步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 12.5电磁波与相对论

步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 12.5电磁波与相对论内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电磁波与相对论考纲解读 播、发射和接收，麦克斯韦电磁场理论的理解关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是()A稳定的电场产生稳定的磁场B均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C变化的电场产生的磁场一定是变化的D振荡的电场在周围空间产生的磁场也是振荡的答案克斯韦的电磁场理论要点是：变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场)，若磁场(电场) 的变化是均匀的，产生的电场(磁场) 是稳定的，若磁场( 电场)的变化是振荡的，产生的电场(磁场)也是振荡的，由此可判定正确答案为 D 项2电磁振荡问题的分析如图 1 所示为 荡电路某时刻 2、的情况，以下说法中正确的是()图 1A电容器正在充电B电感线圈中的磁场能正在增加C电感线圈中的电流正在增大D此时刻自感电动势正在阻碍电流增大答案图中的磁感线的方向，运用右手螺旋定则可以判断出电路中的电流从上向下看为逆时针方向再结合电容器极板的电性，可以得到电容器正在放电，故 A 错；放电过程中，电容器极板上的电荷减少，电场能减小，线圈中的电流增大，磁场能变大，故 B、C 对；由于线圈中的电流增大，产生的自感电动势阻碍电流的增大，D 对光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 关于电磁波谱问题电磁波包含了 射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是()A无线电波、红外线、紫外线、 3、 射线B红外线、无线电波、 射线、紫外线C 射线、红外线、紫外线、无线电波D紫外线、无线电波、 射线、红外线答案磁波的波长范围很广，按波长由长到短的顺序排列，其顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和 射线所以，A 的排列顺序是正确的4相对论的理解关于狭义相对论的说法，不正确的是()A狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于 c，与光源的运动无关C狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D狭义相对论任何情况下都适用答案义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项 A 正确；狭义相对论认为在一切惯性 4、参考系中，光在真空中的速度都等于 c(光速不变原理) ，与光源的运动无关，选项 B 正确；狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系，故选项 错误1麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场2电磁场变化的电场在周围空间产生磁场，变化的磁场在周围空间产生电场，变化的电场和磁场成为一个完整的整体，这就是电磁场3电磁波的特性(1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波的传播速度是相同的(都等于光速)(2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播时，其速度是不同的，频率越高，波速越小光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (3)电磁波的频率 f、波长 和波速 v 的关系：vf 5、 .(4)电磁波是横波，具有波的特性，能产生干涉、衍射等现象4电磁波的发射与接收(1)电磁振荡(路)的周期 T2 ，频率 f )发射电磁波的条件：振荡电路要有足够高的频率 振荡电路应采用开放电路发射电磁波需经过调制过程，调制的方法分为调频和调幅接收电磁波需经过解调过程，解调是调制的逆过程5狭义相对论(1)狭义相对论的基本假设在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的(2)时间间隔的相对性 t (3)长度的相对性 ll 0 (4)相对论的速度变换公式 u u )相对论质量 m (6)质能方程 E麦克斯韦电磁场理论和电磁波的理解1对麦克斯韦电磁场理论的理 6、解光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 对电磁波的理解(1)电磁波是横波电磁波的电场、磁场、传播方向三者两两垂直，如图 2 所示图 2(2)电磁波与机械波不同，机械波在介质中传播的速度只与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关例 1(1)下列关于电磁波的说法正确的是( )A均匀变化的磁场能够在空间产生电场B电磁波在真空和介质中传播速度相同C只要有电场和磁场，就能产生电磁波D电磁波在同种介质中只能沿直线传播(2)目前雷达发射的电磁波频率多在 200 1 000 范围内请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题雷达发射电磁波的波长范围是多少。 能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离 7、。 