步步高2016年高考物理人教版一輪復(fù)習(xí)《第十二章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波光》第5課時(shí)電磁波與相對(duì)論

1、第十二章 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光 電磁波與相對(duì)論第5課時(shí)電磁波與相對(duì)論考綱解讀考點(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三高考模擬練出高分考綱解讀1.掌握麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，知道電磁波是橫波.2.了解電磁波的產(chǎn)生、傳播、發(fā)射和接收，熟記電磁波譜.3.了解狹義相對(duì)論的基本假設(shè)和幾個(gè)重要結(jié)論考點(diǎn)一電磁波的產(chǎn)生1麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生 ，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生 2電磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系成為一個(gè) ，這就是電磁場(chǎng)3電磁波：電磁場(chǎng)(電磁能量)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播形成電磁波(1)電磁波是橫波，在空間傳播 介質(zhì)(2)vf對(duì)電磁波 (3)電磁波能產(chǎn)生反射、折射、 和衍射等現(xiàn)象電場(chǎng)磁場(chǎng)的整體完整不需要同樣適用干涉考點(diǎn)

2、一電磁波的產(chǎn)生4發(fā)射電磁波的條件：(1)要有足夠高的 ；(2)電路必須 ，使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的 5調(diào)制：有 和 兩種方法6電磁波的傳播：(1)三種傳播方式：天波、 、空間波(2)電磁波的波速：真空中電磁波的波速與光速相同，c m/s.振蕩頻率開(kāi)放空間調(diào)幅調(diào)頻地波3108考點(diǎn)一電磁波的產(chǎn)生7電磁波的接收：(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的無(wú)線電波的頻率 時(shí)，激起的振蕩電流 ，這就是電諧振現(xiàn)象(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫做 ，能夠調(diào)諧的接收電路叫做 電路(3)從經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩中“檢”出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程叫做 ，檢波是 的逆過(guò)程，也叫做 相等最強(qiáng)調(diào)諧調(diào)諧檢波解調(diào)調(diào)制考點(diǎn)一電

3、磁波的產(chǎn)生例1 (1)下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是()A均勻變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生電場(chǎng)B電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同C只要有電場(chǎng)和磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波D電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播解析麥克斯韋理論：均勻變化磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定電場(chǎng)一定要變化的電磁場(chǎng)A電磁波在真空中傳播速度為c，在介質(zhì)中小于c電磁波在同種均勻介質(zhì)中才能沿直線傳播考點(diǎn)一電磁波的產(chǎn)生例1 (2)目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1000 MHz的范圍內(nèi)請(qǐng)回答下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的有關(guān)問(wèn)題雷達(dá)發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)范圍是多少？能否根據(jù)雷達(dá)發(fā)出的電磁波確定雷達(dá)和目標(biāo)間的距離？電磁波測(cè)距的原理就是通過(guò)發(fā)射和接收電磁波的時(shí)間間隔來(lái)確定

4、距離，所以可根據(jù)xvt/2確定雷達(dá)和目標(biāo)間的距離故雷達(dá)發(fā)出的電磁波的波長(zhǎng)范圍是0.31.5 m.考點(diǎn)一電磁波的產(chǎn)生變式題組1.關(guān)于麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是()A穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)B均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生均 勻變化的電場(chǎng)C變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)一定是變化的D振蕩的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是振蕩的穩(wěn)定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)D均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)若磁場(chǎng)(電場(chǎng))的變化是振蕩的，產(chǎn)生的電場(chǎng)(磁場(chǎng))也是振蕩的考點(diǎn)一電磁波的產(chǎn)生2.如圖所示為L(zhǎng)C振蕩電路某時(shí)刻的情況,以下說(shuō)法中正確的是()A電容器正在充電B電感線圈中的磁場(chǎng)能正在增加C電感線圈中的電流正在增

5、大D此時(shí)刻自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大解析用右手螺旋定則可以判斷電路中的電流方向如圖再結(jié)合電容器極板的電性，可知電容器正在放電放電過(guò)程中，電容器極板上的電荷減少，電場(chǎng)能減小，線圈中的電流增大，磁場(chǎng)能變大BCD考點(diǎn)一電磁波的產(chǎn)生3電磁波與聲波比較，下列說(shuō)法中正確的是()A電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播需要介質(zhì)B由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波速度變小，聲波速度變大C由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波波長(zhǎng)變小，聲波波長(zhǎng)變大D電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度，都是由介質(zhì)決定的，與頻 率無(wú)關(guān)解析空氣進(jìn)入水：ABC考點(diǎn)一電磁波的產(chǎn)生電磁波機(jī)械波對(duì)象研究電磁現(xiàn)象研究力學(xué)現(xiàn)象周期性變化的物理量電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間和

