1、 第十三章 第3讲 (时间：60分钟满分：100分) 一、选择题(每小题5分，共30分)1类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是()A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波解析D波长、波速和频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，故A选项正确；干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有
2、，故B项正确；机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质，而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故C项正确；机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的， D项错误故应选D项2下列各组电磁波，按波长由长到短的正确排列是()A射线、红外线、紫外线、可见光B红外线、可见光、紫外线、射线C可见光、红外线、紫外线、射线D紫外线、可见光、红外线、射线解析B在电磁波谱中，电磁波的波长从长到短的排列顺序依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线，由此可判定B正确3LC振荡电路中某时
3、刻的磁场方向如图所示下列说法错误的是 ()A若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B若电容器正在放电，则电容器上极板带负电C若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大D若电容器正在放电，则电感电动势正在阻碍电流增大解析C振荡电流在电路图中沿顺时针方向，磁场减弱为充电过程，即上极板带正电，故A对若此时上极板带正电，仍为充电，电流在减小，C错若电容器正在放电，则电容器下极板带正电，电流在增大，自感电动势阻碍电流增大，B、D对故错误的是C.42011年9月29日，“天宫一号”目标飞行器于酒泉卫星发射中心成功发射，并在11月3日凌晨顺利实现与“神舟八号”飞船的对接任务舱外的航天员与舱内的航天员近在咫尺，
4、但要进行对话，一般需要利用()A紫外线 B无线电波C射线 DX射线解析B根据电磁波谱理论可知，无线电波的波长最大，最容易发生衍射，因此，其信号更容易在对话中被捕捉，从而有利于保证通话的质量5下列关于紫外线的几种说法中，正确的是()A紫外线是一种紫色的可见光B紫外线的频率比红外线的频率低C紫外线可使钞票上的荧光物质发光D利用紫外线可以进行电视机等电器的遥控解析C由电磁波谱可知紫外线是频率大于紫光的不可见光，波长小，不易发生衍射，因此A、B、D错，但有荧光效应，故C对6如图所示，按照狭义相对论的观点，火箭B是“追赶”光的，火箭A是“迎着”光飞行的若火箭相对地面的速度大小都为v，则两火箭上的观察者测
5、出的光速分别为()Acv，cv Bc，cCcv，cv D无法确定解析B光在真空中的传播速度不变，恒为c，这是狭义相对论的基本原理之一二、非选择题(共70分)7(8分)静止长度是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，此观察者测量该物体的长度为_m.解析设l02 m，则ll02 m1.2 m.【答案】1.28(10分)某收音机接收电磁波的波长范围在577 m到182 m之间，该收音机LC回路的可变电容器的动片全部旋出时，回路总电容为39 pF.求：该收音机接收到的电磁波的频率范围解析根据cf，f1 Hz5.20105 Hz.f2 Hz1.65106 Hz.所以，频率范围为5
6、.201051.65106 Hz.【答案】5.201051.65106 Hz9(10分)如图所示，长为L的车厢正以速度v匀速向右运动，车厢底面光滑现有两只完全相同的小球，从车厢中点以相同的速率v0分别向前、向后匀速运动(相对于车厢)，问：(1)在车厢内的观察者看来，小球是否同时到达车的前后壁？(2)在地上的观察者看来，小球是否同时到达车的前后壁？解析在车上的观察者看来，两小球到达车的前后壁时间均为t，即两小球同时到达车的前后壁；在地上的观察者看来，在小球运动的过程中，车也要向前行驶因此，小球A向后的位移小，运动的时间短，即两小球并非同时到达车的前后壁【答案】见解析10(12分)某雷达工作时，发
7、射电磁波的波长20 cm，每秒脉冲数n5 000，每个脉冲持续时间t0.02 s，问电磁波的振荡频率为多少？最大侦察距离是多少？解析电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c，由波速、波长和频率三者间的关系可求得频率根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一个发射波发出前到达雷达接收器可见，雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播距离的一半由cf，可得电磁波的振荡频率f Hz1.5109 Hz.电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离xctc(t)3108(0.02106)m6104 m.所以雷达的最大侦察距离x
8、3104 m30 km.【答案】1.5109 Hz30 km11(15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，如图所示该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为400 MHz的微波，已知无线电波在空气中的传播速度都为3108 m/s，求：(1)该中波和微波的波长各是多少；(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)若两种波的接收效果不同，请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？解析(1)由知，中波波长1750 m，微波波长20.75 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
9、波长长，衍射现象更明显【答案】见解析12(15分)在LC振荡电路中，线圈的自感系数L2.5 mH，电容C4 F.(1)该回路的周期多大？(2)设t0时，电容器上电压最大，在t9.0103 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？解析(1)T223.14 s6.28104 s.(2)因为t9.0103 s相当于14.33个周期，故0.33T，所以当t9.0103 s时，LC回路中的电磁振荡正处在第二个的变化过程中t0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：第一个内，电容器放电，电流由零增至最大；第二个内，电容器被反向充电，电流由最大减小到零显然，在t9.0103 s时，即在第二个内，线圈中的电流在减小，电容器正处在反向充电过程中【答案】(1)6.28104 s(2)减小充电