专题59电磁振荡与电磁波相对论初步讲2018年高考物理一轮复习讲练测Word版含解析

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高考物理电磁振荡电磁波相对论基础知识专题复习教案

高考物理电磁振荡电磁波相对论基础知识专题复习教案

高考物理电磁振荡电磁波相对论基础知识专题复习教案第一章:电磁振荡1.1 振荡电路LC振荡电路谐振条件振荡周期1.2 电磁波的产生麦克斯韦方程组电磁波的波动方程电磁波的产生过程1.3 电磁波的传播电磁波的波动性质电磁波的传播速度电磁波的极化第二章:电磁波的波动方程2.1 电磁波的波动方程推导麦克斯韦方程组边界条件波动方程的推导过程2.2 电磁波的能量与动量电磁波的能量密度电磁波的动量密度能量与动量的关系2.3 电磁波的辐射辐射机制辐射功率天线辐射第三章:电磁波的折射与反射3.1 电磁波在介质中的传播介质的折射率电磁波的折射定律电磁波在介质中的传播速度3.2 电磁波在界面上的反射与折射反射定律折射定律全反射条件3.3 电磁波的多普勒效应多普勒效应的定义多普勒效应的数学描述多普勒效应的应用第四章:狭义相对论4.1 相对论的基本原理相对论的起源相对论的两个基本假设相对论的核心思想4.2 时空相对性时间和空间的相对性洛伦兹变换狭义相对论的时空观念4.3 相对论效应时间膨胀长度收缩质量增加第五章:电磁波与相对论5.1 狭义相对论中的电磁波狭义相对论对电磁波的影响光速不变原理狭义相对论中的电磁波方程5.2 相对论与电磁波的传播相对论对电磁波传播的影响相对论中的折射与反射相对论中的多普勒效应5.3 相对论在天体物理学中的应用相对论对天体物理学的影响相对论在天体物理学中的应用实例相对论对宇宙学的影响第六章:电磁波谱及其应用6.1 电磁波谱概述电磁波谱的分类不同电磁波的特点与应用电磁波谱的重要性6.2 无线电波无线电波的特性无线电通信技术无线电波在现代科技中的应用6.3 可见光与光学可见光的特性光学原理与应用光在现代科技中的应用第七章:电磁波的探测与测量7.1 电磁波的探测电磁波探测的原理电磁波探测技术的发展电磁波探测的应用领域7.2 电磁波的测量电磁波测量的方法电磁波测量仪器电磁波测量的应用7.3 电磁波的辐射防护电磁波辐射的危害辐射防护的措施辐射防护的标准与法规第八章:电磁波与量子力学8.1 电磁波与量子力学的关系量子力学的起源电磁波与量子力学的关系量子力学对电磁波理解的影响8.2 量子电动力学量子电动力学的基本概念量子电动力学的发展历程量子电动力学的应用领域8.3 电磁波的量子效应光子的概念电磁波的量子化电磁波的量子效应的应用第九章:相对论与宇宙学9.1 广义相对论广义相对论的基本原理时空弯曲广义相对论的验证与证实9.2 黑洞与引力波黑洞的形成与性质引力波的产生与探测黑洞与引力波的相对论效应9.3 宇宙学与相对论宇宙学的相对论基础宇宙的大爆炸理论宇宙膨胀与暗物质第十章:高考物理电磁振荡电磁波相对论综合练习10.1 高考物理电磁振荡电磁波相对论知识梳理难点知识点的解析与指导常见题型与解题技巧10.2 高考物理电磁振荡电磁波相对论模拟试题模拟试题的设计与解析试题类型的多样化提高解题能力的训练与指导10.3 高考物理电磁振荡电磁波相对论历年真题分析真题类型的规律性分析应试策略与答题技巧重点和难点解析一、电磁振荡的产生与传播条件解析:电磁振荡的产生涉及到LC振荡电路的工作原理,理解谐振条件对于掌握电磁波的产生至关重要。

《高考领航》2018年高考物理大一轮复习学案课件第14章-第4节光的波动性电磁波相对论

《高考领航》2018年高考物理大一轮复习学案课件第14章-第4节光的波动性电磁波相对论

(3)电磁波谱 ①定义: 按电磁波的波长从长到短分布是 无线电波 、 红外线、 可见光、紫外线、X 射线和 γ 射线,形成电磁波谱; ②电磁波谱的特性、应用
频率 真空中 特性 应用 /Hz 波长/m 波动性强, < 3× -3 > 10 无线电技术 11 10 易发生衍射 -3 11 10 ~ 红外线 10 ~ 热效应 红外线 - 1015 10 7 遥感 - 可见光 1015 10 7 引起视觉 照明、摄影 化学效应、 -7 15 10 ~ 医用消毒、 10 ~ 荧光效应、 紫外线 - 1017 10 9 防伪 能杀菌 -8 检查、医用 1016~ 10 ~ X 射线 贯穿性强 - 1019 10 11 透视 贯穿本领 工业探伤、 - γ 射线 >1019 <10 11 最强 医用治疗
A.红黄蓝紫 C.蓝紫红黄
B.红紫蓝黄 D.蓝黄红紫
解析:选 B.双缝干涉条纹是等间距的,而单缝衍射条纹除中央亮条 纹最宽最亮之外,两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小,因此 a、c 为双缝 干涉条纹,b、d 为单缝衍射条纹.双缝干涉条纹的宽度(即相邻明、暗 l 条纹间距)Δx=dλ,红光波长比蓝光波长长,则红光干涉条纹间距大于 蓝光干涉条纹间距,即 a、c 分别对应于红光和蓝光.而在单缝衍射中, 当单缝宽度一定时,波长越长,衍射越明显,即中央条纹越宽越亮,b、 d 分别对应于紫光和黄光.综上所述,a、b、c、d 四个图中亮条纹的颜 色依次是:红、紫、蓝、黄,B 正确.
电磁 波谱 无线 电波
递变 规律
五、相对论 1.狭义相对论的两个基本假设 (1)狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律 都是 相同 的. (2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都 是 相同 的. 2.时间和空间的相对性 “同时”的相对性:同时是 相对 的,与参考系的运动有关.

高考物理电磁振荡电磁波相对论基础知识专题复习教案

高考物理电磁振荡电磁波相对论基础知识专题复习教案

高考物理电磁振荡电磁波相对论基础知识专题复习教案第一章:电磁振荡1.1 知识回顾:电容器和电感器的基本概念电容器和电感器的充放电过程振荡电路的构成和特点1.2 重点讲解:振荡电路的原理和条件振荡电路中的能量转换电磁振荡的周期和频率1.3 例题解析:分析振荡电路中电流和电压的变化规律计算振荡电路的周期和频率解答与电磁振荡相关的问题1.4 练习题:1. 电容器和电感器共同构成的电路才能产生电磁振荡。

2. 振荡电路中的电能和磁场能会不断转换。

选择题:选择正确的答案1. 振荡电路的周期与电容器和电感器的数值有关,其公式为T = ______。

2. 在振荡电路中,电流的最大值为I_max = ______。

1. 给定电容器电容C = 10μF,电感器电感L = 5H,求振荡电路的周期和频率。

第二章:电磁波2.1 知识回顾:电磁波的产生和传播电磁波的波动方程和能量电磁波的分类和特点2.2 重点讲解:电磁波的产生过程和条件电磁波的波动方程和频率关系电磁波的能量和动量2.3 例题解析:分析电磁波的产生和传播过程计算电磁波的波长和频率解答与电磁波相关的问题2.4 练习题:1. 变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,从而形成电磁波。

2. 电磁波的传播速度等于光速,与介质无关。

选择题:选择正确的答案1. 电磁波的能量公式为E = ______。

2. 电磁波的动量公式为p = ______。

1. 给定电磁波的频率f = 10^15 Hz,波速c = 3×10^8 m/s,求电磁波的波长。

第三章:相对论3.1 知识回顾:相对论的基本原理和概念狭义相对论和广义相对论时间膨胀和长度收缩3.2 重点讲解:相对论的基本原理和爱因斯坦的相对论理论狭义相对论中的时间膨胀和长度收缩广义相对论中的引力理论和黑洞3.3 例题解析:分析相对论中的时间膨胀和长度收缩现象计算相对论中的时间膨胀和长度收缩效应解答与相对论相关的问题3.4 练习题:1. 相对论是一种关于引力的理论,由爱因斯坦提出。

