【配套K12】(江苏专版)2019年高考物理总复习 课时作业五十八 电磁波相对论简介
【配套K12】[学习]2019年高考物理总复习 电磁波专题卷
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电磁波专题一、单选题1.下列关于信息传递的说法中，正确的是（）A. 声、光和电磁波中，只有电磁波能够传递信息B. 固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的C. 收音机的天线和手机的天线一样，既可以接收电磁波传来的信息，又可以同时发射电磁波D. 微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息【答案】D【考点】电磁场与电磁波【解析】【解答】解：A、声、光和电磁波中，声、光和电磁波都能传递信息．故A错误．B、固定电话、移动电话、广播和电视中，只有固定电话是利用电流传递信息的．故B错误．C收音机只能接收电磁波传来的信息，不能发射电磁波．故C错误．D、微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息．故D正确．故选：D【分析】解答本题需掌握让信息踏上信息高速路的载体：移动通信、网络通信、光纤通信，并明确各种载体的基本原理．2.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”中的超声波传递速度相同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【考点】电磁场与电磁波【解析】【解答】解：A、电磁波可以传递信息，如电视信号；声波也可以传递信息，如人说话；故A错误；B、手机用电磁波传递信息，人用声波说话，故B正确；C、太阳光中的可见光是电磁波，真空中为3×108m/s；“B超”中的超声波是声波，常温下，空气中大约为340m/s；故C错误；D、遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线频率不同，波速相同，根据c=λf，波长不同，故D错误；故选B．【分析】电磁波是电磁场的一种运动形态，可以传递信息；声波是机械波，也可以传递信息．3.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”中的超声波传递速度相同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【考点】电磁场与电磁波【解析】【解答】解：A、电磁波可以传递信息，如电视信号；声波也可以传递信息，如人说话；故A错误；B、手机用电磁波传递信息，人用声波说话，故B正确；C、太阳光中的可见光是电磁波，真空中为3×108m/s；“B超”中的超声波是声波，常温下，空气中大约为340m/s；故C错误；D、遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线频率不同，波速相同，根据c=λf，波长不同，故D错误；故选B．【分析】电磁波是电磁场的一种运动形态，可以传递信息；声波是机械波，也可以传递信息．4.下列说法正确的是（）A. 就物质波来说，速度相等的电子和质子，电子的波长长B. 原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，锌板带负电C. 红光光子比紫光光子的能量大D. 光电效应和康普顿效应均揭示了光具有波动性【答案】A【考点】电磁波谱，光电效应，康普顿效应【解析】【解答】A：，速度相等的电子和质子，电子质量较小，则电子的波长长。
(江苏专用)2019版高考物理大一轮复习第15单元光学电磁波相对论作业手册
第15单元光学电磁波相对论课时作业(三十七)第37讲光的折射、全反射时间/ 40分钟基础巩固1.(多选)一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面,如图K37-1所示.i代表入射角,则 ()图K37-1A.当入射角i=0°时不会发生折射现象B.无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°C.欲使折射角r=30°,应以i=45°的角度入射D.当入射角i=arctan 时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直E.当入射角大于临界角时,会发生全反射2.(多选)如图K37-2所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径,M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD从D点射出,出射光线平行于AB.已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,则()图K37-2A.此玻璃的折射率为B.光线从B到D需用时C.若增大∠ABD,光线不可能在DM段发生全反射现象D.若减小∠ABD,从AD段射出的光线均平行于ABE.若∠ABD=0°,则光线从A点射出,传播方向不变,光的传播速度增大3.(多选)图K37-3所示为一直角三棱镜的横截面,∠bac=90°,∠abc=60°,一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜.已知棱镜材料的折射率n=,若不考虑原入射光在bc面上的反射光,则()图K37-3A.有光线从ab面射出B.有光线从ac面射出C.有光线从bc面射出,且与bc面斜交D.有光线从bc面射出,且与bc面垂直E.光线不可能从ab面射出,即在ab面发生全反射4.在“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图K37-4所示.在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4.在插P3和P4时,应使 ()图K37-4A.P3只挡住P1的像B.P4只挡住P2的像C.P3同时挡住P1、P2的像5.“测定玻璃的折射率”实验中,在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B,在另一侧再竖直插两个大头针C、D.在插入第四个大头针D时,要使它.图K37-5所示是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、a'是描在纸上的玻璃砖的两个边.根据该图可算得玻璃的折射率n= .(计算结果保留两位有效数字)图K37-56.某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,所用的玻璃砖两面平行.正确操作后,作出的光路图及测出的相关角度如图K37-6所示.图K37-6(1)此玻璃的折射率计算式为n= (用图中的θ1、θ2表示).(2)如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度(选填“大”或“小”)的玻璃砖来测量.7.一顶角为直角的玻璃砖,放在空气中,一光束射入玻璃砖的一个侧面BC,如图K37-7所示,然后投射到它的另一个侧面AB.若该光束在玻璃砖中发生全反射的临界角为42°.(1)这束光线能否从侧面AB射出?(2)若光线能从侧面AB射出,则玻璃砖折射率应满足什么条件?图K37-78.半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图K37-8所示,O点为圆心,OO'为直径MN的垂线,足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直.一束复色光沿半径方向且与OO'成θ=30°角射向O点,已知复色光中为折射率从n1=的光,因而光屏上出现了彩色光带.(1)求彩色光带的宽度.(2)当复色光入射角逐渐增大时,光屏上的彩色光带将变成一个光点,则θ角至少为多少?图K37-89.如图K37-9所示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面,BC长度为L,∠A=30°,∠B=90°,E为BC边的中点.一束平行于AB的光束从AC边上的某点射入玻璃砖,进入玻璃砖后,在BC边上的E点被反射,EF 是其反射光线,且EF恰与AC平行.求:(1)玻璃砖的折射率;(2)从该光束射入玻璃砖开始计时,光束经BC边上的E点反射后,到紧接着的一次射出玻璃砖所需要的时间.图K37-910.[2017·河北唐山一中模拟]如图K37-10所示,某种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,在玻璃球中发生多次反射,从各个方向观察玻璃球,能看到几束光线射出?其中最强的一束出射光与该细光束的夹角为多大?图K37-10课时作业(三十八)第38讲光的波动性电磁波相对论时间/ 40分钟基础巩固1.(多选)关于以下几种电磁波的作用,说法正确的是()A.用红外线热像仪检测发热病人,利用了物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同B.刑侦上用紫外线拍摄指纹照片,因为紫外线波长短,分辨率高C.红外遥感技术利用了红外线的显著热效应D.验钞机之所以利用紫外线验钞是因为紫外线具有荧光效应E.阴极射线是一种频率极高的电磁波2.(多选)下面有关光纤及光纤通信的说法正确的是()A.光纤由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大B.光在光纤中传输利用了全反射的原理C.光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式,光波按其波长长短,依次可分为红外线、可见光和紫外线,但红外线和紫外线属不可见光,它们都不可用来传输信息D.光波和无线电波同属电磁波,光波的频率比无线电波的频率低,波长比无线电波的波长长,在真空中传播的速度大小都约为3.0×108 m/sE.光纤通信的主要优点是容量大,此外,光纤传输还有衰减小、抗干扰性强等优点3.(多选)下列说法正确的是()A.用光导纤维束传输图像和信息,利用了光的全反射原理B.紫外线比红外线更容易发生明显的衍射现象C.经过同一装置所得的干涉条纹,红光比绿光的条纹宽度大D.光的色散现象都是由于光的干涉现象引起的E.光的偏振现象说明光是一种横波4.(多选)根据相对论原理,下列说法中正确的是()A.按照相对论来讲,一个真实的、静止质量不为零的物体,相对任何惯性系的运动速度都不可能等于或超过光速cB.按照相对论及基本力学规律可推出质量和能量的关系为E=mc2C.某个静止质量为m0的物体,相对它静止的观察者测其质量为m=m0,能量为E=E0=m0c2,称为静止能量,这表明任何静止质量不为零的物体都储存着巨大的能量D.按照相对论来讲,物理规律在一切惯性参考系中可以具有不同的形式5.(多选)关于振动和波动,下列说法不正确的是()A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象B.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物,可使景象更清晰C.无线电波的发射能力与频率有关,频率越高发射能力越弱D.一个单摆在海平面上的振动周期为T,那么将其放在某高山之巅,其振动周期一定变大E.根据单摆的周期公式T=2π,在地面附近,如果l→∞,则其周期T→∞6.(多选)下列关于波的说法正确的有()A.当波从一种介质进入另一种介质时,频率不会发生变化B.光波从空气进入水中后,更容易发生明显的衍射现象C.波源沿直线匀速靠近一静止接收者,则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D.机械波、电磁波都满足v=λf,式中三个参量依次为波速、波长、频率E.电磁波具有偏振现象7.(多选)关于光在传播过程中所表现的现象,下列说法正确的是()A.雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象B.白光通过分光镜在光屏上形成的彩色光带是光的色散现象C.涂有增透膜的照相机镜头呈淡紫色,说明增透膜增强了对淡紫色的透色程度D.夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高,这是光的折射现象E.利用红外线进行遥感主要是因为红外线的波长长,容易发生明显的衍射现象8.(多选)[2018·贵阳一中月考]下列说法中不正确的是()A.赫兹预言了电磁波的存在并用实验加以证实B.用单色平行光照射单缝,缝宽不变,光的波长越长,衍射现象越显著C.太阳光经过偏振片后,光强度减弱,且和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时,可以用衍射法检查平面的平整程度E.如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发出的光波波长大,这说明该星系正在远离我们而去9.(多选)利用图K38-1所示装置研究双缝干涉现象时,下列说法中正确的是()图K38-1A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄10.如图K38-2所示,A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图样,其中图A是光的(选填“干涉”或“衍射”)图样.由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径(选填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径.图K38-211.某同学用图K38-3甲所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验,他用带有游标卡尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离Δx.转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心,此时游标卡尺上的示数如图丙所示,再转动测量头的手轮,使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心,此时游标卡尺上的示数情况如图丁所示,则图丁的示数x2= mm.如果实验所用双缝之间的距离d=0.20 mm,双缝到屏的距离L=60 cm.根据以上数据可得出光的波长λ= (保留1位小数)nm.图K38-312.如图K38-4所示,在“杨氏双缝干涉”实验中,激光的波长为5.30×10-7 m,屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10-7 m,则在这里出现的应是(选填“明条纹”或“暗条纹”).现改用波长为6.30×10-7 m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将(选填“变宽”“变窄”或“不变”).图K38-413.为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失,可在透镜表面涂一层增透膜,一般用折射率为1.38的氟化镁.为了使波长为5.52×10-7 m的绿光在垂直表面入射时使反射光干涉相消,求所涂的这种增透膜的厚度.14.两个狭缝相距0.3 mm,位于离光屏50 cm处,现用波长为6000 Å的光照射双缝.(1)两条相邻暗条纹间的距离是多少?(2)若将整个装置放于水中,那么两条相邻暗条纹间的距离是多少?