高考物理专题近代物理知识点之相对论简介难题汇编含答案
高考物理专题近代物理知识点之相对论简介难题汇编含答案
一、选择题
1．如图所示，一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的，以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()
A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它
B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来
C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖
D．所有这些都与观察者的运动情况有关
2．下列说法正确的是（）
A．以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值
B．物理学的发展，使人们认识到经典力学有它的适用范围
C．相对论和量子力学的出现，是对经典力学的全盘否定
D．经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值
3．研究下列物体的运动，不适合使用经典力学描述的是（）
A．行驶的自行车 B．接近光速运动的粒子
C．投出的篮球 D．飞驰的汽车
4．如图所示，参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动，固定在参考系A中的点光源S射出一束单色光，光速为c，则在参考系B中接受到的光的情况是__________；
A．光速小于c，频率不变，波长变短B．光速小于c，频率变小，波长变长
C．光速等于c，频率不变，波长不变D．光速等于c，频率变小，波长变长
5．下列关于近代物理的说法，正确的是
A．玻尔理论成功解释了各种原子发出的光谱
B．能揭示原子具有核式结构的事件是氢原子光谱的发现
C．光电效应实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难
D．质能方程2
揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方
E mc
程的科学家是卢瑟福
6．下列说法中正确的是( )
A．光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是不同的
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．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
D．声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率
7．为使电子的质量增加到静止质量的两倍，需有多大的速度( )．
A．6.0×108m/s B．3.0×108m/s
C．2.6×108m/s D．1.5×108m/s
8．如图所示，鸡蛋和乒乓球都静止在地面上，关于二者所具有的能量关系，下列说法中正确的是（）
A．鸡蛋大B．乒乓球大
C．一样大D．无法进行比较
9．下列说法中正确的是________
A．光的偏振现象证明了光波是纵波
B．雷达是利用超声波来测定物体位置的设备
C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象
D．考虑相对论效应，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长
10．关于相对论的下列说法中，正确的是（）
A．宇宙飞船的运动速度很大，应该用相对论计算它的运动轨道
B．电磁波的传播速度为光速
C．相对论彻底否定了牛顿力学
D．在微观现象中，相对论效应不明显
11．假设地面上有一列火车以接近光速的速度运行，其内站立着一个中等身材的人，站在路旁的人观察车里的人，观察的结果是( )．
A．这个人是一个矮胖子
B．这个人是一个瘦高个子
C．这个人矮但不胖
D．这个人瘦但不高
12．在地面附近有一高速飞行的宇宙飞行器，地面上的人和宇宙飞行器中的宇航员观察到的现象，正确的是
A．地面上的人观察到宇宙飞行器变短了
B．地面上的人观察到宇宙飞行器变长了
C．宇航员观察到宇宙飞行器内的时钟变慢了
D．宇航员观察到宇宙飞行器内的时钟变快了
13．如图所示，强强乘坐速度为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()
A．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c
14．下列说法中正确的是
A．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率
B ．麦克斯韦预言了电磁波的存在；楞次用实验证实了电磁波的存在
C ．由电磁振荡产生电磁波，当波源的振荡停止时，空间中的电磁波立即消失
D ．宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变慢 15．与相对论有关的问题，下列说法正确的是（ ）
A ．火箭内有一时钟，当火箭高速运动后，此火箭内观察者发现时钟变慢了
B ．力学规律在任何惯性参考系中都是相同的
C ．一根沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度要长些
D ．高速运动物体的质量会变小
16．迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese5581”运行的行星“G1-581c ”却很值得我们期待。该行星的温度在0C ?到40C ?之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。“Gliese5581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则（ ）
A ．在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同
B ．如果人到了该行星，其体重是地球上的22
3
倍
C ．该行星与“Gliese5581
D ．由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短 17．下列说法中正确的是（ ）
A ．把调准的摆钟，由北京移至赤道，这个钟将变慢，若要重新调准，应增加摆长
B ．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越长
C ．1905 年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的
D ．照相机的镜头涂有一层增透膜， 其厚度应为入射光在真空中波长的14
18．以下哪些属于狭义相对论的基本假设（ ）
A ．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
B ．在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
C ．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是不相同的
D ．物体的能量
E 和其质量m 满足E =mc 2