6、空間做周期性變化位移隨時(shí)間和空間做周期性變化傳播傳播不需要介質(zhì)，在真空中波速總是c，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速與介質(zhì)及頻率都有關(guān)系傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無(wú)關(guān)產(chǎn)生由周期性變化的電流(電磁振蕩)激發(fā)由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生干涉可以發(fā)生可以發(fā)生衍射可以發(fā)生可以發(fā)生橫波是可以是縱波不是可以是規(guī)律總結(jié)：機(jī)械波與電磁波的比較考點(diǎn)二 電磁波譜1定義：按電磁波的波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短的排列順序是 、紅外 線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線和射線，形成電磁波譜2電磁波譜的特性、應(yīng)用無(wú)線電波考點(diǎn)二 電磁波譜電磁波譜頻率/Hz真空中波長(zhǎng)/m特性應(yīng)用遞變規(guī)律無(wú)線電波103波動(dòng)性強(qiáng)，易發(fā)生衍射無(wú)線電技術(shù)衍直射線能傳力播減能弱力

7、增 強(qiáng)紅外線10111015103107 紅外線遙感可見(jiàn)光1015107引起視覺(jué)照明、攝影紫外線10151017107109化學(xué)效應(yīng)、 、能殺菌醫(yī)用消毒、防偽X射線101610191081011貫穿性強(qiáng)檢查、醫(yī)用透視射線10190時(shí)，物體的質(zhì)量mm0，即物體的質(zhì)量改變 了，故經(jīng)典力學(xué)不再適用C當(dāng)物體以較小的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化十分微小，經(jīng)典力學(xué)理 論仍適用，只有當(dāng)物體以接近光速的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量變化才 明顯，故經(jīng)典力學(xué)僅適用于低速運(yùn)動(dòng)，而不適用于高速運(yùn)動(dòng)D通常由于物體的速度太小，質(zhì)量的變化不能引起我們的感覺(jué)， 在分析地球上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，不必考慮質(zhì)量變化20/ 1 ( )mmcv質(zhì)速關(guān)系靜止質(zhì)量

8、CDvc，經(jīng)典力學(xué)仍適用，參照CD考點(diǎn)三 對(duì)狹義相對(duì)論的理解8.關(guān)于狹義相對(duì)論的說(shuō)法，不正確的是()A狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相 同的B狹義相對(duì)論認(rèn)為在一切慣性參考系中，光在真空中的速度都等 于c，與光源的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)C狹義相對(duì)論只涉及無(wú)加速運(yùn)動(dòng)的慣性系D狹義相對(duì)論任何情況下都適用狹義相對(duì)論基本假設(shè)之一不適用于非慣性系D狹義相對(duì)論基本假設(shè)之一高考模擬明確考向1(2014四川2)電磁波已廣泛運(yùn)用于很多領(lǐng)域下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法符合實(shí)際的是()A電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B常用的遙控器通過(guò)發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)C根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度D光在真空

9、中運(yùn)動(dòng)的速度在不同慣性系中測(cè)得的數(shù)值可能不同C波都能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象遙遠(yuǎn)天體和地球的距離發(fā)生變化時(shí)，遙遠(yuǎn)天體的電磁波由于相對(duì)距離發(fā)生變化而出現(xiàn)多普勒效應(yīng)，所以能測(cè)出遙遠(yuǎn)天體相對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)速度紅外線光速不變高考模擬明確考向2(2013江蘇單科12B(2)如圖所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對(duì)地面的速度均為v(v接近光速c)地面上測(cè)得它們相距為L(zhǎng)，則A測(cè)得兩飛船間的距離_(選填“大于”、“等于”或“小于”)L.當(dāng)B向A發(fā)出一光信號(hào)，A測(cè)得該信號(hào)的速度為_(kāi)解析根據(jù)尺縮效應(yīng)：地面上的人測(cè)得距離縮短（為L(zhǎng)）；飛船上的人測(cè)得距離不變（L）；大于根據(jù)速度不變?cè)恚?A測(cè)得信號(hào)的速度為cc高考模擬明確考