(水的折射率为,1 Å=10-10 m)教师详解(作业手册)课时作业(三十七)1.BCD [解析] 当入射角i=0°时,光能从空气进入玻璃,故发生了折射现象,A错误;当入射角是90°时,根据折射定律n=,解得r=45°,所以无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°,B正确;欲使折射角r=30°,根据折射定律n=,解得i=45°,故C正确;当i=arctan ,有tan i=,设入射角为i,折射角为r,根据折射定律n==tan i,解得sin r=cos i,所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直,故D正确;光从空气射入玻璃不会发生全反射,E错误.2.ABE[解析] 由题图可知,光线在D点的入射角为i=30°,折射角为r=60°,由折射率的定义得n=,故n=,A正确;光线在玻璃中的传播速度为v=c,由题图知BD=R,所以光线从B到D需用时t=,B正确;若增大∠ABD,则光线射向DM段时入射角增大,射向M点时入射角为45°,而临界角满足sin C==sin 45°,即光线可以在DM段发生全反射现象,C错误;要使出射光线平行于AB,则入射角必为30°,D错误;入射角为0°时,折射角为0°,光沿直线传播,传播速度增大,E正确.3.BDE[解析] 由棱镜材料的折射率n=可知,全反射临界角为45°,平行细光束在ab面上入射角为60°,大于临界角,发生全反射,反射光在ac面上入射角为30°,小于临界角,既有反射又有折射,光线在bc面上垂直射出,光路图如图所示,故B、D、E正确.4.C[解析] 由测定玻璃的折射率的实验过程可知,P3应挡住P1和P2的像,P4应挡住P2、P1的像和P3,以此来确定经过P1和P2的光线透过玻璃砖后的折射光线.5.挡住A、B的像及C 1.8(1.6~1.9均可)[解析] “测定玻璃的折射率”实验是利用大头针得到入射光线,在另一侧插入大头针挡住前面的A、B 的像来确定C,同样插入大头针D同时挡住A、B的像及C,C和D确定了出射光线,利用入射点和出射点的连线来确定折射光线,作出法线FG,连接OO',以O点为圆心画圆(圆未画出),分别交AB、OO'于E、Q两点,分别过E、Q向GF作垂线EG、FQ并用毫米刻度尺测其长度,如图所示,根据n=,可得n==1.8.6.(1)(2)大[解析] (1)据题意可知入射角为(90°-θ1),折射角为(90°-θ2),则玻璃的折射率为n=.(2)玻璃砖越宽,光线在玻璃砖内的传播方向越容易确定,测量结果越准确,故应选用宽度大的玻璃砖来测量.7.(1)不能(2)n<[解析] (1)光路图如图所示,由于临界角C=42°,无论从侧面BC入射的入射角θ1多大,均有折射角θ2<42°,则在侧面AB的入射角θ'1=90°-θ2>48°,即入射角θ'1>C,发生全反射,故不能从侧面AB射出.(2)因θ2总小于临界角,要在AB面能射出,θ'1也应小于临界角.即θ2<C且θ'1=(90°-θ2)<C,计算得出C>45°.这就要求玻璃折射率n满足,故解出n<.8.(1)R (2)45°[解析] (1)由折射定律得解得β1=45°,β2=60°故彩色光带的宽度为Δx=R tan 45°-R tan 30°=R.(2)当所有光线均发生全反射时,光屏上的光带消失,反射光束将在PN上形成一个光点,则折射率为n1的单色光在玻璃砖的表面上恰好发生全反射时θ角最小,有s in C=则入射角θmin=C=45°.9.(1)(2)[解析] (1)作出光路图,光线在AC边的入射角为60°,折射角为30°,根据折射定律得玻璃砖的折射率n=.(2)因为发生全反射的临界角C满足所以光线在F点发生全反射,在E、H点不发生全反射.作出光束经BC面反射后的光路图如图所示因光在介质中的传播速度v=故时间t=.10.三束30°[解析] 光射入玻璃球的光路图如图所示,θ1=45°,由折射定律得n=,解得θ2=30°光在球面上同时发生折射和反射,且在玻璃球内3次反射后光路重复,所以从玻璃球射出的光线有三束,如图所示.第一次出射光线最强,设它与入射光线夹角为α.由折射定律得解得θ'1=45°由几何关系得α=(θ1-θ2)+(θ'1-θ'2)=30°.课时作业(三十八)1.ABD [解析] 物体的温度越高,它辐射的红外线越强,波长越短,红外线热像仪利用物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同检测发热病人,选项A正确;因为紫外线波长短,用紫外线拍摄指纹照片,分辨率高,选项B正确;红外遥感技术利用灵敏的红外线探测仪接收的物体发射的红外线探知物体的特征,选项C错误;紫外线具有荧光效应,可使钞票上的荧光物质发光,选项D正确;阴极射线实际是高速电子流,E错误.2.ABE[解析] 发生全反射的条件是光必须从光密介质射入光疏介质,即从折射率大的介质射入折射率小的介质,且入射角大于临界角,当内芯的折射率比外套的折射率大时,光在界面上才能发生全反射,选项A、B正确;只要是光波,就能够在光导纤维中传播,不管是可见光还是不可见光,都可以用来传输信息,选项C错误;光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短,选项D错误;光纤通信的优点有容量大、衰减小、抗干扰性强等,选项E正确.3.ACE [解析] 用光导纤维束传输图像和信息,利用了光的全反射原理,A正确;紫外线的频率比红外线的大,故波长比红外线的小,所以二者相比,红外线更容易发生明显的衍射现象,B错误;根据干涉条纹间距公式Δx=λ知,波长越长,条纹间距越大,因为红光的波长大于绿光的波长,所以经过同一装置所得的干涉条纹,红光比绿光的条纹宽度大,C正确;光的折射、干涉都能引起光的色散,D错误;偏振是横波特有的,光的偏振现象说明光是横波,E正确.4.ABC [解析] 按照相对论的结论m=,这表明高速运动的物体其质量的测量值会非常大,并随着速度趋于光速而无限增大,一个真实的物体,其质量是确定值、有限大的,所以按照相对论来讲,一个真实的、静止质量不为零的物体,相对任何惯性系的运动速度都不可能等于或超过光速c,A正确;质能关系式能按照相对论及基本力学规律推出,B正确;根据质能方程E=mc2的意义知,C正确;按照狭义相对论的基本假设,物理规律在一切惯性参考系中都是相同的,D错误.5.ACE[解析] 太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的折射现象,选项A错误;在照相机镜头前装上一个偏振滤光片,利用了光的偏振原理,当偏振片的方向与偏振光的方向平行时,允许偏振光通过,当它们相互垂直时,偏振光不能通过,在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物,可以减弱反射光,使照片清楚,选项B正确;无线电波的发射能力与频率有关,频率越高发射能力越强,选项C错误;单摆的周期公式T=2π,当其放在某高山之巅时,因重力加速度变小,故其振动周期一定变大,选项D正确;根据单摆的周期公式T=2π,在地面附近,如果L→∞,则重力加速度变化,故选项E错误.6.ADE[解析] 波在传播过程中波速和波长会变化,始终不变的量是频率,A正确;光从空气进入水中后,波长减小,更不容易发生明显的衍射现象,B错误;根据多普勒效应可知,当波源与观察者相互靠近时,观察者接收到的波信号的频率升高,C错误;公式v=fλ适用于任何波,D正确;电磁波是横波,横波具有偏振现象,E正确.7.BDE[解析] 雨后天空出现的彩虹是光的折射现象,故A错误;白光通过分光镜在光屏上形成的彩色光带是由于不同色光折射率不同而产生的色散现象,故B正确;照相机镜头所涂增透膜的厚度是绿光在薄膜中的波长的,从薄膜前、后表面反射的绿光发生干涉相互抵消,即大部分通过增透膜和镜头,红色和紫色光反射后则不发生干涉,所以人眼看到镜头呈淡紫色,故C错误;夜间观看到天边星座的位置比实际位置高,这是光的折射现象,故D正确;波长越长,越容易发生明显的衍射现象,利用红外线进行遥感是因为红外线的波长大,容易发生明显的衍射现象,故E正确.8.ACD[解析] 麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹用实验加以证实,故A错误;用单色平行光照射单缝,缝宽不变,光的波长越长,则衍射现象越显著,故B正确;太阳光中的可见光是电磁波的一种,电磁波的速度等于光速,医院“B超”中的超声波属于机械波,传播速度不同,故C错误;磨制各种镜面或其他精密的光学平面时,可以利用光的干涉,依据光程差是半个波长的奇数倍时,振动减弱,而光程差是半个波长的偶数倍时,振动加强,从而检查平面的平整程度,故D错误;根据多普勒效应可知,来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发出的光波波长大,由c=λf知接收到的波的频率变小,说明该星系正在远离我们而去,故E正确.9.ABD [解析] 由条纹间距公式Δx=λ,d指双缝间距离,l指双缝到屏的距离,可知只增大λ,Δx 变大;只增大d,Δx变小;只减小l,Δx变小;Δx与单、双缝间距无关.故A、B、D正确.10.衍射小于[解析] A中出现明暗相间的条纹,B中出现圆形亮斑.只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟光波波长相差不多时,才能发生明显的衍射现象.图A是光的衍射图样,图B的形成可以用光的直线传播解释.所以图A对应的圆孔的孔径比图B所对应的圆孔的孔径小.11.8.95590.0[解析] 由游标卡尺的读数规则可得x2=8 mm+19×0.05 mm=8.95 mm.由Δx=λ,Δx=,x1=2×0.05 mm=0.10 mm,解得λ=590.0 nm.12.暗条纹变宽[解析] 因为,即P点距双缝S1、S2的路程差为半波长的奇数倍,所以出现暗条纹.根据条纹间距公式Δx=λ知,当单色光的波长变长时,条纹间距变宽.13.1×10-7 m[解析] 设绿光在真空中的波长为λ0,在增透膜中的波长为λ,由折射率与光速的关系、光速与波长及频率的关系得n=即λ=那么增透膜的厚度d= m=1×10-7 m14.(1)1 mm(2)0.75 mm[解析] (1)Δx= m=1×10-3 m=1 mm.(2)λ'=Å=4500 ÅΔx'= m=0.75 mm.11。
高考物理总复习课时作业五十八电磁波相对论简介(2021年整理)
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课时作业五十八电磁波相对论简介(限时：45分钟)（班级________ 姓名________）1．(多选）下列说法中正确的是（)A．地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C．在同种均匀介质中传播的声波,频率越高，波长也越长D．玻璃内气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射出的原因2．(多选)关于电磁波及其应用的下列说法正确的是 ( ）A．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性B．当电视机离电视发射塔较近时，用室内天线也可收到信号，这是电磁波的衍射现象 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．机场安检时借助X射线能看到箱内物品，紫外线的波长比伦琴射线长，其显著作用是荧光作用3．(多选）2015年12月，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破—可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps，相当于0。
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关于可见光,下列说法正确的是（）A．可见光中的红光比紫光的频率低B．可见光不能在真空中传播C．可见光波长越长,越容易发生衍射D．可见光能发生光的干涉和衍射现象,说明光是横波4．(多选）关于公式m＝错误!，下列说法中正确的是（)A．公式中的m0是物体以速度v运动时的质量B．当物体运动速度v〉0时，物体的质量m〉m0，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5．一高速列车通过洞口为圆形的隧道，列车上的司机对隧道的观察结果为（)A．洞口为椭圆形，隧道长度变短B．洞口为圆形、隧道长度不变C．洞口为椭圆形、隧道长度不变D．洞口为圆形,隧道长度变短6．(多选)在地面附近有一高速飞过的火箭．关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中正确的是（）A．地面上的人观察到火箭变短了,火箭上的时间进程变快了B．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了C．火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化D．火箭上的人看地面物体长度变小,时间进程变慢了7．如图所示，强强乘速度为0。
【配套K12】[学习]江苏省2019版高中物理学业水平测试复习 第十章 电磁感应 第25讲 电磁感应
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第25讲电磁感应紧扣考纲考情再现考点一电磁感应现象及其应用(1)英国物理学家____________经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了电磁感应现象．(2)现象：______________电路的一部分导体在磁场中做________________运动时，导体中就产生电流．物理学把这种现象叫做________________，由________________产生的电流叫做感应电流．(3)条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生__________，闭合电路中就有感应电流产生．或者说：当穿过某一闭合电路的磁感线的条数__________，闭合电路就有感应电流产生．例1(2017·江苏学测)如图1所示，条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中，电流表G的读数________(填“为零”或“不为零”)；若条形磁铁A在线圈B中保持不动，电流表G 的读数________(填“为零”或“不为零”)．图1例2 (2016·无锡学测模拟)如图2所示，在范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中，有一个矩形线圈abcd ，线圈平面与磁场垂直，O 1O 2和O 3O 4都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感应电流( )图2A ．向左平动B ．平行于纸面向上或向下平动C ．向右平动D ．绕O 1O 2或O 3O 4转动考点二 电磁感应定律(1)内容：闭合电路中由于________________的变化，电路中产生了感应电流，也就是产生了________________．产生感应电动势的那部分电路相当于________，电路中的感应电动势与________________________成正比，这就是法拉第电磁感应定律．(2)公式：E ＝________________________.(3)法拉第电磁感应定律揭示了电与磁的关系，同时也揭示了________是守恒的． 特别提醒 (1)电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt，感应电动势的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt ，与Φ的大小及ΔΦ的大小无关． (2)若ΔΦΔt恒定，则感应电动势E 恒定． 例3 (2017·江都中学学测模拟)如图3所示，桌面上放一单匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体．当磁体竖直向上运动时，穿过线圈的磁通量将________(选填“增大”或“减小”)．在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.1 Wb ，经历的时间为0.5 s ，则线圈中的感应电动势为________ V.