解析(1)如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场) 是恒定的，不能产生新的电场(磁场) ，因而不能产生电磁波，A 正确，C 错误；电磁波的传播速度跟介质有关，频率由波源决定，同一频率的电磁波在不同介质中波长不等，由 vf 知不同介质中波的传播速度不同，B 错误；电磁波在同种均匀介质中才能沿直线传播，D 错误(2)由 cf 可得： 1 m1.5 m ，08200106光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 m0.3 081 000106故雷达发出的电磁波的波长范围是 0.3 m1.5 m.电磁波测距的原理就是通过发射和接收电磁波的时间间隔来确定距离，所以可根据x 确定雷达和目标间的 8、距离1)A(2)0.3 m1.5 m 能突破训练 1关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是()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，且都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，就能产生电磁波答案据麦克斯韦电磁场理论可知，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感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直，所以电磁波是横波，故选项 B 是正确的电磁波可以在真空中传播，故选项 C 是错误的只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就在周期性变 9、化的电场周围产生同周期变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生同周期变化的电场，这样由近及远传播，形成了电磁波，故选项 D 是正确的考点二电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱 频率/空中波长/用 递变规律无线电波103波动性强，易发生衍射无线电技术红外线 101110 15 103 10 7 热效应 红外遥感可见光 1015 107 引起视觉照明、摄影紫外线 101510 17 107 10 9 化学效应、 医用消毒、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、灭菌消毒 防伪X 射线 101610 19 108 10 11 贯穿本领强检查、医用透视射线 1019 0 时，物体的质量 m物体的质量改变了 10、，故经典力学不再适用C当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速的速度运动时，质量变化才明显，故经典力学仅适用于低速运动，而不适用于高速运动D通常由于物体的速度太小，质量的变化不能引起我们的感觉，在分析地球上物体的运动时，不必考虑质量变化光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 式中的 典力学依然成立，故A、B 错，C 、 D 2013四川理综1) 下列关于电磁波的说法，正确的是()A电磁波只能在真空中传播B电场随时间变化时一定产生电磁波C做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在答案题可选用排除法电磁波可以在介质中传播 11、，选项 A 错误均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能产生电磁波，选项 B 错误赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项 D 错误本题的答案为 2013浙江理综14) 关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度相同D遥控器发出的红外线波长和医院 “的 X 射线波长相同答案磁波和声波都能传递信息，比如人们之间的语言交流，A 选项错误；太阳光中的可见光属于电磁波，而“B 超”中的超声波属于机械波，它们的传播速度不同，C 选项错误；遥控器发出的红外线波长比 X 射线波长大得 12、多，D 选项错误，正确选项为 2013江苏单科12B(2)如图 4 所示，两艘飞船 A、B 沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为 v(v 接近光速 c)地面上测得它们相距为 L，则 A 测得两飞船间的距离_(选填“大于” 、 “等于 ”或“小于”) 向 A 发出一光信号，A 测得该信号的速度为_光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 大于c( 或光速)解析狭义相对论的两个基本假设之一就是光速不变原理，因此 A 测得信号的速度仍等于 c(或光速 )，以地面为参考系，在运动方向有尺缩效应现象，而 B 相对 A 是静止，没有尺缩效应现象，则 A 测得两飞船距离应大于 于电磁波谱，下列说法中正确的是 13、()A红外线比红光波长长，它的热作用很强BX 射线就是伦琴射线C阴极射线是一种频率极高的电磁波D紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用答案电磁波谱中，红外线的波长比可见光的长，而红光属于可见光，故选项 A 正确阴极射线与电磁波有着本质的不同，电磁波在电场、磁场中不偏转，而阴极射线在电场、磁场中可能会偏转，电磁波在真空中的速度是 3108 m/s，而阴极射线的速度总是小于 3108 m/s，阴极射线实际是高速电子流，故选项 C 错误X 射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波，故选项 B 正确紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的显著作用是穿透作用，且紫外线的波长比伦琴射线的长，故选项 D 正确5根据相对论原理，下列说法中正确的是()A按照相对论来讲，一个真实的、静止质量不为零的物体，相对任何惯性系的运动速度都不可能等于或超过光速 照相对论及基本力学规律可推出质量和能量的关系为 EC某个静质量为 物体，相对它静止的观察者测。