江苏省启东市2018年高考物理专项复习 电磁波相对论简介 电磁波 电磁波的产生练习练习1

江苏省启东市2018年高考物理专项复习 电磁波相对论简介 电磁波 电磁波的产生练习练习1

电磁波的产生1.假设电磁波在空气中以光速传播,则传播过程中( )A.频率减小 B.周期变大C.波长变小 D.振幅减小2.在LC振荡电路中,若某个时刻电容器的极板上的电荷量正在增加,则( )A.电路中的电流正在增加B.电路中的电场能正在增加C.电路中的电流正在减小D.电路中的电场能正在向磁场能转化3.比较机械波和电磁波,下列结论正中确的是()A.它们都可发生反射、折射、干涉和衍射现象B.它们在本质上是相同的,只是频率不同而已C.机械波的传播速度取决于介质,电磁波的传播速度取决于频率D.机械波的传播需要介质,电磁波可以在真空中传播4.下列认为光波和无线电波都是电磁波的理由中正确的是()A.它们在真空中传播速度相同B.它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象C.它们的传播不依靠别的介质D.它们都是由振荡电路中自由电子的运动产生的5.下列说法中正确的是A.光波、电磁波、声波都可以在真空中传播B.光和电磁波都能够传递信息,声波不能传递信息C.中央电视台与资阳电视台发射的电磁波在真空中的传播速度不同D.我们生活的空间里充满着电磁波6.日常生活中,我们常用微波炉来加热食品.它是利用微波来工作的.接通电源后,220V的交流电经过变压器后,在次级产生2000V高压交流电,加到磁控管两极之间,使磁控管产生微波.下列说法中正确的是()A.微波炉的变压器原副线圈的匝数之比为11:100B.微波还广泛用于电视、雷达C.微波能产生反射,但不能产生干涉现象D.微皮是一种波长很短的电磁波,它可以在真空中传播7.麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在.用实验证实电磁波存在的科学家是()A.奥斯特B.赫兹C.库仑D.法拉第8.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.电磁波的传播需要空气作为介质B.在变化的电场周围一定产生磁场,在变化的磁场周围一定产生电场C.在电场周围一定产生磁场,在磁场周围一定产生电场D.电磁波在任何介质中传播的速度均为3×108m/s9.电磁场理论的建立,促进了现代社会的发展.下列应用中,同时使用了电磁波接收和发射技术的电器是()A.微波炉 B.收音机 C.电视机 D.手机10.关于电磁波,正确的说法是( )A.空间有变化的电场存在,一定能形成电磁波B.在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速C.电磁波只能在真空中传播,不能在介质中传播D.电磁场具有能量参考答案:1.答案: D解析:在空气中运动时,频率不变,由v=λf,波长也不变,但电磁波在传播过程中,能量不断被各种介质和天线吸收,振幅变小.2.答案: BC解析:电荷量增加,电容器充电,电场能增加,磁场能减少,电流减小.3.答案: AD4.答案: ABC5.答案: D6.答案: ABD解析: A、接通电源后,220V的交流电经过变压器后,在次级产生2000V高压交流电,根据电压与匝数成正比得微波炉的变压器原副线圈的匝数之比为11:100,故A正确B.雷达是利用电磁波来测定物体位置的无线电设备;因为波长越短的电磁波可以更好的反射,因此雷达使用的电磁波是波长比较短的---微波.微波还广泛用于电视、雷达.故B正确C.微波能产生反射,也能产生干涉现象,故C错误D.微波是一种波长很短的电磁波,它可以在真空中传播,故D正确7.答案: B解析: A、奥斯特首先发现了电流的磁效应,没有用实验证实电磁波存在.故A错误.B、麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在,赫兹用实验证实电磁波存在.故B正确.C、库仑发现了库仑定律,没有用实验证实电磁波存在.故C错误.D、法拉第发现了电磁感应现象,没有用实验证实电磁波存在.故D错误.8.答案: B解析:考点:电磁波的产生.分析:麦克斯韦的电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场.电磁波的传播不需要介质,电磁波在真空中传播的速度均为3×108m/s.解答:解:A、电磁波本事就是物质,电磁波的传播不需要介质,故A错误.BC、根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场一定产生电场,变化的电场产生磁场,故B正确、C错误.D.电磁波在真空中传播的速度均为3×108m/s,故D错误.故选:B.点评:变化有均匀变化与非均匀变化之分,当均匀变化时,则产生稳定的;当非均匀变化时,则也会产生非均匀的.9.答案: D解析:考点:电磁波的应用.分析:电磁波和电流在生活中都有着广泛的应用,电磁波的应用主要是用来传递信息,而只有手机使用了电磁波接收和发射技术.解答:解:微波炉、收音机、电视机、手机等都要利用电磁波来传递信息,但同时使用了电磁波接收和发射技术的电器只有手机,故D正确,ABC错误.故选:D.点评:现代社会为信息社会,信息的传播离不开电磁波,故应掌握电磁波的性质及应用.10.答案: D。

2018版高考一轮总复习物理课件 第17章 电磁波 相对论简介 17 精品

2018版高考一轮总复习物理课件 第17章 电磁波 相对论简介 17 精品

2.相对论的质速关系
(1)物体的质量随物体速度的增加而增大,物体以速度 v
运动时的质量 m 与静止时的质量 m0 之间有如下关系:
m0
m=
1-vc2 。
(2)物体运动时的质量 m 总要 大于 静止时的质量
m0。
3.相对论质能关系 用 m 表示物体的质量,E 表示它具有的能量,则爱因 斯坦质能方程为:E= mc2 。 该式表明,物体的能量与质量之间成简单的正比关系。
解析 麦克斯韦预言电磁波存在,赫兹用实验证实了电 磁波的存在,故 A 错误;电磁波能发生干涉、衍射现象和 多普勒效应,而只有横波才能发生偏振现象,所以电磁波是 横波能发生偏振现象,故 B 错误;X 射线是一种波长比紫 外线短的电磁波,故穿透能力强,医学上可检查人体内病变 和骨骼情况,故 C 正确;红外线的显著作用是热作用,一 切物体均能发出红外线,故 D 错误。
2.[2016·宜宾二诊]下列关于电磁波的说法正确的是 ()
A.麦克斯韦首先从理论上预言了电磁波,并用实验证 实了电磁波的存在
B.电磁波能发生干涉、衍射现象和多普勒效应,但不 能发生偏振现象
C.X 射线是一种波长比紫外线短的电磁波,医学上可 检查人体内病变和骨骼情况
D.红外线的显著作用是热作用,温度较低的物体不能 辐射红外线
(3)不同的电磁波,产生的机理不同,无线电波是振荡 电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、 紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;X 射线是原 子的内层电子受到激发后产生的;γ 射线是原子核受到激发 后产生的。
(4)电磁波的能量随频率的增大而增大。
1.[2016·扬州模拟]下面关于电磁波的说法中正确的是 ()
空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)。