19．甲、乙、丙是三个完全相同的时钟，甲放在地球上，乙、丙分别放在两个高速运动的火箭上，以速度v 乙和v 丙朝同一方向远离地球飞行，v 乙 D ．甲、乙、丙时钟快慢一样 20．下列对光学现象的认识正确的是（ ） A ．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的全反射现象 B ．狭义相对论说，在任意惯性参考系里，一切力学规律都是相同的 C ．用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的折射现象 D．某人潜入游泳池中，仰头看游泳馆天花板上的灯，他看到灯的位置比实际位置高21．以下说法正确的是（） A．开普勒提出日心说，并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆 B．卡文迪许测量出万有引力常量，并提出万有引力定律 C．牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力 D．洲际导弹的速度有时可达到6000m/s，此速度在相对论中属于高速，导弹的质量会明显增大 22．下列说法中正确的是（） A．红外线比红光波长短，它的显著作用是热作用 B．紫外线的频率比可见光低，它的显著作用是荧光作用 C．阴极射线来源于核外的自由电子，β射线来源于原子核内部核衰变得到的电子 D．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的时钟与他观察到的地球上的时钟走得同样快 23．下列说法正确的是 A．传感器是把非电信息转换成电信息的器件或装置 B．真空中的光速在不同惯性系中测得的数值是不相同的 C．紫外线常用于医院和食品消毒，是因为它具有显著的热效应 D．波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率小于波源的频率 24．在高速行进的火车车厢正中的闪光灯发一次闪光向周围传播，闪光到达车厢后壁时，一只小猫在车厢后端出生，闪光到达车厢前壁时，两中小鸡在车厢前端出生．则（） A．在火车上的人看来，一只小猫先出生 B．在火车上的人看来，两只小鸡先出生 C．在地面上的人看来，一只小猫先出生 D．在地面上的人看来，两只小鸡先出生 25．建立经典电磁场理论，并预言了电磁波存在的物理学家和创立相对论的科学家分别是() A．麦克斯韦法拉第 B．麦克斯韦爱因斯坦 C．赫兹爱因斯坦 D．法拉第麦克斯韦 【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除 一、选择题 1．D 解析：D 【解析】 【详解】 如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．假如你在梭镖和管子之间运动，运动的速度是在梭镖运动的方向上，而大小是其一半，那么梭镖和管子都相对于你运动，且速度的大小一样；你看到这两样东西都缩短了，且缩短的量相同，所以你看到的一切都是相对的，依赖于你的参考系． A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它，与结论不相符，A错误；B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来，与结论不相符，B错误； C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖，与结论不相符，C 错误； D．所有这些都与观察者的运动情况有关，与结论相符，D正确。 故选D。 2．B 解析：B 【解析】 牛顿运动定律能够解决宏观物体的低速运动问题，在生产、生活及科技方面起着重要作用；解决问题时虽然有一定误差，但误差极其微小，可以忽略不计；故经典力学仍可在一定范围内适用．虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律，它是科学的进步，但并不表示对经典力学的否定，故选项B正确．A、C错误；经典力学不能用于处理高速运行的物体；故D错误． 故选B 3．B 解析：B 【解析】 【分析】 根据题中“不适合经典力学的物体的运动”可知，本题考查经典力学规律适用范围，运用经典力学规律适用范围的判断条件：经典力学适用于宏观物体及低速运动，进行分析。【详解】 解：A.C.D、行驶的自行车、投出的篮球以及飞驰的汽车的运行都属低速，经典力学能适用。故ACD不符合题意。故ACD错误； B、粒子接近光速运动，属于高速，而微观粒子的能量，则是微观粒子，所以经典力学就不在适用，故B正确。 【点睛】 当物体的速度接近光速时，从相对论角度来说，时间延长、空间缩短、质量增加，不适合使用经典力学描述． 4．D 解析：D 【解析】 【详解】 根据相对论光速不变原理可知，在参考系B中接受到的光的速度等于c，由于B相对A的 距离增大，产生多普勒效应，则知在参考系B中接受到的光的频率变小，波长 c f λ=，波 长变长，故D正确，ABC错误。 5．C 解析：C 【解析】 【详解】 A.波尔理论成功解释了氢原子发光的现象，但对于稍微复杂一定的原子如氦原子，波尔理论都无法解释其发光现象，故波尔理论有它的局限性．A错误 B.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构．B错误 C.光电效应实验现象说明了光具有粒子性，从而使得光的波动说遇到了巨大困难．C正确 D.爱因斯坦的质能方程揭示了物体的能量和质量之间存在密切的关系．D错误； 6．D 解析：D 【解析】 【分析】 【详解】 A项：根据光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故A正确； B项：均匀变化的电场一定产生稳定的磁场，均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，故B 错误； C项：在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，光的波长减小，则干涉条纹间距变窄，故C错误； D项：根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率，故D正确． 7．C 解析：C 【解析】 由相对论质速关系式m v＝＝2.6×108m/s，故选C. 8．A 解析：A 【解析】 【详解】 物体所具有的能量和其质量有关，根据质能方程，质量越大，所具有的能量越大，所以鸡蛋具有的能量大于乒乓球具有的能量． A. 鸡蛋大与上述分析结论相符，故A符合题意； B. 乒乓球大与上述分析结论不相符，故B不符合题意； C. 一样大与上述分析结论不相符，故C不符合题意； D. 无法进行比较与上述分析结论不相符，故D不符合题意； 9．C 解析：C 【解析】 【详解】 A. 光的偏振现象证明了光波是横波，选项A错误； B. 雷达在工作时，先发射出电磁波，其在向前传播过程中，遇到障碍物后被发射回来，即雷达据其所接收到的反射回来的电磁波情况判断前方物体的情况。即雷达是利用电磁波来工作的，B错误； C. 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象，选项C 正确； D. 考虑相对论效应，根据“尺缩原理”，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短，选项D错误。 10．B 解析：B 【解析】 【详解】 A．宇宙飞船的运动速度虽然很大，但是远小于光速，没必要用相对论计算它的运动轨道，选项A错误； B．电磁波的传播速度为光速，选项B正确； C．牛顿力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似，所以相对论没有彻底否定牛顿力学，故C错误。 D．在微观现象中，因微观粒子的速度一般都很大，则相对论效应表现很明显，选项D错误。 11．D 解析：D 【解析】 【分析】 【详解】 由l＝l 直运动方向的长度，即身高不变，故D选项正确． 12．A 解析：A 【解析】 【分析】 由相对论效应分析宇宙飞行器的时间和长度变化；当人和宇宙飞行器之间有相对运动时，人观察到的火箭长度会变短，时间会变慢． 【详解】 根据爱因斯坦相对论可知，地面上的人观察到宇宙飞行器变短了，宇宙飞行器上的时间进程变慢了。故A正确，B错误。宇宙飞行器上的人与宇宙飞行器之间没有相对运动，所以此人观察到宇宙飞行器中的时钟无变化，故CD错误。故选A。 13．D 解析：D 【解析】 【分析】 【详解】 根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变，即光速不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变．所以壮壮观测到该光束的传播速度为c，所以ABC错误，D正确．14．D 解析：D 【解析】 A、声源向静止的观察者运动时，产生多普勒效应，则观察者接收到的频率大于声源的频率，故A错误． B、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B错误． C、电磁波由电磁振荡产生，但它是一种能量形式，若波源的电磁振荡停止，空中的电磁波不会立即消失，故C错误． D、根据钟慢效应，宇宙飞船高速经过地球附近时，地球上的人观察飞船是在做高速运动，所以飞船上的时钟变慢了；故D正确．故选D．【点睛】本题考查光学、相对论以及电磁波的基本性质，要注意明确各对应规律的掌握，牢记对应的规律即可． 15．B 解析：B 【解析】 【详解】 A．