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(3)该同学的分析不正确. 专题14 电磁场与电磁波 相对论简介
要找两列波的波谷与波谷重合处,必须从波峰重
合处出发,找到这两列波半波长的奇数倍恰好相等的 十年高考母题原型训练
位置.设距离x=2.5m为L 处两列波的波谷与波谷
组
λa λ
A
b
相遇,并设L=(2m-1) , (2 L= 2n-1
) ,式中
2 m
、
n 均为正整数,只要找到相应的m、n 即可. 题源1 电磁场与电磁波
, , 2m-1 1.B 【解析】 电磁波的传播不需要介质,将λ 项a=2.5mλb=4.0m代入并整理 得 A2n-1 错误.衍射、偏振是波特有的现象,B项正确,C项错
λa 4.0 8= = = . 误.电磁波可以传递信息,D项错误.λb 2.5 5
2.D 【解析】 由图可知,水对红外辐射吸收率
由于上式中m、n 在整数范围内无解,所以不存
最低的波长范围是8~13μm;二氧化碳对红外辐射
在波谷与波谷重合处.
吸收率最低的波长范围是5~13μm.综上可知,选D
18.【解析】 (1)设简谐横波波长为λ,频率为
正确.
, , vν 波速为v 则λ=ν ① 3.ACD 【解析】 由电磁波谱的划分可知,选
代入已知数据得λ=1m ② 项A是正确的;微波可以在真空中传播,故选项B错
(2)以O 为 坐 标 原 点,设 P 为OA 间 的 任 意 一 误;黑体向外辐射的就是电磁波,故选项C正确;由物
, x, P Δl ,点 其坐标为 则两波源到 点的波程差 为Δl 理学常识可知 选项D正确.
=x-( 【 】2-x),0≤x≤2 ③ 4.B 解析 机械波有横波和纵波,A错误.
x、Δl m . 电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量
,
其中 以 为单位 B
正确.机械波不能在真空中传播,C错误.机械波和电合振动振幅最小的点的位置满足
磁波在不同介质中波速不同,D错误.
Δl= ( 1k+2 )λ,k 为整数 ④ 【 】 c5.ACD 解析 据λ= ,电磁波频率在200
联立③④式, x ν得 =0.25m,0.75m,1.25m,1.75m
MHz至1000MHz的范围内,测电磁波的波长范围⑤
在
【 】 () 0.3m
至1.5m之间,故 A正确.雷达是利用电磁
19. 解析 1 由图甲得简谐横波的波长λ=
波的反射原理,电磁波的产生是依据麦克斯韦的电磁
100cm,由图乙得简谐横波中质点的振动周期T=2s,
理论,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,故
所以波中P 点从t=20s=10T 时起的振动规律和从
C、D正确.
t=0时起的振动规律相同,又因t=20s时P 点正在
, , 6.D
【解析】 均匀变化的电场产生稳定的磁
平衡位置 振动方向沿y 轴正方向 故波的传播方向
场,而非均匀变化的电场产生变化的磁场,本题电场
沿x 轴负方向,介质中P、Q 两点相比较,Q 点首先
的变化有以上两种可能,故D正确.
发生振动.
7.A 【解析】 声波属于机械波,其传播速度小
(2)
λ
因为简谐横波的传播速度v=T =50cm
/s 于电磁波的传播速度,A对;鼓膜的振动是空气的振
所以该波在P、Q 两点间的传播时间 动带动的,人耳听不到电磁波,B错;并不是所有电磁
s 650-100 波都能被人看见,除了可见光,也并不是所有声波都
t=v = 50 s=11s 能 被 人 听 见,因 为 人 耳 对 声 波 听 觉 的 频 率 范 围 是
当波传播到P 点时,质点 M 刚好已经振动了一 20~20000Hz,C错;二胡和电子琴发生出的都是声
个周期,所以质点 M 通过的路程为4A=0.8cm. 波,D错,故选A.
