1、梯級演練·強技提能 3電磁波相對論簡介1.(2014·紹興模擬)下列說法正確的是()A.接收電磁波時首先要進行調制B.變化的電場不一定能產生變化的磁場C.麥克斯韋預言并用實驗證實了電磁波的存在D.電磁波在介質中的傳播速度由介質決定,與頻率無關2.(2013·上海高考)電磁波與機械波具有的共同性質是()A.都是橫波B.都能傳輸能量C.都能在真空中傳播 D.都具有恒定的波速3.目前雷達發出的電磁波頻率多在2001 000 MHz的范圍內,下列關于雷達和電磁波的說法正確的是()A.真空中,上述頻率范圍的電磁波的波長在30150 m之間B.電磁波是由均勻變化的電場或磁場產

2、生的C.波長越短的電磁波,越容易繞過障礙物,便于遠距離傳播D.測出電磁波從發射到接收的時間,就可以確定障礙物的位置4.(多選)關于電磁波譜,下列說法正確的是()A.電磁波中最容易表現出干涉、衍射現象的是無線電波B.紫外線的頻率比可見光低,長時間照射可以促進鈣的吸收,改善身體健康C.X射線和射線的波長比較短,穿透力比較強D.紅外線的顯著作用是熱作用,溫度較低的物體不能輻射紅外線5.(多選)(2014·西安模擬)在電磁波發射技術中,使電磁波隨各種信號而改變的技術叫調制,調制分調幅和調頻兩種。在圖甲中有A、B兩幅圖,在收音機電路中天線接收下來的電信號既有高頻成分又有低頻成分,經放大后送到下

3、一級,需要把高頻成分和低頻成分分開,只讓低頻成分輸入下一級,如果采用如圖乙所示的電路,圖乙中虛線框a和b內只用一個電容器或電感器。以下關于電磁波的發射和接收的說法中,正確的是()A.在電磁波的發射技術中,甲圖中A是調幅波B.在電磁波的發射技術中,甲圖中B是調幅波C.在圖乙中a是電容器,用來通高頻阻低頻,b是電感器,用來阻高頻通低頻D.在圖乙中a是電感器,用來阻交流通直流,b是電容器,用來阻高頻通低頻6.(2014·揚州模擬)如圖所示,質量與身高均相同的甲、乙兩人分別乘坐速度為0.6c和0.8c(c為光速)的飛船同向運動。則下列說法中正確的是()A.乙觀察到甲身高變高B.甲觀察到乙身高

4、不變C.若甲向乙揮手,則乙觀察到甲動作變快D.若甲向乙發出一束光進行聯絡,則乙觀察到該光束的傳播速度為0.2c7.(1)慣性系S中有一邊長為l的正方形(如圖A所示),從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖像是()(2)在一飛船上測得飛船的長度為100m,高度為10m。當飛船以0.60c的速度從你身邊經過時,按你的測量,飛船的高為m,長為m。8.(1)下列關于愛因斯坦質能關系式的說法中,正確的是()A.只有運動物體才具有能量,靜止物體沒有質能B.一定的質量總是和一定的能量相對應C.E=mc2中能量E其實就是物體的動能D.由E=mc2知質量與能量可以相互轉化(2)設宇宙射線

5、粒子的能量是其靜止能量的k倍,則粒子運動時的質量等于其靜止質量的倍,粒子運動速度是光速的倍。9.(1)下列關于電磁波的說法正確的是()A.電磁波必須依賴介質傳播B.電磁波可以發生衍射現象C.電磁波不會發生偏振現象D.電磁波無法攜帶信息傳播(2)相對論認為時間和空間與物質的速度有關;在高速前進中的列車的中點處,某乘客突然按下手電筒,使其發出一道閃光,該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等,都為c,站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度(選填“相等”或“不等”)。并且,車上的乘客認為,手電筒的閃光同時到達列車的前、后壁,地面上的觀察者認為手電筒的閃光先到達列車的(選填“前”或“后”

6、)壁。10.(1)有兩只對準的標準鐘,一只留在地面上,另一只放在高速飛行的飛船上,則下列說法正確的是()A.飛船上的人看到自己的鐘比地面上的鐘走得慢B.地面上的人看到自己的鐘比飛船上的鐘走得慢C.地面上的人看到自己的鐘比飛船上的鐘走得快D.因為是兩只對準的標準鐘,所以兩鐘走時快慢相同(2)遠方的一顆星以0.8c的速度離開地球,在地球上測得它輻射出來的閃光按5晝夜的周期變化,則在此星球上測其閃光周期為多大?11.(1)(多選)你站在一條長木桿的中央附近,并且看到木桿落在地上時是兩頭同時落地。所以,你認為這木桿是平著落到了地上。而此時飛飛同學正以接近光速的速度從木桿前面掠過,如圖所示。她看到()A

7、.兩端同時落地B.A端比B端先落地C.B端比A端先落地 D.木桿是向右傾斜著落地的(2)一張宣傳畫是邊長為5m的正方形,一高速列車以2×108m/s速度接近此宣傳畫,在司機看來,這張宣傳畫是什么樣子?答案解析1.【解析】選B。接收電磁波時首先要進行調諧,A錯誤;均勻變化的電場產生穩定的磁場,B正確;麥克斯韋預言了電磁波的存在,赫茲用實驗證實了電磁波的存在,C錯誤;電磁波在介質中的傳播速度與介質和頻率都有關系,D錯誤。2.【解題指南】解答本題時應注意理解以下兩點：(1)電磁波與機械波具有的共同性質是都能傳輸能量;(2)具有波的共性?！窘馕觥窟xB。電磁波是橫波,但機械波有橫波也有縱波,A

