6、子受激發(fā)產(chǎn)生的，則C選項(xiàng)正確，B、D選項(xiàng)錯誤．
答案：C
6．愛因斯坦提出了質(zhì)能方程，揭示了質(zhì)量與能量的關(guān)系，關(guān)于質(zhì)能方程，下列說法正確的是( )
A．質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化
B．當(dāng)物體向外釋放能量時，其質(zhì)量必定減少，且減少的質(zhì)量Δm與釋放的能量ΔE滿足ΔE＝Δmc2
C．如果物體的能量增加了ΔE，那么它的質(zhì)量相應(yīng)減少Δm，并且ΔE＝Δmc2
D. mc2是物體能夠放出能量的總和
解析：由質(zhì)能方程可知，能量與質(zhì)量之間存在著一定的必然對應(yīng)的關(guān)系，而不能認(rèn)為質(zhì)量就是能量，能量就是質(zhì)量，能量與質(zhì)量是兩個不同的概念．只有在核反應(yīng)過程中，對應(yīng)著質(zhì)量的減少，才有能量釋放出來．
答案：B
7、
7.如果你以接近于光速的速度朝某一星體飛行，如圖所示，你是否可以根據(jù)下述變化發(fā)覺自己是在運(yùn)動( )
A．你的質(zhì)量在增加
B．你的心臟跳動在慢下來
C．你在變小
D．你永遠(yuǎn)不能由自身的變化知道你的速度
解析：相對論的基本概念是：當(dāng)你被關(guān)在一個封閉的房子中時，你絕對無法知道房子是否在做勻速運(yùn)動．當(dāng)房子突然停止運(yùn)動時，在其中的人是能夠感知這一點(diǎn)的；當(dāng)房子突然開始運(yùn)動時，其內(nèi)部的人也能有感覺；當(dāng)房子旋轉(zhuǎn)時，關(guān)在其內(nèi)部的人也能說出它在轉(zhuǎn)動．但如果房子是在做勻速直線運(yùn)動．即沒有任何加速度，則在其內(nèi)部的人就無法知道房子是否在移動．即使房子有一個窗戶，你從窗戶向外看，看見某些東西在朝你移動，
8、但你仍說不出是你的房子在向這些東西移動，還是這些東西在向你的房子移動．
答案：D
8．沿鐵道排列的兩電桿正中央安裝一閃光裝置，光信號到達(dá)一電桿稱為事件1，到達(dá)另一電桿稱為事件2.從地面上的觀察者和向右運(yùn)動的車廂中的觀察者看來，兩事件是( )
A．在地面觀察者看來，事件1先發(fā)生；從車廂中觀察者看來，事件2與事件1同時發(fā)生
B．在地面觀察者看來，事件2先發(fā)生；從車廂中觀察者看來，事件2與事件1同時發(fā)生
C．在地面觀察者看來，事件1、2同時發(fā)生；從車廂中觀察者看來，事件2比事件1后發(fā)生
D．在地面觀察者看來，事件1、2同時發(fā)生；從車廂中觀察者看來，事件2比事件1先發(fā)生
解析：從地面上
9、的觀察者看來，光源在兩根電桿的正中央，光信號向兩電桿傳播的速度相同，因此，光信號同時到達(dá)兩電桿．從運(yùn)動車廂中的觀察者看來，運(yùn)動車廂是個慣性系，地面和電桿都在向左運(yùn)動(如右圖所示)，光信號向左右兩側(cè)傳播速度相同(光速不變原理)．在光信號向兩側(cè)傳播的過程中，地面及兩個電桿都向左運(yùn)動了一段距離，所以光信號先到達(dá)電桿2，后到達(dá)電桿1.