图3例4 (2018·南京学测训练样题)如图4所示，使一组匝数为10匝的线圈在拉力作用下从图示位置离开磁场．在此过程中，线圈中的磁通量将________(填“增加”“减小”或“不变”)．若上述过程所经历的时间为0.2 s ，线圈中的磁通量变化了0.08 Wb ，则线圈中产生的感应电动势为________ V.图4例5(2016·无锡学测模拟)如图5所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中磁通量的变化量____________(填“相同”或“不相同”)，产生的感应电动势之比为____________．图51．(2015·江苏学测)1831年____________(选填“奥斯特”或“法拉第”)发现了电磁感应现象．大量实验表明，回路中所产生的感应电动势大小与穿过该回路的磁通量的____________(选填“变化量”或“变化率”)成正比．2．(2011·江苏学测)如图5所示为探究产生电磁感应现象条件的实验装置，下列情况中不能引起电流计指针转动的是( )图5A．闭合电键瞬间B．断开电键瞬间C．闭合电键后拔出铁芯瞬间D．断开电键使变阻器的滑动头向右移动3．(2008·江苏学测)一个闭合线圈放在变化的磁场中，线圈产生的感应电动势为E.若仅将线圈匝数增加为原来的2倍，则线圈产生的感应电动势变为( )A ．2EB ．E C.E 2 D.E 44．(2018·南京学测模拟)如图6所示，螺线管的匝数为10匝，在0.1 s 内穿过螺线管的磁通量由0.02 Wb 均匀变为0.06 Wb ，则磁通量的变化率为________ Wb/s ，则螺线管两端产生的感应电动势为________ V.图6答案精析考点突破考点一(1)法拉第 (2)闭合 切割磁感线 电磁感应 电磁感应 (3)变化 变化例1 不为零 为零解析 条形磁铁A 沿竖直方向插入线圈B 的过程中，通过B 的磁通量增大，B 是闭合的，则电流表G 的读数不为零；若条形磁铁A 在线圈B 中保持不动，通过B 的磁通量不变，电流表G 读数为零．例2 D考点二(1)磁通量 感应电动势 电源 磁通量的变化率(2)n ΔΦΔt(3)能量 例3 减小 0.2例4 减小 4解析 线圈离开磁场磁通量减小，产生感应电动势，E ＝n ΔΦΔt ＝10×0.080.2V ＝4 V. 例5 相同 1∶3解析 导体框从两个方向移出磁场的两个过程中有效面积的变化是一样的，所以磁通量的变化量相同；根据E ＝n ΔΦΔt，磁通量的变化量相同，时间与速度成反比，即时间之比为3∶1，所以产生的感应电动势之比为1∶3.真题演练1．法拉第 变化率 2.D 3.A 4.0.4 4。
(江苏专用)2019高考物理一轮复习 综合检测.docx
综合检测 考生注意： 1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、单项选择题(本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意)1．(2018·盐城中学阶段性测试)一束带电粒子以同一速度v 0从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图1所示．若粒子A 的轨迹半径为r 1，粒子B 的轨迹半径为r 2，且r 2＝2r 1，q 1、q 2分别是它们的带电荷量，m 1、m 2分别是它们的质量．则下列分析正确的是( )图1A ．A 带负电、B 带正电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝1∶1B ．A 带正电、B 带负电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝1∶1C ．A 带正电、B 带负电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝2∶1D ．A 带负电、B 带正电，比荷之比为q 1m 1∶q 2m 2＝1∶22．(2018·无锡市暨阳地区联考)如图2所示，物块A 从滑槽某一不变高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带，传送带静止不动时，A 滑至传送带最右端的速度为v 1，需时间t 1，若传送带逆时针转动，A 滑至传送带最右端速度为v 2，需时间t 2，则( )图2A ．v 1＞v 2，t 1＜t 2B ．v 1＜v 2，t 1＜t 2C ．v 1＞v 2，t 1＞t 2D ．v 1＝v 2，t 1＝t 23．(2017·扬州中学12月考)图3中K 、L 、M 为静电场中的3个相距很近的等势面(K 、M 之间无电荷)．一带电粒子射入此静电场中后，沿abcde 轨迹运动．已知电势φK <φL <φM ，且粒子在ab段做减速运动．下列说法中正确的是( )图3A．粒子带负电B．粒子在bc段也做减速运动C．粒子在a点的速率大于在e点的速率D．粒子从c点到d点的过程中电场力做负功4．(2017·小海中学期中)如图4所示，水平细杆上套一细环A，环A与球B间用一轻质绳相连，质量分别为m A、m B(m A>m B)，由于B球受到水平风力作用，A环与B球一起向右匀速运动．已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是( )图4A．杆对A环的支持力随着风力的增加而不变B．风力增大时，轻质绳对B球的拉力保持不变C．B球受到的风力F为m A g tanθD．A环与水平细杆间的动摩擦因数为m Bm A＋m B5．(2018·泰州中学调研)A、B、C、D四个质量均为2kg的物体，在光滑的水平面上做直线运动，它们运动的x－t、v－t、a－t、F－t图象分别如图所示，已知物体在t＝0时的速度均为零，其中0～4s内物体运动位移最大的是( )二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)6．(2018·如皋市质检)如图5所示，理想变压器初级线圈接一交变电流，交变电流的电压有效值恒定不变．副线圈接有光敏电阻R(光敏电阻阻值随光照强度增大而减小)、R2和R3，则下列说法中正确的是( )图5A．只将S1从2拨向1时，电流表示数变小B．只将S2从4拨向3时，电流表示数变小C．只将S3从闭合变为断开，电阻R2两端电压增大D．仅增大光照强度，原线圈的输入功率增大7．(2018·黄桥中学第三次段考)如图6所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，B放在粗糙的水平桌面上．滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，细线bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若悬挂小滑轮的斜线中的拉力是F＝203N，∠cO′a＝120°，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是( )图6A．弹簧的弹力为20NB．重物A的质量为2kgC．桌面对物体B的摩擦力为103ND．细线OP与竖直方向的夹角为60°8.(2017·海州高级中学第五次检测)如图7所示，水平放置的两平行导轨左侧连接电阻R，其他电阻不计，导体杆MN放在导轨上，在水平恒力F的作用下，沿导轨向右运动，并穿过方向竖直向下的有界匀强磁场，磁场边界PQ与MN平行，从MN进入磁场开始计时，通过MN的感应电流i随时间t变化的图象可能是图中的( )图79．“嫦娥三号”探测器在西昌卫星发射中心成功发射，携带“玉兔号”月球车实现月球软着陆和月面巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测．“玉兔号”在地球表面的重力为G 1，在月球表面的重力为G 2；地球与月球均视为球体，其半径分别为R 1、R 2；地球表面重力加速度为g ，则( )A ．月球表面的重力加速度为G 1g G 2B ．月球与地球的质量之比为G 2R 22G 1R 12C ．月球卫星与地球卫星分别绕月球表面与地球表面运行的速率之比为G 2R 2G 1R 1 D ．“嫦娥三号”环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为2πG 2R 2G 1g三、非选择题(本题共6小题，共计69分)10．(5分)(2017·徐州市考前模拟)某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池，他通过以下操作测量该电池的电动势和内阻．(1)先用多用电表粗测电池的电动势．把电表的选择开关拨到直流电压50V 挡，将两只表笔与电池两极接触，此时多用电表的指针位置如图8所示，读出该电池的电动势为________V.图8(2)再用图9所示装置进一步测量．多用电表的选择开关拨向合适的直流电流挡，与黑表笔连接的是电池的________极(选填“正”或“负”)．闭合开关，改变电阻箱的阻值R ，得到不同的电流值I ，根据实验数据作出1I－R 图象如图10所示．已知图中直线的斜率为k ，纵轴截距为b ，则此电池的电动势E ＝________，内阻r ＝________.(结果用字母k 、b 表示)图9图10(3)他发现两次测得电动势的数值非常接近，请你对此做出合理的解释：________________ ________________________________________________________________________. 11．(6分)(2018·高邮中学阶段检测)某同学利用小球在竖直平面内做圆周运动来验证机械能守恒定律．如图11甲所示，力传感器A固定在水平面上，细线的一端系着小球B，另一端系在传感器A上．将小球B拉至与传感器A等高处且细线刚好伸直，将小球由静止释放，传感器记录出小球在摆动过程中细线中的拉力F随时间t的变化图象如图乙所示．图11(1)实验室有小木球和小铁球，实验时应该选择________；现用游标卡尺测得小球的直径如图丙所示，则小球的直径为______cm.(2)实验中必须测量的物理量有________．A．小球的质量m B．传感器下端到小球球心的距离lC．小球运动的时间t D．当地的重力加速度g(3)若实验中测得传感器下端到小球球心的距离l＝0.30m，小球的质量为0.05kg，F0＝1.46N，已知当地的重力加速度g＝9.8m/s2，则小球减少的重力势能为________J，小球增加的动能为________J．(结果均保留三位有效数字)(4)写出(3)中计算出动能的增加量小于重力势能减小量的一个原因___________________．12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A、B两小题评分．A．[选修3－3](12分)(1)下列说法正确的是________．A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性C．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的D．单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的(2)(2018·徐州市考前模拟打靶卷)一定质量的理想气体，由状态A 通过如图12所示的箭头方向变化到状态C .则气体由状态A 到状态B 的过程中，气体的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，气体由状态A 到状态C 的过程中，气体与外界总的热交换情况是________(选填“吸热”“放热”或“无法确定”)图12(3)(2017·镇江市一模)某种油酸密度为ρ、摩尔质量为M 、油酸分子直径为d ，将该油酸稀释为体积浓度为1n的油酸酒精溶液，用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在洒有痱子粉的水面上形成油膜，已知一滴油酸酒精溶液的体积为V .若把油膜看成是单分子层，每个油酸分子看成球形，则油酸分子的体积为πd 36，求： ①一滴油酸酒精溶液在水面上形成的面积；②阿伏加德罗常数N A 的表达式．B ．[选修3－4](12分)(1)(2018·兴化一中调研)下列说法中正确的是________．A ．X 射线穿透物质的本领比γ射线更强B ．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐C ．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线D ．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的(2)(2017·扬州市期末考试)如图13所示，直角三角形ABC 为一棱镜的横截面，∠A ＝30°，棱镜材料的折射率n ＝ 3.在此截面所在的平面内，空气中的一条光线平行于底边AB 从AC 边上的M 点射入棱镜，经折射射到AB 边．光线从AC 边进入棱镜时的折射角为________，试判断光线能否从AB 边射出，________(填“能”或“不能”)．图13(3)一列简谐横波由P 点向Q 点沿直线传播，P 、Q 两点相距1m ．图14甲、乙分别为P 、Q 两质点的振动图象，如果波长λ＞1m ，则波的传播速度为多少？图14C．[选修3－5](12分)(1)(2018·苏州市调研)一个质子以1.0×107m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是________．A．核反应方程为2713Al＋11H→2814SiB．核反应方程为2713Al＋10n→2814SiC．硅原子核速度的数量级为107m/s，方向跟质子的初速度方向一致D．硅原子核速度的数量级为105m/s，方向跟质子的初速度方向一致(2)(2018·高邮中学阶段检测)目前，日本的“核危机”引起了全世界的瞩目，核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害．三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是________．A．α射线，β射线，γ射线B．β射线，α射线，γ射线C．γ射线，α射线，β射线D．γ射线，β射线，α射线(3)太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看做是4个氢核(11H)结合成1个氦核(42He)，同时释放出正电子(01e)．已知氢核的质量为m p，氦核的质量为mα，正电子的质量为m e，真空中光速为c.计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能．13.(8分)(2017·涟水中学第三次检测)如图15为俯视图，虚线MN右侧存在一个竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，电阻为R、质量为m、边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界．当线框以初速度v0穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功为W，求：图15(1)初速度v0时刻，线框中感应电流I的大小和方向；(2)线框cd边穿出磁场时的速度v大小；(3)线框穿出磁场一半过程中，通过线框横截面的电荷量q .14．(12分)(2018·海安中学段考)如图16所示，在某竖直平面内，光滑曲面AB 与水平面BC 平滑连接于B 点，BC 右端连接内壁光滑、半径r ＝0.2m 的四分之一细圆管CD ，管口D 端正下方直立一根劲度系数为k ＝100N/m 的轻弹簧，弹簧一端固定，另一端恰好与管口D 端平齐．一个质量为1 kg 的小球放在曲面AB 上，现从距BC 的高度为h ＝0.6 m 处静止释放小球，它与BC 间的动摩擦因数μ＝0.5，小球进入管口C 端时，它对上管壁有F N ＝2.5mg 的相互作用力，通过CD 后，在压缩弹簧过程中小球速度最大时弹簧的弹性势能为E p ＝0.5 J ．