1、专题十八 物理学史 电磁波 相对论,高考物理 (课标专用),1.2016课标,34(1),5分(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,五年高考,A组 统一命题课标卷题组,答案ABC电磁波在真空中的传播速度为3108 m/s,与频率无关,选项A正确;由麦克斯韦电磁场理论可知,选项B正确;变化的
2、电场和磁场相互激发,且相互垂直,形成的电磁波的传播方向与电场和磁场均垂直,选项C正确;电磁波可以通过电缆、光缆传输,选项D错误;电磁振荡停止后,电磁波可以在空间继续传播,直到能量消耗完为止,选项E错误。,易错点拨易错选E,认为波源停止振荡,波随即消失。,2.(2014课标,14,6分,0.676)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表
3、的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化,答案D将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有变化,故不能观察到感应电流,选项A不符合题意;在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时,如果通电线圈通以恒定电流,产生不变的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B不符合题意;在线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表时,磁通量已不再变化,因此也不能观察到感应电流,选项C不符合题意;绕在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间,线圈产生的磁场变化,使穿过另一线圈的磁通量变化,因此,能观察到感应电流,选项D符
4、合题意。,解题关键感应电流产生的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化。,总结归纳磁场强弱变化、线圈面积改变、线圈与磁场方向的夹角改变都有可能造成穿过线圈的磁通量变化。,3.(2013课标,14,6分,0.787)右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表。表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是(),A.物体具有惯性B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比,答案C由图表可知,图表中的物理量未涉及物体的惯性、质量
5、以及加速度与重力加速度的关系,所以A、B、D错误,由表中数据可以看出,在前1秒、前2秒、前3秒内位移与时间的平方成正比,所以C正确。,审题指导从表格中数据可看出,时间变为原来的2倍,下滑位移大约变为原来的4倍,依次类推可得,物体运动的距离与时间的平方成正比。,4.(2013课标,19,6分,0.433)(多选)在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是()A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近
6、的固定导线圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,答案ABD通有恒定电流的静止导线附近产生的磁场是不变的,在其附近的固定导线圈中没有磁通量的变化,因此,不会出现感应电流,选项C错误。,解题关键熟记物理学中的重大发现,要明确重要规律和原理的发现者和提出者,了解所涉及科学家的重要成就。,解题指导奥斯特电流的磁效应;安培分子电流假说;法拉第磁生电本质;楞次楞次定律(感应电流的方向)。,1.2017江苏单科,12B(1)(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
7、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.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C.地球上的人观测到地球上的钟较快D.地球上的人观测到地球上的钟较慢,B组 自主命题省（区、市）卷题组,答案AC由狭义相对论的“钟慢效应”原理可知,飞船上的人观测到地球上的钟较慢,地球上的人观测到飞船上的钟较慢,故A、C正确,B、D错误。,知识链接钟慢效应某两个事件在不同参考系中的时间间隔t=,2.(2016北京理综,14,6分)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,答案A声波是机械波,是纵波,在气体、固体、液体中都
8、能传播,故B、C两项均错误;电磁波的传播不需要介质,能在真空中以光速传播,A项正确,D项错误。,3.(2016天津理综,1,6分)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110 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,答案C无线电波与光波均为电磁波,均能发生反射、干涉、衍射现象,故C正确、D错。电磁波在真空中传播速度最快,故B错。由c=f可知,频率与波长成反比,故A错。,知识归纳所有波共有的特性:能发
