教育出版網(wǎng)站二輪復(fù)習(xí)專題14電磁波相對(duì)論簡(jiǎn)介

2022屆人教版高三物理二輪復(fù)習(xí)（教學(xué)案）導(dǎo)學(xué)案專題十四電磁波相對(duì)論簡(jiǎn)介●高考命題趨勢(shì)從近三年的高考試題考點(diǎn)分布可以看出，本章復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)以課本為主，對(duì)每個(gè)考點(diǎn)的內(nèi)容都要熟練記憶，掌握最基本的知識(shí)和內(nèi)容即可．重點(diǎn)內(nèi)容是麥克斯韋的電磁理論、電磁波的傳播和電磁波譜，以及相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系．結(jié)合近三年高考的特點(diǎn)，預(yù)計(jì)本專題是2022年高考的必考內(nèi)容．1、考查麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，電磁波的產(chǎn)生和特點(diǎn)．2、考查電磁波譜無(wú)線電波的發(fā)射和接收3、相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系考察多以選擇題的形式，考察基本概念，公式●必備知識(shí)梳理考點(diǎn)一：電磁波一、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論1．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生① ，變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生② ．2．電磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)成為一個(gè)完整的整體，這就是③．一、答案：①電場(chǎng)②磁場(chǎng)③電磁場(chǎng)二、電磁波1．產(chǎn)生：變化的電場(chǎng)和① 磁場(chǎng)總是交替產(chǎn)生，由發(fā)生區(qū)域向周圍空間傳播開(kāi)去，就形成② ．2．特點(diǎn)(1)電磁波的傳播不需要③ ，但可以在介質(zhì)中傳播．(2)如圖1所示，在電磁波中每處的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向總是垂直的，并且都跟電磁波的傳播方向垂直，所以電磁波是④ ．(3)電磁波的波速等于光速，實(shí)際上，光就是特定頻率范圍內(nèi)的電磁波．3、波速：在真空中電磁波的波速與光速⑤，在介質(zhì)中傳播速度小于光速．電磁波的波長(zhǎng)、頻率、波速三者之間的關(guān)系是，此式為真空中傳播的電磁波各物理量之間的關(guān)系二、答案：①變化的磁場(chǎng)②電磁波③介質(zhì)④橫波⑤相同三、電磁振蕩1．概念(1)振蕩電流：大小和方向發(fā)生周期性變化的電流．它是一種頻率很高的① ．(2)振蕩電路：能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路．最簡(jiǎn)單的振蕩電路，就是LC回路．LC振蕩電路是由電感線圈和電容器組成的電路，簡(jiǎn)稱② ．(3)電磁振蕩：在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過(guò)程中，電容器極板上的電荷，通過(guò)線圈的電流，以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場(chǎng)和電場(chǎng)都發(fā)生③ 變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩．(4)周期和頻率：電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時(shí)間叫做④ ，1s內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)叫做頻率．2、公式：（電磁振蕩的周期和頻率公式）,3、振蕩過(guò)程如圖2所示電路分析：甲圖：電場(chǎng)能達(dá)到最大，磁場(chǎng)能為零，電路感應(yīng)電流i＝0.甲→乙：電場(chǎng)能↓，磁場(chǎng)能↑，電路中電流i↑，電路中磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，叫放電過(guò)程．乙圖：磁場(chǎng)能達(dá)到最大，電場(chǎng)能為零，電路中電流i達(dá)到最大．乙→丙：電場(chǎng)能↑，磁場(chǎng)能↓，電路中電流i↑，電路中磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，叫充電過(guò)程．丙圖：電場(chǎng)能達(dá)到最大(與甲圖的電場(chǎng)反向)，磁場(chǎng)能為零，電路中電流為零．丙→?。弘妶?chǎng)能↓，磁場(chǎng)能↑，電路中電流i↓，電路中電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，叫放電過(guò)程．丁圖：磁場(chǎng)能達(dá)到最大，電場(chǎng)能為零，回路中電流達(dá)到最大(方向與原方向相反)．