取重力加速度g ＝10 m/s 2.求：图16(1)小球在C 处的向心力大小；(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能E km;(3)小球最终停止的位置．15．(14分)(2017·宿迁市上学期期末)在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制．如图17甲所示，M 、N 为间距足够大的水平极板，紧靠极板右侧放置竖直的荧光屏PQ ，在MN 间加上如图乙所示的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里，图中E 0、B 0、k 均为已知量．t ＝0时刻，比荷q m ＝k 的正粒子以一定的初速度从O 点沿水平方向射入极板间，在0～t 1(t 1＝1kB 0)时间内粒子恰好沿直线运动，t ＝5kB 0时刻粒子打到荧光屏上．不计粒子的重力，涉及图象中时间间隔时取0.8＝π4，1.4＝2，求：图17(1)在t 2＝2kB 0时刻粒子的运动速度v ；(2)在t 3＝2.8kB 0时刻粒子偏离O 点的竖直距离y ；(3)水平极板的长度L .综合检测答案精析 1．C [A 向左偏，B 向右偏，根据左手定则知，A 带正电，B 带负电．根据半径公式r ＝mv qB ，知荷质比q m ＝v Br ，v 与B 相同，所以比荷之比等于半径的反比，所以q 1m 1∶q 2m 2＝2∶1.故C 正确，A 、B 、D 错误．]2．D [传送带静止时，物块滑到传送带上受到的摩擦力大小为F f ＝μF N ，方向水平向左，当传送带逆时针转动时，物块与传送带间的正压力大小不变，而动摩擦因数也不变，所以受到的摩擦力大小仍为F f ＝μF N ，方向水平向左，即物块在两种情况下受力相同，所以两次运动情况相同，即v 1＝v 2，t 1＝t 2，D 正确．]3．B [已知电势φK <φL <φM ，则电场线方向大体向左，由轨迹弯曲方向知，粒子所受的电场力方向大体向左，故粒子带正电，故A 错误；由电势φL <φM ，b →c 电场力对正电荷做负功，动能减小，做减速运动，故B 正确；a 与e 处于同一等势面上，电势相等，电势能相等，根据能量守恒，速度大小也相等，故C 错误；粒子从c 点到d 点的过程中，电势降低，正电荷的电势能减小，电场力做正功，故D 错误．]4．A5．A [由x －t 图象可知，物体A 在4s 末到达位置为－1m 处，总位移大小为2m ；由v －t 图象可知，物体B 前2s 内沿正方向运动，2～4s 沿负方向运动，方向改变，4s 内总位移为零；由a －t 图象可知：物体在第1s 内向正方向做匀加速运动，第2s 内向正方向做匀减速运动，2s 末速度减为0，然后在2～3s 向负方向做匀加速运动，在3～4s 向负方向做匀减速直线运动，4s 末速度为零，并回到出发点，总位移为零，其v －t 图象如图甲所示：F －t 图象转化成a －t 图象，如图乙所示：由图象可知：物体在第1s 内做匀加速运动，位移x 1＝12at 2＝14m ，第1～2s 内做匀减速运动，2s 末速度减为0，位移x 2＝14m ，第2～4s 内重复前面的过程，故0～4s 内总位移x ＝1m ，综上所述，A 的位移最大，故选A.]6．BD [只将S 1从2拨向1时，n 1变小，根据变压比公式，输出电压变大，故输出电流变大，输出功率变大；输入功率等于输出功率，故输入功率变大，输入电流变大，A 错误；只将S 2从4拨向3时，n 2变小，根据变压比公式，输出电压变小，故输出电流变小，输出功率变小；输入功率等于输出功率，故输入功率变小，输入电流变小，B 正确；只将S 3从闭合变为断开，少一个支路，但电阻R 2与R 3串联的支路的电压不变，故通过电阻R 2的电流不变，R 2两端电压也不变，C 错误；仅增大光照强度，负载总电阻变小，故输出电流变大，输出功率变大；输入功率等于输出功率，故输入功率增大，D 正确；故选B 、D.]7．BC [由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等，根据对称性可知，细线OP 与竖直方向的夹角为30°，D 错误；设悬挂小滑轮的斜线中的拉力与O ′a 绳的拉力分别为F 和F T ，受力分析如图甲，则有2F T cos30°＝F ，得F T ＝20N ，以结点O ′为研究对象，受力分析如图乙，根据平衡条件得，弹簧的弹力为F 1＝F T cos60°＝10N ，A 错误；重物A 的质量m A ＝F T g＝2kg ，B 正确；绳O ′b 的拉力F 2＝F T sin60°＝20×32N ＝103N ，由平衡条件可知，C 正确．]8．ACD [MN 进入磁场时，若F 与安培力大小相等，MN 将做匀速运动，产生的感应电动势和感应电流不变，A 图是可能的，故A 正确；MN 进入磁场时，若F 大于安培力，MN 将做加速运动，随着速度的增大，由F 安＝B 2L 2vR，知安培力增大，合力减小，加速度减小，则MN 将做加速度减小的变加速运动，由i ＝BLvR知，i 逐渐增大，但i 的变化率减小，图线切线的斜率减小，当MN 匀速运动时，产生的感应电流不变，故B 错误，D 正确；MN 进入磁场时，若F 小于安培力，MN 将做减速运动，随着速度的减小，由F 安＝B 2L 2vR，知安培力减小，合力减小，加速度减小，则MN 将做加速度减小的变减速运动．由i ＝BLvR知，i 逐渐减小，i 的变化率减小，图线切线斜率的绝对值减小，当MN 匀速运动时，产生的感应电流不变，故C 正确．]9．BC [“玉兔号”的质量m ＝G 1g ，月球表面的重力加速度g 月＝G 2m ＝G 2gG 1，故A 错误；根据mg ＝G Mm R 2，得M ＝gR 2G ，M 月M 地＝g 月R 月2g 地R 地2＝G 2R 22G 1R 12，故B 正确；根据v ＝GM R ＝gR ，v 月v 地＝g 月R 月g 地R 地＝G 2R 2G 1R 1，故C 正确；根据T 月＝4π2R 月3GM 月，根据m ′g 月＝G M 月m ′R 月2得GM 月＝g 月R 月2，联立得T 月＝4π2R 月g 月＝2πG 1R 2G 2g，故D 错误．] 10．(1)12.0 (2)负 1k bk(3)铅蓄电池的内阻远小于多用电表电压挡的内阻，因此直接用表笔接在蓄电池的两极时，电表的读数非常接近电池的电动势．解析 (1)电压挡量程为50V ，则最小分度为1V ，则指针对应的读数为12.0V ；(2)作为电流表使用时，应保证电流由红表笔流进电表，黑表笔流出电表，故黑表笔连接的是电池的负极；由闭合电路欧姆定律可得：I ＝Er ＋R ，变形可得：1I ＝r E ＋1E·R则由题图可知：r E＝b ；1E＝k ，则可解得：E ＝1k，r ＝bk(3)因铅蓄电池的内阻远小于多用电表电压挡的内阻，因此直接用表笔接在蓄电池的两极时，电表的读数非常接近电池的电动势.11．(1)小铁球 1.145 (2)ABD (3)0.147 0.146 (4)小球在下摆过程中受到空气阻力12．A.(1)AD (2)不变 放热 (3)①V nd ②6Mπρd3解析 (1)雨水在布料上形成一层薄膜，使雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，故A 正确；布朗运动是悬浮微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故B 错误；打气时会反弹是因为气体压强的原因，不是分子斥力的作用，故C 错误；单晶体的某些物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的，故D 正确．(2)理想气体从状态A 变化到状态B ，斜率k ＝pV 保持不变，所以做等温变化，故气体的内能不变；理想气体从状态A 变化到状态B ，气体体积减小，内能不变，W ＞0，从B 到C ，体积不变，压强减小，所以温度降低，内能减小，气体由状态A 到状态C 的过程中，ΔU <0，W >0，由ΔU ＝Q ＋W ，气体与外界总的热交换情况是，Q ＜0，则气体放热． (3)①一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为Vn， 水面上的面积S ＝V nd②油酸的摩尔体积为V A ＝M ρ阿伏加德罗常数为N A ＝V A V 0＝6Mπρd 3B ．(1)CD (2)30° 不能 (3)5m/s解析 (1)X 射线的频率小于γ射线的频率，所以γ射线的穿透能力更强，故A 错误；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，故B 错误；根据宇宙大爆炸学说，由于星球在远离地球，根据多普勒效应，接收到的频率小于发出的频率，遥远星球发出的红光被地球接收到可能是红外线，故C正确；爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，这是光速不变原理，故D正确．(2)设光线在M 点的入射角为i 、折射角为r ，由折射定律有：n ＝sin isin r由题意知i ＝60°，所以sin r ＝sin i n ＝sin60°3＝0.5，r ＝30°由几何关系可知，光线在AB 面上P 点的入射角为i ′＝60°设发生全反射的临界角为C ，则有sin C ＝1n ＝33<32，C <60°，则光线在P 点发生全反射，不能从AB 边射出，光路图如图所示．(3)波的周期等于质点的振动周期，为T ＝0.8s.当P 质点在正向最大位移处时，Q 质点在平衡位置向上振动，波由P 向Q 传播，波长λ＞1m ，则有：λ4＝1m ，所以：λ＝4m ，波速：v ＝λT ＝5m/sC ．(1)AD (2)A (3)4m p －m α－2m e4m p －m α－2m e c24解析 (1)由质量数守恒，电荷数守恒可知：核反应方程为2713Al ＋11H→2814Si，故A 正确，B 错误；由动量守恒可知，mv ＝28mv ′，解得v ′＝1.0×10728m/s ，故数量级约为105 m/s ，故C 错误，D 正确．(2)核辐射中的三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是α射线，β射线，γ射线，故选A.(3)由题意可知，质量亏损为：Δm ＝4m p －m α－2m e由E ＝Δmc 2可知氦核的比结合能为：E 0＝4m p －m α－2m e c24.13．(1)BLv 0R，方向为逆时针方向 (2)v 02＋2W m (3)BL 22R解析 (1)感应电动势为：E ＝BLv 0； 线框中感应电流为I ＝E R ＝BLv 0R根据楞次定律可知，电流方向为逆时针方向 (2)由动能定理可知，W ＝12mv 2－12mv 02解得：v ＝v 02＋2Wm(3)由q ＝I ·Δt ，再由法拉第电磁感应定律可知：E ＝ΔΦΔt ＝BL22Δt，再由欧姆定律可知：I ＝E R联立解得：q ＝BL 22R14．(1)35N (2)6J (3)距离B 端0.2m 处解析 (1)小球进入管口C 端时它与圆管上管壁有大小为F N ＝2.5mg 的相互作用力，故小球的向心力为：F 向＝2.5mg ＋mg ＝3.5mg ＝3.5×1×10N＝35N(2)在压缩弹簧过程中速度最大时，合力为零． 设此时小球离D 端的距离为x 0，则有kx 0＝mg 解得x 0＝mg k＝0.1m在C 点，由F 向＝mv 2Cr代入数据得：v C ＝7m/s从C 点到速度最大时，由机械能守恒定律有mg (r ＋x 0)＋12mv C 2＝E km ＋E p得E km ＝mg (r ＋x 0)＋12mv C 2－E p ＝3J ＋3.5J －0.5J ＝6J(3)小球从A 点运动到C 点过程，由动能定理得mgh －μmgs ＝12mv C 2解得BC 间距离s ＝0.5m小球与弹簧作用后返回C 处动能不变，小球的动能最终消耗在与BC 水平面相互作用的过程中． 设小球第一次到达C 点后在BC 上的运动总路程为s ′，由动能定理有0－12mv C 2＝－μmgs ′，解得s ′＝0.7m故最终小球在距离B 为0.7m －0.5m ＝0.2m 处停下． 15．见解析解析 (1)在0～t 1时间内，粒子在电磁场中做匀速直线运动，由qv 0B 0＝qE 0，得v 0＝E 0B 0在t 1～t 2时间内，粒子在电场中做类平抛运动，v y ＝a (t 2－t 1)＝qE 0m ·1kB 0＝E 0B 0，则v ＝2v 0＝2E 0B 0由tan θ＝v yv 0＝1得θ＝45°，即v 与水平方向成45°角向下 (2)在t 1～t 2时间内粒子在电场中运动：y 1＝v y 2(t 2－t 1)＝E 02kB 02在t 2～t 3时间内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动周期T ＝2πm qB 0＝2πkB 0在磁场中运动时间t ＝π4kB 0＝18T ，即圆周运动的圆心角为α＝45°，此时速度恰好沿水平方向在磁场中：由qvB 0＝m v 2r 1得r 1＝2E 0kB 02y 2＝r 1(1－cos45°)＝(2－1)E 0kB 02在t 3时刻偏离O 点的竖直距离y ＝y 1＋y 2＝(2－12)E 0kB 20(3)在t 3时刻进入电场时以初速度v ＝2v 0＝2E 0B 0做类平抛运动，v y ′＝a (t 4－t 3)＝qE 0m ·2kB 0＝2E 0B 0t 4时刻进入磁场时，v ′＝2v 0＝2E 0B 0由tan θ′＝v y ′v＝1得θ′＝45°，即v ′与水平方向成45°角向下，由 qv ′B 0＝m v ′2r 2得r 2＝2E 0kB 02综上可得：水平极板的长度L ＝v 0·2kB 0＋r 1sin45°＋2v 0·2kB 0＋r 2sin45°＝5＋2E 0kB 02。
【配套K12】2019届高考物理一轮复习第九章磁场学案
第九章 磁场[全国卷5年考情分析]通电直导线和通电线圈周围磁场的方向(Ⅰ) 洛伦兹力、洛伦兹力的方向(Ⅰ)洛伦兹力公式(Ⅱ)以上3个考点未曾独立命题第1节磁场的描述__磁场对电流的作用(1)磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关。
(√)(2)磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致。
(×)(3)垂直磁场放置的线圈面积减小时，穿过线圈的磁通量可能增大。
(√)(4)小磁针N极所指的方向就是该处磁场的方向。
(×)(5)在同一幅图中，磁感线越密，磁场越强。
(√)(6)将通电导线放入磁场中，若不受安培力，说明该处磁感应强度为零。
(×)◎物理学史判断1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应。
(√)1．电流不受安培力(电荷不受洛伦兹力)，不能说明该处没有磁场，这一点与电场不同，电荷在电场中一定受电场力作用。
2．安培力可以做功，而洛伦兹力永不做功。
3．解题中常用到的二级结论：(1)安培力方向一定垂直电流与磁场方向决定的平面，即同时有F A⊥I，F A⊥B。
(2)通电线圈在匀强磁场中所受磁场力没有平动效应，只有转动效应。
(3)安培力的冲量I＝BLq。
突破点(一) 对磁感应强度的理解1．磁感应强度B与电场强度E的比较磁感应强度B 电场强度E3.地磁场的特点(1)在地理两极附近磁场最强，赤道处磁场最弱。
(2)地磁场的N极在地理南极附近，地磁场的S极在地理北极附近。
(3)在赤道平面(地磁场的中性面)附近，距离地球表面相等的各点，地磁场的强弱程度相同，且方向水平。
[题点全练]下列关于磁场或电场的说法正确的是________。
