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首页高考知识点物理知识点15.电磁波相对论相对论

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绩优堂高考知识点相对论

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电磁振荡和电磁波相对论

共计7道相关试题精选知识点题

  • A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振
  • B.变化的电场周围不一定产生变化的磁场
  • C.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理
  • D.狭义相对论认为,在惯性参考系中,光速与光源、观察者间的相对运动无关
  • E.在“用单摆测重力加速度”的实验中,测量 次全振动的总时间时,计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜
【正确答案】
BDE
【答案详解】

用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉,A错误。均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,B正确。交警通过发射超声波测量车速是利用了波的反射原理,C错误。狭义相对论认为:在惯性系中,以任何物体做参考系光速都不变,D正确。因为单摆除了最低点以外的其他位置(例如最高点)很难确定,所以以最低点为计时点,E正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.摆钟偏快时可缩短摆长进行校准
  • B.火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高
  • C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
  • D.地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的短一些
  • E.光从水中射入玻璃中,发现光线偏向法线,则光在玻璃中的传播速度一定小于在水中的传播速度
【正确答案】
BDE
【答案详解】

据单摆周期公式 可知,摆钟偏快即周期偏小时,应增大摆长进行校准,故A错。据多普勒效应可知,当火车鸣笛靠近我们时,听到的笛声频率将比声源发声的频率高,故B对。拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加装偏振片是为了减少反射光的影响,故C错。据长度的相对性可知,D对。光从水中射入玻璃,发现光偏向法线,可知光由光疏介质射向光密介质,折射率增大,传播速度变小,故E对。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.光导纤维有很多的用途,它由内芯和外套两层组成,外套的折射率比内芯的要大
  • B.做简谐运动的物体,当物体的位移为负值时,速度一定为正值,加速度一定为正值
  • C.在狭义相对论中,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,与光源、观察者间的相对运动没有关系
  • D.在无线电波的接收中,使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐
【正确答案】
CD
【答案详解】

 光导纤维利用的是全反射现象,内芯的折射率比外套的大,A项错误。做简谐运动的物体的位移与加速度方向一定相反,但与速度方向可能相同,也可能相反,B错误。C项为狭义相对论中的光速不变原理,所以C正确。在无线电波中有发射和接收两部分,发射中有调制,接收中有调谐,所以D项正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.质量相同的物体,速度大的惯性大
  • B.紫外线比红外线更容易产生显著的衍射现象
  • C.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场周围一定产生变化的磁场
  • D.根据狭义相对论的原理,对不同的惯性参考系,物理规律都是一样的
【正确答案】
D
【答案详解】

物体的惯性只与其质量有关,与其他任何因素都无关,故A错误。当小孔或障碍物的直径接近或小于波的波长时才会出现明显的衍射现象,而紫外线的波长小于红外线的波长,故红外线比紫外线更容易产生显著的衍射现象,故B错误。麦克斯韦电磁场理论指出变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,如果电场是随时间成线性变化的,则产生的磁场是恒定不变的,故C错误。狭义相对论指出,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的,故D正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • 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
【正确答案】
C
【命题立意】
考查电磁波
【解题思路】
所有波都可以产生衍射现象。遥控器通过红外线遥控电视机。多普勒效应是远离时,接收到频率小于发射的频率,反之,大于。光速不变原理说明D错。
【易错分析】
对光速不变原理不太熟悉。
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
本题包括A,B,C三小题,请选定其中两题作答. 若三题都做,则按A, B两题评分.

A.(选修模块3-3)(12分)

(1)如图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片.轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而 “划水”,推动转轮转动.离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动.下列说法正确的是(     )

A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量

B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身

C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高

D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量

(2)如图所示,内壁光滑的气缸水平放置,一定质量的理想气体被活塞密封在气缸内,外界大气压强为 .现对气缸缓慢加热,气体吸收热量Q后,体积由 增大为 .则在此过程中,气体分子平均动能_________(填“增大”“不变”或“减小”),气体内能变化了_____________.

