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高考物理2009-2012年全国高考考题精选解析考点56电磁波相对论初步【考点知识方法解读】1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场能够在周围空间产生电场；变化的电场能够在周围空间产生磁场。变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。电磁波可以在真空中传播，电磁波是横波。电磁波在真空中传播速度等于光速。2.狭义相对论的两个假设是：○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；即物理规律(包括力学、光学、电磁学等)的数学形式与参考系的选择无关。○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，与光源的运动和观察者的运动无关。3.狭义相对论的三个推论是：○1同时的相对性：在某一惯性系中同时发生的两个事件，在另一个相对它运动的惯性系中，不是同时发生。○2长度的相对性(尺缩效应)：从相对地面以v做匀速运动的惯性系中，测得一根杆长为0l，杆相对惯性系是静止的，且与v平行放置，则从地面惯性系中测得杆长为l，l＝0l21vc。在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，即所谓的尺缩效应，速度越大，尺缩效应越明显，当速度接近光速时，尺子几乎缩成一个点。当杆沿着垂直于自身的方向运动时，测得的长度和静止时一样。○3时间间隔的相对性(钟慢效应)：从相对地面以v做匀速运动的惯性系中，测得该惯性系内某事件经历的时间为△t0，则从地面惯性系中测得该事件经历的时间为△t，△t=△t0/21vc。运动的时钟比静止的时钟走得慢，即所谓的钟慢效应。而且，运动速度v越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了。狭义相对论的三个推论说明空间和时间与物质的运动状态有关。【最新三年高考物理精选解析】1.（2011江苏物理）如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是(A)同时被照亮(B)A先被照亮(C)C先被照亮(D)无法判断2（2010北京理综）属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中，A.真空中光速不变B.时间间隔具有相对性C.物体的质量不变D.物体的能量与质量成正比【答案】A【解析】狭义相对性的基本假设是：一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，所以选项A正确。【点评】时间间隔具有相对性是狭义相对论的推论，物体的能量与质量成正比是相对论的质能方程得出的结论，不属于狭义相对论基本假设。3（2009年江苏高考卷）如图所示，强强乘电梯速度为0.9c（c为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为。（填写选项前的字母）A．0.4cB．0.5cC．0.9cD．1.0c【答案】D【解析】根据爱因斯坦狭义相对性的假设，真空中的光速在不同的惯性参考系都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关，所以壮壮观测到该光束的传播速度为1.0c。选项D正确。【点评】不论光源与观察者做怎样的相对运动，光相对于观察者的速度都是一样的。4（2008年江苏高考卷）惯性系S中有一边长为l的正方形（如图A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该正方形的图象是．【答案】C【解析】由相对论的尺缩效应可知，沿运动方向上的边长变短，垂直运动方向的边长不变，C图象正确。【点评】运动物体的速度越大，沿运动方向上的边长变短越多。5（2008年海南高考物理）设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍．则粒子运动时的质量等于其静止质量的倍，粒子运动速度是光速的倍。【答案】k；kk12【解析】设宇宙射线粒子静止质量为m0，运动时的质量为m，粒子以速度v运动时的能量E=mc2，静止时的能量为E0=m0c2，依题意E=kE0，故m=km0，即粒子运动时的质量等于其静止质量的k倍；由m=021mvc和m=km0，解得ckkv12。即粒子运动速度是光速的kk12倍。【点评】此题考查应用狭义相对论初步中的有关公式的简单计算。6.（2009·天津理综）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7（2009·北京理综）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确．．．的是DA．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波答案：D解析：电磁波是横波，选项D说法不正确。8（2009·四川理综）关于电磁波，下列说法正确的是A.雷达是用X光来测定物体位置的设备B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C.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D.变化的电场可以产生变化的磁场9.（2010·上海物理）电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是（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、红外线答案;A【解析】电磁波按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，选项A正确。