10、向3下列有關(guān)光纖及光纖通信的說(shuō)法正確的是()A光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的小B光在光纖中的傳輸利用了全反射的原理C光纖通信是一種以光波為傳輸介質(zhì)的通信方式，光波按其波長(zhǎng) 長(zhǎng)短，依次可分為紅外線光、可見(jiàn)光和紫外線光，但紅外線光 和紫外線光線光屬不可見(jiàn)光，它們都不可用來(lái)傳輸信息D光波和無(wú)線電波同屬電磁波，光波的頻率比無(wú)線電波的頻率低， 波長(zhǎng)比無(wú)線電波的波長(zhǎng)大，在真空中傳播的速度都為3108 m/s大B光都可以光波頻率比無(wú)線電波頻率高高考模擬明確考向4下列說(shuō)法正確的是()A麥克斯韋預(yù)言了電磁波，且首次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在B紅外線是一種頻率比紫外線還高的電磁波C在干燥環(huán)境下，用塑

11、料梳子梳理頭發(fā)后，來(lái)回抖動(dòng)梳子能產(chǎn)生 電磁波D“和諧號(hào)”動(dòng)車組高速行駛時(shí)，在地面上測(cè)得的其車廂長(zhǎng)度明顯 變短赫茲證實(shí)C變化電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)，從而形成電磁波紅外線頻率比紫外線低動(dòng)車速度沒(méi)有接近光速尺縮效應(yīng)肉眼分辨不出高考模擬明確考向5下列說(shuō)法不正確的是()A麥克斯韋預(yù)言了光是橫波，并且首次用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了光是橫波B高速運(yùn)動(dòng)的飛船中的宇航員發(fā)現(xiàn)地面的時(shí)鐘變慢了C在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的帶電粒子會(huì)發(fā)出電磁波D過(guò)強(qiáng)或過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的紫外輻射、X射線或射線的作用，會(huì)對(duì)人體 (眼鏡、皮膚、血液、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等)造成危害A馬呂斯證明光是橫波鐘慢效應(yīng)解析變化電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)，從而形成電磁波X射線或射線等能量較高，照射有危害練

12、出高分1關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法中不正確的是()A變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生變化的 電場(chǎng)，兩者相互聯(lián)系，統(tǒng)稱為電磁場(chǎng)B電磁場(chǎng)從發(fā)生區(qū)域由近及遠(yuǎn)的傳播就形成了電磁波C電磁波是一種物質(zhì)，可在真空中傳播所以說(shuō)真空中沒(méi)有實(shí)物 粒子，但有“場(chǎng)”這種特殊物質(zhì)D電磁波在真空中的傳播速度是3108 m/s3456789102111A解析根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，A錯(cuò)誤練出高分2如圖所示，L為一電阻可忽略的線圈，D為一燈泡，C為電容器，開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，燈D正常發(fā)光，現(xiàn)突然斷開(kāi)S并開(kāi)始計(jì)時(shí)，能正確反映電容器a極板上電量q隨時(shí)間變化的圖象是圖中的(圖中q為正

13、值表示a極板帶正電)()3456789102111練出高分B答案3456789102111練出高分3.(2013浙江14)關(guān)于生活中遇到的各種波,下列說(shuō)法正確的是()A電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同B解析電磁波和聲波都能傳遞信息，比如人們之間的語(yǔ)言交流，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光屬于電磁波，而“B超”中的超聲波屬于機(jī)械波，它們的傳播速度不同，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)比X射線波長(zhǎng)大得多，D選項(xiàng)錯(cuò)誤，正確選項(xiàng)為B.345678910

14、2111練出高分4紅外遙感衛(wèi)星通過(guò)接收地面物體發(fā)出的紅外輻射來(lái)探測(cè)地面物體的狀況地球大氣中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能強(qiáng)烈吸收某些波長(zhǎng)范圍的紅外輻射，即地面物體發(fā)出的某些波長(zhǎng)的電磁波只有一部分能夠通過(guò)大氣層被遙感衛(wèi)星接收?qǐng)D為水和二氧化碳對(duì)某一波段不同波長(zhǎng)電磁波的吸收情況，由圖可知，在該波段紅外遙感大致能夠接收到的波長(zhǎng)范圍為()A2.53.5 m B44.5 m C57 m D813 m3456789102111練出高分解析由題圖可知，水對(duì)紅外輻射吸收率最低的波長(zhǎng)范圍是813 m；二氧化碳對(duì)紅外輻射吸收率最低的波長(zhǎng)范圍是513 m.綜上可知，選D.D答案3456789102111練出高

