12.5電磁波與相對論簡介1．關(guān)于波動，下列說法正確的是( )A.各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象B.用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋C.聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的運動速度等于聲波的傳播速度D.已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質(zhì)可用于地震的預(yù)警解析：偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，縱波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象，故選項A錯誤.用白光做單縫衍射實驗和雙縫干涉實驗看到的都是彩色條紋，故選項B正確.聲波在傳播過程中，質(zhì)點在平衡位置附近振動，其振動速度周期性變化，而聲波的傳播速度是單位時間內(nèi)聲波傳播的距離，故選項C錯誤.地震波的縱波傳播速度比橫波傳播速度大，縱波可早到達(dá)地面，能起到預(yù)警作用，故選項D正確.答案：BD.如圖所示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C假想有一列車沿AC方向以接近光速行駛，當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個閃光，列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的順序是(A．同時被照亮C．CA．同時被照亮C．C先被照亮B.A先被照亮D.無法判斷解析：由相對論和多普勒效應(yīng)知，C先被照亮，A、B、D錯，C對.答案：C.屬于狹義相對論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中( )A.真空中光速不變 B.時間間隔具有相對性C.物體的質(zhì)量不變 D.物體的能量與質(zhì)量成正比解析：狹義相對論的基本假設(shè)有：(1)狹義相對論的相對性原理：一切彼此做勻速直線運動的慣性參考系，對于描寫運動的一切規(guī)律來說都是等價的；(2)光速不變原理：對任一慣性參考系，真空中的光速都相等，所以只有A項正確.答案：A.電磁波包含了y射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列順序是( )A.無線電波、紅外線、紫外線、y射線B.紅外線、無線電波、y射線、紫外線CY射線、紅外線、紫外線、無線電波D.紫外線、無線電波、y射線、紅外線解析：在電磁波家族中，按波長由長到短分別有無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、Y射線等，所以A項對.答案：A.設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍.則粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的 倍，粒子運動速度是光速的 倍．解析：宇宙射線粒子在靜止時的能量為：三：=的松運動時的能量為：二二曬小所以二一=二三二口叫而相沿:位中的質(zhì)量．(1)根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場，這個變化的電場就會在周圍產(chǎn)生 ．不同波段的電磁波具有不同的特性，如紅外線具有明顯的 效應(yīng)，紫外線具有較強(qiáng)的 效應(yīng)．(2)如圖是一個單擺的共振曲線，此單擺的固有周期T是 s，若將此單擺的擺長增大，共振曲線的最大值將 (填“向左”或“向右”)移動．二二Jin也用卡感的振fa-解析：(1)周期性變化的電場會在周圍產(chǎn)生周期性變化的磁場，不同波段的電磁波具有不同的特性，紅外線具有明顯的熱效應(yīng)，紫外線具有較強(qiáng)的熒光效應(yīng)．(2)由共振曲線知當(dāng)驅(qū)動力的頻率九=0.4Hz時，單擺的振幅最大，可知單擺頻率f=f驅(qū)1=0.4Hz,T=f=2.5s驅(qū)若將單擺的擺長增大，其周期變大，頻率變小，共振曲線的最大值將向左移動．答案：(1)周期性變化的磁場熱熒光(2)2.5向左7.如圖所示，強(qiáng)強(qiáng)乘坐速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c，強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為 ．(填寫選項前的字母)0月二. 仆盧 強(qiáng)強(qiáng)光束 壯壯A．0.4c B．0.5cC．0.9c D．1.0c解析：根據(jù)愛因斯坦相對論，在任何參考系中，光速不變.D項正確.答案：D8．如圖所示，考慮幾個問題：(1)如圖所示，參考系。相對于參考系。靜止時，人看到的光速應(yīng)是多少？(2)參考系O相對于參考系0以速度v向右運動，人看到的光速應(yīng)是多少？(3)參考系0相對于參考系。以速度v向左運動，人看到的光速又是多少？解析：根據(jù)狹義相對論的光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速與光源、觀察者間的相對運動沒有關(guān)系．因此三種情況下，人觀察到的光速都是c.答案：(1)c(2)c⑶c9．(1)近年來軍事行動中，士兵都配帶“紅外夜視儀”，在夜間也能清楚地看清目標(biāo)，這是為什么？(2)根據(jù)熱輻射理論，物體發(fā)出的最大波長4m與物體的絕對溫度T的關(guān)系滿足Tm=2.90x10-3m?K,若貓頭鷹的獵物——蛇，在夜間體溫為27°C，則它發(fā)出光的最大波長為 m,屬于波段.解析：(1)一切物體都在不停地向外輻射紅外線，不同物體輻射出來的紅外線不同，采用紅外線接收器,可以清楚地分辨出物體的形狀、大小和位置,不受白天和夜晚的影響．(2)最長波長丸m=2.90x10-3/(273+27)m=9.7x10-6m；查表知屬于紅外線波段.答案：(1)見解析(2)9.7x10-6紅外線10．太陽在不斷地向外輻射能量,因而其質(zhì)量也在不斷地減少．若太陽每秒鐘輻射的總能量為4x1026J,試計算太陽在1s內(nèi)失去的質(zhì)量，估算5000年內(nèi)其質(zhì)量總共減小了多少，并與太陽的總質(zhì)量2x1027t比較之.AE 4x1026解析：由太陽每秒鐘輻射的能量AE可得其在1s內(nèi)失去的質(zhì)量為Am=刀= 「3x104kg=9x1