当火箭高速运动后，火箭内观察者相对于时钟的速度仍然是0，所以发现时钟的快慢不变，故选项A错误； B ．力学规律在任何惯性参考系中都是相同的，故选项B 正确； C ．根据尺缩效应，沿尺子长度方向运动的尺子长度比静止的尺子长度短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点，故选项C 错误； D ．高速运动物体的质量是会变大的，所以牛顿运动定律不适合高速运动的物体，故选项D 错误。 故选B 。 16．B 解析：B 【解析】 【详解】 A ．第一宇宙速度v = 2v v ===行地 选项A 错误； B ．由公式2Mm mg G R =可知 2 2 2186 1.53 g M R g M R ??=?=?= ???行行地地地行 选项B 正确； C ．根据万有引力提供行星做匀速圆周运动的向心力得 2 2 2GMm m r r T π?? = ??? 即 r =则 r r ==行 地 选项C 错误； D ．根据狭义相对论可知米尺长度不一定会变短，D 错误。 故选B 。 17．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 A ．调准的摆钟，由北京移至赤道，由于重力加速度变小，根据单摆的周期公式 2T =可知这个钟的周期增大，钟将变慢，若要重新调准，应减小摆长，故A 错误； B ．波传播一个波长的距离所用的时间为一个周期，振动的频率越高，周期1 T f =越短，所用时间越短，故B 错误； C ．1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以相对性原理和光速不变原理这两条基本假设为前提的，故C 正确； D ．当增透膜的厚度为入射光在增透膜中波长的 1 4 时，从增透膜前后表面的反射光相互抵消，从而减少了反射，增加了透射，故D 错误； 故选C 。 18．B 解析：B 【解析】 【分析】 【详解】 爱因斯坦对相对论提出的两条基本假设为：相对性原理和光速不变原理，相对论原理即为即在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，光速不变原理即为光在真空中总是以确定的速度c 传播，速度的大小同光源的运动状态无关，其他内容均建立在这两点的基础之上，故B 正确，ACD 错误。 故选B 。 19．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 试题分析：钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了； 甲时钟放在地面上，在地面上的人看来，甲钟没有变化．乙、丙两钟放在两个火箭上，根据爱因斯坦相对论可知，乙、丙变慢，由于v v <乙丙，丙钟比乙钟更慢，所以甲钟最快，丙钟最慢，C 正确． 20．D 解析：D 【解析】 【分析】 【详解】 A．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的干涉现象，故A错误； B．根据狭义相对论的两个基本假设可知，在不同惯性参考系里，一切物理规律都是相同的，故B错误； C．用白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，故C错误； D．某人潜入游泳池中，仰头看游泳馆天花板上的灯，由于光的折射，他看到灯的位置比实际位置高，故D正确。 故选D。 21．C 解析：C 【解析】 【详解】 A．日心说是尼古拉·哥白尼提出的，开普勒是根据实验数据总结出行星三大运动定律，故选项A错误； B．卡文迪许测量出了万有引力常量，但提出万有引力定律的是牛顿，选项B错误；C．牛顿万有引力定律的提出，经历了：提出猜想?理论推导?实验验证等阶段，其中实验验证，牛顿就证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力，故选项C正确； D．在爱因斯坦的狭义相对论中，只有能跟光速相比拟的速度才能称为高速，真空中的光速为8 =?，而导弹的速度远小于光速，所以没有明显的相对论效应，选项D错c310m/s 误； 故选C。 22．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 A．红外线比红光波长长，它的显著作用是热作用，选项A错误； B．紫外线的频率比可见光高，它的显著作用是荧光作用，选项B错误； C．阴极射线来源于核外的自由电子，β射线来源于原子核内部核衰变时中子转化为质子时放出的电子，选项C正确； D．根据钟慢效应，宇宙飞船相对于地球高速运动的过程中，飞船的人观察飞船是不运动的，而地球是高速运动的，所以飞船上的时钟没有变慢了，正常走时，而地球上的钟变慢了，故D错误。 故选C。 23．A 解析：A 【解析】 【详解】 A.传感器是把被测非电信息转换为电信息的装置，故选项A正确； B.根据光速不变原理知在不同惯性系中，光在真空中传播速度大小相等，故选项B错误； C.紫外线常用于医院和食品消毒，但它不具有显著的热效应，反而红外线才是显著的热效应，故选项错误； D.根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率会增加，观察者接收到的频率大于波源的频率，故选项D错误。 24．C 解析：C 【解析】 【分析】 【详解】 火车中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁则在火车上的人看来，小猫和小鸡同时出生，故AB错误；地面上的人以地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些．故在地面上的人看来，一只小猫先出生，故C正确，D错误．所以C正确，ABD 错误． 25．B 解析：B 【解析】 【详解】 在19世纪60年代建立经典电磁场理论，并预言了电磁波存在的物理学家是麦克斯韦，创立相对论的科学家是爱因斯坦． A．麦克斯韦、法拉第，与结论不相符，选项A错误； B．麦克斯韦、爱因斯坦，与结论相符，选项B正确； C．赫兹、爱因斯坦，与结论不相符，选项C错误； D．法拉第、麦克斯韦，与结论不相符，选项D错误； 故选B。 高中物理选修3-4——相对论简 介知识点总结 1、惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系。相对于一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系。相对于一个惯性系做变速运动的另一个参考系是非惯性系，在非惯性系中牛顿运动定律不成立。 2、伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的。 3、狭义相对性原理：一切物理定律在任何惯性系中都是相同的。 4、广义相对性原理：物理规律在任何参考系中都是相同的。 5、经典速度变换公式：。(是矢量式) 6、狭义相对论的两个基本假设： （1）狭义相对性原理，如3所述； （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。 7、广义相对论的两条基本原理： （1）广义相对性原理，如4所述； （2）等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价。 8、由狭义相对论推出的六个重要结论（所有结论都已经完全得到证实）： （1）“同时”是相对的。 （2）长度是相对的。。是相对被测物静止的参考系中测得的长度，是相对被测物以速度运动的参考系中测得的长度，且的方向与速度的方向平行。 （3）时间是相对的。。是相对某参考系（如地面）运动的参考系中（如飞船内）的钟所测得的时间，是静止的参考系中（地面上）的钟所测得的时间。 （4）质量是相对的。。（静质量）是在相对被测物静止的参考系中所测得的质量，（动质量）是在相对被测物以速度运动的参考系中所测得的质量。 （5）相对论速度变换公式：。（是矢量式）（6）相对论质能关系公式：。其中是物体的动质量。 9、由广义相对论得出的几个结论： （1）物质的引力场使光线弯曲。如远处的星光经过太阳附近时发生偏折。 江苏高考物理历年3-5高考真题 （2018） [选修3-5]（12分） （1）已知A 和B 两种放射性元素的半衰期分别为T 和2T ，则相同质量的A 和B 经过2T 后， 剩有的A 和B 质量之比为 ． （A ）1:4 （B ）1:2 （C ）2:1 （D ）4:1 （2）光电效应实验中，用波长为0λ的单色光A 照射某金属板时，刚好有光电子从金属 表面逸出．