丁→戊：電場(chǎng)能↑，磁場(chǎng)能↓，電路中電流i↓，電路中磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，叫反向充電過(guò)程．戊與甲是重合的，從而振蕩電路完成了一個(gè)周期．三、答案：①交變電流②LC回路③周期性④周期四、無(wú)線電波的發(fā)射和接收、電視和雷達(dá)1．無(wú)線電波的發(fā)射（1)發(fā)射電磁波的條件第一，要有足夠高的① ；第二，電路必須開(kāi)放，使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的空間．(2)發(fā)射電磁波是利用它傳遞某種信號(hào)，因此必須進(jìn)行調(diào)制．所謂調(diào)制，就是把要② 加在電磁波上的過(guò)程，有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式．2．無(wú)線電波的接收無(wú)線電波的接收過(guò)程是：調(diào)諧電路利用電諧振的原理接收所需的電磁波，再通過(guò)檢波器檢波得到電磁波所攜帶的信號(hào)．(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率③時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振．(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫④．(3)從接收到的高頻信號(hào)中“檢出”所攜帶信號(hào)的過(guò)程叫⑤，也叫解調(diào)，它是調(diào)制的⑥ 3．電視的基本原理在電視發(fā)射端，由攝像管攝取景物并將景物反射的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的過(guò)程就是攝像，這個(gè)過(guò)程由攝像管完成．在電視接收端，由電視接收機(jī)的顯像管把電信號(hào)還原成景物的像，這一過(guò)程中要進(jìn)行⑦等過(guò)程．電視信號(hào)的傳播主要是通過(guò)⑧ 傳播．4．雷達(dá)的基本原理雷達(dá)是利用⑨ 來(lái)判定物體位置的電子設(shè)備．雷達(dá)向某一方向發(fā)射電磁波時(shí)，在顯示器的熒光屏上呈現(xiàn)發(fā)射的尖形波，無(wú)線電波遇到障礙物反射回來(lái)，被雷達(dá)接收，在顯示器的熒光屏上出現(xiàn)第二個(gè)尖形波，根據(jù)兩個(gè)尖形波的距離，可得到障礙物到雷達(dá)站的距離，再根據(jù)發(fā)射電磁波的方向和仰角，便可判定障礙物的位置．利用多普勒效應(yīng)還可以測(cè)量移動(dòng)物體的速度．雷達(dá)是利用電磁波譜的⑩段工作的．四、答案：①頻率②傳播的信號(hào)③相同④調(diào)諧⑤檢波⑥逆過(guò)程⑦調(diào)諧、檢波⑧直線⑨電磁波⑩微波五、電磁波譜1．電磁波按波長(zhǎng)由大到小的順序?yàn)椋孩? 、② ．2．不同電磁波產(chǎn)生機(jī)理不同：無(wú)線電波由振蕩電路中自由電子的③ 運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生；可見(jiàn)光由原子的④ 受激后產(chǎn)生；X射線由原子的⑤ 受激后產(chǎn)生；γ射線是⑥ 受到激發(fā)后產(chǎn)生的．3．不同電磁波的特性不同：無(wú)線電波易發(fā)生⑦ 和⑧ ．紅外線有顯著⑨ ；可見(jiàn)光可引起視覺(jué)反應(yīng)；紫外線有顯著的⑩ ；X射線的eq\o\ac(○,11) 能力很強(qiáng)；γ射線的eq\o\ac(○,12) 能力更強(qiáng)．五、答案：①無(wú)線電波②紅外線、可見(jiàn)光、紫光線、X射線、γ射線③周期性④外層電子⑤內(nèi)層電子⑥原子核⑦干涉⑧衍射⑨熱作用⑩化學(xué)作用eq\o\ac(○,11)穿透eq\o\ac(○,12)穿透點(diǎn)二：相對(duì)論1.狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)①在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是①的.這個(gè)假設(shè)通常稱為愛(ài)因斯坦②②真空中的光速在不同的慣性參考系中都是③的,與光源的運(yùn)動(dòng)和觀察者的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有關(guān)系.這個(gè)假設(shè)通常叫做④.2.時(shí)間和空間的相對(duì)性：①時(shí)間間隔的相對(duì)性：②長(zhǎng)度的相對(duì)性：l＝③相對(duì)論速度變換公式：④相對(duì)論質(zhì)量m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v2,c2)))●方法技巧解讀題型一：對(duì)電磁場(chǎng)和電磁波的理解1、恒定的磁場(chǎng)周圍沒(méi)有電場(chǎng)產(chǎn)生，同理，恒定的電場(chǎng)周圍也沒(méi)有磁場(chǎng)產(chǎn)生2、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)(1)若磁場(chǎng)均勻變化，則產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)．