①通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大②通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大③放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同④磁感应强度的大小跟放在磁场中的通电导线受力的大小无关⑤电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度为零⑥一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零⑦检验电荷在电场中某点受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值表征该点电场的强弱⑧通电导线在磁场中某点受到的磁场力与导线长度和电流乘积的比值表征该点磁场的强弱⑨地磁场在地球表面附近大小是不变的⑩地磁场的方向与地球表面平行⑪磁场中某点磁场的方向为放在该点的小磁针N 极所指的方向 ⑫地磁场的N 极与地理南极完全重合 答案：④⑤⑦突破点(二) 安培定则的应用与磁场的叠加1．电流的磁场及安培定则在运用安培定则时应分清“因”和“果”，电流是“因”，磁场是“果”，既可以由“因”判断“果”，也可以由“果”追溯“因”。
(江苏专版)2019年高考物理总复习 课时作业四十 电磁感应的综合性问题
课时作业 四十 电磁感应的综合性问题第1课时 电磁感应的应用——电路和图象问题(限时：45分钟)(班级________ 姓名________)1．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环．导线abcd 所围区域内磁场的磁感强度按选项中哪一种图线随时间变化时，可使导体圆环对桌面的压力减小 ( )第1题图A BC D2．如图所示，直径为d 的裸露金属圆环放在纸面内，圆环的电阻为2R ，环内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，一根长为d 的金属棒电阻为R ，在外力作用下从环的一侧以速度v 匀速滑到另一侧，棒与圆环接触良好，当导体棒通过圆心时其两端电压为( )第2题图A ．Bdv B.12Bdv C.13Bdv D.23Bdv 3．(多选)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l ＝1 m ，cd 间、de 间、cf 间分别接着阻值R ＝10 Ω的电阻．一阻值R ＝10 Ω的导体棒ab 以速度v ＝4 m/s 匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B ＝0.5 T 、方向竖直向下的匀强磁场．下列说法中正确的是( )第3题图A ．导体棒ab 中电流的流向为由b 到aB ．cd 两端的电压为1 VC ．de 两端的电压为1 VD ．fe 两端的电压为1 V4．(17年南通模拟)如图所示，闭合导线框匀速穿过垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场区域宽度大于线框尺寸，规定线框中逆时针方向的电流为正，则线框中电流i 随时间t 变化的图象可能正确的是( )第4题图A B C D5．(16年泰州模拟)在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，取线圈中磁场B 的方向向上为正，当磁场中的磁感应强度B 随时间t 按如图乙所示变化时，下列选项中能正确表示线圈中感应电流随时间变化的是 ( )甲 乙 第5题图A BC D6．如图所示，正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场．在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t＝0时刻，其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好在磁场边界中点．下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是( )第6题图A BC D7．如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的匝数N＝100，边长ab＝1.0 m、bc＝0.5 m，电阻r＝2 Ω.磁感应强度B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T．在1～5 s内从0.2 T均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向．求：(1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；(2)在1～5 s内通过线圈的电荷量q；(3)在0～5 s内线圈产生的焦耳热Q.第7题图8．(17年启东模拟)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距l＝0.6 m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表V，电阻为r＝2 Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处，右端用导线连接电阻R2.已知R1＝2 Ω，R2＝1 Ω，导轨及导线电阻均不计，在矩形区域CDFE内有竖直向上的磁场，CE＝0.2 m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值，金属棒在磁场区域内运动的过程中电压表的示数始终保持不变．求：(1)t＝0.1 s时电压表的示数；(2)恒力F的大小；(3)从t＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量．甲乙第8题图第2课时电磁感应的应用——动力学和能量问题(限时：45分钟)(班级________ 姓名________)1．(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示，除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )第1题图A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC．金属棒的速度为v时，电路中的电功率为B2L2v2/RD．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量2．(多选)如图所示，长L的金属杆ab在外力作用下以恒定速率v沿光滑平行导轨向右滑行，导轨左端接有定值电阻R，ab电阻为r，导轨电阻忽略不计，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场B中．下列叙述中正确的是( )第2题图A．ab杆中的电流强度与速率成正比B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C．电阻R上产生的电热功率与速率v成正比D．外力对ab杆做功的功率与速率v的平方成正比3．如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是( )第3题图A．ab中的感应电流方向由b到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小4．(多选)CD 、EF 是两条水平放置的电阻可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L ，在水平导轨的左侧存在磁感应强度为B 的方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场区域长度为d ，如图所示．导轨的右端接一定值电阻R ，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接，将一阻值亦为R 的导体棒从弯曲轨道上h 高处无初速释放，恰好停在磁场的右边界，导体棒与水平导轨接触良好且动摩擦因数为μ，则下列说法正确的是( )第4题图A ．电阻R 的最大电流为BL 2gh RB ．电阻R 全程流过的电量为BLd 2RC ．整个过程回路产生的焦耳热为mghD ．整个过程电阻R 产生的焦耳热为12mg (h －μd ) 5．磁悬浮列车推进原理可简化为如图所示的模型，在水平面上相距L 的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁场B 1和B 2，且B 1＝B 2＝B ，每个磁场的宽都是l ，相间排列，所有这些磁场都以速度v 向右匀速运动．这时跨在两导轨间的长为L 宽为l 的金属框abcd (悬浮在导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R ，运动中所受到的阻力恒为f ，则金属框的最大速度可表示为( )第5题图A ．v m ＝(B 2L 2v －fR )/B 2L 2B ．v m ＝(2B 2L 2v －fR )/2B 2L 2C ．v m ＝(4B 2L 2v －fR )/4B 2L 2D ．v m ＝(2B 2L 2v ＋fR )/2B 2L 26．(多选)如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B .一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m ，则( )第6题图A ．如果B 增大，v m 将变大 B ．如果α变大，v m 将变大C．如果R变大，v m将变大 D．如果m变大，v m将变大7．如图所示，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，第7题图固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场中．一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( )A．PQ中电流先增大后减小B．PQ两端电压先减小后增大C．PQ上拉力的功率先减小后增大D．线框消耗的电功率先减小后增大8．(16年全国卷Ⅲ)如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1＝kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里．某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动．金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计．求：(1)在t＝0到t＝t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小．第8题图9．如图所示，“凸”字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l，匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面．开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动．线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q.线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g.求：(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍；(2)磁场上下边界间的距离H.第9题图课时作业(四十) 电磁感应的综合性问题第1课时 电磁感应的应用——电路和图象问题1．A 【解析】 图C 、D 中磁场均匀变化，回路abcd 中将产生恒定的感应电流，螺线管的磁场不变，导体圆环中无感应电流；图A 中磁感应强度变化率逐渐减小，回路abcd 中的感应电流逐渐减小，螺线管的磁场逐渐减弱，穿过导体圆环的磁通量减小，根据楞次定律可以判断圆环将受到向上的吸引力，故A 选项正确；同理可知B 选项错误．2．C 【解析】 当导体棒过圆心瞬间导体棒产生的电动势E ＝Bdv .此时外电阻为圆环在导体棒左右两侧电阻并联，R 外＝R ×R R ＋R ＝R 2①，根据全电路欧姆定律有E ＝I (R 外＋r )②，而导体棒内阻r ＝R ③，其路端电压U ＝IR 外④，综合①②③可得：U ＝13Bdv .故选C.3．BD 【解析】 由右手定则可知ab 中电流方向为a →b ，A 错误．导体棒ab 切割磁感线产生的感应电动势E ＝Blv ，ab 为电源，cd 间电阻R 为外电路负载，de 和cf 间电阻中无电流，de 间和cf 间无电压，因此cd 和fe 两端电压相等，即U ＝E 2R ×R ＝Blv 2＝1 V ，B 、D 正确，C 错误．4．B 【解析】 线框进入磁场过程，先是右竖边切割磁感线，产生逆时针的感应电流，当中竖边进磁场时，有效长度减小(右竖边长度减去中竖边长度)，感应电流变小，整个线圈全部进入后无感应电流；出磁场时，电流变为顺时针，当中竖边出磁场时，有效长度减小(等于左竖边长度)，感应电流减小，所以答案选B.5．A 【解析】 0～T 2时间内磁场均匀减小，产生的感应电动势为定值，感应电流也为定值，根据楞次定律得出电流方向为负方向，B 、C 选项错误；T 2～T 时间内磁场反向均匀变大，产生的感应电动势为定值，感应电流也为定值，根据楞次定律得出电流方向为负方向，A 项正确，D 项错误．6．B 【解析】 如图所示，当M ′N ′从初始位置运动到AB 位置的过程中，切割磁感线的有效长度随时间变化关系为：L 1＝L －(L －2vt )＝2vt ，L 为导线框的边长．第6题图产生的电流I 1＝BL 1v R ，导线框所受安培力f 1＝BI 1L 1＝B 2（2vt ）2v R ＝4B 2v 3t 2R，所以f 1为t 的二次函数图象，是开口向上的抛物线．当Q ′P ′由CD 位置运动到M ′N ′位置的过程中，切割磁感线的有效长度不变，电流恒定．当Q ′P ′由M ′N ′位置运动到AB 位置的过程中，切割磁感线的有效长度L 2＝L －2vt ，产生的电流I 2＝BL 2v R ，导线框所受的安培力为f 2＝B 2（L －2vt ）2v R，所以也是一条开口向上的抛物线，所以选B.7．(1)10 V adcba (2)10 C (3)100 J【解析】 (1)由于线圈与磁场方向垂直的有效面积不变，只是磁感应强度均匀变化，则0．5 s 的瞬时感应电动势正好与0～1 s 的平均感应电动势相等．E ＝N ΔΦ1Δt 1且磁通量的变化量ΔΦ1＝ΔB 1S ，可解得E ＝N ΔB 1S Δt 1，代入数据得E ＝10 V ．又磁感应强度在逐渐增大，根据楞次定律：感应电流产生的磁场将与原磁场方向相反，则感应电流的方向为：adcba .(2)同理可得：E 2＝N ΔB 2S Δt 2，感应电流I 2＝E 2r，电量q ＝I 2Δt 2， 解得：q ＝N ΔB 2S r，代入数据得：q ＝10 C. (3)0～1 s 内的焦耳热Q 1＝I 21r Δt 1，且I 1＝E 1r1～5 s 内的焦耳热Q 2＝I 22r Δt 2，由Q ＝Q 1＋Q 2，代入数据得：Q ＝100 J.8．(1) 0.3 V (2) 0.27 N (3) 0.09 J【解析】 (1) 在0～0.2 s 时间内，有 E ＝ΔΦΔt ＝l ·CE ΔB Δt＝0.6 V 此时R 1与金属棒并联后再与R 2串联，总电阻 R ＝R 并＋R 2＝1 Ω＋1 Ω＝2 Ω故U ＝E R R 并＝0.3 V(2)金属棒进入磁场后，R 1与R 2并联后再与r 串联，有I ＝U R 1＋U R 2＝0.45 A所以F 安＝BIl ＝ 1×0.45×0.6 N ＝0.27 N由于金属棒进入磁场后电压表的示数始终不变，所以金属棒做匀速运动，有F ＝F 安＝0.27 N (3)在0～0.2 s 的时间内有Q 1＝E 2Rt 1＝0.036 J 金属棒进入磁场后，有E ′＝U ＋Ir ＝1.2 V又 E ′＝Blv 得v ＝2 m/s所以 t 2＝CE v＝0.1 s Q 2＝E ′It 2＝0.054 JQ 总＝Q 1＋Q 2＝0.036 J ＋0.054 J ＝0.09 J.