当波长为 2 λ的单色光B 照射该金属板时，光电子的最大初动能为 ，A 、B 两种光子的动量之比为 ． （已知普朗克常量为h 、光速为c ） （3）如图所示，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m ，运动速度的大小为v ，方向向下．经 过时间t ，小球的速度大小为v ，方向变为向上．忽略空气阻力，重力加速度为g ， 求该运动过程中，小球所受弹簧弹力冲量的大小． （2017）C ．[选修3–5]（12分） （1）原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正的有 _ ． （A ）4 2He 核的结合能约为14 MeV （B ）4 2 He 核比6 3 Li 核更稳定 （C ）两个2 1 H 核结合成4 2 He 核时释放能量 （D ）235 92 U 核中核子的平均结合能比89 36 Kr 核中的大 （2）质子（）和α粒子（）被加速到相同动能时，质子的动量 ____ （选填“大于”、“小于”或“等于”）α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为 ____ ． （3）甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1 m/s ，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1 m/s 和2 m/s ．求甲、乙两运动员的质量之比． (2016)[选修3-5]（12分） （1）贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用.下列属于放射性衰变的是 . （A ）1414 0671 C N e -→+ （B ）23511311031 92053390U +n I Y 2n →++ （C ）23411120H +H He+n →（D ）4 27 301213 15 0He + Al P+n → （2）已知光速为c ,普朗克常数为h ，则频率为μ的光子的动量为 ______ .用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为 ______ . （3）几种金属的溢出功W 0见下表： 由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应.已知该可见光的波长的范围为4.0×10-7~7.6×10-6 m ，普朗克常数h=6.63×10-34J ·s. (2015)C ．【选修3-5】（12分） （1）波粒二象性时微观世界的基本特征，以下说法正确的有_______ A ．光电效应现象揭示了光的粒子性 B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波也相等 2020高考物理知识点汇总 在高考物理复习中掌握重点知识点是物理学习方法中最有效的一种。掌握一些重要的 知识点学习起来就不会那么吃力，那么，下面由小编为整理有关2020高考物理知识 点总结的资料，供参考! 2020高考物理知识点总结：热力学 (一)改变物体内能的两种方式：做功和热传递 1.做功：其他形式的能与内能之间相互转化的过程，内能改变了多少用做功的数值来 量度，外力对物体做功，内能增加，物体克服外力做功，内能减少。 2.热传递：它是物体间内能转移的过程，内能改变了多少用传递的热量的数值来量度，物体吸收热量，物体的内能增加，放出热量，物体的内能减少，热传递的方式有：传导、对流、辐射，热传递的条件是物体间有温度差。 (二)热力学第一定律 1.内容：物体内能的增量等于外界对物体做的功W和物体吸收的热量Q的总和。 2.符号法则：外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功，W取负值，吸收热 (三)能的转化和守恒定律 能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式或从一 个物体转移到另一个物体。在转化和转移的过程中，能的总量不变，这就是能量守恒 定律。 (四)热力学第二定律 两种表述：(1)不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。 (2)不可能从单一热源吸收热量，并把它全部用来做功，而不引起其他变化。 热力学第二定律揭示了涉及热现象的宏观过程都有方向性。 (3)热力学第二定律的微观实质是：与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热 运动状态无序性增加的方向进行的。 (4)熵是用来描述物体的无序程度的物理量。物体内部分子热运动无序程度越高，物体 的熵就越大。 注：1.第一类永动机是永远无法实现的，它违背了能的转化和守恒定律。 2.第二类永动机也是无法实现的，它虽然不违背能的转化和守恒定律，但却违背了热 力学第二定律。 一、 运动的描述 1. 速度定义式 t x v ??= 2. 加速度定义式 t v a ??= 二、 匀变速直线运动的研究 1. 速度：at v v t +=0 2. 位移：202 1x at t v + = 3. 速度位移公式：as v v t 22 02 =- 三、 相互作用 1.重力：mg G =（2 r GM g ∝ ，↓↑g r ,，在地球两极g 最大，在赤道g 最小） 2.弹力（胡克定律） F=kx 3.滑动摩擦力 F=μF N 4. 合力：2121F F F F F +≤≤-合 平行四边形定则 四、 牛顿运动定律 牛顿第二定律：ma F =合 五、 曲线运动 1．平抛运动：（特点：初速度沿水平方向，物理只受重力，加速度a=g 恒定不变， 平抛运动是匀变速曲线运动） 水平方向：00 ,v v t v x x == 竖直方向：2 2 1gt y = ，gt v y = 经时间t 的速度：22 02 2 )(gt v v v v y x t +=+= 平抛运动时间：g h t 2= （取决下落高度，与初速度无关） 2．匀速圆周运动 （1）线速度：T r t s v π2== （2）角速度：T t π φω2== （3）r v ?=ω （4）固定在同一轴上转动的物体，各点角速度相等。用皮带（无滑）传动的 皮带轮、相互咬合的齿轮，轮缘上各点的线速度大小相等。 （5）向心力：r T m r m r v m F 222 24πω===（向心力为各力沿半径方向的合力， 是效果力非物体实际受到的力） （6）向心加速度：v r r v a ?===ωω22 （7）周期：f T 1= 六、万有引力与航天 万有引力表达式：2 21r m m G F = 1) 主要公式：r T m r m r v m r Mm G 222 224πω===；mg r Mm G =2（应分清M 与m ，g 指物体所在处的重力加速度） 2) 3) 卫星的环绕速度、角速度、周期与半径的关系： 由公式r T m r m r v m r Mm G 222 224πω===判断，r GM v =，3r GM =ω，GM r T 3 24π= 4) 第一宇宙速度是指人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度， 7.9km/s ==gR v 。 七、 机械能守恒定律 1.功：W=Fscos α，其中α为F 、s 之间的夹角。此公式只适用于恒力做功。解题时应注意W 与F 的对应关系。当功率恒定时，也可使用公式：W=Pt ，变力做功用动能定理求解。 2.功率：v F t W P ==（平均功率） Fv P =（瞬时功率）〖P 与F 具有对应关系，当P 为机车功率时，F 为机车的牵引力〗 机车运动最大速度：f P v = max 3.重力势能 mgh E p = 4.重力做功与重力做功的关系 2p 1p G E -E W = 5.动能 2k mv 2 1 E = 6.机械能守恒定律（条件：只有重力做功）：2 222112 121mv mgh mv mgh +=+ 八．动能定理：1k 2k E -E =合W 即2 022 121W mv mv t -= 合（合外力做功等于所有力做功的代数和，也可表述为一切外力做功的代数和等于物体动能的增量。 高考物理最新物理方法知识点全集汇编及解析(3) 一、选择题 1．关于物理学研究中使用的主要方法，以下说法中错误的是（） A．用质点代替有质量的物体，应用的是模型法 B．用实验探究加速度、力和质量三者之间的关系时，应用了控制变量法 C．