9、生反射、折射、干涉、衍射和多普勒效应。,4.(2014四川理综,2,6分)电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是()A.电磁波不能产生衍射现象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,答案C衍射现象是波特有的现象,故电磁波能发生衍射现象,A错误。遥控器是通过发出的红外线脉冲信号遥控电视机的,B错误。根据多普勒效应,当天体相对地球运动时,我们接收到来自天体的电磁波频率发生变化,根据其变化可判断遥远天体相对地球的运动速度,C正确。光在真空中的速度是定值,在任
10、何惯性系中测出的数值应相同,D错误。,5.(2013山东理综,14,5分)(多选)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有()A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反,答案AC伽利略的斜面实验表明物体的运动不需要外力来维持,A正确;伽利略假想将轻重不同的物体绑在一起时,重的物体会因轻的物体阻碍而下落变慢,轻的物体会因重的物体拖动而下落变快,即二者一起下落快慢应介于单独下落时之间,而从绑在一起后更重的角度考虑二者一起下落时应该更快,从而由逻辑上否
11、定了重的物体比轻的物体下落得快的结论,并用实验证明了轻重物体下落快慢相同的规律,C正确;物体间普遍存在相互吸引力与物体间相互作用力的规律是牛顿总结的,对应于万有引力定律与牛顿第三定律,故B、D皆错误。,6.(2013四川理综,1,6分)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.做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在,答案C电磁波是电磁场这种物质在空间的传播,它既可在真空中传播,也可在介质中传播,A错误;当电场随时间均匀变化时产生稳定的磁场,稳定的磁场不能再产生电场,故也就不能形成电磁波,B错误;做变速
12、运动的电荷产生变化的磁场,变化的磁场在其周围空间产生变化的电场电场、磁场交替产生,向外传播的过程就形成了电磁波,C正确。麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,D错误。,7.(2013浙江理综,14,6分)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电磁波、声波都能够传递信息,A项错误;手机通话时将人的声音转化为电信号并通过电磁波传递,B正确;医院“B超”的超声波属
13、于声波,传播速度远小于光速,C错误;红外线与X射线相比频率低,波长长,D错误。,8.2013江苏单科,12B(2)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),解析从飞船A测量时飞船B是静止的,从地面上测量时两飞船都是运动的,由相对论的“尺缩效应”知运动长度要缩短,故从地面测得的飞船间距小。由光速不变原理知光信号的传播速度与参考系是无关的,故A测得该信号的速度仍为光速c。,答案BC由C=可知,当液面上升时,r
14、增大,C增大,A错误,B正确。由T=2可知,T增大,频率减小,C正确,D错误。,1.(2017云南昭通二检,14)关于物理学,下列说法正确的是()A.牛顿发现了万有引力定律,并且用扭秤装置测出了引力常量B.奥斯特为了解释磁体产生的磁场提出了分子电流假说C.X射线经物质散射后波长变短的现象称为康普顿效应D.重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但质量一定减少,三年模拟,选择题（每题5分，共40分）,A组 20152017年高考模拟基础题组(时间：20分钟 分值：40分),答案D引力常量是卡文迪许用扭秤装置测出的,A错误。分子电流假说是安培提出的,B错误。康普顿效应是指X射线经物质散射
15、后部分波长变长的现象,C错误。重核裂变过程中有核能释放,发生质量亏损,D正确。,2.(2017广西桂林、崇左联合调研,14)下列有关物理学史的一些说法正确的是()A.在对自由落体运动的研究中,伽利略巧妙地利用斜面实验来冲淡重力影响(增加运动时间),使运动时间更容易测量,最后逻辑推理证明了自由落体的运动规律B.经典力学认为同一过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同参考系中是不同的C.奥斯特发现了电磁感应现象,并总结出了法拉第电磁感应定律D.1897年,贝可勒尔利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,答案A经典力学认为同一过程发生的位移和时间的测量与参考系无关,相对论认为同一过程
16、发生的位移和时间的测量与参考系有关,因此B错。法拉第发现了电磁感应现象,法拉第电磁感应定律是纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后总结出来的,故C错。汤姆孙利用阴极射线管发现了电子,故D错。,3.(2017四川凉山二诊,14)物理学的研究推动了科学技术的发展,促进了人类文明的进步。下列对物理学发展过程的认识,说法正确的是()A.火箭的发射利用了反冲现象,火箭对空气的推动作用使火箭获得较大的向前速度B.卢瑟福的粒子散射实验揭示了原子核是可分的C.玻尔的原子结构理论比较圆满地解释了氢光谱,推动了量子理论的发展D.光照在金属板上时,金属能否发生光电效应现象与入射光的强度有关,答案C火箭向后喷出的
