2020高考物理月刊專版 專題11 光學(xué)綜合 專家預(yù)測(cè)5

2020高考物理月刊專版 1．如圖13－3－1所示，強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追 趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c.強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯 答案：D 2．下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是 (　　) A．電磁波必須依賴介質(zhì)傳播 B．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象 C．電磁波不會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象 D．電磁波無(wú)法攜帶信息傳播 解析：電磁波可以在真空中傳播，具有波所有的特性，能發(fā)生干涉、衍射、偏振等 現(xiàn)象，并且它可以傳遞信息，可知只有B正確． 答案：B 3．類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)歸類和比較，有助于掌握新知識(shí)， 提高學(xué)習(xí)效率．在類比過(guò)程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處．某同學(xué)對(duì) 機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是 (　　) A．機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿足的關(guān)系，對(duì)電磁波也適用 B．機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 C．機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播 D．機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波 解析：電磁波是電磁場(chǎng)傳播形成的．在傳播過(guò)程中電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向和磁場(chǎng) 的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向都與波的傳播方向垂直；場(chǎng)強(qiáng)E的方向可以理解為波的“振 動(dòng)”方向，所以電磁波應(yīng)為橫波．故選D. 答案：D 4．電磁波的頻率范圍很廣，不同頻率的電磁波具有不同的特性，請(qǐng)從電磁波譜中任選 兩種，分別寫出它們的名稱和一種用途． (1)名稱________，用途___________________________________________________． (2)名稱________，用途___________________________________________________． 解析：如無(wú)線電波可用于通信，紅外線可用于紅外遙感，可見(jiàn)光可用于照明用等． 答案：見(jiàn)解析 5．設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍．則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量 等于其靜止質(zhì)量的________倍，粒子運(yùn)動(dòng)速度是光速的________倍． 6．雷達(dá)是利用無(wú)線電波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備，目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波的頻率 多在200 MHz至1000 MHz的范圍內(nèi)． (1)下列關(guān)于雷達(dá)的說(shuō)法中正確的是 (　　) A．真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長(zhǎng)范圍在0.3 m至1.5 m之間 B．電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的 C．測(cè)出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離 D．波長(zhǎng)越短的電磁波，反射性能越強(qiáng) (2)設(shè)雷 達(dá)向遠(yuǎn)處發(fā)射無(wú)線電波．每次發(fā)射的時(shí)間是1 μs，兩次發(fā)射 的時(shí)間間隔為100 μs.顯示器上呈現(xiàn)出的尖形波如圖13－3－ 2所示，已知圖中ab＝bc，則障礙物與雷達(dá)之間的距離是多 大？ 解析：(1)根據(jù)λ＝c/f，在200 MHz至1000 MHz的頻率范圍 內(nèi)電磁波的波長(zhǎng)范圍在 0.3 m至1.5 m之間，故A正確．根 據(jù)電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤．雷達(dá)是利 用電磁波的反射原理，C正確．電磁波波長(zhǎng)越短，越不易發(fā)生衍射，反射性能越好， D正確． (2)由ab等于bc可知，電磁波從發(fā)射到返回所用時(shí)間為50 μs.設(shè)雷達(dá)與障礙物之間的距離為x，電磁波往返的時(shí)間為t＝50 μs 由2x＝ct得 x＝ct/2＝3.0×108×50×10－6× m＝7.5×103 m. 答案：(1)ACD　(2)7.5×103 m 7．一電子(m0＝9.1×10－31 kg)以0.99c的速率運(yùn)動(dòng)．問(wèn)： (1)電子的總能量是多大？ (2)電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論的動(dòng)能之比是多大？ 解析：(1)電子的總能量為： E＝mc2＝·c2 ＝×(3×108)2 J≈5.8×10－13 J. (2)電子的經(jīng)典力學(xué)動(dòng)能為 Ek＝m0v2＝m0(0.99c)2 相對(duì)論的動(dòng)能為 Ek′＝E－E0＝mc2－m0c2 ＝＝≈0.08. 答案：(1)5.8×10－13 J　(2)0.08 8．太陽(yáng)在不斷地向外輻射能量，因而其質(zhì)量也在不斷地減少．若太陽(yáng)每秒鐘輻射的總 能量為4×1026 J，試計(jì)算太陽(yáng)在1 s內(nèi)失去的質(zhì)量，估算5000年內(nèi)其質(zhì)量總共減小 了多少，并與太陽(yáng)的總質(zhì)量2×1027 t比較之． ＝3.504×10－10，比值很微?。? 答案：×1010 kg　7.008×1020 kg　比太陽(yáng)的總質(zhì)量小得多 9．如圖13－3－3所示，考慮幾個(gè)問(wèn)題： (1)若參考系O′相對(duì)于參考系O靜止，人看到的光速應(yīng)是多少？ (2)若參考系O′相對(duì)于參考系O以速度v向右運(yùn)動(dòng)，人看到的光速應(yīng)是多少？ (3)若參考系O相對(duì)于參考系O′以速度v向左運(yùn)動(dòng)，人看到的光速又是多少？