利用速度-时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用了微元法 D．伽利略在利用理想实验探究力和运动的关系时，使用的是实验法 2．如图所示，A、B、C 三物块叠放并处于静止状态，水平地面光滑其他接触面粗糙，以下受力分析正确的是( ) A．A 与墙面间存在压力B．A 与墙面间存在静摩擦力 C．A 物块共受 3 个力作用D．B 物块共受 5 个力作用 3．如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（） A．c对b的支持力减小 B．c对b的摩擦力方向可能平行斜面向上 C．地面对c的摩擦力方向向右 D．地面对c的摩擦力增大 4．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是 A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法 B．根据速度定义式 x v t ? = ? ，当⊿t非常非常小时， x t ? ? 就可以表示物体在t时刻的瞬时速 度，该定义应用了极限思想法 C．引入重心﹑合力与分力的概念时运用了等效替代法 D．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 5．如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个恒力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是 绝密★启用前 2016年江苏省普通高中学业水平测试(必修科目)试卷 物理 一、单项选择题：每小题只有一个选项符合题意(本部分23小题，每小题3分，共69分)．1．下列力学单位中，属于导出单位的是 A．米 B．秒 C．千克D．焦耳 2．物理学发展历程中，在前人研究基础上经过多年的尝试性计算，首先发表行星运动的三个定律的科学家是 A．哥白尼 B．第谷 C．伽利略D．开普勒 3．苹果从树上由静止开始自由下落，能反映其运动的v一t图象是B 4．质点是一种理想模型．下列活动中，可将月球视为质点的是 A．测量月球的自转周期B．研究月球绕地球的运行轨道 C．观察月相的变化规律 D．选择“嫦娥三号”的落月地点 5．如图所示，一质量为m的物块在水平推力，的作用下沿水平地面做加速运动，物块与地面间的动摩擦因数为μ．则物块所受摩擦力的大小为 A．mg B．F C．μmg D．μF 6．在“力的合成的平行四边形定则”实验中，某同学测出了F 1、F 2，如图所示．接下来， 要用一只弹簧测力计拉伸橡皮条测合力．在操作中应当 A ．沿F 1、F 2的角平分线方向拉伸橡皮条 B ．将橡皮条拉伸至0点 C ．使拉力的大小等于2221F F + D ．使拉力的大小等于F 1、F 2的大小之和 7．漫画中的大力士用绳子拉动汽车，绳中的拉力为F ，绳与水平方向的夹角为θ．若将F 沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为 A ．Fsin θ B ．Fcos θ C.θsin F D. θ cos F 8．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，为直观判断加速度a 和质量m 之间的关系，应根据实验数据作出的图象是 A ．a 一m 图象 B ．a 一m 2 图象 C ．a 一 m 1 图象 D ．a 一21m _图象 9．如图所示，河水的流速保持不变，为使小船由0点沿虚线匀速航行，船头的指向应为图 中的 A ．①方向 B ．②方向 C ．③方向 D ．④方向 10．汽车以速度秒v 匀速行驶，牵引力的大小为F ，则牵引力的功率为 A ．v F B ．Fv c ．2v F D ．Fv 2 l1．在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列释放纸带的操作正确的是 A 12．大扫除时，某同学将一张课桌向上搬起后再缓慢放下，此过程中该同学对课桌做功的情 况是 A ．一直做正功 B ．先做正功，再做负功 推荐下载 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 2004高考原子物理题 【全国】14．现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程 中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n 的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发 态能级上的原子总数的 1 n 1 。【A 】 A ．2200 B ．2000 C ．1200 D ．24 00 【上海】2．下列说法中正确的是【C 】 （A ）玛丽·居里首先提出原子的核式结构学说。 （B ）卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子。 （C ）查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子。 （D ）爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说。 【北京】17．氦原子被电离一个核外电子，变成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E 1=－54.4eV ，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能．．被基态氦离子吸收而发生跃迁的是【B 】 A ．40.8eV E n ―――――――0 B ．43.2eV E 4―――――――-3.4eV C ．51.0eV E 3―――――――-6.0eV D ．54.4eV E 2―――――――-13.6eV E 1―――――――-54.4eV 【山西】14．本题中用大写字母代表原子核。E 经α衰变成为F ，再经β衰变成为G ，再经α衰变成为H 。上述系列衰变可记为下式： 另一系列衰变如下 已知P 是F 的同位素，则【B 】 A ．Q 是E 的同位素，R 是F 的同位素 B ．R 是E 的同位素，S 是F 的同位素 C ．R 是G 的同位素，S 是H 的同位素 D ．Q 是G 的同位素，R 是H 的同位素 【老课程】15．以v m 、p m 、n m 分别表示氘核、质子、中子的质 a b c d β α β β α α F E G H S R Q P 2020 高考物理知识点总结 1.简谐振动 F=-kx{F: 回复力， k: 比例系数， x: 位移，负号表示 F 的方向与 x 始终反向 } 2.单摆周期 T=2π(l/g)1/2{l: 摆长 (m)，g: 当地重力加速度值，成 立条件 : 摆角θ<100;l>>r ｝ 3.受迫振动频率特点： f=f 驱动力 4.发生共振条件 :f 驱动力 =f 固， A=max，共振的防止和应用〔见第一册 P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册 P2〕 7.声波的波速 ( 在空气中 )0 ℃： 332m/s;20 ℃:344m/s;30 ℃:349m/s;( 声波是纵波 ) 8.波发生明显衍射 ( 波绕过障碍物或孔继续传播 ) 条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大 9.波的干涉条件：两列波频率相同 ( 相差恒定、振幅相近、振动 方向相同 ) 10.多普勒效应 : 由于波源与观测者间的相互运动，导致波源发射频率与接收频率不同{ 相互接近，接收频率增大，反之，减小〔见第二册 P21〕｝ 注： (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统 本身 ; (2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处，减弱区则是波峰 与波谷相遇处 ; (3)波只是传播了振动，介质本身不随波发生迁移 , 是传递能量的一种方式 ; (4)干涉与衍射是波特有的 ; (5)振动图象与波动图象 ; 1) 常见的力 1.重力 G=mg(方向竖直向下， g=9.8m/s2 ≈10m/s2，作用点在 重心，适用于地球表面附近 ) 2.胡克定律 F=kx{ 方向沿恢复形变方向， k：劲度系数 (N/m) ， x：形变量 (m)｝ 3.