高考物理复习机械振动机械波光电磁波相对论简介基础课时5电磁波与相对论选修

基础课时5电磁波与相对论1/30[知识梳理]知识点一、电磁场、电磁波、电磁波谱1.麦克斯韦电磁场理论

改变磁场能够在周围空间产生_____，改变电场能够在周围空间产生_____。2.电磁场

改变电场在周围空间产生磁场，改变磁场在周围空间产生电场，改变电场和磁场总是相互联络成为一个完整整体，这就是电磁场。电场磁场2/303.电磁波 (1)电磁场在空间由近及远传输，形成_______。 (2)电磁波传输不需要_____，可在真空中传输，在真空中不一样频率电磁波传输速度是_____(都等于光速)。 (3)不一样频率电磁波，在同一介质中传输，其速度是不一样，频率越高，波速越___。 (4)v＝λf，f是电磁波频率。4.电磁波发射 (1)发射条件：_____电路和_________信号，所以要对传输信号进行_____(包含调幅和调频)。 (2)调制方式 ①调幅：使高频电磁波振幅随信号强弱而变。调幅广播(AM)普通使用中波和短波波段。电磁波介质相同小开放高频振荡调制3/30 ②调频：使高频电磁波_____随信号强弱而变。调频广播(FM)和电视广播都采取调频方法调制。5.无线电波接收(1)当接收电路固有频率跟接收到无线电波频率_____时，激起振荡电流_____，这就是电谐振现象。 (2)使接收电路产生电谐振过程叫做_____。能够调谐接收电路叫做_____电路。 (3)从经过调制高频振荡中“检”出调制信号过程，叫做_____。检波是_____逆过程，也叫做_____。频率相等最强调谐调谐检波调制解调4/306.电磁波谱电磁波谱特征应用真空中波长/m频率/Hz递变规律无线电波波动性强，易发生衍射无线电技术>10－3<3×1011波长减小

频率增大

红外线热效应红外线遥感10－3～10－71011～1015可见光引发视觉照明、摄影10－71015紫外线化学效应、荧光效应、能杀菌医用消毒、防伪10－7～10－91015～1017X射线贯通性强检验、医用透视10－8～10－111016～1019γ射线贯通本事最强工业探伤、医用治疗<10－11>10195/30知识点二、狭义相对论基本假设质速关系、相对论质能

关系式1.狭义相对论两个基本假设 (1)狭义相对性原理：在不一样惯性参考系中，一切物理规律都是_____。 (2)光速不变原理：真空中光速在不一样惯性参考系中都是

_____，光速与光源、观察者间相对运动没相关系。2.相对论质速关系 (1)物体质量随物体速度增加而_____，物体以速度v运动时质量m与静止时质量m0之间有以下关系：m＝__________相同相同增大6/30 (2)物体运动时质量总要_____静止时质量m0。3.相对论质能关系

用m表示物体质量，E表示它含有能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝____。大于mc27/30[思索]以下说法是否正确，正确画“√”，错误画“×”。(1)电磁波传输需要介质。(

)(2)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场。(

)(3)电谐振就是电磁振荡中“共振”。(

)(4)无线电波不能发生干涉和衍射现象。(

)(5)波长不一样电磁波在本质上完全相同。(

)(6)真空中光速在不一样惯性参考系中是不一样。(

)答案(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)√

(6)×8/30[诊疗自测]

1.以下关于电磁波说法正确是_______。 A.电磁波必须依赖介质传输 B.电磁波能够发生衍射现象 C.电磁波不会发生偏振现象 D.电磁波无法携带信息传输

解析电磁波传输不需要介质，它能在真空中传输，故A错误；衍射是一切波都含有现象，B正确；电磁波是横波，只要是横波就能发生偏振现象，C错误；电磁波是信息传递一个载体，D错误。

答案

B9/302.关于电磁波，以下说法正确是______。 A.雷达是用X光来测定物体位置设备 B.使电磁波随各种信号而改变技术叫做解调 C.用红外线照射时，大额现金上用荧光物质印刷文字会发出可见光 D.均匀改变电场能够产生恒定磁场

解析雷达是利用微波来定位，A项错误；使电磁波随各种信号而改变技术叫做调制，B项错误；紫外线检验现金是利用紫外线荧光作用，C项错误；均匀改变电场能够产生恒定磁场，D项正确。

答案D10/303.关于麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确是______。 A.稳定电场产生稳定磁场 B.均匀改变电场产生均匀改变磁场，均匀改变磁场产生均匀改变电场 C.改变电场产生磁场一定是改变 D.振荡电场在周围空间产生磁场也是振荡

解析麦克斯韦电磁场理论关键点是：改变磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场)，若磁场(电场)改变是均匀，产生电场(磁场)是稳定，若磁场(电场)改变是振荡，产生电场(磁场)也是振荡，选项D正确。

答案

D11/304.以下说法正确是______。 A.红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传输速度均为3.0×108m/s B.红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本事强特征 C.紫外线在水中传输速度小于红外线在水中传输速度 D.日光灯是紫外线荧光效应应用

解析全部电磁波在真空中传输速度都等于光速，故A正确；红外线应用在遥感技术中是利用它有较强衍射能力，故B错误；对同一介质紫外线比红外线折射率大，故紫外线比红外线在水中传输速度小，故C正确；日光灯应用了紫外线荧光效应，故D正确。

答案

ACD12/305.如图1所表示，沿平直铁路线有间距相等三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以靠近光速速度行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上观察者测得A、C两铁塔被照亮次序是_____。图1A.同时被照亮 B.A先被照亮C.C先被照亮