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—电磁振荡与电磁波

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—电磁振荡与电磁波

高考物理一轮复习专项训练及答案解析—电磁振荡与电磁波1.(2023·北京市模拟)使用蓝牙耳机可以接听手机来电,蓝牙通信的电磁波波段为(2.4~2.48)×109 Hz.已知可见光的波段为(3.9~7.5)×1014 Hz,则蓝牙通信的电磁波()A.是蓝光B.波长比可见光短C.比可见光更容易发生衍射现象D.在真空中的传播速度比可见光小2.(2023·辽宁锦州市模拟)5G是“第五代移动通信技术”的简称,其最显著的特点之一为具有超高速的数据传播速率,5G信号一般采用3.3×109~6×109Hz频段的无线电波,而第四代移动通信技术4G采用的是1.88×109~2.64×109Hz频段的无线电波,则下列说法正确的是()A.空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象B.5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快C.5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站D.5G信号比4G信号波长长3.(2023·上海市杨浦高级中学模拟)下列关于电磁波的特性和应用的说法正确的是() A.电磁波能传输能量B.γ射线最容易用来观察衍射现象C.紫外线常用在医学上做人体透视D.体温超过周围空气温度时,人体才对外辐射红外线4.(多选)(2023·天津市模拟)下列说法正确的是()A.LC电路产生电磁振荡的过程中,回路电流值最小时刻,磁场能最小B .变化的电场一定产生变化的磁场C .无线电波发射接收过程中,使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐D .空调遥控器是利用发射紫外线来控制空调的5.(多选)下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中正确的是( )A .经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B .经过调制后的电磁波在空间传播得更快C .经过调制后的电磁波在空间传播的波长不变D .经过调制后的电磁波在空间传播的波长改变6.(多选)下列关于无线电波的叙述中,正确的是( )A .无线电波是波长从几十千米到一毫米的电磁波B .无线电波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/sC .无线电波不能产生干涉和衍射现象D .无线电波由真空进入介质传播时,波长变短7.(2023·山东泰安市模拟)关于电磁波谱,下列说法中正确的是( )A .红外体温计的工作原理是人的体温越高,发射的红外线越强,有时物体温度较低,不发射红外线,导致无法使用B .紫外线的频率比可见光低,医学中常用于杀菌消毒,长时间照射人体可能损害健康C .X 射线、γ射线频率较高,波动性较强,粒子性较弱,较难发生光电效应D .手机通信使用的是无线电波,其波长较长,更容易观察到衍射现象8.在LC 振荡电路中,电容器上的带电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是( ) A.π4LC B.π2LC C .πLC D .2πLC9.如图甲所示,“救命神器”——自动体外除颤仪(AED)现在已经走入了每个校园,它是一种便携式的医疗设备,可以诊断特定的心律失常,并且给予电击除颤,是可被非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备.其结构如图乙所示,低压直流经高压直流发生器后向储能电容器C充电.除颤治疗时,开关拨到2,将脉冲电流作用于心脏,使患者心脏恢复正常跳动,其他条件不变时,下列说法正确的是()A.脉冲电流作用于不同人体时,电流大小相同B.放电过程中,电流大小不变C.电容C越小,电容器的放电时间越长D.自感系数L越小,电容器的放电时间越短10.(多选)LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法正确的是()A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若电容器正在放电,则电容器上极板带负电C.若电容器上极板带正电,则自感电动势正在减小D.若电容器正在充电,则自感电动势正在阻碍电流减小11.如图所示为LC振荡电路中电容器上的带电荷量q随时间t的变化曲线,则下列判断正确的是()A.在b和d时刻,电路中电流为零B.在O→a时间内,电场能转化为磁场能C.在a和c时刻,电路里的能量全部储存在电容器的电场中D.在O→a和c→d时间内,电容器被充电12.如图所示为一理想LC电路,已充电的平行板电容器两极板水平放置.电路中开关断开时,极板间有一带电灰尘(图中未画出)恰好静止.若不计带电灰尘对电路的影响,重力加速度为g,灰尘运动时间大于振荡电路周期.当电路中的开关闭合以后,则()A.灰尘将在两极板间做往复运动B.灰尘运动过程中加速度方向可能会向上C.电场能最大时灰尘的加速度一定为零D.磁场能最大时灰尘的加速度一定为g13.如图所示,电源电动势为3 V,单刀双掷开关S先置于a端使电路稳定.在t=0时刻开关S置于b端,若经检测发现,t=0.02 s时刻,自感线圈两端的电势差第一次为1.5 V.如果不计振荡过程的能量损失,下列说法正确的是()A.t=0.04 s时回路中的电流为零B.t=0.08 s时电感线圈中的自感电动势达到最大值,为3 VC.0.07~0.08 s时间内,电容器极板间电场方向竖直向上且逐渐减小D.0.04~0.05 s时间内,线圈中的磁场能逐渐增大1.C 2.C 3.A 4.AC 5.AD6.AD [无线电波中长波波长有几十千米,微波中的毫米波只有几毫米,A 正确;无线电波在介质中的传播速度小于在真空中的传播速度3.0×108 m/s ,B 错误;无线电波也能产生干涉和衍射现象,C 错误;无线电波由真空进入介质传播时,传播速度减小,由λ=v f可知波长变短,D 正确.]7.D [有温度的物体都会发射红外线,A 错误;紫外线的频率比可见光高,B 错误;X 射线、γ射线频率较高,波动性较弱,粒子性较强,较易发生光电效应,C 错误;手机通信使用的是无线电波,其波长较长,更容易观察到衍射现象,D 正确.]8.B [LC 振荡电路的周期T =2πLC ,其电容器上的带电荷量从最大值变化到零的最短时间t =T 4,故t =π2LC ,故选B.] 9.D [脉冲电流作用于不同人体时,不同人体的导电性能不同,故电流大小不同,A 错误;电容器放电过程中,开始时电流较小,随着带电荷量的减小,放电电流逐渐变大,不是恒定的,B 错误;振荡电路的振荡周期为T =2πLC ,电容器在时间t 0内放电至两极板间的电压为0,即t 0=T 4=πLC 2,则线圈的自感系数L 越小,电容器的放电时间越短;电容器的电容C 越大,电容器的放电时间越长,C 错误,D 正确.]10.ABD [若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电,处于充电状态,故A 正确;若电容器正在放电,由安培定则可得电容器上极板带负电,故B 正确;若电容器上极板带正电,说明电容器在充电,电流减小得越来越快,自感电动势增大,故C 错误;若电容器正在充电,则线圈自感作用阻碍电流的减小,故D 正确.]11.C [在b 和d 时刻,q 为0,但q 随t 的变化率最大,则电流最大,不为零,故A 错误;在O →a 时间内,q 从0逐渐增大至最大值,而电流从最大值减小至0,电容器充电,磁场能转化为电场能,故B 错误;在a 和c 时刻,电容器均完成充电过程,电路里的能量全部储存在电容器的电场中,故C 正确;在O →a 时间内,电容器充电,在c →d 时间内,电容器放电,故D 错误.]12.D[当开关断开时,灰尘静止,则有Eq=mg,此时电场能最大,极板间电场强度最大,若开关闭合,电场能减小,极板间电场强度减小,则灰尘会向下极板运动,振荡回路磁场和电场周期性改变,根据对称性可知当电场方向和初始状态相反且电场能最大时,静电力方向竖直向下,和重力方向相同,此时灰尘的加速度为2g,所以灰尘的加速度不可能向上,灰尘的加速度大于等于0,且一直向下,所以灰尘不会在两极板间做往复运动,故A、B、C错误;当磁场能最大时,电场能为0,极板间电场强度为0,灰尘只受重力,加速度一定为g,故D 正确.]13.C[由题意知S置于b端后,自感线圈两端的电势差呈余弦规律变化,由于t=0时刻电容器电压为3 V,故此时自感线圈两端的电势差也为3 V,然后开始减小,当第一次为1.5 V 时,则可知经历时间为六分之一周期,故振荡周期为0.12 s.所以0.04 s时回路中的电流不为零,0.03 s时回路中的电流才为零,0.06 s时电感线圈中的自感电动势值达到最大,为3 V,故A、B错误;经分析,0.07~0.08 s时间内,电容器极板间电场方向竖直向上且逐渐减小,故C正确;0.04~0.05 s时间内,线圈两端的电势差增大,即电容器极板间电场增大,电场能增大,则磁场能逐渐减小,故D错误.]。

2018年物理(新课标)高考总复习第一轮复习教师用书:第十四章第五节电磁波 相对论简介含解析

2018年物理(新课标)高考总复习第一轮复习教师用书:第十四章第五节电磁波 相对论简介含解析

第五节电磁波相对论简介一、电磁波的产生、发射和接收1.麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场.2.电磁场:变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体,这就是电磁场.3.电磁波:电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波.(1)电磁波是横波,在空间传播不需要介质.(2)真空中电磁波的速度为3。

0×108 m/s.(3)电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象.4.电磁波的发射(1)发射条件:足够高的频率和开放电路.(2)调制分类:调幅和调频.5.电磁波的接收(1)调谐:使接收电路产生电谐振的过程.(2)解调:使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程.1。

判断正误(1)电磁波以一定的速度在空间传播,在传播过程中满足v=λf.()(2)电磁波同机械波一样能发生干涉、衍射、反射、折射等现象.()(3)电谐振就是电磁振荡中的“共振".()(4)使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制.()(5)尺缩效应和钟慢效应都是观测结果,都是相对的,在不同的参考系中观测,结果可能不同.()(6)波长不同的电磁波在本质上不相同.()(7)接收电路产生电谐振的过程叫做调幅.()提示:(1)√(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×(7)×二、电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等合起来构成了范围广阔的电磁波谱,如图所示.三、相对论的简单知识1.狭义相对论的两个基本假设(1)狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的.(2)光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速与光源、观测者间的相对运动没有关系.2.相对论的质速关系(1)物体的质量随物体速度的增加而增大,物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系:m=错误!.(2)物体运动时的质量m总要大于静止时的质量m0.3.相对论质能关系:用m表示物体的质量,E表示它具有的能量,则爱因斯坦质能方程为:E=mc2.2.关于狭义相对论的说法,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提示:ABC电磁场理论电磁波【知识提炼】1.对麦克斯韦电磁场理论的理解2.对电磁波的理解(1)电磁波是横波.电磁波的电场E、磁场B、传播方向v三者两两垂直,如图所示.(2)电磁波与机械波不同,机械波在介质中传播的速度与介质有关,电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关.【典题例析】(2016·高考全国卷甲)关于电磁波,下列说法正确的是()A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输E.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失解析:选ABC。

2018届高三物理一轮复习教案第十四章 电磁波和相对论简介

2018届高三物理一轮复习教案第十四章  电磁波和相对论简介

第十四章 电磁波和相对论简介一、电磁振荡1.振荡电路:大小和方向都随时间做周期性变儿的电流叫做振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC 回路是一种简单的振荡电路。

2.LC 回路的电磁振荡过程:可以用图象来形象分析电容器充、放电过程中各物理量的变化规律,如图所示3.LC 回路的振荡周期和频率 LC T π2= LCf π21=注意:(1)LC 回路的T 、f 只与电路本身性质L 、C 有关 (2)电磁振荡的周期很小,频率很高,这是振荡电流与普通交变电流的区别。

4、分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出能量守恒的观点):⑴理想的LC 回路中电场能E 电和磁场能E 磁在转化过程中的总和不变。

⑵回路中电流越大时,L 中的磁场能越大(磁通量越大)。

⑶极板上电荷量越大时,C 中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大)。

4、L C 回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函数。

5、注意特殊点和过程 a.充电完毕和放电完毕时的特点 b.充电过程和放电过程的特点 c.电场能和磁场能的转化的临界状态 d.电流在什么时候方向改变【例1】右边两图中电容器的电容都是C =4×10-6F ,电感都是L =9×10-4H ,左图中电键K 先接a ,充电结束后将K 扳到b ;右图中电键K 先闭合,稳定后断开。