(3)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前,查阅数据手册得知:油酸的摩尔质量 ,密度 若100滴油酸的体积为1mL,则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少?(取 ,球的体积 与直径 的关系为 ,结果保留一位有效数字)

B.(选修模块3-4)(12分)

(1)如图所示,沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A,B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶,当铁塔B发出一个闪光,列车上的观测者测得A,C两铁塔被照亮的顺序是(     )

(A)同时被照亮

(B)A先被照亮

(C)C先被照亮

(D)无法判断

(2)一束光从空气射向折射率为 的某种介质,若反射光线与折射光线垂直,则入射角为__________.真空中的光速为 ,则光在该介质中的传播速度为________________ .

(3)将一劲度系数为 的轻质弹簧竖直悬挂,下端系上质量为 的物块.将物块向下拉离平衡位置后松开,物块上下做简谐运动,其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期.请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期 .

C.(选修模块3-5)(12分)

(1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是(     )

A. B. C. D.

(2)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量__________(填“越大”或“越小”).已知氢原子的基态能量为 ,电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为 的光子被电离后,电子速度大小为___________(普朗克常量为 ).

(3)有些核反应过程是吸收能量的.例如在 中,核反应吸收的能量 .在该核反应方程中,X表示什么粒子?X粒子以动能 轰击静止的 核,若 ,则该核反应能否发生?请简要说明理由.

【正确答案】
 

A. (1)D        (2)增大                (3)

B.(1)C          (2)600;                        (3)

C.(1)A          (2)越大;               (3) ;不能实现,因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求

【命题立意】

A. (1)本题考查能的转化及对永动机的认识问题.

(2)本题考查温度与分子平均动能的关系以及热力学第一定律的计算.

B.本题(1)考查相对论中关于时空的相对性;(2)考查光的折射和反射以及光的传播;(3)考查单摆周期公式及数学推理能力.

C.(1)考查黑体辐射中辐射强度与波长的关系.(2)考查玻尔的能级跃迁知识.(3)考查核反应中质量数和电荷数守恒以及动量守恒知识.

【解题思路】

A. (1)通过分析题目可知,转轮之所以能够发生转动,是因为叶片能吸收热量,其内能转化为机械能,不是依靠惯性运动的,其转动的能量来自于热水中的内能,AB错误;转动的叶片不断搅动热水,需要消耗能量,水温应不断降低,C错误;根据能量守恒定律,叶片在热水中吸收的能量应等于叶片增加的机械能与叶片在空气中释放的能量之和,故D正确.

(2)温度是分子热运动平均动能的标志,温度升高,气体分子平均动能增大.根据热力学第一定律得 ,而 ,所以气体内能变化了

B. (1)火车上的观察者以火车为参考系,那么灯塔 均沿 方向运动. 发出的光向 传播的过程中, 是远离光线运动, 是向着光线运动,所以在火车上的观察者看来,光线先传播到 ,即 先被照亮,C正确.

设入射角、折射角分别为 ,则 ,由 ,可得 ,即入射角为 ;由 ,得

C.(1)黑体辐射的强度随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都增加,另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动,所以A正确,

(2)电子能级越大,电势能越大,原子能量也就越大;根据动能定理有 ,所以电离后电子速度为

(3)根据核反应中质量数和电荷数守恒,可求出 粒子质量数和电荷数分别为 ,所以粒子是 ,粒子轰击 核,说明粒子具有动量,由动量守恒知,反应后总动量不为零,动量不为零,则系统剩有能量.所以这样的核反应不能发生.

【知识拓展】

A.应用热力学第一定律时,首先要明确研究对象是哪个物体或哪几个物体组成的系统;其次要正确掌握公式的符号法则:外界对系统做功, 为正值;系统对外界做功, 为负值.系统吸收热量, 为正值;系统向外界放热, 为负值.系统内能增加, 为正值;系统内能减少, 为负值.对已知量,必须按上述符号法则确定它们的正负号后,再代入计算;对未知量,可先按正号代入公式,根据计算结果的正或负,确定问题的答案.

B.介质的折射率等于光在真空中的速度与在该介质中的速度之比,即 ,由 可知,任何介质的折射率都大于 .由 知,当光由真空(或空气)射人某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质射人真空(或空气)时,入射角小于折射角.

【试题延伸】

原子从一种定态(能量为 )跃迁到另一种定态(能量为 )时,将辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量 ,若 大于 ,则辐射光子;若 小于 ,则吸收光子.

【易错点】

不能挖掘题目中隐含的信息而出错,不明自叶片之所以转动是能量转化的结果

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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