D.无法判断13/30解析列车上观察者看到是由B发出后经过A和C反射光，因为列车在这段时间内向C运动靠近C，而远离A，所以C反射光先抵达列车上观察者，看到C先被照亮，故只有C正确。答案C14/30考点一电磁波和电磁波谱电磁波与机械波比较

名称项目电磁波机械波不一样点产生由周期性改变电场、磁场产生由质点(波源)振动产生本质是物质，是电磁现象，是电磁振荡传输不是物质，是机械振动在介质中传输传输机理电磁场交替感应质点间相互作用传输介质不需要介质(在真空中仍可传输)必须有介质(真空中不能传输)波种类横波现有横波也有纵波速度特点由介质和频率决定，在真空中等于光速(很大)(c＝3×108m/s)仅由介质决定相同点能量都携带能量并传输能量速度公式v＝λf遵照规律均可发生反射、折射、干涉、衍射等现象15/30【例1】以下关于电磁波说法，正确是_______。A.电磁波只能在真空中传输B.电场随时间改变时一定产生电磁波C.做变速运动电荷会在空间产生电磁波D.麦克斯韦第一次用试验证实了电磁波存在

解析电磁波是电磁场这种物质在空间传输，它既可在真空中传输，也可在介质中传输，A错误；当电场随时间均匀改变时产生稳定磁场，稳定磁场不能再产生电场，故也就不能形成电磁波，B错误；做变速运动电荷产生改变磁场，改变磁场在其周围空间产生改变电场……电场、磁场交替产生，向外传输过程就形成了电磁波，C正确；麦克斯韦从理论上预言了电磁波存在，赫兹经过试验证实了电磁波存在，D错误。C16/30【变式训练】1.[电磁波与机械波区分]电磁波与声波比较，以下说法中正确是______。 A.电磁波传输不需要介质，声波传输需要介质 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传输速度，都是由介质决定，与频率无关17/30答案

ABC18/302.[对电磁波谱考查]关于电磁波谱，以下说法中正确是_______。 A.红外线比红光波长长，它热作用很强 B.X射线就是伦琴射线 C.阴极射线是一个频率极高电磁波 D.紫外线波长比伦琴射线长，它显著作用是荧光作用19/30解析在电磁波谱中，红外线波长比可见光长，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不一样，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，电磁波在真空中速度是3×108m/s，而阴极射线速度总是小于3×108m/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一个波长很短电磁波，故选项B正确；紫外线显著作用是荧光作用，而伦琴射线显著作用是穿透作用，且紫外线波长比伦琴射线长，故选项D正确。答案

ABD20/30考点二狭义相对论简单应用【例2】关于狭义相对论说法，正确是______。 A.狭义相对论认为在不一样惯性参考系中，一切物理规律都是相同 B.狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中速度都等于c，与光源运动无关 C.狭义相对论只包括无加速运动惯性系 D.狭义相对论在任何情况下都适用

解析狭义相对论认为在不一样惯性参考系中，一切物理规律都是相同，选项A正确；狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中速度都等于c(光速不变原理)，与光源运动无关，选项B正确；狭义相对论只包括无加速运动惯性系，故选项C正确，D错误。ABC21/3022/30解析公式中m0是物体静止质量，在v远小于光速时，经典力学依然成立，故A、B错误，C、D正确。答案

CD23/301.电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短排列次序是_______。A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线B.红外线、无线电波、γ射线、紫外线C.γ射线、红外线、紫外线、无线电波D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线

解析电磁波波长范围很广，按波长由长到短次序排列，其次序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。所以，选项A正确。

答案A24/302.关于电磁波谱，以下说法正确是______。A.电磁波中最轻易表现出干涉、衍射现象是无线电波B.紫外线频率比可见光低，长时间照射能够促进钙吸收，改进身体健康C.X射线和γ射线波长比较短，穿透力比较强D.红外线显著作用是热作用，温度较低物体不能辐射红外线

解析无线电波波长长，易发生衍射现象，A正确；紫外线频率比可见光高，B错误；X射线和γ射线波长短，能量大，穿透能力强，故C正确；任何物体都能辐射红外线，D错误。

答案

AC25/303.关于生活中碰到各种波，以下说法正确是______。 A.电磁波能够传递信息，声波不能传递信息B.手机在通话时包括波现有电磁波又有声波C.太阳光中可见光和医院“B超”中超声波传输速度相同D.遥控器发出红外线波长和医院“CT”中X射线波长相同

解析电磁波和声波都能传递信息，比如人们之间语言交流，选项A错误；太阳光中可见光属于电磁波，而“B超”中超声波属于机械波，它们传输速度不一样，选项C错误；遥控器发出红外线波长比X射线波长大得多，选项D错误。

答案B26/304.间谍卫星上装有某种遥感摄影机，可用来探测军用和民用目标。这种摄影机能拍到晚上关灯行驶汽车，即使车队离开，也瞒不过它。这种遥感摄影机敏感电磁波属于_____。 A.可见光波段 B.红外波段 C.紫外波段 D.X射线波段

解析全部物体都能发出红外线，热物体红外线辐射比冷物体强，间谍卫星上装遥感摄影机，实际上是红外线探测器，它能在较冷背景上探测出较热物体红外线辐射，这是红外线摄影基础。再者，红外线波长比其它波(如可见光、紫外线、X射线)长，有很好穿透云雾能