两图中LC 回路开始电磁振荡t =3.14×10-4s 时刻,C 1的上极板正在____电(充电还是放电),2带_____电(正电还是负电);L 2中的电流方向向____(左还是右),磁场能正在_____(增大还是减小)。

解:先由公式求出LC T π2==1.2π×10-4s , t =3.14×10-4s 时刻是开始振荡后的T 65。

再看与左图对应的q-t 图象(以上极板带正电为正)和与右图对应的i-t 图象(以LC 回路中有逆时针方向电流为正),图象都为余弦函数图象。

高考物理一轮复习备考电磁振荡和电磁波公式讲解最新

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高考物理一轮复习备考电磁振荡和电磁波公式讲解最新第1篇:高考物理一轮复习备考电磁振荡和电磁波公式讲解最新在电路中,电荷和电流以及与之相联系的电场和磁场周期*地变化,同时相应的电场能和磁场能在储能元件中不断转换的现象。

以下是电磁振荡和电磁波公式讲解,请考生在复习中学会运用。

1.lc振荡电路t=2f=1/t{f:频率(hz),t:周期(s),l:电感量(h),c:电容量(f)}2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00108m/s,=c/f{:电磁波的波长(m),f:电磁波频率}注:(1)在lc振荡过程中,电容器电量最大时,振荡电流为零;电容器电量为零时,振荡电流最大;(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场;(3)其它相关内容:电磁场〔见第二册p215〕/电磁波〔见第二册p216〕/无线电波的发*与接收〔见第二册p219〕/电视雷达〔见第二册p220〕。

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第2篇:高中物理一轮复习电磁振荡和电磁波的知识点1.lc振荡电路t=2f=1/t{f:频率(hz),t:周期(s),l:电感量(h),c:电容量(f)}2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00108m/s,=c/f{:电磁波的波长(m),f:电磁波频率}注:(1)在lc振荡过程中,电容器电量最大时,振荡电流为零;电容器电量为零时,振荡电流最大;(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场;(3)其它相关内容:电磁场〔见第二册p215〕/电磁波〔见第二册p216〕/无线电波的发*与接收〔见第二册p219〕/电视雷达〔见第二册p220〕。

第3篇:高三物理必修知识点电磁振荡和电磁波公式高中是重要的一年,大家一定要好好把握高中,小编为大家整理了14年高三物理必修知识点,希望大家喜欢。

1.lc振荡电路t=2f=1/t{f:频率(hz),t:周期(s),l:电感量(h),c:电容量(f)}2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00108m/s,=c/f{:电磁波的波长(m),f:电磁波频率}注:(1)在lc振荡过程中,电容器电量最大时,振荡电流为零;电容器电量为零时,振荡电流最大;(2)麦克斯韦电磁场理论:变化的电(磁)场产生磁(电)场;(3)其它相关内容:电磁场〔见第二册p215未完,继续阅读 >第4篇:高考物理备考电磁感应公式讲解电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。

2018年高考物理一轮复习专题59电磁振荡与电磁波相对论初步(练)(含解析)

2018年高考物理一轮复习专题59电磁振荡与电磁波相对论初步(练)(含解析)

专题59 电磁振荡与电磁波相对论初步1.以下说法正确的是:()A.光的偏振现象说明光是一种横波B.麦克斯韦的电磁场理论说明有电场就会产生磁场,有磁场就会产生电场C.相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关D.光导纤维中内芯的折射率小于外套的折射率【答案】A【解析】光的偏振现象说明光是一种横波,选项A正确;根据麦克斯韦的电磁场理论,有电场不一定会产生磁场,有磁场也不一定会产生电场,因为稳定的电场不会产生磁场,稳定的磁场也不会产生电场,选项B错误;相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关,选项C错误;光导纤维是利用全反射来传输光的,所以其中内芯与外套比必须是光密介质,即内芯的折射率大于外套的折射率,选项D错误;故选A.【名师点睛】此题考查了光的偏振、电磁波、相对论初步以及光导纤维的知识;尤其要注意:只有周期性变化的电场周围才产生周期性变化的同频率的磁场,反之亦然,而稳定的电场周围是不产生磁场的,这是易错的知识.2.关于电磁波,下列说法正确的是:()A.电磁波和机械波都需要通过介质传播,它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变B.发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调C.雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波D.根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波是横波【答案】D【名师点睛】解答此题要知道,电磁波自身是物质,不需要通过介质传播;发射无线电波时需要对电磁波进行调制;雷达发射的微波;电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波是横波。

3.调节收音机的调谐回路时,可变电容器的动片从全部旋入到完全旋出仍接受不到该波段的某较高频率的电台信号,为收到该电台的信号,则应:()A.加大电源电压 B.减小电源电压C .增加谐振线圈的圈数D .减小谐振线圈的圈数【答案】D【名师点睛】解决本题的关键知道当接收电路的固有频率和收到的电磁波频率相同时,接收4.(多选)下列说法正确的是: ( )A .变化的电场产生磁场B .用红外线照射时,大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光C .太阳光中的可见光和医院 “B 超”中的超声波传播速度相同D .遥控器发出的红外线波长比医院胸透中的X 射线波长长【答案】AD【解析】变化的电场产生磁场、变化的磁场产生电场,A 对;用紫外线照射时,大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光,B 错;光的传播速度为m/s 8103⨯,声波的传播速度为340m/s ,故C 错;遥控器发出的红外线波长比医院胸透中的X 射线波长长,D 对。

专题59 电磁振荡与电磁波 相对论初步测-2018年高考物理一轮复习讲练测 含解析 精品

专题59 电磁振荡与电磁波 相对论初步测-2018年高考物理一轮复习讲练测 含解析 精品

【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。

在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求; 912题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

)1.下列关于电磁波的说法正确的是:()A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场B.电磁波在真空和介质中传播速度相同C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播【答案】A【名师点睛】变化的电场可以产生磁场;变化的磁场可以产生电场;均匀变化的电场产生恒定的磁场;均匀变化的磁场产生恒定的电场.电场和磁场交替产生,向外传播,形成电磁波.电磁波可以在介质中传播,也可以在真空中传播,可以反射,也可以折射,只有在同一均匀介质中才能沿直线匀速传播。

2.关于麦克斯韦电磁场理论,以下说法正确的是:()A.在赫兹发现电磁波的实验基础上,麦克斯韦提出了完整的电磁场理论B.麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在,赫兹第一个用实验证实了电磁波的存在C.变化的电场可以在周围的空间产生电磁波D.变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场【答案】B【解析】麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,而后赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在,故A错误,B正确.根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场,故CD错误.故选B.【名师点睛】解答此题要知道麦克斯韦电磁场理论的两条基本假设是:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场;麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波的存在。

3.红外线热像仪通过红外线遥感,可检测出经过它时的发热病人,从而可以有效控制疫情的传播。

关于红外线热像仪,下列说法中正确的是:()A.选择红外线进行检测,主要是因为红外线光子能量小,可以节约能量B.红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C.红外线热像仪同时还具有杀菌作用D.根据物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同的原理来检测体温【答案】D【名师点睛】解答此题要知道:红外线是一种不可见光.红外线具有热效应,所以温度越高的物体,辐射的红外线越强.紫外线也是一种不可见光,但它与红外线的特点不同.紫外线可以用来杀菌和消毒。

高中物理最新-2018届高考物理电磁振荡与电磁波1 精品

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交变电流、电磁振荡与电磁波单元测试题第I卷(共48分)一、选择题共12小题在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分1.(2018山东青岛)物理兴趣小组的同学将10 m的导线与灵敏电流表相连,组成闭合电路,甲、乙两个同学,东西方向站立,迅速摇动这条导线,如图13-4-1所示.在其他条件不变的情况下,下列说法正确的是()A.没有电流通过电流表B.通过电流表的电流是直流电C.通过电流表的电流是交流电D.摇动的角速度越大,电路中的电流最大值越大2.(2018北京西城)某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图13-4-2所示如果其他条件不变,仅使线圈的转速变为原来的一半,则交流电动势的最大值和周期分别变为()A.200V,0.18s B.25V,0.18sC.50V,0.18s D.50V,0.18s3.(2018山东济宁)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图13-4-3所示由图可知()A.该交流电压的瞬时值表达式为100sin(25t)VB.该交流电的频率为25HzC.该交流电压的最大值为1002VD.若将该交流电加在阻值ΩR的电阻两端,则=100电阻消耗的功率是50W4.一只电饭煲和一台洗衣机同时并入u=311sin314tV的交流电源上,均正常工作,用电流表分别测得电饭煲的电流是5A;洗衣机的电流是0.5A,下列说法正确的是()A.电饭煲的电阻是44Ω,洗衣机电动机线圈电阻是440ΩB.电饭煲消耗的功率为1555W,洗衣机电动机消耗的功率为155.5WC.1分钟内电饭煲消耗的电能为6.6×118J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×118JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍5.如图13-4-4(a)是电热毯的电路图,电热丝接在u=311sin100πtV的电源上,被加热到一定温度后,通过装置P使输入电压变为如图13-4-4(b)所示的波形,从而进入保温状态若电热丝的电阻R保持不变,此时交流电压表的示数是()A.100V B.155.5VC.220V D.311V6.(2018北京海淀)图1所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压-时间图象。