答案：D
9．關(guān)于電磁波譜特性的下列說法，正確的是( )
A．電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波
B．紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線
C．一切物體都在不停地輻射紫外線
D．紅外線容易穿過云霧、煙塵
解析：電磁波譜中
10、無線電波波長最長，由于波長越長，波動性越顯著，越容易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，故選項(xiàng)A對．紅外線最顯著的作用是熱作用，不論物體溫度高低，一切物體都能輻射紅外線，物體的溫度越高，輻射的紅外線越強(qiáng)，故選項(xiàng)B錯．并不是一切物體都輻射紫外線，選項(xiàng)C錯．紅外線的波長較長、衍射能力強(qiáng)，容易穿過云霧、煙塵，故選項(xiàng)D對．
答案：AD
10．電子的電荷量為1.6×10－19 C，質(zhì)量為9.1×10－31 kg，一個電子被電壓為106 V的電場加速后，關(guān)于該電子的質(zhì)量和速度，以下說法正確的是( )
A．電子的質(zhì)量不變
B．電子的質(zhì)量增大
C．電子的速度可以達(dá)到1.9c
D．電子的速度不可能達(dá)到c
解析：
11、電子經(jīng)高電壓加速后，速度增大，但不可能達(dá)到c，由狹義相對論可知，電子的速度增大，質(zhì)量增大，故B、D正確．
答案：BD
第Ⅱ卷(非選擇題，共60分)
二、填空題(本題共2小題，每題8分，共16分)
11．中國成功發(fā)射和回收了“神舟”號系列飛船，標(biāo)志著中國運(yùn)載火箭的技術(shù)水平已躋身于世界前列．
(1)下圖中A為某火箭發(fā)射場，B為山區(qū)，C為城市，發(fā)射場正在進(jìn)行某型號火箭的發(fā)射試驗(yàn)，該火箭起飛時質(zhì)量為2.20×105 kg，起飛推力為2.75×106 N，火箭發(fā)射塔高100 m，則該火箭起飛時的加速度大小為__________m/s2；在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，
12、火箭起飛后，經(jīng)____________ s飛離火箭發(fā)射塔．
(2)為了傳播火箭發(fā)射的實(shí)況，在發(fā)射場建立了發(fā)射臺用于發(fā)射廣播與電視信號，已知傳播無線電廣播所用的電磁波的波長為550 m，而傳輸電視信號所用的電磁波的波長為0.566 m，為了不讓山區(qū)擋住信號傳播，使城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射實(shí)況，必須通過建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來轉(zhuǎn)發(fā)__________(填“無線電廣播信號”或“電視信號”)，這是因?yàn)椋篲___________.
解析：(1)設(shè)火箭起飛的加速度大小為a，則由牛頓第二定律有
F－mg＝ma得a＝2.5 m/s2.
設(shè)火箭起飛后經(jīng)t時間飛離發(fā)射塔，由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有
s＝
13、，t＝4 s＝8.94 s.
(2)電視信號波長短，沿直線傳播，易受山坡阻擋，不易傳播．
答案：(1)2.5 8.94 (2)電視信號；見解析
12．“世界物理年”決議的作出是與愛因斯坦的相對論時空觀有關(guān)．一個時鐘，在它與觀察者有不同相對速度的情況下，時鐘的頻率是不同的，它們之間的關(guān)系如下圖所示．由此可知，當(dāng)時鐘和觀察者的相對速度達(dá)到0.6c(c為真空中的光速)時，時鐘的周期大約為________．在日常生活中，我們無法察覺時鐘周期的變化的現(xiàn)象，是因?yàn)橛^察者相對于時鐘的運(yùn)動速度________．若在高速運(yùn)行的飛船上有一只表，從地面上觀察，飛船上的一切物理、化學(xué)過程和生命過程都變_____
14、_____(填“快”或“慢”)了．
解析：根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)時鐘和觀察者的相對速度達(dá)到0.6c時，對應(yīng)時鐘的頻率為0.4 Hz，則周期為2.5 s．日常生活中，我們無法察覺是因?yàn)檫\(yùn)動速度遠(yuǎn)小于光速c.在高速運(yùn)行狀態(tài)，時鐘變慢．
答案：2.5 s 遠(yuǎn)小于光速c 慢
三、計算題(本題共4小題，13、14題各10分，15、16題各12分，共44分，計算時必須有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)
13．如下圖所示為某雷達(dá)的熒光屏，屏上標(biāo)尺的最小刻度對應(yīng)的時間為2×10－4 s．雷達(dá)天線朝東方時，屏上的波形如圖甲；雷達(dá)天線朝西方時，屏上的波形如圖乙．問：雷達(dá)在何方發(fā)現(xiàn)了目標(biāo)
15、？目標(biāo)與雷達(dá)相距多遠(yuǎn)？
答案：西方 270 km
14．人馬星座α星是離太陽系最近的恒星，它距地球4.3×1016m.設(shè)有一宇宙飛船自地球往返于人馬星座α星之間．若宇宙飛船的速度為0.999c，按地球上的時鐘計算，飛船往返一次需多少時間？如以飛船上的時鐘計算，往返一次的時間又為多少？
解析：以地球上的時鐘計算
Δt＝＝ s＝2.87×108 s＝9年
若以飛船上的時鐘計算：因?yàn)?