(2)若磁場(chǎng)不均勻變化，則產(chǎn)生變化的電場(chǎng)．(3)在振蕩電路中，周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場(chǎng)．3、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)(1)若電場(chǎng)均勻變化，則產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)．(2)若電場(chǎng)不均勻變化，則產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)．(3)在振蕩電路中，周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(chǎng)．4．周期性變化的電場(chǎng)和周期性變化的磁場(chǎng)相互聯(lián)系，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一的場(chǎng)，就是電磁場(chǎng)．【例1】下列關(guān)于電磁場(chǎng)的說(shuō)法中正確的是()A．只要空間某處有變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，就會(huì)在其周圍產(chǎn)生電磁場(chǎng)，從而形成電磁波B．任何變化的電場(chǎng)周圍一定有磁場(chǎng)C．振蕩電場(chǎng)和振蕩磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，相互依存，形成不可分離的統(tǒng)一體，即電磁場(chǎng)D．電磁波的理論在先，實(shí)踐證明在后答案：BCD解析：根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知選項(xiàng)A錯(cuò)誤，若電場(chǎng)或磁場(chǎng)的變化是均勻的，則不能形成電磁波，只能形成穩(wěn)定的磁場(chǎng)或電場(chǎng)，B項(xiàng)正確．若電場(chǎng)的變化是非均勻的，則可形成電磁場(chǎng)，由電磁場(chǎng)的定義可知C正確．英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋從理論上預(yù)見(jiàn)了電磁波的存在，并指出電磁波的特點(diǎn)．例如：電磁波的傳播不需要介質(zhì)，它在真空中的速度等于光速，電磁波是橫波等，進(jìn)而說(shuō)明光是電磁波家庭中的一員．二十多年后德國(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在．所以D正確．【點(diǎn)撥】緊緊抓住麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的要點(diǎn)，并深刻理解是解決本類題的關(guān)鍵．題型二、電磁波與機(jī)械波的比較區(qū)別電磁波機(jī)械波研究對(duì)象電磁現(xiàn)象力學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生由周期性變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生縱、橫波橫波縱波或橫波波速在真空中等于光速(很大)在空氣中很小(如聲波為340m/s)介質(zhì)需要不需要介質(zhì)(在真空中仍可傳播)必須有介質(zhì)(真空中不能傳播)能量傳播電磁能機(jī)械能說(shuō)明：(1)同一電磁波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率不變(頻率由波源決定)，波速、波長(zhǎng)發(fā)生改變，在介質(zhì)中的速度都比在真空中速度?。?2)不同電磁波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，傳播速度不同，頻率高則波速?。?3)在真空中傳播時(shí)，不同頻率的電磁波的速度都相同，即等于光速．(4)電磁波可以脫離“波源”而獨(dú)立存在，電磁波發(fā)射出去以后，產(chǎn)生電磁波的波源停止發(fā)射后，在空間的電磁波仍繼續(xù)傳播．【例2】下列關(guān)于電磁波的敘述中，正確的是 ()A．電磁波是電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播B．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為×108m/sC．電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，波長(zhǎng)將變短D．電磁波不能產(chǎn)生干涉及衍射現(xiàn)象【答案】：AC【解析】：電磁波是電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播，選項(xiàng)A正確．電磁波在不同的介質(zhì)中傳播的速度不同，在真空中傳播的速度最大，為×108m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．