滑动摩擦力 F=μFN{与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，FN：正压力 (N) ｝ 4.静摩擦力 0≤f静≤ fm( 与物体相对运动趋势方向相反， fm 为 最大静摩擦力 ) 5.万有引力 F=Gm1m2/r2(G= 6.67×10-11N?m2/kg2, 方向在它们 的连线上 ) 6.静电力 F=kQ1Q2/r2(k=9.0 ×109N?m2/C2,方向在它们的连线上 ) 7.电场力 F=Eq(E：场强 N/C，q：电量 C，正电荷受的电场力与 场强方向相同 ) 8.安培力 F=BILsin θ( θ为 B 与 L 的夹角，当 L⊥B时:F=BIL ， B//L 时:F=0) 9.洛仑兹力 f=qVBsin θ( θ为 B 与 V 的夹角，当 V⊥B时： f=qVB，V//B 时:f=0) 注: (1)劲度系数 k 由弹簧自身决定 ; (2)摩擦因数μ 与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材 料特性与表面状况等决定 ; (3)fm 略大于μFN，一般视为 fm≈μ FN; 相对论简介 ： ： 【学习目标】 1．理解经典的相对性原理． 2．理解光的传播与经典的速度合成法则之间的矛盾． 3．理解狭义相对论的两个基本假设． 4．理解同时的相对性． 5．知道时间间隔的相对性和长度的相对性． 6．知道时间和空间不是脱离物质而单独存在的 7．知道相对论的速度叠加公式． 8．知道相对论质量． 9．知道爱因斯坦质能方程． 10．知道广义相对性原理和等效原理． 11．知道光线在引力场中的弯曲及其验证． 【要点梳理】 【相对论简介】 要点一、相对论的诞生 1．惯性系和非惯性系 牛顿运动定律能够成立的参考系叫惯性系，匀速运动的汽车、轮船等作为参考系就是惯性系．牛顿运动定律不成立的参考系称为非惯性系．例如我们坐在加速的车厢里，以车厢为参考系观察路边的树木房屋向后方加速运动，根据牛顿运动定律，房屋树木应该受到不为零的合外力作用，但事实上没有，也就是牛顿运动定律不成立．这里加速的车厢就是非惯性系． 相对于一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系． 2．伽利略相对性原理 力学规律在任何惯性系中都是相同的．即任何惯性参考系都是平权的． 这一原理在麦克尔逊—莫雷实验结果面前遇到了困惑，麦克尔逊—莫雷实验和观测表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的． 3．麦克尔逊—莫雷实验 （1）实验装置，如图所示． （2）实验内容：转动干涉仪，在水平面内不同方向进行光的干涉实验，干涉条纹并没有预期移动． （3）实验原理： 如果两束光的光程一样，或者相差波长的整数倍，在观察屏上就是亮的；若两束光的光程差不是波长的整数倍，就会有不同的干涉结果．由于1M 和2M 不能绝对地垂直，所以在观察屏上可以看到明 一、 单项选择题：每小题只有一个．．．．选项符合题意(本部分23小题，每小题3分，共69分). 1．关于惯性，下列说法正确的是（ ） A ．物体静止时惯性为零 B ．物体减速时惯性减小 C ．物体加速时惯性变大 D ．物体质量变大惯性变大 2．经验是知识的唯一源泉，主张用实验和逻辑推理方法研究自然规律，利用理想实验推翻“力是维持物体运动的原因”的科学家是( ) A. 卡文迪许 B. 伽利略 C. 牛顿 D. 亚里士多德 3．下列各图象中，能够描述匀速直线运动的是( ) A B C D 4． 在以下的哪些情况中，可以将物体看成质点 ( ) A ．测量锤子把钉子钉入木板的深度 B ．对猎豹跑步姿势进行生理学分析 C ．求解高铁从上海运行到北京的时间 D ．被水果刀正在削皮的苹果 5．如图所示，雪橇在与水平方向成θ角的F 作用下，沿水平面移动了一段距离L ，则力对雪橇所做功的大小为（ ） A ．FL B ．0 C ．FL cosθ D ．FL sinθ 6．2018年12月28日在北京首钢园冬训中心冰壶馆落下帷幕，当掷球员掷出冰壶的那一刻，他就要考虑冰壶与冰面的摩擦力的大小对于冰壶运动距离的影响，确保己方的冰壶能准确地落到大本营里假设冰壶的质量是20kg ，重力加速度是2 m 10，摩 擦系数是0.015，则冰壶受到的滑动摩擦力为（ ） A ．200N B ．0.3N C ．30N D ．3N 7．在“用电火花计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中，下列说法正确的是( ) A. 电火花计时器应使用6V 以下的直流电源 B. 电磁打点计时器应使用220V 的交流电源 C. 纸带上点迹稀疏的地方表明物体的速度较大 D. 纸带上点迹密集的地方表明相邻点间的时间较短 8．如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，玻璃管向右运动．则下列说法中正确的是 A ．若玻璃管做匀速直线运动，则蜡块的合运动为匀加速直线运动 B ．若玻璃管做匀速直线运动，则蜡块的合运动为匀速直线运动 C ．若玻璃管做匀加速直线运动，则蜡块的上浮时间变短 D ．若玻璃管做匀加速直线运动，则蜡块的合运动为匀加速直线运动 v 高考物理专题物理学史知识点全集汇编 一、选择题 1．在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（） A．伽利略利用“理想斜面”得出“力是维持物体运动的原因”的观点 B．牛顿提出了行星运动的三大定律 C．英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量 D．开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点 2．伽利略是实验物理学的奠基人，下列关于伽利略在实验方法及实验成果的说法中不正确的是 A．开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法 B．通过实验发现斜面倾角一定时，不同质量的小球从不同高度开始滚动，加速度相同C．通过实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础 D．为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法 3．下列选项不符合历史事实的是（） A．富兰克林命名了正、负电荷 B．库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律 C．麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场 D．法拉第为了简洁形象描述电场，提出电场线这一辅助手段 4．2014年，我国在实验中发现量子反常霍尔效应，取得世界级成果。实验在物理学的研究中有着非常重要的作用，下列关于实验的说法中正确的是() A．在探究求合力的方法的实验中运用了控制变量法 B．密立根利用油滴实验发现电荷量都是某个最小值的整数倍 C．牛顿运用理想斜面实验归纳得出了牛顿第一定律 D．库仑做库仑扭秤实验时采用了归纳的方法 5．发明白炽灯的科学家是() A．伏打 B．法拉第 C．爱迪生 D．西门子 6．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是( ) A．焦耳发现了电流的磁效应 B．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出了电磁感应定律 C．惠更斯总结出了折射定律 D．英国物理学家托马斯杨利用双缝干涉实验首先发现了光的干涉现象 7．下列描述中符合物理学史的是（） A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心说 B．牛顿发现了万有引力定律并测定出引力常量G 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 第十七章 相对论简介 这一章介绍高速物体的运动规律和相对论的时空观。这章的教学有两个特点。 第一，我们平时接触的都是低速运动，因此本章很多结论与日常经验不一致，难于接受。第二，相对论的全面阐述要用到较多的高等数学知识，所以这章许多结论都是直接给出的。相对论内容非常抽象，不易理解，但考纲对本章要求不高，只要记住结论就行。 【教学要求】 1．了解相对论的几个基本假设。 2．知道长度、时间的相对性。 3．