·107·
8.A 【解析】 如果电场(或磁场)是均匀变化 以传播,A错误;电磁波在真空中传播时,它的电场强
的,产生的磁场(或电场)是恒定的,不能产生新的电 度和磁感应强度方向互相垂直,B错误;当太阳光通
场(磁场),因而不能产生电磁波,A正确,C错误;电 过空气时,太阳光中波长较长的红光、橙光、黄光都能
磁波的传播速度跟介质有关,频率由波源决定,同一 穿透大气层,直接射到地面,而波长较短的蓝、紫等色
频率的电磁波在不同介质里波长不等,由v=λf 知 光,很容易被悬浮在空气中的微粒阻挡,从而使光线
不同介质中波的传播速度不同,B错误;波发生衍射 散射向四方,使天空呈现出蓝色,D错误.
现象时,不再沿直线传播,波发生明显衍射现象的条 1
4.C 【解析】 由ν= ,c光=λν得λ=
件是:障碍物或孔的尺寸大小跟光的波长差不多或比 2π LC
波长还要小,D错误. , 16072πc光× LC 解得当C'=270pF时,ν'= 3 kHz
,
题源2 相对论简介 λ'=560m.
1.A 【解析】 牛顿发现了万有引力定律,法拉 5.BCD 【解 析】 LC 振 荡 电 路 周 期 T =
第发现了电磁感应定律,光电效应证实了光的粒子 12π LC,电容器电压最大时,开始放电,经2π LC
性,相对论的创立表明经典力学有一定的适用范围.
时间,放电结束,此时电容器电荷量为零,电路中电流
2.D 【解析】 根据爱因斯坦狭义相对论光速
最大,磁场最强,磁场能最大,因为Q=C·U,所以电
不变原理可知.
Q
3.A 【解析】 本题考查物理学史.意在考查考 容器 所 放 电 荷 量 Q=CUm,由 I= ,所 以t I=
生是否了解物理发展史以及物理学家探索物理规律
CUm 2Um C
的基本思路.本题不是简单的判断哪句说法正确,而 得1 I= π L .
π LC
是判断“基本假设”说法是否正确,选项A正确. 2
6.BD 【解析】 根据麦克斯韦电磁场理论可
B组 知,均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场,故
选项A是错误的.因电磁波中每一处的电场强度和磁
题源1 电磁场与电磁波
感应强度总是互相垂直的,且与波的传播方向垂直,
1.C 【解析】 微波是无线电波,也是电磁波, 所以电磁波是横波,故选项B是正确的.电磁波可以
它是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的,故B 在真空中传播,故选项C是错误的.只要空间中某个
错;电磁波本身是一种电磁场,是一种物质,它的传播 区域有振荡的电场或磁场,就在周期性变化的电场周
不需要介质,可以在真空中传播,故 A错;家用电器 围产生同周期变化的磁场,周期性变经的磁场周围
配套的遥控器发出红外线脉冲信号,受控机器就会按 产生同周期变化的电场,这样由近及远传播,形成了
其指令改变工作状态,电视机的遥控器是利用发出红 电磁波,故选项D是正确的.
外线脉冲信号来改变电视频道的,故D错.答案选C.本 7.C 【解析】 电视信号由于人走过发生变化
题考查电磁波的有关知识,本题目为较容易的题目. 是由于人对信号的干扰,A错;电灯变暗是由于电压
2.B 【解析】 根据电磁波的传播特点,电磁波 在输电线上损失过多,B错;日光灯在工作时,其整流
是波,它具有波的所有特性.即能产生干涉和衍射;频 器会发出微 弱 的 电 磁 波 还 会 干 扰 半 导 体 收 音 机,C
率与介质无关;传播的是一种能量;它与机械波不同, 对;手机或小灵通通话效果不好是由于信号的原因,
它的传播不需要介质.所以答案应该选择B.考查电磁 D错,故选C.
波的传播特点和规律.
3.C 【解析】
题源 相对论简介
考查电磁波以及光的传播相关 2
知识.电磁场是一种特殊的物质,在真空、介质中都可 1.A 【解析】 由相对论的基本原理可知,选项
·108·
A正确. 两个质子动能的总和为2Ek=2.58mc20 .
