2019高考物理命题潜规则解密:专项89相对论初步
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2019高考物理命题潜规则解密:专项08牛顿运动定律规那么验证:2018年新课标理综第14题、2018年安徽理综第17题、2018年海南物理第1题、2017浙江理综卷第14题、2017全国理综1第15题、2017山东理综第17题、2017全国理综卷18题、2017上海物理第11题、2017浙江理综第14题、2017高考海南物理第8题、2017海南物理第6题命题规律:牛顿运动定律是高中物理的重点知识,是高考考查的重点,高考命题常以新情境来考查,而且经常与其他知识综合出题。
单独考查的题型一般为选择题,综合其它知识考查的一般为计算题,难度中等。
【命题分析】牛顿运动定律是高中物理核心内容,高考对牛顿第一定律、牛顿第三定律的考查一般为定性考查或与其它知识综合考查,难度一般不大。
高考对牛顿运动定律考查可能为选择题,也可能是计算题,或与其它知识综合考查。
由牛顿第二定律可知,F=MA,加速度与合外力对应。
合外力是产生加速度的原因。
只要合外力变化,其加速度一定变化。
高考对牛顿运动定律瞬时性问题一般为选择题,难度中等。
【考查典例】典例1.〔2018·新课标理综第14题〕伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。
早期物理学家关于惯性有以下说法,其中正确的选项是A、.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B、.没有力作用,物体只能处于静止状态C、.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D、.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动典例2.〔2018·安徽理综第17题〕如下图,放在固定斜面上的物块以加速度A沿斜面匀加速下滑,假设在物块上再施加一竖直向下的恒力F,那么A.物块可能匀速下滑B.物块仍以加速度A匀加速下滑C.物块将以大于A的加速度匀加速下滑D.物块将以小于A的加速度匀加速下滑典例3.〔2018·海南物理第1题〕根据牛顿第二定律,以下表达正确的选项是物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度物体加速度的大小跟它所受作用力中任一个的大小成正比当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比典例4、〔2017浙江理综卷第14题〕如下图,甲、已两人在冰面上“拔河”。
2019高考物理命题潜规则解密:专项39带电粒子在电场中加速磁场中的规那么验证:2017重庆理综第25题、2017山东理综第25题命题规律:带电粒子在电场中加速、在磁场中的偏转是带电粒子在电磁场中运动的重要题型,是高考考查的重点和热点,带电粒子在电场中加速、在磁场中的偏转常常以压轴题出现,难度大、分值高、区分度大。
命题分析考查方式一考查带电粒子在恒定电场中加速、偏转、在匀强磁场中的偏转【命题分析】带电粒子在恒定电场中加速后进入偏转电场、然后进入匀强磁场中的偏转是高考常考题型,此类题过程多,应用知识多,难度大。
典例1〔2017重庆理综第25题〕如图1,离子源A产生的初速为零、带电量均为E、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场.HO=D,HS=2D,∠MNQ=90°.〔忽略粒子所受重力〕〔1〕求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ;〔2〕求质量为M的离子在磁场中做圆周运动的半径;〔3〕假设质量为4M的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16M的离子打在S2处.求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围.考查方式二考查带电粒子在交变电场中加速、在匀强磁场中的偏转【命题分析】带电粒子在交变电场中加速后进入匀强磁场中偏转一般难度较大,常常作为压轴题,考查学生的综合能力。
典例2〔2017山东理综第25题〕如图2甲所示,建立OXY坐标系,两平行极板P、Q垂直于Y轴且关于X轴对称,极板长度和板间距均为L,第【一】四象限有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于OXY平面向里.位于极板左侧的粒子源沿X轴向右连续发射质量为M、电量为+Q、速度相同、重力不计的带电粒子.在0~3T0时间内两板间加上如图1乙所示的电压〔不考虑极边缘的影响〕.T=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在T0时刻经极板边缘射入磁场.上述M、Q、L、T0、B为量.〔不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况〕求电压U0的大小.求T0/2时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径.何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间.【2018模拟题精选训练题】〔2018年5月江苏省苏北四市联考〕在如下图XOY坐标系第一象限的三角形区域〔坐标如图中所标注〕内有垂直于纸面向外的匀强磁场,在X轴下方有沿+Y方向的匀强电场,电场强度为E。