電磁波的波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系：v＝λf，電磁波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)頻率f不變，由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，由于速度變大，波長(zhǎng)變短，選項(xiàng)C正確．電磁波是波，具有波的一切特性，能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)撥】本題考查電磁波與機(jī)械波的區(qū)別，熟記電磁波和機(jī)械波的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵．題型三相對(duì)論原理的應(yīng)用1．長(zhǎng)度的相對(duì)性設(shè)靜止物體長(zhǎng)為l0，在此長(zhǎng)度方向上運(yùn)動(dòng)的速度為v，在此慣性系中測(cè)量長(zhǎng)度為l，則由狹義相對(duì)論會(huì)得出如下式：理解：（1)不同慣性系中的觀測(cè)者對(duì)同一物體進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)得的結(jié)果并不相同．(2)雖然結(jié)果不同，物體本身并未收縮．(3)在垂直于運(yùn)動(dòng)方向不發(fā)生收縮效應(yīng)現(xiàn)象．(4)我們平常觀察不到這種長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，是因?yàn)槲覀兩钤诒裙馑俚秃芏嗟牡退偈澜缋?，這種現(xiàn)象極不明顯．因此，在低速運(yùn)動(dòng)中，長(zhǎng)度收縮效應(yīng)可忽略不計(jì)．2．時(shí)間間隔的相對(duì)性對(duì)同一個(gè)物理事件，在靜止參考系中觀測(cè)所經(jīng)歷的時(shí)間為Δt，在高速運(yùn)動(dòng)的參考系中觀測(cè)所經(jīng)歷的時(shí)間為Δτ，則有理解：(1)一個(gè)相對(duì)我們做高速運(yùn)動(dòng)的慣性系中發(fā)生的物理過(guò)程，在我們看來(lái)，它所經(jīng)歷的時(shí)間比在這個(gè)慣性系中直接觀察到的時(shí)間長(zhǎng)，慣性系速度越大，我們觀察到的過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間越長(zhǎng)．(2)由于運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，故在某一個(gè)參考系中觀察另一個(gè)不同參考系里發(fā)生的物理事件時(shí)，總感到時(shí)間的延緩效應(yīng)．3、相對(duì)論只能關(guān)系如果物體的靜止質(zhì)量為，則叫做物體的靜止能量，當(dāng)物體具有速度V時(shí)，其質(zhì)量，而把稱為物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量，以上兩式稱為相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系式質(zhì)量和能量都是物體的重要屬性．質(zhì)量可以通過(guò)物體的慣性和萬(wàn)有引力現(xiàn)象而顯示出來(lái)，能量則通過(guò)物體系統(tǒng)狀態(tài)變化時(shí)對(duì)外做功、傳遞熱量等形式而顯示出來(lái)．質(zhì)能關(guān)系式揭示了質(zhì)量和能量是不可分割的，這個(gè)公式建立了這兩個(gè)屬性在量值上的關(guān)系，它表示具有一定質(zhì)量的物體也必具有和這質(zhì)量相當(dāng)?shù)哪芰浚ǔＫf(shuō)的物體的動(dòng)能僅是mc2和m0c愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程E＝mc2，表明物體的質(zhì)量和能量間的關(guān)系，即物體具有的能量與其質(zhì)量成正比，當(dāng)物體的能量增加或減少時(shí)，它的質(zhì)量也會(huì)相應(yīng)地增加或減少，即ΔE＝Δmc2.【例3】1947年，在用乳膠研究高空宇宙射線時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種不穩(wěn)定的基本粒子，稱作介子，質(zhì)量約為電子質(zhì)量的273倍，它帶有一個(gè)電子電荷量的正電荷或負(fù)電荷，稱作π＋或π－.若參考系中π±介子處于靜止，它們的平均壽命為τ＝×10－8s，設(shè)π±介子以0.9c(1)在實(shí)驗(yàn)室參考系觀測(cè)到該粒子的平均壽命．(2)在實(shí)驗(yàn)室參考系中觀測(cè)到該粒子運(yùn)動(dòng)的平均距離．(3)該粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能．【答案】15.85mJ【解析】（1）粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)，在和粒子相對(duì)靜止的參考系中，粒子的壽命壽命仍為，而此時(shí)在實(shí)驗(yàn)室中觀察到的壽命應(yīng)比大，滿足（2）平均距離（3）粒子的靜止質(zhì)量粒子的動(dòng)能為●高考題型例析考點(diǎn)一：電磁波1.