2.CD 【解析】 公式中的m0 是物体的静止质 9.【解析】 (1)这是一个相对论速度变换问题.
量;在v 远小于光速时,经典力学依然成立,故选项 取地球为S 系,飞船为S'系,向东为x 轴正向.则S'
A、B错而C、D对. 系相对S 系的速度v=0.60c,彗星相对S 系的速度
3.C 【解析】 由爱因斯坦狭义相对论可知,① ux=-0.80c.由速度变换可得所求结果,所以u'x=
②③说法均对,故选C. ux-v=-0.946c,即彗星以0.946c 的速率向飞船
4.B 【解析】 在相对论中普遍存在一种误解, vux1- 2
即认为运动物体的质量总是随着速度增加而增大;当 c
靠近
速度接近光速时,质量要趋于无穷大.正确的说法是: .
物体质量增大只是发生在给它不断输入能量的时候, (2)
Δt'
可 以 根 据 时 间 延 缓 效 应 Δt= =
v2
而不一定是增加速度的时候.对有轨电车,能量通过 1-c2
导线,从发电厂源源不断地输入;而摩托车的能源却
5.0s,解得Δt'=4.0s,即 从 飞 船 上 的 钟 来 看,尚 有
是它自己带的.能源不断从外界输入有轨电车,但没 4.0s时间允许它离开原来的航线.
有能量从外界输给摩托车.能量对应于质量,所以有
轨电车的质量将随速度增加而增大,而摩托车的质量 专题15 光 学
不会随速度增加而增大.
十年高考母题原型训练
5.AC 【解析】 当飞飞同学掠过木杆时,在她
看来,木杆不仅在下落,而且还在朝她运动,正好像星 A组
体朝你的飞船运动一样.因此,在你看来,同时发生的
两件事,在飞飞同学看来,首先在B 端发生. 题源1 光的折射和全反射
6.C 【解析】 由空间距离的相对性关系l'=
1.ACD 【解析】 b 能 发 生 全 反 射,a 不 能,b
2
l 1- (v ) ,其中l'=3光年,l=5光年,代入上式 紫、a 红,B错;紫光折射率大.c
2.A 【解析】 光疏介质到光密介质必折射,光
可得v=0.8c.
密介质到光疏介质有可能全反射,且光疏介质内光线
7. = > 【解析】 本题考查相对论的基本知
与法线夹角较大,A正确.
识.因飞船速度方向水平,在竖直方向无相对论效应,
3.B 【解析】 由图示可知,玻璃对a 光的折射
所以此时乙观察到甲的身高L=L0,甲看自己挥手,
率大于对b光的折射率,折射率越大,光的频率越大,
是以自己为参考系,是不动的,乙看甲挥手,甲在做相
波长越短,光子能量越大,选择B.
对运动,所以t1 大于t0.
4.D 【解析】 在OP 边入射角为C=90°-θ,
8.【解析】 每个质子以0.9c的速度运动质量为
由临界 角sinC=1/n,θ 越 小 越 容 易 发 生 全 反 射,D
m0 mm 0p= 2= ,v 正确2 .1- ( ) 1-(0.9)c 5.B 【解析】 根据题目所给负折射率的意义,
由质能方程得质子运动的能量为 两个角应该在法线的一侧,折射率等于-1,说明两个
m0c2 角相等,B正确,E ACD
错误.
= ≈2.29m 20c ,
1-(0.9)2
【 】 sinθ6.B 解析 1根据 =n 得,光线射进玻璃
质子的静能为E0=m0c2, sinθ2
质子的动能为Ek=E-E0=2.29m0c2-m0c2 柱的折射角θ2=30°,设经过上表面OA 折射后,射到
=1.29mc2, C 点的光线在弧A︵0 B上恰好发生全反射,则EC 为能
·109·专题14 电磁场与电磁波 相对论简介
考纲·题型解读
1.主要以填空题或选择题的形式考查麦克斯韦的电磁场理论、电磁场和电磁波的概念、无线电波的发射与接收以及电磁波
谱等,注意将该考点知识与生活、科技中的一些实例结合.