2019高考物理命题潜规则解密:专项43楞次定律规那么验证:2018年北京理综第19题、2018年海南物理第5题、2018·上海物理第26题、2017江苏物理第2题、2017上海物理第13题、2017上海物理第20题、2017海南物理第2题、2017全国理综2第18题命题规律:电磁感应现象、楞次定律是高考考查的重点和热点,考查电磁感应现象、楞次定律的试题一般为选择题,难度较大。
【命题分析】感应电流的产生条件是闭合电路中的磁通量发生变化。
楞次定律的内容为:感应电流具有这样的方向,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。
对于楞次定律要重点理解“阻碍”的含义,可从三个角度理解:○1.从磁通量变化的角度看,电磁感应产生的效果总要阻碍引起电磁感应的原磁通量的变化。
,就是当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反,阻碍增加;当磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同,阻碍减少;即“增反减同”。
○2.从导体和磁场的相对运动来看,电磁感应产生的效果总要阻碍引起电磁感应现象的导体和磁场的相对运动.就是当导体与磁场相对靠近时,感应电流的磁场阻碍它们靠近;当导体与磁场相对远离时,感应电流的磁场阻碍它们远离;即“来拒去留”。
○3.从导体中电流变化〔自感现象〕来看,电磁感应产生的效果总要阻碍引起电磁感应的导体中原来电流的变化。
就是当导体中电流增大时,导体中产生的感应电动势的方向与原来电流的方向相反;当导体中电流减小时,导体中产生的感应电动势的方向与原来电流的方向相同。
高考对楞次定律的考查一般难度中等或偏难。
典例1.〔2018年北京理综第19题〕物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
如图,她把一个带铁芯的线圈I、开关S和电源用导线连接起来后.将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。
闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起。
某同学另找来器材再探究此实验。
他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均末动。
2019高考物理命题潜规则解密:专项05力的合成与分解规那么验证:2018年新课标理综第16题、2018年上海物理第6题、2017年江苏物理第3题、2017年广东理综第13题、2017年安徽理综第19题命题规律:力的合成、力的分解都是高中物理重要的知识点,是高考考查的重点,高考命题常以新情境来考查,而且经常与其他知识综合出题。
考查的题型一般为选择题,在一些计算题也涉及这些知识,难度中等。
命题分析考查方式一力的分解与合成【命题分析】:力是矢量,利用平行四边形定那么,对力按照作用效果进行分解,利用相关的三角函数知识计算力的大小。
【考查典例】典例1.〔2018·新课标理综第16题〕如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。
设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2。
以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。
不计摩擦,在此过程中A、.N1始终减小,N2始终增大B、.N1始终减小,N2始终减小C、.N1先增大后减小,N2始终减小D、.N1先增大后减小,N2先减小后增大典例2、(2018年上海物理第6题)两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F 的方向成30°角,分力F2的大小为30N。
那么〔〕〔A〕F1的大小是唯一的〔B〕F2的力向是唯一的〔C〕F2有两个可能的方向〔D〕F2可取任意方向典例3、〔2017江苏物理第3题〕如图4所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为M的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30 角,那么每根支架中承受的压力大小为〔A 〕13mg 〔B 〕23mg 〔C〔D考查方式二力的大小比较与受力个数判断【命题分析】:力是矢量,力的大小按照绝对值的大小进行比较。
受力分析是力学的基本功,高考考查受力分析、考查对矢量及其相关知识的理解和掌握,难度中等。
典例4〔2017广东理综第13题〕图1为节日里悬挂灯笼的一种方式,A 、B 点等高,O 为结点,轻绳AO 、BO 长度相等,拉力分别为FA 、FB ,,灯笼受到的重力为G 、以下表述正确的选项是A 、FA 一定小于GB 、FA 与FB 大小相等C 、FA 与FB 是一对平衡力D 、FA 与FB 大小之和等于G典例5、(2017安徽理综第19题)L 型木板P 〔上表面光滑〕放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连,如图2所示。
2019高考物理命题潜规则解密:专项73传感器的简单使用规那么验证:2017新课标卷第23题、2017山东理综第23题、2017全国理综卷22题命题规律:传感器的简单使用是新课标增加的实验。
实际上高考有关传感器的考查几乎每年高考都有涉及。