（2022·廣東模擬）磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的四種情況如圖所示，其中能產(chǎn)生電場(chǎng)的有________圖示的磁場(chǎng)，能產(chǎn)生持續(xù)電磁波的有________圖示的磁場(chǎng)．[答案]BCDBD[解析]根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，有如下分析：A圖的磁場(chǎng)是恒定的，不能產(chǎn)生新的電場(chǎng)，更不能產(chǎn)生電磁波；B圖中的磁場(chǎng)是周期性變化的，可以產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，因而可以產(chǎn)生持續(xù)的電磁波；C圖中的磁場(chǎng)是均勻變化的，能產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，而恒定的電場(chǎng)不能再產(chǎn)生磁場(chǎng)，不能產(chǎn)生電磁場(chǎng)，因此不能產(chǎn)生持續(xù)的電磁波；D圖所示磁場(chǎng)是周期性變化的，能產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，能產(chǎn)生電磁波．2．（2022上海物理7）．電磁波包含了射線、紅外線、紫外線、無(wú)線電波等，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的排列順序是（ ）（A）無(wú)線電波、紅外線、紫外線、射線（B）紅外線、無(wú)線電波、射線、紫外線（C）射線、紅外線、紫外線、無(wú)線電波（D）紫外線、無(wú)線電波、射線、紅外線【答案】A【解析】電磁波譜波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的排列順序是無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、射線，選項(xiàng)A正確．考點(diǎn)二：相對(duì)論1.（2022江蘇物理模擬）“世界物理年”決議的作出與愛(ài)因斯坦的相對(duì)論時(shí)空觀有關(guān)．一個(gè)時(shí)鐘，在它與觀察者有不同相對(duì)速度的情況下，時(shí)鐘的頻率是不同的，它們之間的關(guān)系如圖所示．由此可知，當(dāng)時(shí)鐘和觀察者的相對(duì)速度達(dá)到0.6c(c為真空中的光速)時(shí)，時(shí)鐘的周期大約為_(kāi)_______．在日常生活中，我們無(wú)法察覺(jué)時(shí)鐘周期性變化的現(xiàn)象，是因?yàn)橛^察者相對(duì)于時(shí)鐘的運(yùn)動(dòng)速度________．若在高速運(yùn)行的飛船上有一只表，從地面上觀察，飛船上的一切物理、化學(xué)過(guò)程和生命過(guò)程都變________(填“快”或“慢”[答案]遠(yuǎn)小于光速c慢[解析]根據(jù)題圖中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)時(shí)鐘和觀察者的相對(duì)速度達(dá)到0.6c時(shí)，對(duì)應(yīng)時(shí)鐘的頻率為，則周期為.日常生活中，我們無(wú)法察覺(jué)是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速c2.（2022年江蘇物理12）．B（1）如圖甲所示，強(qiáng)強(qiáng)乘電梯速度為（為光速）的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測(cè)到該光束的傳播速度為．（填寫選項(xiàng)前的字母）【答案】C【解析】：光速不變?cè)怼窀櫨毩?xí)薈萃1．關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法中正確的是()A．均勻變化的電場(chǎng)在它的周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)B．電磁波中每一處的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度總是互相垂直的，且與波的傳播方向垂直C．電磁波和機(jī)械波一樣依賴于介質(zhì)傳播D．只要空間中某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波解析：根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，均勻變化的電場(chǎng)在它的周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，故選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的．因電磁波中每一處的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度總是互相垂直的．且與波的傳播方向垂直，所以電磁波是橫波，故選項(xiàng)B是正確的．電磁波可以在真空中傳播，故選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的．