17、高速气体对火箭的推动作用,使火箭获得较大的向前速度,故A错。卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子核式结构学说,但并不能揭示原子核是可分的,故B错。金属能否发生光电效应与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,故D错。,4.(2017广西柳州4月模拟,14)物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展,下列说法符合事实的是()A.查德威克用粒子轰击N获得反冲核O,发现了中子B.光电效应表明光具有粒子性C.卢瑟福根据粒子散射实验,认识到原子不是组成物质的最小微粒D.汤姆孙通过对阴极射线的研究,发现了电子,认识到原子核有复杂结构,答案B用粒子轰击N获得反冲核O,发现了质子
18、,A错误;光电效应表明光具有粒子性,B正确;卢瑟福根据对粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构,在这之前已经认识到原子不是组成物质的最小微粒,C错误;贝可勒尔发现的天然放射现象,说明原子核有复杂结构,汤姆孙通过对阴极射线的研究,发现了电子,说明原子有复杂结构,D错误。,5.2017云南第一次高中毕业班复习统测,14下列说法正确的是()A.在光电效应现象中,金属的逸出功随入射光的频率增大而增大B.原子核式结构模型是由卢瑟福在粒子散射实验基础上提出的C.磁铁的周围存在磁场,说明磁场不一定是电荷运动产生的D.当电荷运动方向与磁场方向不垂直时,其所受洛伦兹力的方向与磁场方向也不垂直,答案B金属的逸出
19、功由金属本身决定,与入射光频率无关,A错。卢瑟福在粒子散射实验基础上提出了原子核式结构模型,B对。由磁现象的电本质可知,磁场是由电荷运动产生的,C错。由左手定则可知,洛伦兹力的方向与磁场方向始终垂直,D错。,6.(2016广西南宁第二次适应性考试,14)在人类对物质运动规律的认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就。伽利略和牛顿是物理学的奠基人,以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是()A.两匹马拉车比一匹马拉车跑得快,这说明:物体受的力越大速度就越大B.两物体从同一高度做自由落体运动,较轻的物体下落较慢C.人在沿水平直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起后,将落在起跳点的后方D
20、.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:静止状态才是物体不受力时的“自然状态”,答案C人在沿水平直线加速前进的车厢内,竖直向上跳起时,水平方向具有跳起时的水平速度,由于车厢加速,所以将落在起跳点的后方,这符合伽利略和牛顿的观点,选项C正确。物体受力越大,加速度越大,但速度不一定越大,故A错误。轻、重物体从同一高度自由下落一样快,B错误。运动物体会停下来,是因为受到阻力作用,而不是物体不受力,故D错误。,7.(2016广西桂林、崇左4月联合模拟,14)1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。在奥斯特实验中,将直导线沿南北方向水平放置,指针靠近直导线,下列结论正确的是(
21、)A.把黄铜针(用黄铜制成的指针)平行地放在导线的下方,通电后,黄铜针会转动B.把小磁针平行地放在导线的下方,给导线通以恒定电流,然后逐渐增大导线与小磁针之间的距离,小磁针转动的角度(与通电前相比)会逐渐减小C.把小磁针放在导线的延长线上,通电后,小磁针会转动D.把小磁针平行地放在导线的下方,在导线与小磁针之间放置一块铝板,通电后,小磁针不会转动,答案B黄铜针无磁性,通电导线产生的磁场不会对其有力的作用,故选项A错误;根据电流的磁效应,通有恒定电流的导线产生磁场,距离导线越远磁场越弱,所以放置在导线下方的小磁针的转动角度会随导线与小磁针之间的距离的增大而减小,故选项B正确;通电直导线产生的磁场
22、形状是以导线为圆心的封闭同心圆,若小磁针放在导线的延长线上,并不会发生转动,故选项C错误;磁场不会被铝板隔断,因此在导线与小磁针之间放置一块铝板,通电后小磁针会转动,故选项D错误。,8.(2015四川资阳一诊,1)在磁场周围欲产生电磁波,则该磁场应按下图中的何种规律变化(),答案D由麦克斯韦的电磁场理论可知:变化的磁场产生电场,均匀变化的磁场产生恒定的电场,而恒定的电场不产生磁场,非均匀变化(如正弦规律)的磁场产生变化的电场,从而继续产生磁场,将电磁能量传播出去,形成电磁波,所以D正确。,1.(2017广西南南宁摸底,14)关于物理学的研究方法,以下说法错误的是()A.伽利略开创了运用逻辑推理
23、和实验相结合进行科学研究的方法B.卡文迪许在利用扭秤实验装置测量引力常量时,应用了“放大法”C.电场强度是用比值法定义的,因而电场强度与电场力成正比,与试探电荷的电荷量成反比D.探究合力与分力的关系,用的是“等效替代”的方法,选择题（每题5分，共30分）,B组 20152017年高考模拟综合题组(时间：20分钟 分值：30分),答案C电场强度是用比值法定义的,电场强度是由电场本身决定的,电场强度与电场力和试探电荷的电荷量无直接关系,故C错误。,知识拓展有些概念是利用比值法定义的,但并不存在决定关系,如加速度、电容、电场强度等。,2.(2017四川成都石室中学二诊,14)下列说法错误的是()A.