第2课时 电磁感应的应用——动力学和能量问题1．AC 【解析】 金属棒由静止释放瞬间速度为零，感应电动势为零，没有安培力的作用，故加速度等于重力加速度，A 选项正确；根据右手定则可判断出，金属棒向下运动时感应电流方向向右，故流过电阻R 的电流方向为b →a ，B 选项错误；金属棒的速度为v 时，根据P ＝EI ，E ＝BLv ，I ＝E R ＝BLv R ，得P ＝B 2L 2v 2R，C 选项正确；根据能量守恒定律，金属棒的重力势能的减少量等于金属棒的动能的增加量、弹簧弹性势能的增加量与电阻R 上产生的热量之和，D 选项错误．故选AC.2．ABD 【解析】 ab 杆以恒定速率v 向右滑行，产生恒定的感应电动势E ＝BLv ，由闭合电路欧姆定律可得I ＝ER ＋r ＝BLv R ＋r ，A 选项正确；ab 杆受到的安培力F ＝BIL ＝B 2L 2vR ＋r，B选项正确；电阻R 上产生的电热功率P R ＝I 2R ＝B 2L 2v 2（R ＋r ）2R ，C 选项错误；外力对ab 杆做功的功率等于克服安培力做功的功率，P ＝Fv ＝B 2L 2v 2R ＋r，D 选项正确．3．D 【解析】 导体棒ab 、电阻R 、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小(ΔBΔt＝k 为一定值)，则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab 中的电流方向由a 到b ，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ·S Δt ＝k ·S ，回路面积S 不变，即感应电动势为定值，根据欧姆定律I ＝E R，所以ab 中的电流大小不变，故B 错误；安培力F ＝BIL ，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C 错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f 与安培力F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D 正确．4．BD 【解析】 由图可知导体棒刚进入磁场时电流最大．在弯曲轨道上用机械能守恒定律有mgh ＝12mv 2，解得v ＝2gh ，此时I ＝E 2R ＝BL 2gh2R，故A 错；流过R 的电荷量q ＝I－t ＝Δφ2R ＝BLd2R，故B 选项正确；由能量守恒可知回路产生的焦耳热Q ＝mgh －μmgd .C 错；而导体棒电阻与定值电阻相等，故二者产生的焦耳热应相等，均为Q ′＝Q 2＝12mg (h －μd )．故D 选项正确．5．C 【解析】 当金属框达最大速度v m 时，线框相对于磁场的速度大小为v －v m ，bc 和ad 产生的感应电动势都为E ＝BL (v －v m )，线框中感应电流I ＝2ER，bc 和ad 所受安培力均为F ＝BIL ，由平衡条件有2F ＝f ，联立各式可知C 选项正确．6．BCD 【解析】 如图所示，第6题图金属杆从轨道上由静止滑下，经足够长时间后，速度达最大值v m ，此后金属杆做匀速运动，杆受重力、轨道的支持力和安培力如图所示．安培力F ＝Blv mRLB ，对金属杆列平衡方程mg sin α＝B 2l 2v m R ，则v m ＝mg sin α·RB 2L 2，由此式可知，B 增大，v m 减小；α增大，v m 增大；R变大，v m 变大；m 变大，v m 变大．因此BCD 选项正确．7．C 【解析】 设PQ 左侧金属线框的电阻为r ，则右侧电阻为(3R －r )；PQ 相当于电源，其电阻为R ，则电路的外电阻为R 外＝r （3R －r ）r ＋（3R －r ）＝（3R 2）2－（r －3R 2）23R ，当r ＝3R2时，R 外max ＝3R4，此时PQ 处于矩形线框的中心位置，即PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中外电阻先增大后减小．PQ 中的电流为干路电流I ＝ER 外＋R 内，可知干路电流先减小后增大，选项A错误；PQ 两端的电压为路端电压U ＝E －U 内，因E ＝Blv 不变，U 内＝IR 先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，选项B 错误；拉力的功率大小等于安培力的功率大小，P ＝F 安v ＝BIlv ，可知因干路电流先减小后增大，PQ 上拉力的功率也先减小后增大，选项C 正确；线框消耗的电功率即为外电阻消耗的功率，因外电阻最大值为3R4，小于内阻R ；根据电源的输出功率与外电阻大小的变化关系，外电阻越接近内阻时，输出功率越大，可知线框消耗的电功率先增大后减小，选项D 错误．8．(1)kt 0S R (2)(B 0lv 0＋kS )B 0lR【解析】 (1)在金属棒未越过MN 之前，t 时刻穿过回路的磁通量为Φ＝ktS ①设在从t 时刻到t ＋Δt 的时间间隔内，回路磁通量的变化量为ΔΦ，流过电阻R 的电荷量为Δq .由法拉第电磁感应定律有ε＝－ΔΦΔt②由欧姆定律有i ＝εR③由电流的定义有ε＝ΔqΔt ④联立①②③④式得||Δq ＝kSRΔt ⑤ 由⑤式得，在t ＝0到t ＝t 0的时间间隔内，流过电阻R 的电荷量q 的绝对值为||q ＝kt 0SR⑥(2)当t >t 0时，金属棒已越过MN .由于金属在MN 右侧做匀速运动，有f ＝F ⑦式中，f 是外加水平力，F 是匀强磁场你施加的安培力．设此时回路中的电流为I ，F 的大小为F ＝B 0Il ⑧此时金属棒与MN 之间的距离为s ＝v 0(t －t 0) ⑨ 匀强磁场穿过回路的磁通量为Φ′＝B 0lS ⑩ 回路的总磁通量为Φt ＝Φ＝Φ′ ⑪式中，Φ仍如①式所示．由①⑨⑩⑪式得，在时刻t (t >t 0)穿过回路的总磁通量为Φt ＝B 0lv 0(t －t 0)＋kSt ⑫在t 到t ＋Δt 的时间间隔内，总磁通量的改变ΔΦt 为ΔΦt ＝(B 0lv 0＋kS )Δt ⑬ 有法拉第电磁感应定律的，回路感应电动势的大小为εt ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔΦt Δt ⑭由欧姆定律有I ＝εtR⑮联立⑦⑧⑬⑭⑮式得f ＝(B 0lv 0＋kS )B 0lR. 9．(1)4倍 (2)Q mg＋28l【解析】 (1)设磁场的磁感应强度大小为B ，cd 边刚进入磁场时，线框做匀速运动的速度为v 1，cd 边上的感应电动势为E 1，由法拉第电磁感应定律，有E 1＝2Blv 1 ①设线框总电阻为R ，此时线框中电流为I 1，由闭合电路欧姆定律，有I 1＝E 1R② 设此时线框所受安培力为F 1，有F 1＝2I 1Lb ③ 由于线框做匀速运动，其受力平衡，有mg ＝F 1 ④ 由①②③④式得v 1＝mgR4B 2l2 ⑤设ab 边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为v 2，同理可得v 2＝mgRB 2l 2⑥ 由⑤⑥式得v 2＝4v 1. ⑦(2)线框自释放直到cd 边进入磁场前，由机械能守恒定律，有2mgl ＝12mv 21 ⑧线框完全穿过磁场的过程中，由能量守恒定律，有mg (2l ＋H )＝12mv 22－12mv 21＋Q ⑨由⑦⑧⑨式得 H ＝Q mg＋28l .。
【物理试题】江苏专版2019年高考物理总复习第58讲电磁波相对论简介讲义(1).doc
第58讲电磁波相对论简介考情剖析,理解知识整合一、麦克斯韦电磁场理论1．麦克斯韦电磁场理论(1)变化的磁场(电场)能够在周围空间产生________；(2)均匀变化的磁场(电场)能够在周围空间产生稳定的________；(3)振荡的磁场(电场)能够在周围空间产生同________的振荡电场(磁场)．2．电磁场和电磁波：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，即为电磁场．________由近及远的传播就形成了电磁波．3．电磁波的特点(1)电磁波是________波．在传播方向的任一点E和B随时间作正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直．(2)电磁波的传播速度v＝λf＝λT，在真空中的传播速度等于________速．(3)________预言了电磁波的存在．________证实了电磁波，测出了波长和频率，证实传播速度等于光速；验证电磁波能产生反射、折射、衍射和干涉．4．对麦克斯韦电磁场理论的进一步理解二、电磁波的发射1．有效地向外发射电磁波的振荡电路应具备的特点(1)要有足够高的振荡________．理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领与频率的四次方成正比；(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的________，才能有效地把电磁场的能量传播出来．2．发射电磁波的目的：传递信息(信号)把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上，使电磁波随各种信号而改变叫做调制．其中，使高频振荡的电磁波振幅随信号而改变叫做________；使高频振荡的电磁波频率随信号而改变叫做________．三、电磁波的传播电磁波以横波形式传播，其传播不需要________，传播方式有天波、地波和空间波(又称直线波)．传播速度和频率、波长的关系为________．四、电磁波的接收使接收电路产生电谐振的过程叫做____________．五、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．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＝12πLC，改变L或C即可改变f，从而改变电磁波的波长λ.六、电磁波与机械波的比较七、电磁波谱1．无线电波、________、可见光、________、伦琴射线、γ射线合起来构成了范围广阔的电磁波谱，如图所示．说明：波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线．各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有____________．2．电磁波谱的特性、应用,衍射能力减弱直线传播能力增强 3.对电磁波谱的两点说明(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．八、经典时空观1．惯性参考系凡是牛顿定律成立的参考系，称为惯性参考系，简称惯性系．2．伽利略相对性原理对于所有的惯性系，力学规律都是相同的．3．经典时空观(绝对时空观)时间和空间彼此独立、互不关联，且不受物质或运动的影响．4．经典力学的几个基本结论(1)同时的绝对性；(2)时间间隔的绝对性；(3)空间距离的绝对性．九、狭义相对论的两个基本假设1．狭义相对论原理：在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是________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________的．十、狭义相对论的时空观1．________的相对性；2．________的相对性．(1)一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小．(2)在垂直于运动方向上，杆的长度没有变化．(3)长度的变短是相对的．如果两条平行的杆在沿自己的长度方向做相对运动，与它们一起运动的两位观察者都会认为对方的杆缩短了．3．时间间隔的相对性十一、质能方程物体是具有能量的，并且物体的能量与其本身的质量有关，且关系为________，其中m是物体的质量，E是物体具有的能量．方法技巧释难答疑的金钥匙考点1 麦克斯韦电磁场理论的基本思想【典型例题1】根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中不正确的是( )A．教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场B．工作时打点计时器必有磁场和电场C．稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场激发稳定的电场D．电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直考点2 电磁波的特点【典型例题2】下列说法中正确的是( )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考点3 电磁波谱【典型例题3】电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了．下面正确的是( )A．雷达是利用声波的反射来测定物体位置的B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线C．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应D．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领考点4 狭义相对论【典型例题4】用相对论的观点判断，下列说法不正确的是( )A．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C．在地面上的人看来，以6 km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D．当物体运动的速度v≪c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计1.(16年江苏高考)一艘太空飞船静止时的长度为30 m，它以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球，下列说法正确的是( )A．飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB．地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC．飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD．地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c2.(17年江苏高考)(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有( ) A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B．飞船上的人观测到地球上的钟较慢C．地球上的人观测到地球上的钟较快D．地球上的人观测到飞船上的钟较慢当堂检测 1.(多选)下列说法正确的是( )A．麦克斯韦提出电磁场理论，并用实验证实了电磁波的存在B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．随身携带的移动电话既有电磁波接收装置，同时又有电磁波发射装置D．声音信号需要经过“调制”过程，加到高频的电磁波上才能发射出去2．现代生活中，人们已更多地与电磁波联系在一起，并且越来越依赖于电磁波，关于电磁场和电磁波，以下说法正确的是( )A．把带电体和永磁体放在一起，即可以在其周围空间中产生电磁波B．手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的C．医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用红外线实现成像的3．