1、阶段质量评估(四)电磁波相对论简介(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(每小题3分，共21分)1.如图所示，在一个高速转动的巨大转盘上，放着A、B、C三个时钟，下列说法正确的是()AA时钟走时最慢，B时钟走时最快BA时钟走时最慢，C时钟走时最快CC时钟走时最慢，A时钟走时最快DB时钟走时最慢，A时钟走时最快答案：C2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m与静止质量m0的比值近似为()A0.1B0.2C0.5D0.9解析：设电子运动时的速度为v由题意知E0m0c20.511 MeV电子运动时的能量EE0Ek0.761 MeV又因为Em
2、c2m将式代入式得E由式可知所以0.5故选项C正确答案：C3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解析：答案：B4(2016天津卷)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑米波雷达发射无线电波的波长在110 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是()A米波的频率比厘米波频率高B和机械波一样须靠介质传播C同光波一样会发生反射现象D不可能产生干涉和洐射现象解析：从名称上可判断，米波的波长大于厘米波的波长，由波长与频率、波速关系式c/f可知，米波的频率小于厘米波的频
3、率，选项A错误无线电波是电磁波，可以在真空中传播，选项B错误无线电波同光波一样会发生反射现象，可以产生干涉和洐射现象，选项C正确，D错误答案：C5如图所示，强强乘坐速度为0.9c(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0.5c，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()A0.4cB0.5cC0.9cD1.0c解析：由光速不变原理知光速与参考系无关，选项D正确答案：D6惯性系S中有一边长为l的正方形如图A所示，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是()解析：由ll0得，正方形沿x方向的长度变短，而沿y轴方向尺寸不受影响，所以选项C
4、正确答案：C7.如图所示，it图象表示LC振荡电路的电流随时间变化的图象，在t0时刻，回路中电容器的M板带正电在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间是图象中()AOa段Bab段Cbc段Dcd段解析：由图象知t0时，电容器开始放电，又M极板带正电，结合it图象可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内，电流为负，且正在减小，符合条件的只有图象中的cd段，故选项D正确答案：D二、多项选择题(每小题6分，共18分)8下列说法正确的是()A在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象B拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度C在受迫振动中驱动力的频率
5、总是等于物体的固有频率D可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率解析：拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的影响，故选项B错误；在受迫振动中物体振动的频率总等于驱动力的频率，故选项C错误答案：AD9下列关于红外线说法正确的是()A红外烤箱中的红光就是红外线B红外线比可见光更容易发生衍射C高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线D红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振解析：红外线是看不见的，红外线比可见光的波长长，更容易发生衍射；一切物体，包括高温物体和低温物体都在辐射红外线，只是物体温度越高，它辐射的红外线越强；红外线的频率比可见光更接近固体物质分
6、子的频率，也就更容易使分子发生共振，因而红外线热作用显著答案：BD10要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应采取的措施是()A增大电容器极板间距B使振荡电容器的正对面积足够大C尽可能使电场和磁场分布开D增加回路中的电容和电感解析：根据f可知，当极板间距增大时，C变小，f增大，选项A正确；电场和磁场尽可能分布在较大空间，才能更多地辐射能量，从而提高辐射电磁波的本领，选项C正确答案：AC三、填空题(每小题8分，共16分)11设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍则粒子运动时的质量等于其静止质量的_倍，粒子运动速度是光速的_倍解析：宇宙射线粒子静止时的能量为E0m0c2，运动时的能量为Emc2，所以
7、k，即mkm0；而相对论中的质量m，故.答案：k12在LC振荡电路中，已知电容器的电容为C，振荡电流iImsin t，则此电路中线圈的自感系数为_若该电路发射的电磁波在某种介质中的波长为，则电磁波在这种介质中的传播速度为_解析：由振荡电流的表达式可知该电流的周期T，而LC回路的周期T2，联立上式解得自感系数L.由波速公式得电磁波在这种介质中的传播速度为v.答案：四、计算题(本题共4小题，共45分)13(10分)在某LC振荡回路中，电流随时间变化的规律为i0.28sin l 000t A，若该电路中线圈的自感系数为L50 mH，则其电容器的电容为多少？振荡电流的有效值为多大？解析：根据电流的表达
8、式可知，振荡电流的频率为f Hz Hz.又因为f 所以C F20 F振荡电流的有效值I有效 A0.2 A答案：20 F0.2 A14(12分)如图所示，线圈L的自感系数为25 mH，电阻为零，电容器C的电容为40 F，灯泡D的规格是“4 V2 W”开关S闭合后，灯泡正常发光，S断开后，LC中产生振荡电流若从S断开开始计时，求：(1)当t103 s时，电容器的右极板带何种电荷？(2)当t103s时，LC回路中的电流解析：由T2，知T2 s2103 s.(1)t103 sT，断开开关S时，电流最大，经，电流最小，电容器两极板间电压最大在此过程中对电容器充电，右极板带正电(2)t103s，此时电流亦
9、为最大，与没有断开开关时的电流大小相等，则I0.5 A答案：(1)正电荷(2)0.5 A15(12分)地球上一观察者，看见一飞船A以速度2.5108 m/s从他身边飞过，另一飞船B以速度2.0108 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的相对速度解析：(1)A上的乘客看到地球以2.5108 m/s向后运动，B在地球上看到A以2.0108 m/s向前运动，则A上的乘客看B的速度为u108 m/s1.125108 m/s.(2)B看A则相反为1.125108 m/s.答案：(1)1.125108 m/s(2)1.125108 m/s16(11分)一电子(m09.11031kg)以0.99c的速率运动问：(1)电子的总能量是多大？(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大？解析：(1)由m、Emc2得E5.81013 J.(2)电子的经典力学动能Ekm(0.99c)2相对论中电子的动能Ek(mm0)c2则两者的比值0.08.答案：(1)5.81013 J(2)0.08
