专题19 电磁波 相对论简介（选考部分）-巧学高考物理热点快速突破

专题19 电磁波 相对论简介（选考部分）-巧学高考物理热点快速突破

‎【高考命题热点】主要考查有关电磁波的产生、发射、接收和传播的选择题。‎ ‎【知识清单】‎ 一　电磁场和电磁波 ‎1．电磁波的产生 ‎(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3×108 m/s；‎ ‎③v＝λf对电磁波同样适用；‎ ‎④电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。‎ ‎2．电磁波的发射和接收 ‎(1)发射电磁波的条件 ‎①要有足够高的振荡频率；‎ ‎②电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。‎ ‎(2)调制有调幅和调频两种方式，解调是调制的逆过程 ‎(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 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 无线电技术 红外线 ‎1011～‎ ‎1015‎ ‎10－3～‎ ‎10－7‎ 热效应 红外线 遥感 可见光 ‎1015‎ ‎10－7‎ 引起视觉 照明、摄影 紫外线 ‎1015～‎ ‎1017‎ ‎10－7～‎ ‎10－9‎ 化学效应、‎ 荧光效应、‎ 医用消毒、‎ 防伪 能杀菌 X射线 ‎1016～‎ ‎1019‎ ‎10－8～‎ ‎10－11‎ 贯穿性强 检查、医用 透视 γ射线 ‎＞1019‎ ‎＜10－11‎ 贯穿本领 最强 工业探伤、‎ 医用治疗 对电磁波谱的四点说明：‎ ‎(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。‎ ‎(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。‎ ‎３．电磁波的传播及波长、频率、波速 ‎(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)三者关系v＝λf，f是电磁波的频率，即为发射电磁波的LC振荡电路的频率f＝，改变L或C即可改变f，从而改变电磁波的波长λ。‎ 电磁波与机械波的比较：‎ 名称 项目　‎ 电磁波 机械波 研究对象 电磁现象 力学现象 产生 由周期性变化的电场、磁场产生 由质点(波源)的振动产生 波的特点 横波 纵波或横波 波速 在真空中等于光速(很大)(c＝3×108 m/s)‎ 在空气中不大(如声波波速一般为340 m/s)‎ 介质需要 不需要介质(在真空中仍可传播)‎ 必须有介质(真空中不能传播)‎ 能量传播 电磁能 机械能 二　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．‎ 答案 P98‎ 热点突破提升练十九 ‎１．结合电磁波传播速度表达式v＝λf，下述结论正确的是(　　)‎ A．波长越大，传播速度就越大 B．频率越高，传播速度就越大 C．发射能量越大，传播速度就越大 D．电磁波的传播速度与传播介质有关 ‎２．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．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 ‎3．各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是(　　)‎ A．γ射线、紫外线、可见光、红外线 B．γ射线、红外线、紫外线、可见光 C．紫外线、可见光、红外线、γ射线 D．红外线、可见光、紫外线、γ射线 ‎4．下列说法正确的是(　　)‎ A．电磁波在真空中以光速c传播 B．在空气中传播的声波是横波 C．声波只能在空气中传播 D．光需要介质才能传播 ‎5.(多选)关于电磁场和电磁波，正确的说法是(　　)‎ A．只有不均匀变化的磁场，才能在其周围空间产生电场 B．电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率 C．电磁波能脱离电荷而独立存在 D．电磁波的传播速度一定是3×108 m/s ‎6.下列关于电磁波的说法，正确的是(　　)‎ A．电磁波只能在真空中传播 B．电场随时间变化时一定产生电磁波 C．做变速运动的电荷在空间产生电磁波 D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 ‎7.关于麦克斯韦的电磁场理论，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．振荡的电场在周围空间产生的磁场也是振荡的 ‎8.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 ‎9.声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的特征．下列说法正确的是(　　)‎ A．在空气中，电磁波的传播速度大于声波的传播速度 B．声波和电磁波都能引起鼓膜振动 C．电磁波都不能被人看见，声波都能被人听见 D．二胡、电子琴发出的都是电磁波 ‎10.我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑．米波雷达发射无线电波的波长在1～10 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是(　　)‎ A．米波的频率比厘米波频率高 B．和机械波一样须靠介质传播 C．同光波一样会发生反射现象 D．不可能产生干涉和衍射现象 ‎11.(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是(　　)‎ A．红外线比红光波长长，它的热作用很强 B．X射线就是伦琴射线 C．阴极射线是一种频率极高的电磁波 D．紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是荧光作用 ‎12.(多选)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 ‎13.(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．光的偏振现象说明光是一种横波 B．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在 C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿色光变为红光，则条纹间距变宽 D．波在介质中传播的频率由波源决定，与介质无关 E．机械波和电磁波都可以在真空中传播 ‎14.(多选)电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法正确的是(　　)‎ ‎　　A.电磁波也能产生衍射现象 ‎　　B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 ‎　　C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 ‎　　D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 ‎　　E.机械波、电磁波都满足v=λf,式中三参量依次为波速、波长、频率