(多选)以速度u高速远离地球的宇宙飞船发出频率为ν的单色光，已知真空中光速为c，则( )第3题图A．该光相对飞船的速度等于c－uB．该光相对飞船的速度等于cC．地球上接受到该光的频率大于νD．地球上接受到该光的频率小于ν4．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( )第4题图A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断5．(16年南京模拟)如图所示，宽度为l的宇宙飞船沿其长度方向以速度v(v接近光速c)远离地球，飞船发出频率为ν的单色光．地面上的人接收到光的频率________(选填“大于”、“等于”或“小于”)ν，看到宇宙飞船宽度________(选填“大于”、“等于”或“小于”)l.第5题图第58讲电磁波相对论简介知识整合基础自测一、1.(1)电场(磁场) (2)电场(磁场)(3)频率2．电磁场 3.(1)横(2)光(3)麦克斯韦赫兹二、1.(1)频率(2)空间 2.调幅调频三、介质c＝λf四、调谐七、1.红外线紫外线重叠九、1.相同 2.相同十、1.同时 2.长度十一、E＝mc2方法技巧·典型例题1· C 【解析】教室中开亮的日光灯、工作时打点计时器用的振荡电流，在其周围产生振荡磁场和电场，故选项A、B正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故选项D正确．·典型例题2·A 【解析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中传播速度相等，都等于光速c，故A正确；在空气中传播的声波是纵波，故B 错误；声波不仅在空气中可以传播，在其他介质中也可以传播，故C 错误；光在真空中也可以传播，不需要介质，故D错误．·典型例题3·D 【解析】雷达是利用微波的反射来测定物体位置的，A错误．遥控器采用的是红外线不是紫外线；故B错误；微波炉是利用了微波的频率与水的频率相接近，从而使水振动而发热的；故C错误；机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领；故D正确；故选D.·典型例题4·A 【解析】由相对论知，时间和空间都是相对的，所以A项不正确．·变式训练1·B 【解析】飞船上的观测者测得该飞船的长度是静止时的长度，等于30 m，故A错误；地球上的观测者测得该飞船的长度l＝l01－（vc）2＝24 m，所以B正确；根据狭义相对论的光速不变原理，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度等于c，地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度也等于c，故C、D错误．·变式训练2·AC 【解析】飞船相对于地球高速运动，所以地球上的人观察飞船的时间较慢，而地球相对于飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A、C正确，B、D错误．当堂检测1．CD 【解析】麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项A错误；变化的电场一定产生磁场，变化的磁场一定产生电场，选项B错误；移动电话能够收到信息，同时也能发出信息；故既有电磁波接收装置，同时又有电磁波发射装置；故C正确；声音信号需要经过“调制”过程，加到高频的电磁波上形成载波信号才能发射出去，故D正确；故选CD.2．B 【解析】要产生电磁波，必须要有变化的磁场与变化的电场，即电磁场，电磁场在介质中传播产生电磁波，A错误；通过电磁波可以实现各种通信，B正确；“B 超”是利用了超声波的反射原理，C错误；车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用X射线实现成像的，D错误．3．BD 【解析】由光速不变原理可知，该光相对飞船的速度等于c，选项B正确，A错误；根据多普勒效应，因飞船远离地球，则地球上接受到该光的频率小于ν，选项C 错误，D正确．故选BD.4．C 【解析】由相对论知从B发出的光到C、A的光速相同．相对车内的观察者而言，A、B、C向左运动，所以C先被照亮，C对．5．小于等于【解析】当远离地球时，由于多普勒效应，地面上的人接收到光的频率小于飞船发出光的频率. 在地面上看宇宙飞船，由于“尺缩效应”沿运动方向的长度小，但垂直于运动方向的宽度不变，仍为l.。
配套K12(江苏专版)2019年高考物理总复习 课时作业四十一 自感涡流
课时作业四十一自感涡流(限时：45分钟)(班级________ 姓名________)1．(多选)如图所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在．电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物．下列相关说法中正确的是( )第1题图A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的D．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果2．(多选)如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈．下面说法正确的是( )第2题图A．闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮C．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮D．断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭3．利用线圈的自感现象，可以粗略地确定不同线圈的自感系数和直流电阻的大小关系，电路如图，L1、L2是两个不同的线圈，甲、乙是相同的灯泡，开始电键K是断开的，闭合电键K后看到甲灯比乙灯亮得快，但最终稳定时甲灯比乙灯暗，下列说法正确的是( )第3题图A．L1自感系数较大，直流电阻亦较大B．L1自感系数较大，但直流电阻较小C．L1自感系数较小，直流电阻亦较小D．L1自感系数较小，但直流电阻较大4．如图是一种焊接方法的原理示意图．将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊工件就焊接在一起．下列说法中正确的是( )第4题图A．线圈中的电流是很强的恒定电流B．线圈中的电流是交变电流，且频率很高C．待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小D．焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反5．(多选)如图所示，A1和A2是两个规格完全相同的灯泡，A1与自感线圈L串联后接到电路中，A2与可变电阻R串联后接到电路中．先闭合开关S，缓慢调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，再调节电阻R1，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S.对于这个电路，下列说法中正确的是( )第5题图A．再次闭合开关S时，A2先亮，A1后亮B．再次闭合开关S时，A1和A2同时亮C．再次闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A2立刻熄灭，A1过一会儿熄灭 D．再次闭合开关S，待电路稳定后，重新断开开关S，A1和A2都要过一会儿才熄灭6．如图所示，L为电阻很小的线圈，G1和G2为内阻不计、零点在表盘中央的电流计．当开关K处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方．那么，当K断开时，将出现( )第6题图A．G1和G2的指针都立即回到零点B．G1的指针立即回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点C．G1的指针缓慢地回到零点，而G2的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点 D．G1的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2的指针缓慢地回到零点7．(多选)如图所示，L1、L2、L3是完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，电源内阻不计，开关S原来接通．现将开关S断开，则( )第7题图A．L1点亮，L2变暗，最终两灯一样亮B．L2闪亮一下后恢复到原来的亮度C．L3变暗一下后恢复到原来的亮度D．L3闪亮一下后恢复到原来的亮度8．(多选)如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度．两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A 管的小球比穿过B管的小球先落到地面．下面对于两管的描述中可能正确的是( )第8题图A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的9．(模拟题改编)如图所示，一块长方形光滑铝板水平放在桌面上，铝板右端拼接一根与铝板等厚的条形磁铁，一质量分布均匀的闭合铝环以初速度v从板的左端沿中线向右端滚动，则( )第9题图A．铝环的滚动速度将越来越小B．铝环将保持匀速滚动C．铝环的运动将逐渐偏向条形磁铁的N极或S极D．铝环的运动速率会改变，但运动方向将不会发生改变10．如图所示，L是直流电阻为零、自感系数很大的线圈，A和B是两个相同的小灯泡．某时刻闭合开关S，下列关于通过A、B两灯泡中的电流I A、I B随时间t变化的图象中，正确的是( )第10题图A BC D课时作业(四十一) 自感涡流1．CD 【解析】由电磁感应原理可知，锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，提高磁场变化的频率，产生的感应电动势变大，可提高电磁炉的加热效果，故CD正确．2．BD 【解析】由于自感的作用，闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮，选项A、C错误B正确；断开开关S时，L中产生自感电动势，A灯与B灯同时慢慢熄灭，D 选项正确．3．D 【解析】L1与甲灯串联构成一条支路，L2与甲灯串联构成另一条支路，两条支路并联；在电键K闭合瞬间，电流要增大，两线圈产生自感电动势阻碍各支路电流变化，由于L1自感系数较小，对电流的阻碍较弱，故甲灯先亮；而最后稳定时两线圈相当于两电阻，L1直流电阻较大，导致该支路总电阻大于另一支路，而两支路并联，故该支路电流较小，故甲灯最后较暗；选项D正确．4．B 【解析】线圈中的电流是交变电流，且频率很高，选项B正确，A错误．待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻大，选项C错误．根据楞次定律，当线圈中的电流增大时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相反；当线圈中的电流减小时，焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向相同，选项D错误．5．AD 【解析】再次闭合开关S时，自感线圈L中产生感应电动势，阻碍电流的增大，故A1后亮，A项正确，B项错误；待电路稳定后，重新断开开关S，线圈L中产生自感电动势，阻碍电流的减小，并且A1、A2、R形成回路，故A1和A2都要过一会儿才熄灭，C项错误，D项正确．6．D 【解析】当开关断开时，通过线圈的电流变小，导致线圈中产生瞬间感应电动势，从而阻碍电流的变小，所以使得G2的指针缓慢地回到零点，而G1的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点．故D正确．7．AD 【解析】开关接通时L1被短路不亮断开瞬间由于线圈自感产生一电动势(相当于电源)与原来的电源串联，所以L3更亮而后恢复原来亮度，故C错误D正确；L2和L1串联后变得更暗，L1由不亮到亮不再熄灭，故A正确B错误．故选AD.8．AD 【解析】穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面，说明穿过B管的小球受到了电磁阻尼的作用，B管必为金属材质，A管可能为金属材质、也可能为非金属材质，答案选AD.9．B 【解析】因铝环沿条形磁铁轴线运动，故穿过铝环的磁通量始终为0，铝环中不产生感应电流，不受安培力作用，故作匀速滚动．10．A 【解析】在闭合瞬间，A、B灯同时亮，稳定后L对B短路，I B最终为零；由于电阻变小，所以I A变大，最终稳定不变，故A正确；故选A.。
配套K12(江苏专版)2019年高考物理总复习 课时作业四十八 晶体和非晶体 液晶
课时作业四十八晶体和非晶体液晶(限时：45分钟)(班级________ 姓名________)1．(多选)下列说法正确的是( )A．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点B．单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性C．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体D．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征2．关于液晶下列说法正确的是( )A．液晶是液体和晶体的混合物B．液晶就是液态的晶体C．液晶分子排列无序，杂乱无章D．液晶分子在特定方向排列比较整齐3．(多选)下列说法正确的是( )A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体 E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变4．如图所示，在甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，而甲、乙、丙三种固体在熔解过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示，以下说法正确的是( )甲乙丙丁第4题图A．甲、乙为非晶体，丙是晶体B．甲、乙为晶体，丙是非晶体C．甲、丙为非晶体，乙是晶体D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体5．(17年南通一模)(多选)下列说法中正确的是( )A．蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，所以它是非晶体B．组成晶体的原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的C．某些液晶中掺入少量多色性染料后，对不同颜色的光吸收强度与所加电场的场强有关D．液晶具有液体的流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性6．(多选)下列说法正确的是( )A．单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的B．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点C．利用液晶在外加电压的影响下，会由透明状态变成混浊状态而不透明，去掉电压后，又会恢复透明的特性可以做成显示元件D．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的．晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着7．(多选)以下说法正确的是( )A．