高考复习重点是掌握常用传感器元件的原理和应用,利用相关知识分析解答。
命题分析【典例分析】典例1.〔2017新课标卷第23题〕用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大.RL的测量结果如表L所示.回答以下问题(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线.(2)为了检验RL与T之间近似为线性关系,在坐标纸上作出RL-T关系图线。
(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为____,电压表的读数为___.此时等效电阻RL的阻值为___:热敏电阻所处环境的温度约为____.典例2、(2017·全国理综II)如图,一热敏电阻RT放在控温容器M内;○A为毫安表,量程6MA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S为开关。
RT在95℃时的阻值为150Ω,在20℃时的阻值约为550Ω。
现要求在降温过程中测量在95℃~20℃之间的多个温度下RT的阻值。
〔1〕在图中画出连线,完成实验原理电路图。
〔2〕完成以下步骤中的填空:①依照实验原理电路图连线。
②调节控温容器M内的温度,使得RT温度为95℃。
③将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全。
④闭合开关。
调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录。
2019高考物理命题潜规则解密:专项24库仑定律规那么验证:2018年上海物理第11题、2018年上海物理第20题、2017海南物理第3题2017新课标理综第14题、2007上海物理第1A题、2017全国理综卷15题、2007上海物理第7题命题规律:磁感应强度、磁场叠加、安培定那么是高中物理重要的知识点,是高考考查的重点,高考命题常以新情境来考查,而且经常与其他知识综合出题。
单独考查的题型一般为选择题,综合其它知识考查的一般为计算题,难度中等。
命题分析考查方式一考查库仑定律和电荷守恒定律【命题分析】库仑定律是静电场中的重要定律,高考对库仑定律考查频率较高,难度中等。
典例1、〔2018年上海物理第11题〕A、B、C三点在同一直线上,AB∶BC=1∶2,B 点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷。
当在A处放一电荷量为+Q的点电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C处放电荷量为-2Q的点电荷,其所受电场力为〔〕〔A〕-F/2 〔B〕F/2 〔C〕-F 〔D〕F典例2、〔2018年上海物理第20题〕如图,质量分别为MA和MB的两小球带有同种电荷,电荷量分别为QA和QB,用绝缘细线悬挂在天花板上。
平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2〔θ1》θ2〕。
两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别VA和VB,最大动能分别为EKA和EKB。
那么〔〕〔A〕MA一定小于MB 〔B〕QA一定大于QB〔C〕VA一定大于VB 〔D〕EKA一定大于EKB典例3〔2017海南物理第3题〕三个相同的金属小球1.2.3.分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。
球1的带电量为Q,球2的带电量为NQ,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F。
现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F ,方向不变。
由此可知A.N =3B.N =4C.N =5D.N =6典例4〔2017江苏物理第1题〕两个分别带有电荷量Q -和+3Q 的相同金属小球〔均可视为点电荷〕,固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F 。
2019高考物理命题潜规则解密:专项09与牛顿运动定律相关的图象问题的F-T图象图象、牛顿运动定律相关的加速度图象规那么验证:2018·安徽理综第22题、2018·江苏物理第4题、2017安徽理综第22题、2017北京理综卷第18题、2017福建理综第16题、2017高考海南物理第16题、2017新课标卷第21题命题规律:与牛顿运动定律相关的图象问题主要有速度图象、F-T图象、加速度图象等。
牛顿运动定律是高中物理的重点知识,图象是重要的知识点,牛顿运动定律相关的速度图象问题是高考考查的重点,高考命题常以新情境来考查,而且经常与其他知识综合出题。
难度中等。
命题分析考查方式一与牛顿运动定律相关的速度图象问题【命题分析】速度图象的斜率表示加速度,由速度图象可得出加速度,根据牛顿第二定律可求出合外力。
高考与牛顿运动定律相关的速度图象问题考查基础知识,一般难度不大。
【考查典例】典例1〔2018·安徽理综第22题〕质量为0.1KG的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的V-T图象如下图。
球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。