24、密立根测出了元电荷e的数值B.卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子的核式结构模型C.原子核发生衰变时要释放能量,根据E=mc2,可知衰变后的总质量数要减少D.安培提出了分子电流假说,答案C原子核发生衰变时要释放能量,根据E=mc2,衰变后的总质量要减少,但总质量数不变,故C错误。,解题指导本题考查物理学史,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.(2016广西南宁二中5月三模,14)在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是()A.开普勒进行了“月地检验”,得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的
25、结论B.哥白尼提出“日心说”,发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律C.伽利略不畏权威,通过“理想斜面实验”,科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”D.奥斯特发现了电磁感应现象,使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代,答案C牛顿进行了“月地检验”,得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论,选项A错误。哥白尼提出“日心说”,开普勒发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律,选项B错误。法拉第发现了电磁感应现象,使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代,而奥斯特发现了电流的磁效应,选项D错误。,解题关键熟记各科学家的物理学成就。,解题指导相关科学家的事迹及成就:开普勒开普勒行星运动定律;哥白尼日心说;牛顿
26、万有引力定律;伽利略理想斜面实验;奥斯特发现电生磁现象。,4.(2016甘肃兰州4月实战考试,14)在物理学的发展过程中,科学家们应用了许多研究方法,以下关于物理学研究方法的叙述正确的是()A.根据速度的定义式,当t非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了微元法B.“合力”“总电阻”“交流电的有效值”用的是等效替代的方法C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该探究运用了假设法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用
27、了极限思想法,答案B根据速度的定义式v=,当t非常小时,由极限思想法可得此时的v可以代表该物体在t时刻的瞬时速度,不是微元法,所以A错。在探究加速度、力和质量三者的关系时,运用的是控制变量法,故C项错误。在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段(微元),每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,运用的是微元法,不是极限思想法,故D错。,归纳总结常见的物理学研究方法:比值定义法;微元法;理想化模型法;控制变量法;极限法;整体隔离法;等效法。,易错分析推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动等分成很多小段,这是运用了微元法,不是极限法,微元的思想是化整为零,极限法是
28、把问题推到极端情况(或理想状态)。,5.(2015四川成都武侯模拟,1)以下说法中正确的是()A.回旋加速器利用了电磁感应原理B.相对论认为质量和长度都随速度增大而增大C.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在D.射线是一种波长很短的电磁波,答案D回旋加速器利用电场加速粒子,利用磁场将粒子旋回电场中加速,A错误;相对论认为质量随速度增大而增大,长度随速度增大而缩短,B错误;麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,C错误;射线是一种波长很短的电磁波,D正确。,6.2015陕西八校二联,34(1)(多选)关于波的现象,下列说法正确的有()A.当波从一种介质进入另一种介质
29、时,频率不会发生变化B.光波从空气进入水中后,更容易发生衍射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.不论机械波、电磁波,都满足v=f,式中三参量依次为波速、波长、频率E.电磁波具有偏振现象,答案ADE频率与介质无关,选项A对;光波从空气进入水中后,波长变短,更不容易发生衍射,选项B错;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高,选项C错;机械波和电磁波都满足v=f,选项D对;电磁波是横波,具有偏振现象,选项E对。,解题指导发生明显衍射现象的条件是障碍物的尺寸和波长相差不大或比波长更小。光进入水中后波长变小。,解题关键光波发生折射时频率不变。横波具有偏振现象,电磁波是横波。多普勒效应:波源和接收者靠近时接收者接收到的频率增大,远离时接收者接收到的频率减小。,