由于构成物体的微粒在空间有规律地排列，以致晶体具有规则的几何形状B．由于金刚石是碳原子远距离层层排布，所以尽管它可用来划玻璃，但易层层剥离开来C．晶体中的微粒按照一定的规律排布，微粒在各自的位置上静止不动D．由于微粒在空间有规律的排列，才构成等长度不同方向上的粒子数不同，因而出现物理性质的各向异性8．(多选)岩盐的颗粒很大，我们能清楚地看出它的立方体形状．将大颗粒的岩盐敲碎后，小的岩盐仍然呈立方体．如图所示是岩盐的平面结构，实心点为氯离子，空心点为钠离子，如果将它们用直线连起来，将构成一系列大小相同的正方形，则( )第8题图A．岩盐是晶体B．岩盐是非晶体C．固体岩盐中氯离子是静止的D．固体岩盐中钠离子是运动的9．如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是(填选项前的字母)( )第9题图A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态10．如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有________的性质．第10题图11．有一块物质薄片，某人为了检验它是不是晶体，做了一个实验．他以薄片的正中央O为坐标原点，建立xOy平面直角坐标系，在两个坐标轴上分别取两点x1和y1，使x1和y1到O点的距离相等．在x1和y1上分别固定一个测温元件，再把一个针状热源放在O点，发现x1和y1点的温度都在缓慢升高．甲同学说：若两点温度的高低没有差异，则该物质薄片一定是非晶体．乙同学说：若两点温度的高低有差异，则该物质薄片一定是晶体．请对两位同学的说法作出评价．(1)甲同学的说法是________(选填“对”或“错”)的；理由是________________________________________________________________________．(2)乙同学的说法是________(选填“对”或“错”)的；理由是________________________________________________________________________．课时作业(四十八)晶体和非晶体、液晶1.BD 【解析】单晶体和多晶体都具有固定的熔点，但多晶体不具有各向异性、规则的几何外形，A错误．单晶体中的原子排列具有空间周期性，B正确．通常金属具有各向同性，主要原因是常见的金属是多晶体，C错误．液晶的名称由来就是由于它具有液体的流动性和晶体的各向异性，D正确．2．D 【解析】液晶是一种特殊的物质，具有液体的流动性、又具有晶体的各向异性，AB错误．液晶分子并不是无序排列，而是在特定方向有序排列．C错误，D正确．3．BCD 【解析】将一块晶体敲碎后，仍是小的晶体，构成晶体的颗粒仍具有空间周期性，A错误．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质，有些晶体具有各向异性，B正确．即使是同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如碳原子，空间结构不同，可能形成石墨、也可能形成金刚石，C正确．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体．如水晶融化可以形成非晶体，D正确．在熔化过程中，晶体要吸收热量，温度保持不变．因为吸收热量，晶体的内能增加．从微观角度来说，温度不变，分子的平均动能不变，但分子势能增大，E错误．4．D 【解析】从蜡熔化的范围上看，甲、乙具有各向同性，所以甲和乙可能是多晶体和非晶体．丙具有各向异性，所以丙应是单晶体．从熔解过程中温度随加热时间变化的关系上看，甲和丙有固定的熔点，但乙没有固定的熔点，所以甲和丙是晶体，乙是非晶体．D 正确．5．BCD 【解析】蔗糖受潮后粘在一起，没有确定的几何形状，但是用放大镜看，仍可发现组成糖块的一个个晶粒，所以它是晶体中的多晶体；从微观角度讲，组成晶体的原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，所以晶体具有固定的熔点；某些液晶中掺入少量多色性染料后，染料分子会与液晶分子结合而定向排列，从而表现出光学各向异性．当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度与所加电场的场强有关．6．ABC 【解析】单晶物质微粒是有规则分面的，表现为各向异性，而多晶和非晶体内部物质微粒排列是不规则的，表现为各向同性；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，从而显示出不同的颜色；利用液晶在外加电压的影响下，会由透明状态变成混浊状态而不透明，去掉电压后，又会恢复透明的特性可以做成显示元件；晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的；晶体内部的微粒与非晶体内部的物质微粒一样，都是不停地热运动着的．7．AD 【解析】晶体内部结构中的质点(原子、离子、分子)有规则地在三维空间呈周期性重复排列，组成一定形式的晶格，外形上表现为一定形状的几何多面体，A对；金刚石是自然界中最坚硬的物质，因此也就具有了许多重要的工业用途，如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、还被作为很多精密仪器的部件．B错；晶体中的微粒按照一定的规律排布，这些微粒并不是静止的，而是在它们的平衡位置附近做微小振动．振动的强弱和温度有关，温度越高，振动越强，C错；由于微粒在空间有规律的排列，才构成等长度不同方向上的粒子数不同，因而出现导热性能的各向异性，D正确．8．AD 【解析】岩盐分子按一定规律排列，分子构成一系列大小相同的正方形，则岩盐是晶体；固体岩盐中氯离子是运动的．9．B 【解析】晶体具有比较固定的熔点，非晶体则没有固定的熔点故A错误．非晶体不是在固定的温度下熔化为液体，而是随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体．故bc段表示固液共存状态．曲线N非晶体在一定压强下的熔化过程，晶体只要吸热，熔化过程就进行，所以非晶体可以看作是过冷的液体，实际上只有晶体才是真正的固体故C错误D错误．10．各向异性【解析】晶粒规则排列，所以各方向上相同距离上晶粒个数不同，显示各向异性．11．(1)错(2)对【解析】(1)错因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的(或两个特定方向上的同性并不能说明各个方向上都同性)；(2)对因为只有晶体才具有各向异性．。
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课时作业 五十八 电磁波 相对论简介
(限时：45分钟)
(班级________ 姓名________)
1．(多选)下列说法中正确的是( )
A ．地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些
B ．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
C ．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长也越长
D ．玻璃内气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射出的原因
2．(多选)关于电磁波及其应用的下列说法正确的是 ( )
A ．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本领强的特性
B ．当电视机离电视发射塔较近时，用室内天线也可收到信号，这是电磁波的衍射现象
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 ．机场安检时借助X 射线能看到箱内物品，紫外线的波长比伦琴射线长，其显著作用是荧光作用
3．(多选)2015年12月，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破—可见光通信的实时通信速率已经提高至50Gbps ，相当于0.2 s 即可下载一部高清电影. 关于可见光，下列说法正确的是( )
A ．可见光中的红光比紫光的频率低
B ．可见光不能在真空中传播
C ．可见光波长越长，越容易发生衍射
D ．可见光能发生光的干涉和衍射现象，说明光是横波
4．(多选)关于公式m ＝m 0
1－v
2c 2，下列说法中正确的是( )
A ．公式中的m 0是物体以速度v 运动时的质量
B ．当物体运动速度v >0时，物体的质量m >m 0，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
5．一高速列车通过洞口为圆形的隧道，列车上的司机对隧道的观察结果为( )
A ．洞口为椭圆形，隧道长度变短
B ．洞口为圆形、隧道长度不变
C ．洞口为椭圆形、隧道长度不变
D ．洞口为圆形，隧道长度变短
6．(多选)在地面附近有一高速飞过的火箭．关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象中正确的是( )
A．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变快了
B．地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了
C．火箭上的人观察到火箭的长度和时间进程均无变化
D．火箭上的人看地面物体长度变小，时间进程变慢了
7．如图所示，强强乘速度为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( )
第7题图
A．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c
8．关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是 ( )
A．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场
B．麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波
D．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够灭菌消毒
9．如图所示，质量与身高均相同的甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为光速)的飞船同向运动，则下列说法中正确的是( )
甲乙
第9题图
A．乙观察到甲身高变高
B．甲观察到乙身高变低
C．若甲向乙挥手，则乙观察到甲动作变快
D．若甲向乙发出一束光进行联络，则乙观察到该光束的传播速度为c
10．1971年，屠呦呦等获得了青蒿乙醚提取物结晶，研究人员通过X射线衍射分析确定了青蒿素的结构．X射线衍射是研究物质微观结构的最常用方法，用于分析的X射线波长在0.05 nm～0.25 nm范围之间，因为X射线的波长________(选填“远大于”、“接近”或“远小于”)晶体内部原子间的距离，所以衍射现象明显．分析在照相底片上得到的衍射图样，便可确定晶体结构．X射线是______(选填“纵波”或“横波”).
11.如图所示，考虑几个问题：
第11题图
(1)如图所示，参考系O′相对于参考系O静止时，人看到的光速应是多少？
(2)参考系O′相对于参考系O以速度v向右运动，人看到的光速应是多少？
(3)参考系O相对于参考系O′以速度v向左运动，人看到的光速又是多少？
12．(1)以8×103 m/s的速度运行的人造卫星上一只完好的手表走过1 min，地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花去的时间是多少？
(2)若卫星以0.9c(c为真空中的光速)的速度在太空中飞行，其中一只完好的手表走过了1 min，地面上的人认为它走过这1 min“实际”上花去的时间为多少？
课时作业(五十八) 电磁波
相对论简介1.AB 【解析】根据相对论可知，地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的要短一些，故A正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射的偏振光的强度，故B正确；根据公式v＝λf可得，频率越高，波长越短，C错误；玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，D错误．2．BD 【解析】红外线遥感利用的是它的衍射本领强，故A错误；B项所述正确；太阳光中的可见光速度远大于医院“B超”中的超声波速度，故C错误；选项D中所述符合事实，D正确．
3．AC 【解析】可见光从红光到紫光的频率逐渐增大，波长逐渐减小. 波长越长，越容易发生衍射．AC正确. 电磁波可以在真空中传播. B错误. 可见光能发生光的干涉和衍射现象，说明是一种波，但不能说明光是横波. 光是一种横波可以通过偏振现象说明．D错误.
4．CD 【解析】公式中的m0是物体静止时的质量，A错误；在v远小于光速时，一些质量的变化不明显，经典力学依然成立，B错误，C、D正确．
5．D 【解析】在运动方向上由于有“尺缩效应”，故隧道长度变短；在垂直运动方向上，没有“尺缩效应”，故洞口为圆形，故选D.
6．BCD 【解析】在一个相对我们做高速运动的惯性系中发生的物理过程，在我们看来，它的长度变短，它所经历的时间比在这个惯性系中直接观察到的时间长，称为“尺缩效应”．地面附近有一高速飞过的火箭，由于“尺缩效应”，地面上的人看火箭变短了．由于“动钟变慢”，地面上的人观察火箭上的时间进程变慢了，A错误，B正确．火箭上的观察自身的长程和时间进程均无变化，C正确．同样由于“尺缩效应”，火箭上的人看地面物体长度变小，时间进程变慢，D正确．
7．D 【解析】狭义相对论的基本假设有：(1)狭义相对论的相对性原理：一切彼此做匀速直线运动的惯性参考系，对于描写运动的一切规律来说都是等价的；(2)光速不变原理：对任一惯性参考系，真空中的光速都相等，所以D正确．
8．B 【解析】变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场．所以电场和磁场总是相互联系着的，故A正确；麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在；故B错误；电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线，故C正确；紫外线的波长比紫光的短，它可以进行灭菌消毒；故D正确；本题选择错误的，故选B.
9．D 【解析】因为人是垂直于物体速度方向的，竖直方向上没有尺缩效应，即甲、乙观察对方身高时不变，故A、B错误；根据相对论的钟慢效应，可以推测两人在接近光速运动时，相对地球来说时间都变慢了，但乙相对于甲的速度更大，因此可以推测，乙观察到甲动作变慢，故C错误；根据爱因斯坦光速不变原理，乙观察到该光束的传播速度仍为c，故D正确．
10．接近横波【解析】波长大于或接近障碍物尺寸时，衍射现象比较明显．X射线波长很短，不可能远大于原子间距离，只可能接近原子间距离．X射线是电磁波，电磁波是横波．
11．(1)c(2)c(3)c【解析】根据狭义相对论的光速不变原理：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、观察者间的相对运动没有关系．因此三种情况下，人观察到的光速都是c.
12．(1)(1＋1.33×10－10) min (2)2.3 min 【解析】(1)卫星上观测到的时间为Δt′＝
1 min ，卫星运动的速度为v ＝8×103 m/s ，所以地面上观测到的时间为Δt ＝Δt ′1－（v c
）2＝(1＋1.33×10－10) min 结论：对于该卫星来说，相对论效应微不足道．
(2)地面上观察的时间为
Δt ＝Δt ′1－（v c
）2＝2.3 min.。