Δt＝Δt′/，
所以得Δt′＝Δt＝2.87×108× s
＝1.28×107 s＝0.4年．
答案：9年 0.4年
15．太陽在不斷地向外輻射能量，因而其質(zhì)量也在不斷地減少．若太陽每秒鐘輻射
16、的總能量為4×1026 J，試計算太陽在1 s內(nèi)失去的質(zhì)量，估算5 000年內(nèi)其質(zhì)量總共減小了多少，并與太陽的總質(zhì)量2×1027 t比較之．
解析：由太陽每秒鐘輻射的能量ΔE可得其在1 s內(nèi)失去的質(zhì)量為Δm＝＝ kg＝×1010 kg.
5 000年內(nèi)太陽總共減小的質(zhì)量為
ΔM＝5 000×365×24×3 600××1010 kg
＝7.008 ×1020 kg.
與總質(zhì)量相比P＝＝＝3.504×10－10
比值很微?。?
答案：×1010 kg 7.008×1020 kg 比太陽的總質(zhì)量小得多
16．目前電能都是通過電網(wǎng)采用有線方式傳輸?shù)模藗円恢眽粝肽軣o線傳輸電能，夢想在日
17、常生活中實(shí)現(xiàn)無線充電，甚至不用電池．現(xiàn)在，一個科學(xué)研究小組在實(shí)驗(yàn)室中取得了可喜的進(jìn)展，也許，人類的這一夢想不久就能實(shí)現(xiàn)．
(1)實(shí)現(xiàn)無線傳輸能量，涉及能量的________、傳播和接收．
(2)科學(xué)家曾經(jīng)設(shè)想通過高聳的天線塔，以無線電波的形式將電能輸送到指定地點(diǎn)，但一直沒有在應(yīng)用層面上獲得成功，其主要原因是這類無線電波( )
A．在傳輸中很多能量被吸收
B．在傳播中易受山脈阻隔
C．向各個方向傳輸能量
D．傳輸能量易造成電磁污染
(3)如果像無線廣播那樣通過天線塔輸送電能，接收器獲得的功率P和它到天線塔的距離R相關(guān)，實(shí)驗(yàn)測得P和R的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：
R(m)
1
2
4
18、
5
x
10
P(W)
1600
400
100
y
25
16
①上表中的x＝________，y＝________.
②根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可歸納出P和R之間的關(guān)系為________．
(4)為研究無線傳輸電能，某科研小組在實(shí)驗(yàn)室試制了無線電能傳輸裝置，在短距離內(nèi)點(diǎn)亮了燈泡，如下圖．實(shí)驗(yàn)測得，接在乙線圈上的電器獲得的電能為輸入甲線圈電能的35%.
①若用該裝置給充電功率為10 W的電池充電，則損失的功率為________ W.
②若給甲線圈接入電壓為220 V的電源，測得該線圈中的電流為0.195 A．這時，接在乙線圈上的燈泡恰能正常發(fā)光，則此燈泡的功率為__
19、______ W.
(5)由于在傳輸過程中能量利用率過低，無線傳播電能還處于實(shí)驗(yàn)室階段．為早日告別電線，實(shí)現(xiàn)無線傳輸電能的工業(yè)化，還需解決一系列問題，請?zhí)岢鲋辽賰蓚€問題．
__________________________________________________________________________________________________________________
解析：(1)像電磁波一樣，無線傳輸能量也需要發(fā)射、傳播和接收的過程．
(2)電磁波可以向各個方向傳播，而電能的輸送需要定向傳播．
(3)由表中的前三組數(shù)據(jù)和最后一組數(shù)據(jù)可以看出PR2＝16
20、00.將R＝5帶入上式得P＝64，所以y＝64；將P＝25帶入得R＝8，所以x＝8.
(4)①由題意知，輸電效率為η＝35%，則
P總＝P/η＝28.6 W.
所以損失的功率為P損＝P總－P＝28.6－10＝18.6 W.
②甲線圈輸入功率為P總＝UI＝220×0.195＝42.9 W，
所以，乙線圈得到的功率，即燈泡的功率為P＝P總η＝42.9 W×35%＝15.0 W.
(5)因?yàn)樵跓o線傳輸過程中，電磁波向各個方向傳播是均等的，無法有效地控制方向性，所以為了更多地接收到電磁波，就需要接收儀器和發(fā)射點(diǎn)之間有較短的距離及接收器需有很大的體積．同時，向空間輻射較多的電磁波，對人體有害．
答案：(1)發(fā)射 (2)C (3)①8 64?、赑R2＝1600
(4)①18.6 ②15.0 (5)儀器體積過大、對人體有傷害，傳輸距離太短等
2014年高考物理一輪復(fù)習(xí) 章節(jié)訓(xùn)練 電磁波 相對論簡介
