相对于惯性系的速度始终为零，因此
他不可能发现自身的变化，所以选项A、B、D错误，选项C正确。
6. 答案：C 点拨：在一个惯性参考系内进行的任何力学实验都不能判断这个惯性系
是否对于另一个惯性系做匀速直线运动，匀速行驶的大船是一惯性系，故由此可判断C对。
7. 答案：C 点拨：由题意E＝m0c2，即：m0c2＝0.511×106×1.6×10－19 J，ΔE＝Δmc2，
即：Δmc2＝0.25×106×1.6×10－19 J，可得00.250.511mm≈0.5。故只有C项正确。
8. 答案：D 点拨：“质量不变因为它是物体的固有属性，与运动状态无关”是经典
力学的内容。
9. 答案：ABCD 点拨：由广义相对论我们知道：物质的引力使光线弯曲，因此选项
A、D是正确的，在引力场中时间进程变慢，而且引力越强，时间进程越慢，因此我们能观
察到引力红移现象，所以B、C正确。
10. 答案：A 点拨：观察者B以0.8倍光速平行于y轴正方向运动，根据尺子运动会
缩短，观察到钟的面积为S′＜S，选项A正确。
11. 答案：(1)0.946c (2)4.0 s
点拨：(1)这是一个相对论速度变换问题，取地球为S系，飞船为S′系，向东为x轴正
向，则S′系相对S系的速度v＝0.60c，彗星相对S系的速度ux＝－0.80c，由速度变换公
式可得所求结果。结果ux′＝21xxuvvuc＝－0.946c。
即彗星以0.946c的速率向飞船靠近。
(2)由时间间隔的相对性有Δt＝21()tvc＝5.0 s，解得Δt′＝4.0 s。
12. 答案：1.2 m 053m 点拨：由长度的相对性公式l＝201vlc
得观察者测量的长度为l＝0.6l0＝1.2 m
由相对论质量公式m＝021mvc
得物体运动时的质量为m＝053m。
13. 答案：火箭C上的时钟走得最慢，地面上的钟走得最快。
点拨：如题图所示，地面上的观察者认为C钟走得最慢，因为它相对于观察者的速度
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最大。根据公式Δt＝21()vc可知，相对于观察者的速度v越大，其上的时间进程越慢。
地面上的钟v＝0，它所记录的两事件的时间间隔最大，即地面上的钟走得最快。
14. 答案：地面观察者看来，事件1、2同时发生，从车厢中观察者看来，事件2和事
件1不是同时事件。
点拨：从地面上的观察者看来，光源在两根电杆的正中央，光信号向两电杆传播的速度
相同，因此，光信号同时到达两电杆。
从运动车厢中的观察者看来，如图所示情况，运动车厢是个惯性系，地面和电杆都在向
左运动，光信号向左右两侧传播速度相同(光速不变原理)，在光信号向两侧传播的过程中，
地面及两个电杆都向左运动了一段距离，所以光信号先到达电杆2，后到达
电杆1。