只要空間中某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，就在周期性變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生同周期變化的磁場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生同周期變化的電場(chǎng)，這樣由近及遠(yuǎn)傳播，形成了電磁波，故選項(xiàng)D是正確的．答案：BD2．下列說(shuō)法正確的是()A．光速不變?cè)硎仟M義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)之一B．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度C．光在介質(zhì)中的速度大于光在真空中的速度D．變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)解析：由相對(duì)論的知識(shí)知，A對(duì)；拍攝玻璃窗內(nèi)的物品時(shí)，在鏡頭前加一個(gè)偏振片是為了濾去反射光而不是增加透射光的強(qiáng)度，B錯(cuò)；光在任何介質(zhì)中的傳播速度都比真空中小，C錯(cuò)；由麥克斯韋的電磁理論，變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，但不一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，如隨時(shí)間均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，同樣，變化的磁場(chǎng)不一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)．答案：A3．“風(fēng)云”二號(hào)衛(wèi)星發(fā)送回地面的紅外云圖是由衛(wèi)星上設(shè)置的可以接收云層輻射的紅外線的感應(yīng)器完成的，云圖上的黑白程度是由輻射紅外線的云層的溫度高低決定的，這是利用了紅外線的()A．穿透性 B．熱效應(yīng)C．可見(jiàn)性 D．化學(xué)效應(yīng)解析：紅外線是不可見(jiàn)光，人眼無(wú)法覺(jué)察到，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤．它的波長(zhǎng)長(zhǎng)，頻率低，穿透能力較弱，A選項(xiàng)錯(cuò)誤．它的主要作用是熱效應(yīng)，物體溫度越高，向外輻射的紅外線越強(qiáng)，正是利用這一性質(zhì)得到大氣層遙感圖的，故B選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B4．下列說(shuō)法符合實(shí)際的是()A．醫(yī)院里常用X射線對(duì)病房和手術(shù)室消毒B．醫(yī)院里常用紫外線對(duì)病房和手術(shù)室消毒C．在人造衛(wèi)星上對(duì)地球進(jìn)行拍攝是利用紫外線有較好的分辨能力D．在人造衛(wèi)星上對(duì)地球進(jìn)行拍攝是利用紅外線有較好的穿透云霧煙塵的能力解析：紫外線有殺菌消毒的作用，紅外線的主要效應(yīng)是熱效應(yīng)，且紅外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)，易衍射，穿透云霧煙塵的能力強(qiáng)．答案：BD5．關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法正確的是()A．倫琴射線是高速電子流射到固體上，使固體原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的B．γ射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的C．在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線D．紫外線比紫光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象解析：在電磁波中，無(wú)線電波是振蕩電路產(chǎn)生的；紅外線、可見(jiàn)光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的；倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的；γ射線是原子核受激發(fā)后產(chǎn)生的．從無(wú)線電波到γ射線，頻率逐漸增大，波長(zhǎng)逐漸減小，而波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，因此，紫光比紫外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，無(wú)線電波最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象．答案：A6．太陽(yáng)光中包含的某種紫外線的頻率為f1，VCD影碟機(jī)中讀取光盤數(shù)字信號(hào)的紅色激光的頻率為f2，人體透視使用的X光的頻率為f3，則下列結(jié)論正確的是()A．這三種頻率的大小關(guān)系是f1<f2<f3B．