2.相对论的有关知识在中学阶段很难获得较深刻的理解,高考对本章的考查难度不会太大,复习时,知道两个基本假设、质
速关系、质能关系就行,把握好度,不要拓展太多.
题源1 电磁场与电磁波 ④静电场的“源”起于“电荷”,而感应电场的“源”起于
变化的磁场.
解题模型1.1 (5)电磁波与机械波的比较
: , ,
1.电磁场与电磁波 机械波 机械波属力学现象 它传播时需要介质 在介
(1) 质中的传播速度由介质决定
,与机械波的频率无关 机械波
麦克 斯 韦 系 统 总 结 了 前 人 对 电 磁 规 律 的 研 究 成 .
, 不能在真空中传播,机械波在传播过程中,质点的位移随果 建立了电磁场理论,并预言了电磁波的存在.
(2) 时间和空间周期性变化对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解 .
①恒定的磁场(电场) ( ) 电磁波
:
. 电磁波属电磁现象
,电磁波是横波,电磁波中
不能产生电场 磁场
② ( ) 的电场分量跟磁场分量相互垂直
,与传播方向垂直
周期性变化的电场 磁场 产生同频率的周期性变 .
( ), 电磁波以一定的速度在空间传播,在传播过程中满足化的磁场 电场 才能形成电磁波.
·
③变化的磁场能够在周围空间产生电场,这种电场与 v=λ f.
, , 电磁波可以在真空中传播,即电磁波的传播不需要介电荷激发的静电场不同 它的电场线是闭合的 它的存在
与空间有无导体或者有无闭合电路无关. 质.电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速
8
(3) , /对电磁波的理解 度 即c=3×10 ms.
① ,电磁波的传播不需要介质,可在真空中传播,在真 不同频率的电磁波在真空中的传播速度相同 但不同
空中,不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速). 频率的电磁波在同一种介质中的传播速度不同.
②不同频率的电磁波,在同一介质中传播,其速度是 电磁波传播的过程也就是电磁能量传播的过程.
、 、 、
不同的,频率越高,波速越小. 电磁波同机械波一样也具有干涉 衍射 反射 折射等
③v=λf,f 是电磁波的频率,即为发射电磁波的LC
性质.
1 电磁波可以脱离“波源”而独立存在.
振荡电路的频率f= ,改变L 或C 即可改变f,从
2π LC 电磁波是一种特殊的物质.
而改变电磁波的波长λ. 2.电磁波的应用
(4) () :感应电场与静电场的区别 1 电视的基本原理 电视系统主要由摄像机和接收
, , ,
变化的磁场产生的电场,称为感应电场,也叫涡旋场, 机组成 把图象各个部位分成一系列小点 称为像素 每幅
跟前面学过 的 静 电 场 一 样,处 于 电 场 中 的 电 荷 受 力 的 作 图至少要有几十万像素.摄像机将画面上各个部分的光点,
用,且F= E. 根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电流,q
但它们也有显著的区别,最明显的莫过于以下几点: 随电磁波发射出去.
①静电场的电场线是非闭合曲线,而感应电场的电场 电视机接收到电磁波后,经调谐、检波得到电信号,按
线是闭合曲线. 原来的次序在显像管的荧光屏上形成图象.
② ,静电场中有电势的概念,而感应电场中无电势概念. 中国电视广播标准采用每秒钟传送25帧画面 每帧由
③在同一静电场中,电荷运动一周(曲线闭合),电场 625条线组成.
() :
力做功一定为零,而在感应电场中,电荷沿闭合线运动一 2 雷达的基本原理 雷达是利用无线电波来测定物
周,电场力做功不一定为零. 体位置的无线电设备,一般由天线系统、发射装置、接收装
置、输出装置(显示器)、电源、用于控制雷达工作和处理信
号的计算机以及防干扰设备等构成.
·225·
(3)电磁波谱的分析应用 (2)真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的.