2018年高考模拟理综物理选编:电磁振荡及其应用(解析版)-精选文档

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乐陵一中电磁振荡及其应用一、单选题(5)1.下列射线中不属于电磁波的是A. 红外线B. X射线C. 射线D. 射线~C~解:A、B、D、红外线、X射线和射线是电磁波故ABD错误.C、射线是电子流,不是电磁波故C正确.故选:C.电磁波是一个大家族,从波长为左右的射线到左右的长波都是电磁波,射线是电子流.解决本题的关键知道各种射线的实质,以及知道电磁波谱中各种电磁波的特点.2.首先预言存在电磁波的科学家是A. 法拉第B. 麦克斯韦C. 汤姆孙D. 赫兹~B~解:建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦赫兹证实了电磁波的存在故选项B正确.故选:B建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦.本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.3.关于波,下列说法正确的是A. 赫兹预言了电磁波的存在B. 海边的波涛总是沿着与海岸垂直的方向袭来C. 地震发生时,国际空间站上能够清晰地接收到地震波D. 我们说话发出的声波属于机械波,频率越高的声波在空气中传播速度越大~B~解:A、麦克斯韦预言了电磁波的存在;赫兹证实了电磁波的存在;故A错误;B、海边的波源总是沿与海岸垂直的方向运动;故B正确;C、地震波不能在真空中传播,无法传到空间站去;故C错误;D、机械波的频率由介质决定,和频率无关;故D错误;故选:B.麦克斯韦预言了电磁波的存在;机械能只能在介质中传播;我们发出的声音为机械波,声波的传播由介质决定.本题考查机械能波的传播,要注意明确波的传播需要介质,且传播速度由介质决定.4.下列说法中正确的是A. 光是一种概率波,物质波也是概率波B. 麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在C. 某单色光从一种介质进入到另一种介质,其频率和波长都将改变D. 紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射~A~解:A、光是一种概率波,物质波也是概率波,故A正确;B、麦克斯韦预言了电磁波的,赫兹首次通过实验证实了电磁波的存在故B错误;C、某单色光从一种介质进入到另一种介质,其频率不会改变,但波长将改变,故C错误;第 1 页D、入射光的频率大于金属的极限频率时,才能发生光电效应,红光的频率小于紫光的频率,故紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时不一定有电子向外发射,故D错误.故选:A.光和物质波都是概率波赫兹首次通过实验证实了电磁波的存在光的频率由光源决定,与介质无关入射光的频率大于金属的极限频率时,才能发生光电效应,红光的频率小于紫光的频率.本题要注意金属产生光电效应必须满足的条件是入射光的频率大于该金属的极限频率,还要知道红光的频率小于紫光的频率,紫光照射发生观点效应的时候,红光照射不一定能发生光电效应.5.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是A. 电磁波既可以是横波,也可以是纵波B. 电磁波在任何介质中的传播速度均为C. 电磁波不能产生多普勒效应D. 电磁波中电场和磁场的方向彼此垂直~D~解:A、电磁波的传播方向与振动方向相互垂直,故电磁波是横波,故A错误.B、电磁波在真空中的传播速度均为,故B错误.C、多普勒效应、干涉和衍射是波特有的现象,故C错误.D、电磁波中电场和磁场的方向相互垂直,故D正确.故选:D.电磁波的传播方向与振动方向相互垂直,横波的传播方向与振动方向相互垂直;干涉和衍射是波特有的现象;电磁波中电场和磁场的方向相互垂直.掌握了基础知识即可顺利解决此类问题,而只要多看课本即可顺利掌握这些知识,注意电磁波传播速度为的条件.二、多选题(4)6.下列说法中正确的是A. 电磁波在同种介质中只能沿直线传播B. 单摆经过平衡位置时,合外力为零C. 机械波的传播周期与机械波中的质点做简谐运动的周期相等D. 做简谐运动的物体在半个周期内经过的路程一定为振幅的2倍E. 观察者向波源靠近,观察者感觉波源的频率变大~CDE~解:A、电磁波在同种均匀介质中沿直线传播,若不均匀,传播路径会改变,故A错误;B、单摆经过平衡位置时,重力和拉力的合力提供向心力,不为零,故B错误;C、机械波的传播周期性是质点振动周期性的反映,机械波的传播周期与机械波中的质点做简谐运动的周期相等,故C正确;D、做简谐运动的物体在半个周期内经过的路程一定为振幅的2倍,一个周期内通过的路程为振幅的四倍,故D正确;E、根据多普勒效应,观察者向波源靠近,观察者感觉波源的频率变大,故E正确.故选:CDE.电磁波在同种均匀介质中沿直线传播;对于单摆,重力的径向分量和拉力的合力提供向心力;做简谐运动的物体在半个周期内经过的路程一定为振幅的2倍,一个周期内通过的路程为振幅的四倍;当观察者和波源相互靠近时,观察者接收到的频率增加.本题考查了电磁波的传播、单摆的动力学特点、机械波、简谐运动、多普勒效应等,知第 3 页识点多,难度小,关键记住相关的基础知识.7. 电子钟是利用LC 振荡电路来工作计时的,现发现电子钟每天要慢30s ,造成这一现象的原因可能是 A. 电池用久了B. 它置于空间站,处于“失重”状态C. 振荡电路中电容器的电容大了D. 振荡电路中线圈的电感大了 ~CD~解:LC 回路的周期 ,由此公式可知电子钟的周期由电感和电容共同决定,与其它因素无关.现发现电子钟每天要慢30s ,说明了LC 回路的振荡周期变大,则可能是L 和C 变大,故CD 正确,AB 错误. 故选:CD .现发现电子钟每天要慢30s ,说明了LC 回路的振荡周期变大,根据周期公式 解释即可.该题考查振荡电路的周期公式,要知道电子钟的周期由电感和电容共同决定,与其它因素无关.8. 如图所示为LC 振荡电路,当开关S 打向右边发生振荡后,下列说法中正确的是A. 振荡电流达到最大值时,电容器上的带电量为零B. 振荡电流达到最大值时,磁场能最大C. 振荡电流为零时,电场能为零D. 振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半~ABD~解:A 、当电流达最大时,此时磁场能是大,电场能最小,电容器上的带电量为零;故AB 正确;C 、当电流为零时,充电完成,此时磁场能为零;电场能最大;故C 错误;D 、由振荡电路的周期性可知,振荡电流相邻两次为零时间间隔等于振荡周期的一半;故D 正确; 故选:ABD .在LC 振荡电路中,当电容器在放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少 从能量看:电场能在向磁场能转化;当电容器在充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加 从能量看:磁场能在向电场能转化.电容器具有储存电荷的作用,而线圈对电流有阻碍作用,同时掌握充放电过程中,会判定电流、电量、磁场、电场、电压如何变化 注意形成记忆性的规律,以便于更快更准确的解题.9. 为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连,如图所示 当开关从a 拨到b 时,由L 与C 构成的回路中产生的周期 的振荡电流 当罐中液面上升时A. 电容器的电容减小B. 电容器的电容增大C. LC回路的振荡频率减小D. LC回路的振荡频率增大~BC~解:AB:两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质,当液体的高度升高,相当于插入的电介质越多,电容越大故A错误,B正确;CD:根据,电容C增大时,震荡的周期T增大,由可以判定,LC回路的振荡频率f减小故C正确,D错误.故选BC两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,故电容器的电容C的大小与液体的高度有关电介质:高度越高,相当于插入的电介质越多,电容越大之后根据,即可得出LC回路的振荡频率变化.本题要注意两块平行金属板构成的电容器C的中间的液体就是一种电介质,液体的高度越高,相当于插入的电介质越多,电容越大属于简单题.三、计算题(2)10.如图,一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面纸面在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域,在圆上的b点离开该区域,离开时速度方向与直线垂直圆心O到直线的距离为现将磁场换为平行于纸面且垂直于直线的匀强电场,同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域,也在b点离开该区域若磁感应强度大小为B,不计重力,求电场强度的大小.~解:粒子在磁场中做圆周运动设圆周的半径为r,由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得式中v为粒子在a点的速度.过b点和O点作直线的垂线,分别与直线交于c和d点由几何关系知,线段、和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径未画出围成一正方形因此设,由几何关系得联立式得再考虑粒子在电场中的运动设电场强度的大小为E,粒子在电场中做类平抛运动设其加速度大小为a,由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r,有运动学公式得式中t是粒子在电场中运动的时间联立式得答:电场强度的大小为.~通过带电粒子在磁场中做圆周运动,根据几何关系求出轨道半径的大小带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,结合在沿电场方向上做匀加速直线运动和垂直于电场方向做匀速直线运动,求出电场强度与磁感应强度的大小关系.解决本题的关键掌握带电粒子在磁场中磁偏转和在电场中电偏转的区别,知道磁偏转做匀速圆周运动,电偏转做类平抛运动.11.如图甲,在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在此区域内,沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管,环心O在区域中心一质量为m、带电荷量为的小球,在管内沿逆时针方向从上向下看做圆周运动已知磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示,其中设小球在运动过程中电荷量保持不变,对原磁场的影响可忽略.在到这段时间内,小球不受细管侧壁的作用力,求小球的速度大小;在竖直向下的磁感应强度增大过程中,将产生涡旋电场,其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相等试求到这段时间内:细管内涡旋电场的场强大小E;电场力对小球做的功W.~解:在到这段时间内,小球不受细管侧壁的作用力,说明洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有解得根据法拉第电磁感应定律,感应电动势为:电势差与电场强度的关系,有:由上面两式解得其中:故:电场力为:;根据牛顿第二定律,有解得物体的末速度为:第 5 页根据动能定理,电场力做的功为:;答:在到这段时间内,小球的速度大小为;在到这段时间内:细管内涡旋电场的场强大小E为;电场力对小球做的功W为.~在到这段时间内,小球不受细管侧壁的作用力,说明洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解;根据法拉第电磁感应定律求解出感应电动势,再进一步计算电场强度;先根据牛顿第二定律求解加速度,计算出路程,再求解电场力的功.本题是有关感应加速器的问题,感生电场的电场力做正功,电场力是恒定大小的力,电荷速率随着时间均匀增加,结合动能定理、电势差与电场强度的关系公式、牛顿第二定律列式求解.。

