1、选3-4-3电磁场电磁波相对论一、选择题1(2012江苏南京模拟)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正确而D错误。2(2012成都模拟)关于电磁波，下列说法正确的是
2、()A雷达是用X光来测定物体位置的设备B电磁波是横波C电磁波必须在介质中传播D使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调答案B解析由雷达的工作原理知，雷达是用微波来测定物体位置的设备，A错；电磁波在传播过程中电场强度和磁感应强度总是相互垂直，且与波的传播方向垂直，故电磁波是横波，B对；电磁波可以不依赖介质而传播，C错；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，D错。3(2012安徽宣城模拟)在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度及其波长()A速度不变，波长减小 B速度不变，波长增大C速度减小，波长变大 D速度增大，波长不变答案A解析电磁波在真空中的传播速度为3108m/s，与频率无关；
3、由cf，波速不变，频率增加，波长减小，故选项B、C、D错误而A正确。4(2012河北唐山五校联考)下面的说法正确的是()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。5(2012辽宁大连模拟)下列说法正确的是()A
4、由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光B光的双缝干涉实验中，在光屏上的某一位置会时而出现明条纹时而出现暗条纹C均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，向外传播就形成了电磁波D根据相对论可知空间和时间与物质的运动状态有关答案AD解析绿光的折射率大，更容易发生全反射，故选项A正确；在光的双缝干涉实验中，只要相干光的波长与装置不变，亮、暗条纹的位置是固定的，选项B错误，均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场不产生电场，故无法形成电磁波，选项C错误；由相对论可知，选项D正确。6(2012江苏南通模拟)下列说法中正确的是()A交通警察通过发射超声波测量车速，利用了
5、波的干涉原理B电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息C单缝衍射中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象越明显D地面上测得静止的直杆长为L，则在沿杆方向高速飞行的火箭中的人测得杆长应小于L答案BD解析交警通过发射超声波测量车速，利用了多普勒效应，A错误，电磁波能携带的信息量与其频率有关，频率越高，能携带的信息量就越大，选项B正确，单缝衍射中，缝越宽，衍射现象越不明显，选项C错误，根据爱因斯坦相对论可知。运动的物体长度变短，选项D正确。7.(2012江苏苏，锡、常、镇四市调研)如图所示，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
6、.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S。则S和S的大小关系是()ASS BSSCSS D无法判断答案A解析观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，根据运动的尺子缩短，观察到钟的面积为S0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，质量变化十分微弱，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，质量的变化引不起我们的感觉，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是物体静止时的质量，选项A错误；在v远小于光速时，一些质量的变化不明
7、显，经典力学依然成立，选项A、B错误而C、D正确。二、非选择题9(2012江苏淮阴三校联考)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
8、的后壁。10“世界物理年”决议的作出与爱因斯坦的相对论时空观有关。一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图所示。由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c(c为真空中的光速)时，时钟的周期大约为_。在日常生活中，我们无法察觉时钟周期性变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度_。若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变_(填“快”或“慢”)了。答案2.5s远小于光速c慢解析根据题图中数据可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c时，对应时钟的频率为0.4Hz，则周期为2.5s。日常生活中，我们无法察觉
9、是因为运动速度远小于光速c。在高速运行状态下，时钟变慢。11.生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应。图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同。利用频率差f接收f发出就能计算出车辆的速度。已知发出和接收的频率间关系为f接收(1)f发出，式中c为真空中的光速，若f发出2109Hz，f接收f发出400Hz，可知被测车辆的速度大小为_m/s。答案30解析根据题意有(1)f发出f发出400，解得：v车30m/s。12按照有关规定，工作场所受到
10、的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50W/m2。若某小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1W，那么在距离该通讯装置多远以外是符合规定的安全区域？(已知球面面积为S4R2)答案0.40m解析设以半径为R的圆以外是安全区。因为0.50W/m2，所以0.5。解之得R0.40m。13研究高空宇宙射线时，发现了一种不稳定的基本粒子，称为介子，质量约为电子质量的273倍，它带有一个电子电荷量的正电荷或负电荷，称为或，若参考系中介子处于静止，它们的平均寿命为2.56108s，设介子以0.9c的速率运动，求：(1)在实验室参考系中观测到的该粒子的平均寿命。(2)在实验室参考系中
11、观测到该粒子运动的平均距离。(3)该粒子运动时的动能。答案(1)5.87108s(2)15.85m(3)2.891011J解析(1)粒子运动时，在和粒子相对静止的参考系中，粒子的寿命仍为2.56108s，而此时实验室中观测到的寿命应比大，满足s5.87108s(2)平均距离：dv0.931085.87108m15.85m(3)粒子的静止质量m02739.11031kg2.481028kg粒子的动能为Ekmc2m0c2(m0)c23.21102891016J2.891011J14雷达测距防撞控制系统(Distronic，简称DTR)是用脉冲电磁波来测定目标的位置和速度的设备。某机场引导雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为1.0104s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t170s后雷达向正上方发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机的飞行速度约为多少？答案306m/s解析由图示信息知，比较远时，脉冲波显示的距离为sm6104m当到达正上方后，距离为sm3104m由于开始时飞机在斜上方，后来飞机到达正上方，所以该飞机的速度为vm/s306m/s。高考资源网w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