紫外線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的C．紅色激光是原子的外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的D．X光是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的解析：根據(jù)電磁波譜中各種電磁波產(chǎn)生的原理可知，紫外線，紅色激光(屬于可見(jiàn)光)是原子的外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的，X光是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的，則C選項(xiàng)正確，B，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：C圖17．圖1是一個(gè)水平放置的玻璃圓環(huán)形的小槽，槽內(nèi)光滑，槽的寬度和深度處處相同，現(xiàn)將一個(gè)直徑略小于槽寬的帶正電的小球放在槽中，讓它獲得一個(gè)初速度v0，與此同時(shí)，有一個(gè)變化的磁場(chǎng)垂直穿過(guò)玻璃環(huán)形小槽外徑所對(duì)應(yīng)的圓面積，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟時(shí)間成正比例增大，方向豎直向下，設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量不變，則()A．小球受到的向心力大小不變B．小球受到的向心力大小不斷增大C．磁場(chǎng)力對(duì)小球做了功D．小球受到的磁場(chǎng)力大小與時(shí)間成正比解析：由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)恒定的感應(yīng)電場(chǎng)，由楞次定律可知，此電場(chǎng)方向與小球初速度方向相同，由于小球帶正電，電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，小球的速度逐漸增大，向心力也隨著增大，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確．洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功，C選項(xiàng)錯(cuò)誤．帶電小球所受洛倫茲力F＝qBv，隨著速度的增大而增大，同時(shí)B與t成正比，則F與t不成正比，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：B8．愛(ài)因斯坦提出了質(zhì)能方程，揭示了質(zhì)量與能量的關(guān)系，關(guān)于質(zhì)能方程，下列說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化B．當(dāng)物體向外釋放能量時(shí)，其質(zhì)量必定減少，且減少的質(zhì)量Δm與釋放的能量ΔE滿足ΔE＝Δmc2C．如果物體的能量增加了ΔE，那么它的質(zhì)量相應(yīng)減少Δm，并且ΔE＝Δmc2D．mc2是物體能夠放出能量的總和解析：由質(zhì)能方程可知，能量與質(zhì)量之間存在著一定的必然對(duì)應(yīng)的關(guān)系，而不能認(rèn)為質(zhì)量就是能量，能量就是質(zhì)量，能量與質(zhì)量是兩個(gè)不同的概念．只有在核反應(yīng)過(guò)程中，對(duì)應(yīng)著質(zhì)量的減少，才有能量釋放出來(lái)．答案：B9．下列說(shuō)法中正確的是()A．在任何參考系中，物理規(guī)律都是相同的，這就是廣義相對(duì)性原理B．在不同的參考系中，物理規(guī)律都是不同的，例如牛頓定律僅適用于慣性參考系C．一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)，這就是著名的等效原理D．一個(gè)均勻的引力場(chǎng)與一個(gè)做勻加速運(yùn)動(dòng)的參考系等價(jià)，這就是著名的等效原理答案：AD10．如果你以接近于光速的速度朝某一星體飛行，如圖2所示，你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺(jué)自己是在運(yùn)動(dòng)()圖2A．你的質(zhì)量在增加B．你的心臟跳動(dòng)在慢下來(lái)C．你在變小D．你永遠(yuǎn)不能由自身的變化知道你的速度解析：相對(duì)論的基本概念是：當(dāng)你被關(guān)在一個(gè)封閉的房子中時(shí)，你絕對(duì)無(wú)法知道房子是否在做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)房子突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，在其中的人是能夠感知這一點(diǎn)的；當(dāng)房子突然開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部的人也能有感覺(jué)；當(dāng)房子旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)在其內(nèi)部的人也能說(shuō)出它在轉(zhuǎn)動(dòng)．