该球受到的空气阻力大小恒为F,取g=10M/S2,求:〔1〕弹性球受到的空气阻力F的大小;〔2〕弹性球第一次碰撞后反弹的高度H。
典例2、(2017安徽理综第22题)质量为2KG的物(1)物体与水平面间的运动摩擦系数μ;(2)水平推力F的大小;〔3〕0~10S内物体运动位移的大小。
考查方式二与牛顿运动定律相关的F-T图象问题【命题分析】F-T图象与牛顿运动定律密切相关,图象问题要善于从图象中找出解题信息,把图象与物理图景相联系,应用牛顿运动定律及其相关知识解答。
高考对F-T 图象的考查难度中等。
典例3.〔2017北京理综卷第18题〕“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从几十米高处跳下的一种极限运动。
某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的上部随时间T变化的情况如下图,将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为G。
2019高考物理命题潜规则解密:专项36回旋加速器高频考点36:回旋加速器动态发布:2017广东物理卷第4题、2017年江苏物理第14题、2017天津理综物理第12题近代物理的重要实验装置,是高考考查的重点和热点,考查回旋加速器的试题可能为选择题,也可能为计算题,计算题常常以压轴题出现,综合性强、难度大、分值高、区分度大。
命题分析考查方式一定性考查回旋加速器【命题分析】定性考查回旋加速器一般以选择题出现,难度一般不大。
例1〔2017广东物理卷第4题〕1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图1所示,这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,以下说法正确的选项是A、离子由加速器的中心附近进入加速器B、离子由加速器的边缘进入加速器C、离子从磁场中获得能量D、离子从电场中获得能量考查方式二定量考查回旋加速器【命题分析】定量考查回旋加速器一般以计算题出现,难度一般较大。
例2〔2017年江苏物理第14题〕1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图2所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A 处粒子源产生的粒子,质量为M、电荷量为+Q,在加速器中被加速,加速电压为U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.〔1〕求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;〔2〕求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间T;〔3〕实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制.假设某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为BM、FM,试讨论粒子能获得的最大动能EKM.考查方式三与其它知识综合定量考查回旋加速器【命题分析】回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域有广泛应用,与其它知识综合定量考查回旋加速器可表达高考理综的综合性。
试题一般作为压轴题,分值高,难度较大。
2019高考物理命题潜规则解密:专项98原子核反应和核能规那么验证:2018新课标理综第15题、2018年江苏物理第12题、2018年上海物理第9题、2017海南物理卷19题〔1〕、2017天津理综第2题、2017全国理综1第14题、2017福建理综第29题、2017上海物理第8题、2017北京理综第15题命题规律:原子核反应一般分为四类:原子核衰变〔包括α衰变和β衰变〕、原子核人工转变、轻核聚变和重核裂变。
原子核衰变自发进行,不受外界条件影响;原子核人工转变是利用α粒子等轰击原子核使其发生核反应产生新的原子核;轻核聚变是在高温下进行的能够释放大量能量的核反应;重核裂变是利用中子轰击重原子核使其发生裂变生成中等质量原子核的反应。
质量亏损△M 等于核反应前原子核的总质量与核反应后原子核的总质量之差。
根据爱因斯坦的质能方程,核反应释放的核能△E =△MC2。
假设质量亏损△M 以原子质量单位U 作为单位,可利用1U 可释放能量931.5MEV ,用△E =△M ×931.5MEV 计算核反应释放的核能。
考查核能的试题难度中等。
核反应方程、核能计算是高中物理重要的知识点,是高考考查的重点,高考命题经常与其他知识综合出题,一般为选择题或填空题,难度中等。
典例1、〔2018·上海物理第9题〕某种元素具有多种同位素,反映这些同位素的质量数A 与中子数N 关系的是图〔〕典例2.〔2018·广东理综物理〕能源是社会发展的基础,发展核能是解决能源问题的途径之一,以下释放核能的反应方程,表述正确的有A.H +H →42HE +10N 是核聚变反应 B.31H +21H →42HE +10N 是β衰变 C.23592U +10N →14456BA +8936KR +310N 是核裂变反应 D 、23592U +10N →14054XE +9438SR +210N 是α衰变3121典例3.(2018·天津理综)以下说法正确的选项是采用物理和化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量典例4、〔2018·重庆理综〕以下是物理学史上3个著名的核反应方程X+73LI→2Y,Y+147N→X+178O,Y+94BE→Z+126C。