真空中波 频率 2.时间和空间的相对性
电磁波谱 特性 应用 递变规律
长(m) (Hz) ( Δτ1)时间间隔的相对性:Δt= .
v 2波动性强,
无线电 <3× 1- (c )无线电波 易 发 生 衍 >10-3
技术 1011
射 衍 v 2
射 (2)长度的相对性:l=l0 1- (c ) .
红外线 10-3~ 1011~ 能
红外线 热效应 力 相对论速度变换公式
遥感 10-7
3.
1015 减
弱 设高速火车的速度为v,车上的人以速度u'沿着火车
可见光 引起视觉 照明、摄影 10-7 1015 前进的方向相对火车运动,此人相对地面的速度为u,这几
化学效应、 直
医用消毒、 10-7~ 1015~ u'+v、 线 个量之间的关系为紫外线 荧光效应 u= .
防伪 10-9 1017 传
u'v
1+
能杀菌 播 c2
能 [ ]
检查、医用 10-8~ 1016~ 力 说明 ①应用相对论速度变换公式时应注意什么
X射线 惯穿性强 增
透视 10-11 1019 问题强
u'+v
惯 穿 本 领 工业探伤、 ↓ 相对论速度变化公式:u= ,其中v 为高速火车
γ射线 <10-11 >1019 u'v
最强 医用治疗 1+c2
的速度,u'为 车 上 沿 着 火 车 前 进 的 方 向 相 对 火 车 运 动 的
(4)不同电磁波频率和波长不同,表现出不同的特性.其 速度.
中波长较长的无线电波和红外线等,易发生干涉、衍射现象;
如果u'的运动方向与火车的运动方向相反,则u'取负
波长较短的紫外线、伦琴射线、γ射线等,穿透能力较强. 值,当这两个速度的方向垂直或成其他角度时,情况比较
[ ] ( · ) ,真题1 2023 四川 电磁波已广泛运用于很多领域,下 复杂 上式不适合.
列关于电磁波的说法符合实际的是 ( ) ②对光速不变原理的理解
A. 电磁波不能产生衍射现象 我们经常讲速度是相对的,参考系选取不同,速度的值也
B. 常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 不同,这 是 经 典 力 学 中 速 度 的 概 念.但 是,1887年 麦 克 斯
C. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动 韦———莫雷实验中证明的结论是:不论取什么样的参考系,光
速度 速都是一样的.也就是说光速的大小与选取的参考系无关.光
D. 光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可 的速度是从麦克斯韦方程组中推导出来的,它没有任何前提
能不同 条件,所以这个速度不是指相对某个参考系的速度.
[解析] 电磁波是一种波,可以发生衍射,A错误;遥控器 4.相对论质量
用红外线遥控电视机,B错误;根据多普勒效应可以判断遥远天 物体质量随速度的增加而增大:当速度接近光速时,
体相对于地球的运动速度(红移或蓝移),C正确;光速与参考系 质量趋于无穷大.如果物体的运动速度比光速小很多时,物
的选取无关,D错误. 体运动的质量和物体静止时的质量相等.按照牛顿力学,物
[答案] C 体的质量是不变的,因此一定的力作用在物体上,产生的
[真题2] (2023·浙江)关于生活中遇到的各种波,下列说 加速度也是一定的,这样,经过足够长的时间以后物体就
法正确的是 ( ) 可以达到任意大的速度.但是相对论的速度叠加公式告诉
A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息 我们,物体的运动速度不能无限增加.这个矛盾启发我们思
B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 考:物体的质量是否随物体速度的增加而增大 严格的论证
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同 证实了这一点.实际上,物体以速度v运动时的质量m 和它
D.遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同 m静止时的质量 m 00 之间有如下的关系 m= .微
[解析] 电磁波和声波都可以传递信息,A错误;手机在通 1- v
2
话时涉及的波既有电磁波又有声波,选项B正确.可见光和超声 (c )
波传递速度不相同,C错误.遥控器发出的红外线波长和医院CT 观粒子的运动速度很高,它的质量明显地大于静止时的质
中的X射线波长不相同,D错误. 量,这个现象必须考虑.
[答案] B 5.质能方程E=mc2
6.广义相对论
题源2 相对论简介 (1)基本原理
①广义相对性原理:在任何参考系中,物理规律都是
解题模型2.1 相同的.
