相对论与波粒二象性.doc

第5课时电磁波与相对论考纲解读 1.知道电磁波是横波.2.了解电磁波的产生、传播、发射和接收，熟记电磁波谱.3.了解狭义相对论的基本假设和几个重要结论1 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、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A解析电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2 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D解析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，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错误考点梳理1 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，其速度是不同的，频率越高，波速越小(3)电磁波的频率f、波长和波速v的关系：vf.(4)电磁波是横波，具有波的特性，能产生干涉、衍射等现象2 电磁波的发射与接收(1)电磁振荡(LC电路)的周期T2，频率f.(2)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3 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ll0 .(4)相对论的速度变换公式u.(5)相对论质量m.(6)质能方程Emc2.、考点一电磁波谱分析及电磁波的应用电磁波谱频率/Hz真空中波长/m特性应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10111015103107热效应红外遥感可见光1015107引起视觉照明、摄影紫外线10151017107109化学效应、荧光效应、灭菌消毒医用消毒、防伪X射线101610191081011贯穿本领强检查、医用透视射线10190时，物体的质量mm0，即物体的质量改变了，故经典力学不适用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CD解析公式中的m0是物体的静止质量，在v远小于光速时，经典力学依然成立，故A、B错，C、D对(限时：25分钟)题组1电磁波谱、电磁波及其应用1 下列说法正确的是()A麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性B红外线的显著作用是热作用，紫外线最显著的作用是化学作用CX射线的穿透本领比射线更强DX射线与射线的产生机理不同，因此它们的频率范围界线分明，不可能重叠答案B解析麦克斯韦提出了光的电磁说，赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性X射线是原子的内层电子受激发而产生的，射线是原子核受激发而产生的，产生机理确实不同，但X射线和射线都有一个较大的频率范围，较高频率的X射线与较低频率的射线产生了重叠，其他相邻电磁波间也存在重叠综上所述，A、D选项不正确，B选项与事实一致，C选项与事实相反所以只有选项B正确2 下列说法正确的是 ()A火车过桥时要减速是为了防止火车发生共振B“闻其声不见其人”是波的衍射现象C电磁波谱中最容易发生衍射现象的是射线D利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离答案BD解析火车过桥时要减速是为了防止桥梁发生共振，选项A错误；“闻其声不见其人”是声波的衍射现象，选项B正确；电磁波谱中最不容易发生衍射现象的是射线，选项C错误；利用雷达测出发射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离，选项D正确3 下列关于电磁波的说法正确的是 ()A电磁波必须依赖介质传播B电磁波可以发生衍射现象C电磁波不会发生偏振现象D电磁波无法携带信息传播答案B解析根据电磁波的产生机理及传播特性可知，电磁波的传播不需要依赖介质，选项A错误；干涉、衍射是所有波都具有的共同特性，选项B正确；由于电磁波是横波，故能发生偏振现象，选项C错误；电磁波能够携带图象、声音等信息进行传播，选项D错误4 电磁波与声波比较()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，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，都是只由介质决定，与频率无关答案ABC解析可以根据电磁波的特点和声波的特点进行分析，选项A、B均与事实相符，所以A、B项正确；根据，电磁波速度变小，频率不变，波长变小；声波速度变大，频率不变，波长变大，所以选项C正确；电磁波在介质中的速度与介质有关，也与频率有关，所以选项D错误5 关于射线，以下说法中正确的是()A射线比伦琴射线频率更高，穿透能力更强B射线可用来检测金属材料内部伤痕、裂缝、气孔等C利用射线穿透力强可制成金属测厚计来检测金属板的厚度D“刀”是利用了射线的强穿透能力答案ABC6 (2010江苏单科12B(1)激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛下面关于激光的叙述正确的是 ()A激光是纵波B频率相同的激光在不同介质中的波长相同C两束频率不同的激光能产生干涉现象D利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离答案D解析电磁波是横波，A项错；光在不同介质中传播速度不同，波长也不同，B项错；相干光的条件是频率相同，C项错，D项正确题组2对狭义相对论的考查7 对相对论的基本认识，下列说法正确的是 ()A相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的时钟与他观察到的地球上的时钟走得同样快D我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上长度变短了答案A解析真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，选项A正确；爱因斯坦通过质能方程阐明了质量与能量的联系，但不能认为质量就是能量，选项B错误；根据相对论可知运动的时钟变慢，选项C错误；竖直向上高速运动的球在水平方向上长度不变，沿运动方向上的长度才会变短，选项D错误8 惯性系S中有一边长为l的正方形(如图所示)从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得此正方形的图形是()答案C解析根据相对性原理，当正方形沿x方向以接近光速匀速飞行时，在运动方向上会出现长度收缩效应，而在垂直于运动方向上则不会出现长度收缩效应，故C正确9 相对论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_(选填“相等”或“不等”)并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的_(选填“前”或“后”)壁答案相等后解析根据光速不变原理，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度相等；地面上的观察者认为，由于列车运动，电筒的闪光先到达列车的后壁题组3机械波、光学与相对论的组合10(1)如图1所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观测到钟的面积为S.则S和S的大小关系是_(填写选项前的字母)ASS BSSCSS D无法判断图1 (2)一束细光束由真空沿径向射入一块半圆柱形透明体，如图2(a)所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射光线的强度随着的变化而变化，如图(b)图线所示