初步了解相对论速度、质量变换公式。 4．了解爱因斯坦质能关系。 【知识再现】 知识网络 本章概览 考点剖析 选修3-4 相对论简介 相对论的诞生：伽利略相对性原理 狭义相对论的两个基本假设：狭义相对性原理；光速不变原理 时间和空间的相对性：“同时”的相对性 长度的相对性――20)(1c v l l -= 时间间隔的相对性―― 2 )(1c v t -?= ?τ 相对论的时空观 狭义相对论的其他结论：相对论速度变换公式―― 2 1c v u v u u '+'= 相对论质量―― 2 0)(1c v m m -= 质能方程2mc E = 广义相对论简介：广义相对性原理；等效原理 广义相对论的几个结论：物质的引力使光线弯曲 引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别 1．惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系就叫做惯性系．相对于一个惯性系做 运动的另一个参考系也是惯性系． 2．狭义相对论的两个基本假设 (1)狭义相对性原理： 。 (2)光速不变原理： 。 3．相对论质量 物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间的关系 2 0)(1c v m m -= 4．质能方程：E ＝mc 2 1．伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的。 2．狭义相对性原理：在不同的惯性参考系，一切物理规律都是相同的 3．光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动没有关系。 4．对两个基本原理的正确理解 ①自然规律不仅包括力学规律，还包括电磁学规律等其他所有的物理学规律。 ②强调真空中的光速不变指大小既不依赖于光源或观察者的运动，也不依赖于光的传播方向。 ③几十年来科学家采用各种先进的物理技术测量光速，结果都不违背光速不变原理。 【应用1】下列说法正确的是 （ ） A ．力学规律在任何参考系中都是相同的 B ．在所有惯性系中物理规律都是相同的 C ．在高速运动情况下，惯性系中的物理规律也不一定相同 D ．牛顿运动定律在非惯性系中不变 相同的，在非惯性参考系中，牛顿运动定律不再选用。故选B 1．“同时”的相对性： “同时”是相对的。在一个参考系中看来“同时”的，在另一个参考系中却可能“不同时”。 同时性就是相对的。即在一个惯性系中同时发生的两事件，在另一个惯性系中就不一定是同时发生的。 2．长度的相对性：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比静止时的长度小。即 20)(1c v l l -= 式中l ，是与杆相对运动的人观察到的杆长，l 0是与杆相对静止的人观察到的杆长。 ②这种长度的变化是相对的，如果两条平行的杆在沿自己的长度方向上做相对运动，与他们一起运动的两位 重点突破 第15章相对论简介 (高考体验) 一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选 错或不选的得0分) 1.(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 解析:由爱因斯坦狭义相对论基本假设可知选项A正确。 答案:A 2.(2011·江苏单科) 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.同时被照亮先被照亮 先被照亮 D.无法判断 解析:由“同时”的相对性可知,列车上的观察者观察到光信号先到达C,选项C正确。 答案:C 3.(2014·四川理综)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 解析:任何波都有衍射现象,选项A错误;遥控器发射红外线脉冲信号遥控电视机,选项B错误;根据多普勒效应可以测出天体运动速度,选项C正确;光在一切惯性系中的速度是不变的,选项D错误。答案:C 4.导学号(2015·山东聊城高二检测)惯性系S中有一边长为l的正方形,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() 解析:由相对论知识可知,沿运动方向,物体的长度将变短,而其他方向物体长度不会发生变化,因此,选项C正确,A、B、D错误。 答案:C 江苏省亭湖高级中学【最新】高二小高考第一次模拟测试物 理试题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．以下说法符合物理史实的是（） A．法拉第发现了电流周围存在着磁场 B．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量 C．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因 D．开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础 2．下列与参考系有关的成语是( ) A．三足鼎立B．刻舟求剑C．滴水穿石D．立竿见影3．为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志。如图所示，甲图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是80km/h；乙图是路线指示标志，表示到杭州还有100km。上述两个数据的物理意义是（） A．80km/h是平均速度，100km是位移 B．80km/h是平均速度，100km是路程 C．80km/h是瞬时速度，100km是位移 D．80km/h是瞬时速度，100km是路程 4．如图是一辆汽车做直线运动的s—t图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法错误的是（） A．汽车在OA段运动得最快 B．汽车在AB段静止 C．CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相反 D．4 h内汽车的位移大小为零 5．关于自由落体运动，下列说法正确的是（） A．在空气中不考虑空气阻力的运动是自由落体运动 B．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 C．做自由落体运动的物体在1s内下降的高度为10m D．自由落体运动的时间与高度无关 6．一个竖直向下大小为18N的力分解为两个分力，一个分力沿水平方向，大小等于24N，那么另一个分力的大小是 A．42N B．30N C．24N D．6N 7．在田径运动会跳高比赛中，小明成功跳过了1.7m的高度，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是 A．小明起跳时地面对他的支持力与重力是一对平衡力 B．小明起跳以后在上升过程中处于超重状态 C．小明下降过程中处于失重状态 D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了 8．如图所示，一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶，在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标．要击中目标，射击方向应（） A．对准目标 B．偏向目标的西侧 C．偏向目标的东侧 D．无论对准哪个方向都无法击中目标 9．在“探究力的平行四边形定则”实验中，下列不正确的实验要求是（） （C）T sinα ．断开S后，电压表的读数为 （C）3 Ω 东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为 G．则 （B）121 , GM v v v r >> （D）121 , GM v v v r <> ．一匀强电场的方向竖直向上，t=0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对 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． ．