但如果房子是在做勻速直線運(yùn)動(dòng)．即沒(méi)有任何加速度，則在其內(nèi)部的人就無(wú)法知道房子是否在移動(dòng)．即使房子有一個(gè)窗戶，你從窗戶向外看，看見(jiàn)某些東西在朝你移動(dòng)，但你仍說(shuō)不出是你的房子在向這些東西移動(dòng)，還是這些東西在向你的房子移動(dòng)．答案：D11．中國(guó)成功發(fā)射和回收了“神舟”號(hào)系列飛船，標(biāo)志著中國(guó)運(yùn)載火箭的技術(shù)水平已躋身于世界前列．(1)圖A為某火箭發(fā)射場(chǎng)，B為山區(qū)，C為城市，發(fā)射場(chǎng)正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的發(fā)射試驗(yàn)，該火箭起飛時(shí)質(zhì)量為×105kg，起飛推力為×106N，火箭發(fā)射塔高100m，則該火箭起飛時(shí)的加速度大小為_(kāi)_________m/s2；在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)圖3(2)為了傳播火箭發(fā)射的實(shí)況，在發(fā)射場(chǎng)建立了發(fā)射臺(tái)用于發(fā)射廣播與電視信號(hào)，已知傳播無(wú)線電廣播所用的電磁波的波長(zhǎng)為550m，而傳輸電視信號(hào)所用的電磁波的波長(zhǎng)為0.566m，為了不讓山區(qū)擋住信號(hào)傳播，使城市居民能收聽(tīng)和收看火箭發(fā)射實(shí)況，必須通過(guò)建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)__________(填“無(wú)線電廣播信號(hào)”或“電視信號(hào)”)，這是因?yàn)椋篲___________.解析：(1)設(shè)火箭起飛的加速度大小為a，則由牛頓第二定律有F－mg＝ma得a＝2.5m/s2.設(shè)火箭起飛后經(jīng)t時(shí)間飛離發(fā)射塔，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有S＝eq\f(at2,2)，t＝4eq\r(5)s＝s.(2)電視信號(hào)波長(zhǎng)短，沿直線傳播，易受山坡阻擋，不易傳播．答案：(1)(2)電視信號(hào)；見(jiàn)解析12．(2022·廣州模擬)如圖5所示為某雷達(dá)的熒光屏，屏上標(biāo)尺的最小刻度對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2×10－4s．雷達(dá)天線朝東方時(shí)，屏上的波形如圖甲；雷達(dá)天線朝西方時(shí)，屏上的波形如圖乙．問(wèn)：雷達(dá)在何方發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)？目標(biāo)與雷達(dá)相距多遠(yuǎn)？圖5答案：西方300km13．人馬星座α星是離太陽(yáng)系最近的恒星，它距地球×1016m.設(shè)有一宇宙飛船自地球往返于人馬星座α星之間．若宇宙飛船的速度為解析：以地球上的時(shí)鐘計(jì)算Δt＝eq\f(x,v)＝eq\f(2××1016,×3×108)s＝×108s＝9年若以飛船上的時(shí)鐘計(jì)算：因?yàn)棣＝Δt′/eq\r(1－(v/c)2)，所以得Δt′＝Δteq\r(1－(v/c)2)＝×108×eq\r(1－s＝×107s＝年．答案：9年年14．(1)冥王星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的線速率為×103m(2)星際火箭以0.8c解析：(1)設(shè)冥王星的靜止質(zhì)量為m0，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為m，由公式m＝eq\f(m0,\r(1－(\f(v,c))2))可得eq\f(m0,m)＝eq\f(m0,\f(m0,\r(1－(\f×103,×108))2)))×100%＝%.(2)設(shè)星際火箭的靜止質(zhì)量為m′0，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為m′，則eq\f(m′0,m′)＝eq\f(m0,\f(m0,\r(1－(\f,c))2)))＝.答案：(1)%(2)倍15．目前電能都是通過(guò)電網(wǎng)采用有線方式傳輸?shù)模藗円恢眽?mèng)想能無(wú)線傳輸電能，夢(mèng)想在日常生活中實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，甚至不用電池．現(xiàn)在，一個(gè)科學(xué)研究小組在實(shí)驗(yàn)室中取得了可喜的進(jìn)展，也許，人類的這一夢(mèng)想不久就能實(shí)現(xiàn)．(1)實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸能量，涉及能量的________、傳播和接收．(2)科學(xué)家曾經(jīng)設(shè)想通過(guò)高聳的天線塔，以無(wú)線電波的形式將電能輸送到指定地點(diǎn)，但一直沒(méi)有在應(yīng)用層面上獲得成功，其主要原因是這類無(wú)線電波()A