届高三物理一轮复习《机械振动机械波光电磁振荡电磁波相对论》测试题(新人教版选修)

届高三物理一轮复习《机械振动机械波光电磁振荡电磁波相对论》测试题(新人教版选修)

个人资料整理仅限学习使用2018届新课标高三物理第一轮复习阶段性测试卷<10)<命题范围:选修3-4机械振动机械波光、电磁振荡、电磁波、相对论)说明:本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共150 分;答题时间120 分钟.第Ⅰ卷 <选择题,共40 分)一、选择题 <此题共10 小题,每题 4 分,共40 分.在每题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.所有选对的得 4 分,选不全的得 3 分,有选错或不答的得0 分)1.以下对于电磁波的说法中正确的选项是<)A.麦克斯韦电磁场理论预知了电磁波的存在B.电磁波从真空传入水中,波长将变长C.雷达能够利用自己发射电磁波的反射波来对目标进行定位D.医院顶用于检查病情的“ B 超”利用了电磁波的反射原理2.以下图,两根完整同样的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块约束在圆滑水平面上,已知甲的质量大于乙的质量.当细线忽然断开后,两物块都做简谐运动,在运动过程中<)A.甲的振幅大于乙的振幅B.甲的振幅小于乙的振幅C.甲的最大速度小于乙的最大速度D.甲的最大速度大于乙的最大速度3.以下图是一列简谐横波某时辰的图象.经过时间,恰巧第三次重复出现图示的波形.依据以上信息,能确立下边的哪项?<)A.波的流传速度的大小B.时间内质元P 经过的行程C.时辰质元P 的速度方向D.时辰的波形4.以下图,一个透明玻璃球的折射率为,一束足够强的细光束在过球心的平面内,以45°入射角由真空射入玻璃球后,在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射,从各个方向观察玻璃球,能看到从玻璃球内射出的光芒的条数是<)A 2B 3C4 D 5125.太赫兹辐射是指频次从0. 3THz<1THz=10 Hz),波长介于无线电波中的毫M 波与红外线之间的电磁辐射,辐射所产生的 T 射线在物体成像、医疗诊疗、环境检测、通信等方面拥有广阔的应用远景.近来,科学家终于研制出以红外线激光器为基础的首台可产生4.4THz 的T 射线激光器,进而使T 射线的有效利用成为现实.对于4. 4THz 的T 射线以下说法中正确的选项是<)A.它的波长比可见光短B.它是原子内层电子受激发产生的C.与红外线对比,T 射线更简单发生衍射现象D.与 X 射线对比, T 射线更简单表现出粒子性6.一列简谐波沿x 轴正方向流传,某时辰波形图如图甲所示,a、 b、 c、d是波流传方向上的四个振动质点的均衡地点.如再过个周期,此中某质点持续振动的图象如图乙所示,则该质点是A. a 处质点B. b 处质点C. c 处质点D. d 处质点<)7.若是一辆汽车在静止时喇叭发作声音的频次是中,以下说法正确的选项是300Hz,在汽车向你驶来又擦身而过的过程<)A.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频次大于B.当汽车向你驶来时,听到喇叭声音的频次小于C.当汽车和你擦身而事后,听到喇叭声音的频次大于D.当汽车和你擦身而事后,听到喇叭声音的频次小于300Hz300Hz300Hz300Hz8.以下图为一内侧面与外侧面平行、中间部分为空气的三棱镜,将此三棱镜放在空气中,让一束单色光沿平行于底边 BC的方向入射到AB 面上,光从AC 面射出,在图示的出射光芒中 <光芒②平行于BC边)正确的选项是<)A.只好是①B.只好是②C.只好是③D.①②③都有可能9.如图电路中,L 是电阻不计的电感器, C 是电容器,闭合电键 S,待电路达到稳固状态后,再翻开电键 S,LC 电路将产生电磁振荡.假如规定电感 L 中的电流方向从 a 到 b 为正,翻开电键的时辰为 t=0,那么以下图中能正确的表示电感中的电流 i 随时间t 变化规律的是 < )10.一复色光中只含有a、 b 两种单色光,用该复色光照耀一竖直理想透明薄膜<膜层厚度从零开始,上薄下厚)时,获得如图甲所示的干预图样.若用此复色光经过玻璃半球射向空气时,以下四个光路图中可能切合实质状况的是<)第Ⅱ卷 <非选择题,共110 分)二、此题共 2 小题,共20 分,把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答.11. <8 分)学校展开研究性学习,某研究性学习小组的同学依据所学的光学知识,设计了一个丈量液体折射率的仪器,如图所示.在一个圆形木盘上过其圆心O 作两条互相垂直的直径BC、 EF,在半径 OA 上垂直圆盘面插下两枚大头针P1、 P2并保持 P1、 P2的地点不变,每次丈量时,让圆盘的BFC 部分竖直进入液体中,并且总使得液面与直径BC 相平, EF 为界面的法线,尔后在图中右上方地区察看P1、 P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使 P3正好挡住 P1、 P2.同学们经过计算,早先在圆周EC部分刻好了折射率的值。

高三物理一轮复习第十四章电磁振荡电磁波相对论课时达标word版本

高三物理一轮复习第十四章电磁振荡电磁波相对论课时达标word版本

电磁振荡、电磁波、相对论1.关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是( )A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同答案:B解析:声波也能传递信息,A项错误;手机通话过程中,手机之间通过电磁波传递信息,人和手机之间通过声波传递信息,B项正确;太阳中的可见光传播速度为光速,即为3×108m/s,而超声波的传播速度等于声音在空气中(15 ℃下)的传播速度,即为340 m/s,C项错误;红外线的频率小于X射线的频率,故红外线的波长大于X射线的波长,D项错误.2.(多选)关于电磁波与机械波,下列说法正确的是 ( )A.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质B.电磁波在任何介质中传播速率都相同,机械波在同一种介质中传播速率都相同C.电磁波和机械波都不能发生干涉D.电磁波和机械波都能发生衍射答案:AD解析:电磁波的波速与介质和频率都有关,而机械波的传播速率只与介质有关,故A 项对,B项错;电磁波和机械波都具有波的一切特征,包括干涉和衍射,故D项对,C项错.3.验钞机发出的电磁波能使钞票上用于防伪的荧光物质发光,电视机的遥控器用它发出的电磁波来控制电视机.对于它们发出的电磁波,下列判断正确的是( ) A.它们发出的都是红外线B.它们发出的都是紫外线C.验钞机发出的是红外线,遥控器发出的是紫外线D.验钞机发出的是紫外线,遥控器发出的是红外线答案:D解析:激发荧光物质发出荧光的是紫外线,用来控制电视机的遥控器发出的电磁波属于红外线,D项正确.4.太阳表面的温度约为6 000 K,所辐射的电磁波中辐射强度最大的在可见光波段;人体的温度约为310 K,所辐射的电磁波中辐射强度最大的在红外线波段;宇宙空间内的电磁辐射相当于温度为3 K的物体发出的,这种辐射称为“3 K背景辐射”.若要对“3 K 背景辐射”进行观测研究,则应选择的观测波段为( )A.X射线 B.γ射线 C.紫外线 D.无线电波答案:D解析:无线电波用于通信、广播及其他信号传输.天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波,进行天体物理研究.D项正确.5.惯性系S中有一边长为l的正方形,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该正方形的图象可能是导学号36280394( )答案:C解析:由相对论知识易得运动方向上的边长变短,垂直运动方向的边长不变,故C 项符合题意.6.(多选)电子的电荷量为 1.6×10-19 C ,质量为9.1×10-31 kg ,一个电子被电压为106 V 的电场加速后,关于该电子的质量和速度,以下说法正确的是( )A .电子的质量不变B .电子的质量增大C .电子的速度可以达到1.9cD .电子的速度不可能达到c答案:BD解析:电子被电场加速后,根据相对论效应m =m01-(v c )2可知,随电子速度的增大,其质量也增大,故A 项错,B 项正确;此时不能根据qU =12m 0v 2求速度,任何物体的速度都不可能超过光速c ,故C 项错,D 项正确.7.如图所示,G 为小量程电流表,当电流从右方流入时指针向右边偏转,若此时G 的指针位置如图所示,则下列说法不正确的是 ( )A.磁场的变化和电流方向的关系可用楞次定律判断B.此时磁场正在增强C.导线中电荷的定向移动,是因为电场力作用的结果D.导线的外部没有电场的存在答案:D解析:由题图中G的指针偏转位置,电流方向俯视为顺时针方向,故A、B、C三项正确,D项错误.8.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C.X射线的穿透本领比γ射线更强D.X射线与γ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,γ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γ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γ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.9.如图所示,两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v接近光速c).地面上测得它们相距为L,则A测得两飞船间的距离________(选填“大于”“等于”或“小于”)L.当B向A发出一光信号,A测得该信号的速度为________.答案:大于c(或光速)解析:根据爱因斯坦的相对论可知,相对静止时测得的距离大于相对运动时测得的距离;根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,所以A测得该信号的速度仍为c.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)A.S>S′B.S=S′C.S<S′D.无法判断(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θ的变化而变化,如图(b)图线所示.此透明体的临界角为______,折射率为______.(3)一列简谐横波,在t=0.4 s时刻的波形图象如图3甲所示,波上A质点的振动图象如图乙所示,求该波传播速度的大小和方向.答案:(1)A (2)60°, 233(3)25 m /s ,沿+x 方向传播解析:(1)根据相对论长度缩短效应,S ′水平方向的长度缩短,故面积变小,A 项正确;(2)θ=30°时发生全反射,此时入射角为60°,故临界角为60°,折射率n =1sin C =233;(3)由题图知该波的周期为T =0.8 s , 波长为λ=20 m ,v =λT=25 m /s 由题图乙知波上A 点在0.4 s 时正由平衡位置向下运动,所以波沿+x 方向传播.。