2019高考物理命题潜规则解密:专项20功能关系规那么验证:2018年海南物理第7题、2018年重庆理综第23题、2017山东理综第22题、2007年高考海南物理第9题、2017安徽理综卷第24题命题规律:功能关系是高中物理重要的知识点,是高考考查的重点,高考命题常以新情境来考查,而且经常与其他知识综合出题。
考查功能关系的题型一般为选择题,综合其它知识考查的一般为计算题,难度中等或偏难。
命题分析考查方式一考查动能定理【命题分析】除重力〔或弹力〕以外的力对物体做功等于机械能的变化。
滑动摩擦力与相对位移〔相对摩擦路程〕的乘积等于产生的热量。
单独考查动能定理的考题难度中等或偏难。
典例1〔2018年海南物理第7题〕以下关于功和机械能的说法,正确的选项是A、在有阻力作用的情况下,物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B、合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C、物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能,其大小与势能零点的选取有关D、运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量典例2〔16分〕〔2018年重庆理综第23题〕题23图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数,基主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。
摆锤的质量为M,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动,摆锤重心到O点距离为L。
测量时,测量仪固定于水平地面,将摆锤从与O等高的位置处静止释放。
摆锤到最低点附近时,橡胶片紧压地面擦过一小段距离S〔S《L〕,之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置。
假设摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力,重力加速度为G,求〔1〕摆锤在上述过程中损失的机械能;〔2〕在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功;〔3〕橡胶片与地面之间的动摩擦因数。
典例3.〔16分〕〔2018年江苏物理第14题〕某缓冲装置的理想模型如下图,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为F。
2019高考物理命题潜规则解密:专项89相对论初步
规那么验证:2017北京理综第13题、2017年江苏高考卷第12题B、2017江苏物
理第12题B、2017江苏物理第12题B、2017年海南高考物理第18题
命题规律:狭义相对论是新课标增加内容,高考要求I级要求,属于了解知道层次。
对于狭义相对论要知道两个基本假设、理解三个推论、了解三个公式。相对论是近代物
理的重要部分,高考对相对论的考查一般难度不大。
命题分析
考查方式一定性考查相对论的两个基本假设
【典例1】〔2017北京理综第13题〕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
【典例2】〔2017年江苏高考卷第12题B〕如下图,强强乘电梯速度为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,那么壮壮观测到该光束的传播速度为。〔填写选项前的字母〕
A、0.4CB、0.5CC、0.9CD、1.0C
【解析】根据爱因斯坦狭义相对性的假设,真空中的光速在不同的惯性参考系都是
相同的,与光源的运动和观察者的运动无关,所以壮壮观测到该光束的传播速度为1.0C。
选项D正确。
【答案】D
【点评】不论光源与观察者做怎样的相对运动,光相对于观察者的速度都是一样的。
考查方式二考查对狭义相对论的三个推论的理解
【命题分析】狭义相对论的三个推论是:○1同时的相对性:在某一惯性系中同时发
生的两个事件,在另一个相对它运动的惯性系中,不是同时发生。○2长度的相对性(尺
缩效应):从相对地面以v做匀速运动的惯性系中,测得一根杆长为0l,杆相对惯性系
是静止的,且与v平行放置,那么从地面惯性系中测得杆长为l,l=0l21vc。在
尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短,即所谓的尺缩效应,速度越大,尺缩效应
越明显,当速度接近光速时,尺子几乎缩成一个点。当杆沿着垂直于自身的方向运动时,
测得的长度和静止时一样。○3时间间隔的相对性(钟慢效应):从相对地面以v做匀速
运动的惯性系中,测得该惯性系内某事件经历的时间为△T0,那么从地面惯性系中测得
该事件经历的时间为△T,△T=△T0/21vc。运动的时钟比静止的时钟走得慢,
即所谓的钟慢效应。而且,运动速度V越快,钟走的越慢,接近光速时,钟就几乎停止
了。狭义相对论的三个推论说明空间和时间与物质的运动状态有关。高考对狭义相对论
的三个推论的理解的考查难度中等。
【典例3】〔2017江苏物理第12题B〕如下图,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