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱 ）受摩天轮作用力的大小始终为mg a和b是两条固定的平行长直导线，通过的电流强度相等． μmg ）物块克服摩擦力做的功为2μmgs ）弹簧的最大弹性势能为μmgs 点的电势为 W q 点的过程中，所受电场力做的功为0 点的过程中，所受电场力做的功为 点后的电势能为-4W 10~12题）和选做题（第13题）两部分，共计 （题10-1图） ）保持长木板水平，将纸带固定在小车后端，纸带穿过打点计时器的限位孔．实验中，为消除摩擦力的影响，在砝码盘中慢慢加入沙子，直到小车开始运动．同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除．同学乙认为还应从盘中取出适量沙子，直至轻推小车观 （题10-2图） ）测出小车的质量为M，再测出纸带上起点到A点的距离为L．小车动能的变化量可用 （题11–1图） （选填“同一”或“不同”）位置进行多次测量，取其平均值作为电阻 R x，为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将滑动变阻器接入题 实物电路中的正确位置． （题11-2甲图）（题11-2乙图） ）为测量R，利用题11-2甲图所示的电路，调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流 作出的U1–I1关系图象如题11-3图所示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得和电流I2的值，数据见下表： 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 /mA20.040.060.080.0100.0 ）由此，可求得电阻丝的R x= Ω．根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率． 的小孩站在质量为m的滑板上，小孩和滑板均处于静止状态，忽略滑板与地面间的摩擦．小孩沿水平方向跃离滑板，离开滑板时的速度大小为 （C）（D v m v m M + α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用 高考物理基本知识点总结 一. 教学内容： 知识点总结 1. 摩擦力方向：与相对运动方向相反，或与相对运动趋势方向相反 静摩擦力：0 2 g' g R R ——某星体半径 h 为某位置到星体表面的距离 2 (R h) 7. 地球表面物体受重力加速度随纬度变化关系：在赤道上重力加速度较小，在两极，重力加速度较大。 2 2 GM r GM GMm mv r GMm mv r 2 2 2 g' ＝ r r r 、v ＝ 、 、 8. 人造地球卫星环绕运动的环绕速度、周期、向心加速度 ＝ m ω 2R ＝m （ 2π /T ） 2 R GM r gR gR 2 ＝ GM r ＝R ，为第一宇宙速度 v 1＝ ＝ 当 r 增大， v 变小；当 应用：地球同步通讯卫星、知道宇宙速度的概念 9. 平抛运动特点： ①水平方向 ②竖直方向 ③合运动 ④应用：闪光照 ⑤建立空间关系即两个矢量三角形的分解：速度分解、位移分解 S ，求 v T gT 2 相位 v y 0 t x v 0 t v x v 0 1 2 2 y gt v y gt 1 4 2 2 2 2 4 2 2 S v 0 t g t v t v g t gt 2v 0 1 2 gt v 0 tg tg tg tg ⑥在任何两个时刻的速度变化量为△ v ＝g △ t ，△ p ＝ mgt x 2 处，在电场中也有应用 ⑦v 的反向延长线交于 x 轴上的 10. 从倾角为 α的斜面 上 A 点以速度 v 0 平抛的小球，落到了斜面上的 B 点，求： S AB 经典时空观与相对论时空观-例题解析 1.着重体会从绝对时空观无法解释光的传播问题出发，进而提出狭义相对论假设的思想方法. 2.相对论的两个假设无法直接加以验证，但是由它导出的一系列结论却都与实验相符，这种“间接证明”的方法是科学研究中的重要方法. 3.要紧抓住“两个假设”，只有深入理解了这两个“假设”的含义，才能理解应用其他各种相对论效应. 4.要重新科学理解“同时”的含义. 5.注意相对论中各种效应都是相互的. 例如，一把尺子相对地面高速运动时，地面上的观察者测量到尺子的长度变短.如果尺子在地面上不动,而观察者相对于地面高速运动，那么观察者测量到的尺子长度和观察者不运动时相比仍然是缩短的. 时钟变慢的效应也有和“尺缩效应”一样的性质. 6.注意“运动的尺子变短”只是在运动方向上变短，其他方向不变. 【例1】 一只完全密封而不透明的船正在静水中匀速航行，船内的人能够感知船在运动吗？能够测量船的航行速度吗？如果船是加速航行呢？ 解析：如果船是真正的匀速航行，船内的人又无法以船外的物体为参考系，则无法感知船在运动，更不可能测量船的速度.这是伽利略相对性原理的要求. 如果船是加速或减速航行，船内的人完全可以利用牛顿定律测量出船的加速度，但依然不能测量出船的瞬时速度. 【例2】 根据相对论理论，一尺子相对参考系静止时长为L 0，当它以速度v 匀速运动时，参考系上的人测量该尺子的长度将变为： L =L 022 1c v -(c 是光在真空中的传播速度) (5－1) 称之为长度收缩公式. 如果一观察者测得运动着的米尺长0.5 m(米尺的静止长度为1 m)，问此尺以多大的速度接近观察者？ 解析：由L =L 022 1c v -得： v =c 20 2 1L L -=c 25.01-=0.87c =2.6×108 m/s. 【例3】 根据相对论理论,如果地球上的时钟走过了时间t ，那么，以速度v 相对地球运动的飞船上的时钟走过的时间t ′则为： t ′=t 22 1c v -(c 是光在真空中的传播速度) (5－2) 通俗地说，就是运动的时钟变慢了. 设想飞船在甲乙两个相距8亿千米的星球间飞行，甲、乙两星球及飞船上各有一个巨大的钟，现飞船相对星球以0.75c (c 是真空中光速)的速度离开甲星球飞向乙星球，飞船经过甲星球时，三个钟均调整指到3：00整.问，当飞船飞过乙星球的瞬间，飞船内的人看到乙星球上的钟和飞船上的钟分别指向多少？ 解析：在乙星球的观察者看来，飞船飞越的时间为： 第十五章相对论简介 教学目的： 1．了解相对论的诞生及发展历程 2．了解时间和空间的相对性 3．了解狭义相对论和广义相对论的内容 教学重点：时间和空间的相对性、狭义相对论和广义相对论 教学难点：时间和空间的相对性 教学过程： 一、狭义相对论的基本假设 牛顿力学是在研究宏观物体的低速（与光速相比）运动时总结出来的.对于微观粒子，牛顿力学并不适用，在这一章中我们还将看到，对于高速运动，即使是宏观物体，牛顿力学也不适用. 19世纪后半叶，关于电磁场的研究不断深入，人们认识到了光的电磁本质.我们已经知道，电磁波是以巨大的速度传播的，因此在电磁场的研究中不断遇到一些矛盾，这些矛盾导致了相对论的出现. 相对论不仅给出了物体在高速运动时所遵循的规律，而且改变了我们对于时间和空间的认识，它的建立在物理学和哲学的发展史上树立了一座重要的里程碑. 经典的相对性原理 如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做惯性系，相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系. 我们引用伽利略的一段话，生动地描述了一艘平稳行驶的大船里发生的事情.“船停着不动时，你留神观察，小虫都以等速向各方向飞行，鱼向各个方向随意游动，水滴滴进下面的罐中；你把任何东西扔给你的朋友时，只要距离相等，向这一方向不比向另一方向用更多的力.你双脚齐跳，无论向哪个方向跳过的距离都相同.当你仔细观察这些事情之后，再使船以任何速度前进，只要运动是匀速的，也不忽左忽右地摆动，你将发现，所有上述现象丝毫没有变化.你也无法从其中任何一个现象来确定，船是在运动还是停着不动”通过这段描述以及日常经验，人们很容易相信这样一个论述：力学规律在任何惯性系中都是相同的.这个论述叫做伽利略相对性原理.相对性原理可以有不同的表述.例如还可以表述为：在一个惯性参考系内进行任何力学实验都不能判断它是否在相对于另一个惯性参考系做匀速直线运动；或者说，任何惯性系都是平权的. 在不同的参考系中观察，物体的运动情况可能不同，例如在一个参考系中物体是静止的，在另一个参考系中看，它可能是运动的，在不同的参考系中它们运动的速度和方向也可能不同.但是，它们在不同的惯性系中遵从的力学规律是一样的，例如遵从同样的牛顿运动定律、同样的运动合成法则…… 光速引起的困难高中物理相对论知识点总结
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