1.狭义相对论的基本假设 ②等效原理:一个均匀的引力场与一个做匀加速运动
(1)在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的. 的参考系等价.
·226·
于”、“等于”或“小于”)L.当B 向A 发出一光信号,A 测得该信
(2)广义相对论的预言与证实 号的速度为 .
①时空弯曲.
②光线弯曲.
③引力转移.
[真题3] (2023·江苏)如图所示,两艘飞船A、B 沿同一 [解析] 根据狭义相对论,在飞船中的长度 减 小,光 速 不
直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v 接近光速c).地面上 变.故测得距离大于实际距离,信号的速度仍为c.
测得它们相距为L,则A 测得两飞船间的距离 (填“大 [答案] 大于 c(或光速)
(★代表高考出现的频次)
D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
A组 4.(2023·上海)电磁波与机械波具有的共同性质是( )
( ) A.都是横波题源1 电磁场与电磁波 ★★ B.都能传输能量
1.(2021·天津)下列关于电磁波的说法正确的是 ( ) C.都能在真空中传播
A.电磁波必须依赖介质传播 D.都具有恒定的波速
B.电磁波可以发生衍射现象 5.(2018·广东)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz
C.电磁波不会发生偏振现象 至1000MHz的范围内,下列关于雷达和电磁波的说法正确的是
D.电磁波无法携带信息传播 ( )
2.(2020·上海)红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红 A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m
外辐射来探测地面物体的状况.地球大气中的水气(H2O)、二氧 至1.5m之间
化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射,即地面物体 B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
发出的某些波长的电磁波,只有一部分能够通过大气层被遥感 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
卫星接收.下图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的 达和目标的距离
吸收情况,由图可知,在该波段红外遥感大致能够接收到的波长 D.波长越短的电磁波,反射性能越强
范围为 ( ) 6.(2021·四川)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变化的磁场
7.(2021·山东)声波和电磁波均可传递信息,且都具有波
的共同特征.下列说法正确的是 ( )
A.声波的传播速度小于电磁波的传播速度
B.声波和电磁波都能引起鼓膜振动
C.电磁波都能被人看见,声波都能被人听见
A.2.5~3.5μm D.二胡演奏发出的是声波,而电子琴演奏发出的是电磁波
B.4~4.5μm 8.(2022·天津)下列关于电磁波的说法正确的是 ( )
C.5~7μm A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场
D.8~13μm B.电磁波在真空和介质中传播速度相同
3.(2019·江苏)2018年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国 C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波
科学家,以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及 D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播
其温度在不同方向上的微小变化.他们的出色工作被誉为是宇 题源 相对论简介( )
宙学研究进入精密科学时代的起点.下列与宇宙微波背景辐射
2 ★
黑体谱相关的说法中正确的是 ( ) 1.(2021·广东)物理学的发展丰富了人类对物质世界的认
A.微波是指波长在10-3m到10m之间的电磁波 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
B.微波和声波一样都只能在介质中传播 类文明的进步.下列表述正确的是 ( )
C.黑体的热辐射实际上是电磁辐射 A.牛顿发现了万有引力定律
·227·
B.洛伦兹发现了电磁感应定律 1 , 2U C在 时间内 电路中的平均电流是 m
C.光电效应证实了光的波动性 C. 2π LC π L
D.相对论的创立表明经典力学已不再适用 1
D.在 π LC时间内,电容器放电量为CU
2.(
m
2021·江苏)如图所示,强强乘坐速度为0.9c(c为光速) 2
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 6.关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是 ( )
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 A.均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场
( ) B.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直
的,且与波的传播方向垂直
C.电磁波和机械波一样依赖于介质传播
D.只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电
磁波
A.0.4c 7.下列现象是由于所产生的电磁波引起的是 ( )
