步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第十二章 机械振动 机械波 光》第5课时

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第十二章 机械振动 机械波 光》第5课时内容摘要：

1、第 5 课时电磁波与相对论考纲解读 播、发射和接收，点一电磁波的产生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： 变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场3电磁波：电磁场(电磁能量 )由近及远地向周围传播形成电磁波(1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质(2)vf 对电磁波同样适用(3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象4发射电磁波的条件：(1)要有足够高的振荡频率；(2)电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间5调制：有调幅和调频两种方法6电磁波的传播：(1)三种传播方式：天波、地波、空间波(2)电磁波的波速：真空中电 2、磁波的波速与光速相同，c310 8 m/磁波的接收：(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等 时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做 调谐电路(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫做 检波，检波是调制的逆过程，也叫做解调例 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 3、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。 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 v f 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 ，082001062 m0.3 081 000106故雷达发出的电磁波的波长范围是 .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 4、定距离，所以可根据 x确定雷达和目标间的距离1)A(2).5 m能变式题组1对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麦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对振荡电路的理解如图 1 所示为 荡电路某时 5、刻的情况，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题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3电磁波与声波的比较电磁波与声波比较，下列说法中正确的是 ()A电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B由空气进入水中时，电磁波速度变小 6、，声波速度变大C由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关答案、B 均与事实相符，所以 A、B 正确；根据 ，电磁波速度变小，频率不变，波长变波速度变大，频率不变，波长变大，所以 C 正确；电磁波在介质中的速度，与介质有关，也与频率有关，在同一种介质 中， 频率越大，波速越小，所以 D 错误机械波与电磁波的比较电磁波 机械波对象 研究电磁现象 研究力学现象周期性变化的物理量电场强度 E 和磁感应强度 B 随时间和空间做周期性变化位移随时间和空间做周期性变化传播传播不需要介质，在真空中波速总是 c，在介 质 中传播时，波速与介质及 7、频率都有关系传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关产生由周期性变化的电流(电磁振荡)激发由质点( 波源)的振动产生干涉 可以发生 可以发生衍射 可以发生 可以发生横波 是 可以是纵波 不是 可以是考点二电磁波谱1定义：按电磁波的波长从长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、 射线，形成电磁波谱2电磁波谱的特性、应用电磁波谱 频率/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 红外线遥感可见光 1015 107 引起视觉照明、摄影紫外线 101510 17 107 10 9化学效应、荧光效应、能杀菌医用消毒、防伪X 射 8、线 101610 19 108 10 11 贯穿性强检查、医用透视 射线 1019 0 时，物体的质量 m物体的质量改变了，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，不必考虑质量变化答案式中的 物体的静止 时的质量，在 v 远小于光速时，经典力学依然成立，故A、B 错， C、D 对8对狭义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， 9、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 C 正确，D 错误高考模拟明确考向1(2014四川2) 电磁波已广泛运用于很多领域下列关于电磁波的说法符合实际的是()A电磁波不能产生衍射现象B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C根据多 10、普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同答案衍射现象是波的特有现 象， A 错误；常用的遥控器通 过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，B 错误；遥远天体和地球的距离发生变化时，遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应，所以能 测出遥远天体相对地球的运 动速度， C 正确；光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值是相同的，即光速不 变 原理， D 错误2(2013江苏单科12B(2)如图 3 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 11、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_图 3答案大于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 )，根据长度的相对性得 LL 0 ，即 L，则 A 测得两飞船距离应1 大于 列有关光纤及光纤通信的说法正确的是()A光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的小B光在光纤中的传输利用了全反射的原理C光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光，但红外线光和紫外线光线光属不可见光，它们都不可用来传输信息D光波和无线电波同属电磁 12、波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长大，在真空中传播的速度都为 3108 m/解析光在光纤中的传输利用了光的全反射原理，内芯的折射比外套的大，选项 A 错误，选项 B 正确；只要是光波，就能在光纤中传播，选项 C 错误；光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长小，选项 D 错误4下列说法正确的是()A麦克斯韦预言了电磁波，且首次用实验证实了电磁波的存在B红外线是一种频率比紫外线还高的电磁波C在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后，来回抖动梳子能产生电磁波D “和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度明显变短答案克斯韦预言了电磁波，赫 兹用实验证实了电磁波的存在 13、，选项 A 错误；红外线的频率比紫外线低，选项 B 错误；在干燥环境下，用塑料梳子梳理头发后带电，来回抖动梳子能产生变化的电场，从而产生电 磁波， 选项 C 正确；“和谐号”动车组高速行驶时，在地面上测得的其车厢长度将略微变短， 选项 D 错误5下列说法不正确的是( )A麦克斯韦预言了光是横波，并且首次用实验验证了光是横波B高速运动的飞船中的宇航员发现地面的时钟变慢了C在磁场中做圆周运动的带电粒子会发出电磁波D过强或过长时间的紫外辐射、 X 射线或 射线的作用，会对人体(眼镜、皮肤、血液、神经系统、生殖系统等)造成危害答案克斯韦预言了光是电磁波， 证明光是电磁波的是赫 兹， 马吕斯用光的偏振实 14、验证明了光是横波，A 错；由爱因斯坦的相对论可知， B 对；在磁场 中做圆周运动的带电粒子产生周期性变化的电场，又会产生周期性 变化的磁场，并向外 传播，即会产生电磁波，C 对；过强或过长时间照射紫外线、X 射线或 射线，会对人体造成危害，D 正确，所以本题选 项选择题1关于电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是()A变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变化的电场，两者相互联系，统称为电磁场B电磁场从发生区域由近及远的传播就形成了电磁波C电磁波是一种物质，可在真空中传播所以说真空中没有实物粒子，但有“场”这种特殊物质D电磁波在真空中的传播速度是 3108 m/解析 根据麦克斯韦电磁场理 论，均匀 变化的电场产生稳定的磁场，A 错误2如图 1 所示，L 为一电阻可忽略的线圈，D 为一灯泡，C 为电容器，开关 S 处于闭合状态，灯 D 正常发光，现突然断开 S 并开始计时，能正确反映电容器 a 极板上电量 q 随时间变化的图象是图中的(图中 q 为正值表示 a 极板带正电)( )图 1答案关 S 处于闭合状态时，电流稳定，又因 L 的电阻可忽略，因此电容器 C 两极板间电压为 0，所带电荷量为 开的瞬间，灯 D 立即熄灭， 成的振荡电路开始振荡，由于线圈的自感作用，此后的 时间内， 线圈给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，。