15、分5據(jù)報(bào)道，歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)(LHC)已于2008年9月10日開(kāi)啟，并加速了第一批質(zhì)子，該對(duì)撞機(jī)“開(kāi)足馬力”后能把數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的粒子加速至30萬(wàn)千米每秒，相當(dāng)于光速的99.9%，粒子流每秒可在隧道內(nèi)狂飆11245圈，單束粒子能量可達(dá)7萬(wàn)億電子伏特下列說(shuō)法正確的是()A如果繼續(xù)對(duì)粒子進(jìn)行加速，粒子的速度將能夠達(dá)到光速B如果繼續(xù)對(duì)粒子進(jìn)行加速，粒子的速度將能夠超過(guò)光速C粒子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量將大于靜止時(shí)的質(zhì)量D粒子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量將小于靜止時(shí)的質(zhì)量3456789102111練出高分解析根據(jù)公式 可知，物體的速度u不可能等于或大于光速，所以A、B錯(cuò)誤；根據(jù)公式 可知，高速運(yùn)動(dòng)的物體的質(zhì)量m大于靜止時(shí)的

16、質(zhì)量m0，所以C正確，D錯(cuò)誤2()/(1)uuucvv20/(1 ( )mmcvC答案3456789102111練出高分6據(jù)飛行國(guó)際報(bào)道稱，中國(guó)制造的首款具有“隱身能力”和強(qiáng)大攻擊力的第四代作戰(zhàn)飛機(jī)“殲20”(如圖)，于2011年1月11日12 50進(jìn)行了公開(kāi)首飛它的首飛成功標(biāo)志著中國(guó)繼美國(guó)和俄羅斯之后，成為世界上進(jìn)入到第四代戰(zhàn)機(jī)研發(fā)序列中的國(guó)家隱形飛機(jī)的原理是：在飛機(jī)研制過(guò)程中設(shè)法降低其可探測(cè)性，使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí)，判斷下列說(shuō)法中正確的是()3456789102111練出高分A運(yùn)用隱蔽色涂層，無(wú)論距你多近，即使你拿望遠(yuǎn)鏡也不能看到它B使用能吸收雷達(dá)電磁波的材料

17、，在雷達(dá)屏幕上顯示的反射信息很小、很弱，很難被發(fā)現(xiàn)C使用吸收雷達(dá)電磁波涂層后，傳播到復(fù)合金屬機(jī)翼上的電磁波在機(jī)翼上不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、噴氣尾管等因?yàn)楦邷厝菀桩a(chǎn)生紫外線輻射的部位采取隔熱、降溫等措施，使其不易被對(duì)方發(fā)現(xiàn)3456789102111練出高分解析隱形飛機(jī)的原理是在飛機(jī)制造過(guò)程中使用能吸收雷達(dá)電磁波的材料，使反射的雷達(dá)電磁波很弱，在雷達(dá)屏幕上顯示的反射信息很小、很弱，飛機(jī)在雷達(dá)屏幕上很難被發(fā)現(xiàn)，故只有B正確B答案3456789102111練出高分7.慣性系S中有一邊長(zhǎng)為l的正方形(如圖A所示).從相對(duì)S系沿x方向以接近光速的速度勻速飛行的飛行器上測(cè)得此正方形的圖形是()解析

18、根據(jù)相對(duì)性原理，當(dāng)正方形沿x方向以接近光速的速度勻速飛行時(shí)，在運(yùn)動(dòng)方向上會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，而在垂直于運(yùn)動(dòng)方向上則不會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)度收縮效應(yīng)，故C正確C3456789102111練出高分8如圖所示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C.假想有一列車沿AC方向以接近光速的速度行駛，當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個(gè)閃光，列車上的觀測(cè)者測(cè)得A、C兩鐵塔被照亮的順序是()A同時(shí)被照亮 BA先被照亮CC先被照亮 D無(wú)法判斷解析列車上的觀測(cè)者看到的是由B發(fā)出后經(jīng)過(guò)A和C反射的光，由于列車在這段時(shí)間內(nèi)向C運(yùn)動(dòng)靠近C，而遠(yuǎn)離A，所以C的反射光先到達(dá)列車上的觀測(cè)者，看到C先被照亮，故只有C正確C3456789102111練出高分9應(yīng)用麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論判斷如圖所示的表示電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)(或磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng))的關(guān)系圖象中(每個(gè)選項(xiàng)中的上圖表示變化的場(chǎng)，下圖表示變化的場(chǎng)產(chǎn)生的另外的場(chǎng))，正確的是()3456789102111練出高分BC答案3456789102111練出高分10目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz到1000 MHz的范圍內(nèi)，下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波說(shuō)法正確的是()A電磁波可由周期性非均勻變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生B電磁波可由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的C測(cè)出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目 標(biāo)的距離D波長(zhǎng)越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)解析雷達(dá)是利用電磁波的反射原理制成的，電磁波可由周期性非均勻