2018版高中物理 第3章 电磁振荡与电磁波章末复习课教师用书 粤教版选修3-4

2018版高中物理 第3章 电磁振荡与电磁波章末复习课教师用书 粤教版选修3-4

第3章电磁振荡与电磁波一、电磁振荡的三个“两”电磁振荡在近年来的高考中出现的频率较高.学习中若能抓住三个“两”,就可把握好本章的知识要点,从而使知识系统化.1.两类物理量考题大部分是围绕某些物理量在电磁振荡中的变化规律而设计的,因此,分析各物理量的变化规律就显得尤为重要.这些物理量可分为两类:图3-1一类是电流(i).振荡电流i在电感线圈中形成磁场,因此,线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁具有与之相同的变化规律.另一类是电压(u).电容器极板上所带的电荷量q、两极板间的场强E、电场能E电、线2圈的自感电动势E 的变化规律与u 的相同.电流i 和电压u 的变化不同步,规律如图3-1.2.两个过程电磁振荡过程按电容器的电荷量变化可分为充、放电过程.当电容器的电荷量增加时为充电过程,这个过程中电路的电流减小;电荷量减小时为放电过程,这个过程中电路的电流增加,变化如图3-1.在任意两个过程的分界点对应的时刻,各物理量取特殊值(零或最大).3.两类初始条件图3-2中的电路甲和乙,表示了电磁振荡的两类不同初始条件.图甲中开关S 从1合向2时,振荡的初始条件为电容器开始放电,图乙中S 从1合向2时,振荡的初始条件为电容器开始充电,学习中应注意区分这两类初始条件,否则会得出相反的结论.图3-2如图3-3所示的LC 振荡回路,当开关S 转向右边发生振荡后,下列说法中正确的是()图3-3A .振荡电流达到最大值时,电容器上的带电荷量为零B .振荡电流达到最大值时,磁场能最大C .振荡电流为零时,电场能为零D .振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半【解析】 由LC 电路电磁振荡的规律知,振荡电流最大时,即是放电刚结束时,电容器上电荷量为0,A 对.回路中电流最大时螺线管中磁场最强,磁场能最大,B 对.振荡电流为0时充电结束,极板上电荷量最大、电场能最大,C 错.电流相邻两次为零的时间间隔恰好等于半个周期,D 对.【答案】 ABD二、有关电磁场与电磁波问题1.麦克斯韦电磁场理论认为:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,变化的电场和变化的磁场交替产生,形成电磁场,电磁场在空间中的传播,叫电磁波.麦克斯韦预言了电磁波的存在,揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性.2.解答问题的关键是明确怎样变化的电场(磁场)产生怎样变化的磁场(电场).(1)不变化的电场(磁场)不产生磁场(电场).(2)均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场).(3)周期性变化的电场(磁场)产生同频率的周期性变化的磁场(电场).关于麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )A.稳定的电场产生稳定的磁场B.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C.变化的电场产生的磁场一定是变化的D.振荡电场周围空间产生的磁场也是振荡的【思路点拨】正确理解麦克斯韦电磁场理论的两个要点.【解析】麦克斯韦电磁场理论要点是:变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场),若磁场(电场)的变化是均匀的,产生的电场(磁场)是稳定的,若磁场(电场)的变化是振荡的,产生的电场(磁场)也是振荡的,由此可判定正确答案为D项,A、B、C错.故选D.【答案】 D三、电磁波与机械波电磁波与机械波都是波,但又各有自己的特点,如能正确比较电磁波和机械波的异同,就能全面、透彻理解这两个知识点.1.电磁波和机械波的共同点(1)二者都能发生干涉和衍射.(2)介质决定二者的传播速度.(3)二者在不同介质中传播时频率不变.2.电磁波和机械波的区别(1)二者本质不同电磁波是电磁场的传播,机械波是质点机械振动的传播.(2)传播机理不同电磁波的传播机理是电磁场交替感应,机械波的传播机理是质点间的机械作用.(3)电磁波传播不需介质,而机械波传播需要介质.(4)电磁波是横波.机械波既有横波又有纵波,甚至有的机械波同时有横波和纵波,例如地震波.对于机械波和电磁波的比较,下列说法中正确的是( )A.机械波能发生反射、折射、干涉及衍射等现象,电磁波不能B.它们的本质是相同的,只是频率不同C.机械波的传播速度和电磁波的传播速度都与介质有关,与频率无关/4 3D.机械波的传播需要介质,而电磁波的传播不需要介质【解析】机械波与电磁波都具有波的特性:反射、折射、干涉和衍射等现象,A项错;电磁波研究的是电磁现象,而机械波研究的是力学现象,故本质不同,B项错,机械波的传播速度只与介质有关,而电磁波的传播速度既与介质有关还与频率有关,C选项错误.【答案】 D4。