(B)A先被照亮
(C)C先被照亮
(D)无法判断
【点评】此题考查同时的相对性,意在考查考生的理解能力。
【典例4】〔2017年江苏高考卷第12题B〕惯性系S中有一边长为L的正方形〔如
图A所示〕,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
考查方式三考查狭义相对论的三个公式
【命题分析】狭义相对论的三个公式是:○1相对论速度变换公式:某惯性系相对地
面的速度为V,该惯性系中物体以速度U'沿惯性系速度V的方向相对惯性系运动,那么
物体相对地面的速度为U,U=21uvuvc''。如果惯性系中的物体运动方向与惯性系运动方
向相同,U'取正值;如果惯性系中的物体运动方向与惯性系运动方向相反,U'取负值。
○2相对论质量:设物体静止时质量为M0,物体以速度V运动时质量为M,那么M=
0
2
1mvc
。微观粒子的速度很高,它的质量明显的大于静止质量、○3质能方程:E=
MC2。质能方程揭示了物体的质量与能量的对应关系,物体的能量与质量成正比,由质
能方程可推出能量变化与质量变化之间的关系:△E=△MC2,此式常用于计算核反应过
程中由于质量亏损释放的能量。物体运动时的能量E和静止时的能量E0之差就是物体
的动能EK,EK=E-E0=021mvcC2-M0C2=12M0V2。高考对狭义相对论的三个公式
的考查难度中等。
【典例5】〔2017年海南高考物理第18题〕设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的
K倍、那么粒子运动时的质量等于其静止质量的倍,粒子运动速度是光速的倍。
【解析】设宇宙射线粒子静止质量为M0,运动时的质量为M,粒子以速度V运动时
的能量E=MC2,静止时的能量为E0=M0C2,依题意E=KE0,故M=KM0,即粒子运动时
的质量等于其静止质量的K倍;由M=021mvc和M=KM0,解得ckkv12。即粒
子运动速度是光速的kk12倍。
【答案】K;kk12
【点评】此题考查应用狭义相对论初步中的有关公式的简单计算。
【2018模拟题精选训练题】
1.〔2018襄阳调研〕对相对论的基本认识,以下说法正确的选项是
A、相对论认为,真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的
B、爱因斯坦通过质能关系方程阐明了质量就是能量
C、在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走的比地球上快
D、竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
3.据报导,欧洲大型强子对撞机开足马力可以把粒子加速到光速的99.9%,单束粒
子能量可达到7万亿电子伏特。以下说法正确的选项是
如果继续对粒子加速,粒子速度可以达到光速
如果继续对粒子加速,粒子速度可能超过光速
粒子高速运动时质量大于静止时的质量
粒子高速运动时质量小于静止时的质量
4.〔2018年开封二模〕以下说法正确的选项是:
A.X射线的频率比无线电波的频率高
B.做简谐运动的单摆摆长增大为原来的2倍,其周期也增大为原来的2倍
C.根据狭义相对论,地面上的人看到高速运行的列车比静止时变短且矮
D.用同一装置观察光的双缝干涉现象,蓝光的相邻条纹间距比红光的小
5.(2018云南部分名校联考)以下说法中正确的选项是
A、机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播
B、只要有电场和磁场,就能产生电磁波
C、当物体运动的速度接近光速时,时间和空间都要发生变化
D、当观测者靠近或远离波源时,感受到的频率会发生变化
.答案:ACD;
解析:只要有变化的电场和磁场,就能产生电磁波,选项B错误。
6.〔2018苏北四市联考〕以下说法中正确的选项是▲
A、人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射
B、麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在
C、离开地球的高速火箭里的人认为地球上人的寿命变长了
D、单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长有关
7.〔2018南京一模〕以下说法正确的选项是〔〕
A.无论什么波,只要振幅足够大就可以产生明显的衍射现象
B.根据麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场周围一定可以产生电磁波
C、波源与观察者互相靠近或者互相远离时,观察者接收到的波的频率都会发生变
化
D、火车以接近光速行驶时,我们在地面上测得车厢前后距离变小了,而车厢的高
度没有变化
8.〔2018年3月江苏三校联考〕相对论论认为时间和空间与物质的速度有关;在高
速前进中的列车的中点处,某乘客突然按下手电筒,使其发出一道闪光,该乘客认为闪
光向前、向后传播的速度相等,都为C,站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、
向后传播的速度_______〔填“相等”、“不等”〕。并且,车上的乘客认为,电筒
的闪光同时到达列车的前、后壁,地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的___
___〔填“前”、“后”〕壁。
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