B.0.5c A.用室内天线接收微弱信号时,人走过时电视画面会发生
C.0.9c 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D.1.0c
3.(
不容易启动
2022·北京)属于狭义相对论基本假设的是:在不同的
( ) C.把半导体收音机放在开着的日光灯附近会听到噪声惯性系中
D.在边远地区用手机或小灵通通话时,会发生信号中断的A.真空中光速不变
情况
B.时间间隔具有相对性
C.物体的质量不变 题源2 相对论简介(★)
D.物体的能量与质量成正比
1.对相对论的基本认识,下列说法正确的是 ( )
B组 A.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中都是相
同的
题源1 电磁场与电磁波(★★) B.爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量
C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比
1.下列说法中正确的是 ( )
地球上快
A.微波是一种电磁波,它和声波一样都只能在介质中传播
D.我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
B.微波炉中产生的微波是原子外层电子受激发后产生的
m0
C.手机是利用电磁波传递信息的 2.对于公式m= 下列说法中正确的是 ( )
v 2
D.电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的 1- (c )
2.关于电磁波,下列说法中不正确的是 ( ) A.式中的m0 是物体以速度v运动时的质量
A.在传播过程中传递能量 B.当物体运动速度v>0时,物体的质量m>m0,即物体的
B.频率与波的传播介质有关 质量改变了,故经典力学不适用
C.能产生干涉、衍射现象 C.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力
D.能在真空中传播 学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明
3.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是 ( ) 显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动
A.电磁场是一种物质,它只能在真空中传播 D.通常由于物体的速度太小,质量的变化引不起我们的感
B.电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度方 觉,在分析地球上物体的运动时,不必考虑质量变化
向互相平行 3.在狭义相对论中,下列说法中正确的是 ( )
C.由于微波衍射现象不明显,所以雷达用它测定物体的 ①一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的
位置 光速
D.大气对蓝光的吸收较强,所以天空看起来是蓝色的 ②质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对
4.无线电发射装置的振荡电路中的电容为30pF时,发射 状态而改变
的无线电波的频率是1607kHz,若保持回路的电感不变,将电容 ③惯性系中的观察者观察一个与他做匀速相对运动的时钟
调为270pF,这时发射的电磁波的波长为 ( ) 时,会看到这个时钟比与他相对静止的时钟走得慢些
A.62m B.187m A.①③是正确的
C.560m D.1680m B.①②是正确的
5.一个LC 振荡电路中,线圈的自感系数为L,电容器电容 C.①②③是正确的
为C,从电容器上电压达到最大值Um 开始计时,则有 ( ) D.②③是正确的
A.至少经过π LC,磁场能达到最大 4.如图所示,一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通
1 有轨电车,都被加速到接近光速,在我们的静止参考系中进行测
B.至少经过 π LC,磁场能达到最大2 量,车的质量将增大的是 ( )
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8.设质子的静质量为m0,真空中光速为c,当两个质子都以
0.9c的速度相向运动时,实验室中的观察者观察到的两个质子
的总动能为多少
A.摩托车
B.有轨电车
C.两者都增加
D.都不增加
5.你站在一条长木杆的中央附近,如图所示,并且看到木杆
落在地上时是两头同时着地.所以,你认为这木杆是平着落到了
地上.而此时飞飞同学正以接近光速的速度从木杆前面掠过,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 ( )
9.设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.60c的速率
A.对的 向东飞行,5.0s后该飞船将与一个以0.80c的速率向西飞行的
B.错的 彗星相碰撞.试问:
C.她应感觉到木杆在朝她运动 (1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向他运动
D.她应感觉到木杆在远离她运动 (2)从飞船中的时钟来看,还有多少时间允许它离开航线,
6.某宇航员要到离地球5光年的星球上去旅行,如果希望 以避免与彗星碰撞
把这路程缩短为3光年,则他所乘火箭相对地球的速度为
( )
A.0.5c B.0.6c
C.0.8c D.0.9c
7.甲、乙两人站在地面上时的身高都是L0,甲、乙分别乘坐
速度为0.6c和0.8c(c为光速)的飞船同向运动,如图所示.此时
乙观察到甲的身高L L0;若甲向乙挥手,动作时间为
t0,乙观察到甲动作时间为t1,则t1 t0.(选填“>”、“<”
或“=”)
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