8、錯誤;機械波的傳播需要介質,兩者在不同介質中波速不同,C、D錯誤;電磁波與機械波具有的共同性質是都能傳輸能量,B正確。3.【解析】選D。由=可知波長范圍是0.31.5 m,A錯;電磁波是由周期性變化的電場或磁場產生的,B錯;波長越短的電磁波,越不容易繞過障礙物,不便于遠距離傳播,C錯;測出電磁波從發射到接收的時間,由s=c·就可以計算出障礙物的位置,D對。4.【解析】選A、C。電磁波中無線電波的波長最長,最容易發生干涉、衍射現象,A對;紫外線的頻率比可見光高,但長時間照射會傷害眼睛和皮膚,B錯;X射線和射線的波長比較短,穿透力比較強,C對;溫度低的物體也會輻射紅外線,D錯?！炯庸逃柧?/p>

9、】(2010·上海高考)電磁波包含了射線、紅外線、紫外線、無線電波等,按波長由長到短的排列順序是()A.無線電波、紅外線、紫外線、射線B.紅外線、無線電波、射線、紫外線C.射線、紅外線、紫外線、無線電波D.紫外線、無線電波、射線、紅外線【解析】選A。在電磁波譜中,無線電波波長最長,射線波長最短。A正確,B、C、D錯誤。5.【解析】選A、C。A圖像中高頻振蕩的振幅隨信號而變,為調幅波,B圖像中高頻振蕩的頻率隨信號而變,為調頻波,A正確。檢波電路的作用為通低頻阻高頻,故a為電容較小的高頻旁路電容器,b為高頻扼流圈,C正確。6.【解析】選B。由長度的相對性知,在垂直于運動方向上,人的身高不

10、變,A錯誤,B正確;由時間間隔的相對性知,若甲向乙揮手,則乙觀察到甲動作變慢,C錯誤;由光速不變原理可知,若甲向乙發出一束光進行聯絡,則乙觀察到該光束的傳播速度仍為c,D錯誤?！炯庸逃柧殹繉ο鄬φ摰幕菊J識,下列說法正確的是()A.相對論認為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的B.愛因斯坦通過質能方程闡明了質量就是能量C.在高速運動的飛船中的宇航員會發現飛船中的鐘走得比地球上的慢D.我們發現豎直向上高速運動的球在水平方向上變扁了【解析】選A。愛因斯坦的質能方程闡明了質量和能量的相互聯系,質量和能量是物體存在的兩種形式,質量和能量是不同的概念,B錯誤;再由相對論的基本原理可知,選項A正確,

11、C、D錯誤。7.【解析】(1)選C。由l=l0得,正方形沿x軸方向的長度變短(沿y軸方向尺寸不受影響),所以選C。(2)因為長度收縮只發生在運動方向上,與運動垂直的方向上沒有這種效應,故測得的飛船的高度仍為原來的高度10m。設飛船原長為l0,觀測到飛船的長度為l,則根據尺縮效應有l=l0=100×m=80m。答案：(1)C(2)1080【總結提升】求解“長度的相對性”問題的兩點注意(1)“動尺縮短”是沿運動方向上的長度比其相對靜止時測量的長度要短一些,這種長度收縮并非幻覺,并非看上去短了,它的確變短了,它與物體的具體組成和結構無關,當物體運動的速度越接近光速,這種收縮效應就變得越顯著

12、。(2)在具體計算中要明確,長度收縮指的是只在物體運動方向上的長度收縮,在垂直于運動方向上的長度沒有變化。8.【解析】(1)選B。物體具有的質量與質量對應的能量稱為質能,E=mc2表明質量與能量之間存在一一對應的關系,物體吸收或放出能量,則對應的質量會增加或減少,質量與能量并沒有相互轉化,D錯誤,B正確。靜止的物體也具有能量,稱為靜質能E0,E0=m0c2,m0叫作靜質量;E=mc2中能量E包括靜質能E0和動能Ek。兩能量之差就是物體的動能Ek,即Ek=E-E0,A、C錯誤。(2)依據愛因斯坦質能方程E=mc2,宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍,則其質量等于其靜止質量的k倍;再由相對論質量

13、公式m=得=。答案：(1)B(2)k9.【解析】(1)選B。電磁波具有波的共性,可以發生衍射現象,故B正確。電磁波是橫波,能發生偏振現象,故C錯。電磁波能攜帶信息傳播,且傳播不依賴介質,在真空中也可以傳播,故A、D錯。(2)根據光速不變原理,站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度相等;地面上的觀察者認為,由于列車運動,手電筒的閃光先到達列車的后壁。答案：(1)B(2)相等后10.【解析】(1)選C。無論是飛船上的人還是地面上的人,只要鐘與人有相對運動,人觀察到鐘都會變慢。飛船上的人看到地面上的鐘比自己的鐘走得慢,A錯;地面上的人看到飛船上的鐘比自己的鐘走得慢,B錯,C對;兩只對準的標準鐘,不同的觀察者來看,走時快慢可能不同,D錯。(2)因為t=,所以=t·,t=5晝夜,v=0.8c,所以=5×=3(晝夜)答案：(1)C(2)3晝夜【總結提升】求解“時間間隔的相對性”問題的兩點注意(1)“動鐘變慢”是兩個不同慣性系進行時間比較的一種效應,不要認為是時鐘的結構或精度因運動而發生了變化。(2)運動時鐘變慢完全是相對的,在它們上面的觀察者都將發現對方的鐘變慢了。11.【解析】(1)選C、D。令飛飛同學所在的參考系靜止,則人和桿所在的參考系將