2018版高中物理 第3章 电磁振荡与电磁波 第1节 电磁振荡课后实践导练 粤教版选修3-4

2018版高中物理 第3章 电磁振荡与电磁波 第1节 电磁振荡课后实践导练 粤教版选修3-4

第1节电磁振荡课标基础1.关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是( )A.电荷量最大时,线圈中振荡电流也最大B.电荷量为零时,线圈中振荡电流最大C.电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能D.电荷量减少的过程中,电路中的磁场能转化为电场能【解析】电磁振荡过程中,电容器电荷量最大时,振荡电流为零,A错;电荷量为零时,放电结束,振荡电流最大,B正确;电荷量增大的过程,即是电容器的充电过程,磁场能正在转化为电场能,故C正确;同理分析,D错.【答案】BC2.LC振荡电路中,在电容器充电完毕但未开始放电的瞬间,下述说法正确的是( ) A.线圈中的电流最大B.电容器两极板间的电场能最强C.线圈中的磁场能最强D.电容器极板上的电荷量为零【解析】电容器充电完毕但未开始放电的瞬间,振荡电流为零,磁场能为零,电容器极板上的电荷量最多,电场能最强,故B正确.【答案】 B3.如图3-1-10(a)所示,在LC振荡电路中,通过P点的电流变化规律如图(b)所示,且把通过P点向右的方向规定为电流i的正方向,则( )图3-1-10A.0.5 s至1 s时间内,电容器C在放电B.0.5 s至1 s时间内,电容器C的上极板带正电C.1 s至1.5 s时间内,Q点的电势比P点的电势高2D .1 s 至1.5 s 时间内,电场能正在转变成磁场能【解析】 0.5 s 至1 s 时间内,振荡电流是充电电流,充电电流是由负极板流向正极板;1 s 至1.5 s 时间内,振荡电流是放电电流,放电电流是由正极板流向负极板,由于电流为负值,所以由Q 流向P .【答案】 CD4.已知LC 振荡电路中电容器极板1上的电荷量随时间变化的曲线如图3-1-11所示,则()图3-1-11A .a 、c 两时刻电路中电流最大,方向相同B .a 、c 两时刻电路中电流最大,方向相反C .b 、d 两时刻电路中电流最大,方向相同D .b 、d 两时刻电路中电流最大,方向相反【解析】 电磁振荡过程中,电容器极板电荷量最大时,振荡电流为零,故A 、B 均错;而极板电荷量为零时,振荡电流最大,b 、d 两点分别代表正、反向放电结束的时刻,故电流方向相反,C 错、D 正确.【答案】 D5.如图3-1-12所示,为LC 振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u -t 图线()图3-1-12A .t 1~t 2时间内,电路中电流不断增大B .t 2~t 3时间内,电场能越来越小C .t 3时刻,磁场能为零D .t 3时刻电流方向要改变【解析】 由图知t 1~t 2时间内,电容器两端电压增大,电容器充电,电流减小,A 错;t 2~t 3两端电压减小,电场能转化为磁场能,B 对;t 3时刻回路中磁场能最大,电流方向不变,C 、D 两项都错.【答案】B 能力提升/436.在LC 振荡电路中,电容器上的带电量从最大值变化到零所需的最短时间是( ) A.π4LC B.π2LC C .πLCD .2πLC【解析】 LC 振荡电路的周期T =2π LC ,其电容器上的带电荷量从最大值变化到零的最短时间t =T /4,故t =π2LC . 【答案】 B7.LC 振荡电路的周期为T ,频率为f .若将线圈的自感系数增为原来的2倍,可变电容器的电容也增为原来的2倍,则此振荡电路的周期将变为________,频率将变为__________________.【解析】 由题意L ′=2L ,C ′=2C ,则周期T ′=2πL ′C ′=4πLC =2T ,频率f ′=1T ′=0.5f .【答案】 2T 0.5f 考向观摩8.如图3-1-13所示为一LC 振荡电路,线圈的电感量L =2.5 mH ,电容器的容量C =4 μF.起初,电容器充电后上极板带正电荷,下极板带负电荷.设开关闭合的时刻t =0,那么当t =9×10-4s 时,电容器的上极板带________(正或负)电荷,通过线圈的电流正在________(增大或减小),此时电容器正在________(充电或放电).图3-1-13【解析】 振荡电流周期T =2πLC =6.28×10-4s.14T =1.57×10-4s,114T <t <112T ,在t 时刻,相对图所示状态,回路正处反向充电过程.【答案】 负减小 充电 创新探究9.实验室里有一水平放置的平行板电容器,知道其电容C =1μF.在两板带有一定电荷时,发现一粉尘恰好静止在两板间.手头上还有一个自感系数L =0.1 mH 的电感器,现连成如图3-1-14所示电路,试分析以下两个问题:4图3-1-14(1)从S 闭合时开始计时,经过π×10-5s 时,电容器内粉尘的加速度大小是多少? (2)当粉尘的加速度为多大时,线圈中电流最大?【解析】 (1)电键断开时,电容器内带电粉尘恰好静止,说明电场力方向向上,且F电=mg ,闭合S 后,L 、C 构成LC 振荡电路.T =2π LC =2π×10-5 s ,经T2=π×10-5 s 时,电容器间的场强反向,电场力的大小不变,方向竖直向下,由牛顿第二定律得:a =F 电+mgm=2g . (2)线圈中电流最大时,电容器两极间的场强为零,由牛顿第二定律可得:a =mg m=g ,方向竖直向下.。

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第十四章 选修3-4
1、考查近代物理知识中一些基础知识,意在考查考生的理解能力
2、高考对本专题内容考查的重点和热点有:①原子能级跃迁和原子核的衰变规律;②核反应方程的书写、质量亏损和核能的计算;③原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等.
3、近代物理部分,涉及的考点较多,主要有光电效应、波粒二象性、原子结构、玻尔理论、衰变、核反应和核能等,主要以选择题的形式命题,可能单独命题,但更多的是通过多个选项命制综合题。

4、由于本专题内容琐碎,考查点多,因此复习时应抓住主干知识,梳理出知识点,进行理解性记忆.
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.
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λ和波速v 的关系:v =λf . (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T =2πLC ,频率LC
f π21=
.
(2)发射电磁波的条件:①振荡电路要有足够高的频率.②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
①在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的.
②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
2
)
(
1
c
v
t
-

=

τ
.
(3)长度的相对性2
)
(
1
c
v
l
l-
=.
(4)相对论的速度变换公式
2
1
c
v
u
v
u
u
'
+
+'
=
(5)相对论质量
2
)
(
1
c
v
m
m
-
=.
(6)质能方程E=mc2.
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
<3×1011>10-3
波动性
强,易发
生衍射
无线
电技

红外
线
10-310-7热效应
红外
遥感
可见

101510-7引起视觉

明、
摄影
紫外
线
10-710-9
化学效
应、荧光
医用

特别提醒 1.波长不同的电磁波,表现出不同的特性.其中波长较长的无线电波和红外线等,易发生干涉、衍射现象;波长较短的紫外线、X射线、γ射线等,穿透能力较强.
2.电磁波谱中,相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线,如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠,但它们产生的机理不同.
★重点归纳★
电磁波与机械波的比较
★典型案例★下列关于电磁波的说法正确的是:()
A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B.电磁波在真空和介质中传播速度相同
C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波
D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播
【答案】A
【名师点睛】变化的电场可以产生磁场;变化的磁场可以产生电场;均匀变化的电场产生恒定的磁场;均匀变化的磁场产生恒定的电场.电场和磁场交替产生,向外传播,形成电磁波.电磁波可以在介质中传播,也可以在真空中传播,可以反射,也可以折射,只有在同一均匀介质中才能沿直线匀速传播。

★针对练习1★下列关于电磁波的说法正确的是:()
A.不同频率的电磁波在同种介质中的传播速率相同
B.电磁波可以发生干涉现象
C.电磁波不会发生偏转现象
D.在真空中,电磁波的能量越高,传播速度越大
【答案】B
【解析】根据公式
c
v
n
,不同频率的电磁波在同种介质中的折射率不同,传播速度不同,A
错误;电磁波也属于波,即会发生干涉现象,偏转现象,B正确C错误;在真空中,所有电磁波的传播速度相同,D错误;
【名师点睛】电磁波的传播不需要靠介质,可以在真空中传播,也可在介质中传播;是一道基础题.
★针对练习2★关于电磁波,下列说法正确的是:()
A.电磁波和机械波都需要通过介质传播,它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变B.发射无线电波时需要对电磁波进行调制和解调
C.雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波
D.根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波是横波
【答案】D
【解析】电磁波不需要通过介质,而机械波都需要通过介质传播,它们由一种介质进入另一种介质时频率都不变,故A错误;发射无线电波时需要对电磁波进行调制,而接收时,则需要解调,故B错误;雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波,故C错误;麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波是横波,故D正确;故选D。

【名师点睛】解答此题要知道,电磁波自身是物质,不需要通过介质传播;发射无线电波时
需要对电磁波进行调制;雷达发射的微波;电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波是横波。

考点二 对狭义相对论的理解
1. 惯性系:如果牛顿运动定律在某个参考系中成立,这个参考系叫做惯性系.相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系.
2. 光速的大小与选取的参考系无关,因为光速是从麦克斯韦方程组中推导出来的,无任何前提条件.
3. 狭义相对论认为物体的质量m 与物体的速度v 有关,其关系式为2
0)(1c
v
m m -=
★典型案例★根据狭义相对论下列说法正确的是: ( ) A .一根竹竿沿着垂直于竹竿方向高速运动时,竹竿的长度会缩短 B .对于确定的物体,无论运动速度有多大,物体的质量都不会改变 C .宇宙飞船高速经过地球附近时,地球上的人观察飞船上的时钟变慢了 D .宇宙飞船高速经过地球附近时,飞船上的人观察飞船上的时钟变慢了 【答案】C
【名师点睛】解题时要记住狭义相对论的几个基本结论:①钟慢效应:运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止了;②尺缩效应:在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,当速度接近光速时,尺子缩成一个点.③质量变大:质量(或能量)并不是独立的,而是与运动状态相关的,速度越大,质量越大。

★针对练习1★根据相对论,下列说法正确的是: ( ) A .在不同的惯性参考系中,物理定律的数学形式是不同的 B .真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的
C .一条沿自身长度方向高速运动的杆子,其长度与静止时不同
D .一条沿垂直于自身长度的方向高速运动的杆子,其长度与静止时不同 【答案】C
【解析】根据相对论的两个基本假设可知,在不同的惯性参考系中,物理定律的数学形式是相同的,所以A 错误.根据狭义相对论的光速不变原理,真空中光速在不同的惯性参考系中是相同的,故B 错误.根据狭义相对论的相对性原理,一条沿身长度方向高速运动的杆子,其长度与静止时不同,故C 正确.根据狭义相对论的相对性原理,一条沿身长度方向高速运
动的杆子,其长度与静止时不同,但沿垂直于自身长度的方向高速运动杆子,其长度与静止时相同,故D 错误。

【名师点睛】考查相对论的内容应用,掌握时间变慢,长度缩短(注意要沿着运动方向),并理解相对论与经典理论的区别.
★针对练习2★假设有一名考生用90分钟完成了一场考试,一艘飞船相对此考生以0.5c 的速度匀速飞过(c 为真空中的光速),则飞船上的观察者认为此考生考完这场考试所用的时间: ( )
A .小于90分钟
B .等于90分钟
C .大于90分钟
D .等于45
分钟 【答案】
C
【名师点睛】关键是掌握公式2
1()t v c
∆=
-。

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