课时作业(三十五) 电磁波相对论简介。
1．关于电磁波和机械波，下列说法正确的是( )
a．由于电磁波和机械波本质上相同，故这两种波的波长、频率和波速间具有相同的关系。
b．电磁波和机械波的传播过程都传递了能量。
c．电磁波和机械波都需要通过介质传播。
d．发射无线电波时需要对电磁波进行调制。
2．下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是( )
a．变化的电场一定能产生变化的磁场。
b．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短。
c．电磁波有横波和纵波两类。
d．雷达是利用电磁波的反射工作的。
3．(2013·长沙模拟)某火箭在地面上的长度为l0，发射后它在地面附近高速(约0.3c)飞过，关于地面上的人和火箭中的人观察到的现象，以下说法正确的是( )
a．下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变快了。
b．下方地面上的人观察到火箭变短了。
c．火箭上的人观察到火箭变短了。
d．火箭上的人看到下方地面上的所有物体都变短了。
4．有关电磁波和声波，下列说法错误的是( )
a．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质。
b．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大。
c．电磁波是横波，声波也是横波。
d．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长。
5．下列说法正确的是( )
a．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。
b．由相对论知：m＝，则物体的速度可以达到光速，此时其质量为无穷大。
c．在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了， 火箭上的时间进程变慢了。
d．根据广义相对论原理力学规律在不同参考系中是不同的。
6．下列关于电磁波的说法正确的是( )
a．电磁波必须依赖介质传播。
b．电磁波可以发生衍射现象。
c．电磁波不会发生偏振现象。
d．电磁波无法携带信息传播。
7．下列说法中正确的是( )
a．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置。
b．调谐是电磁波发射的过程，调制是电磁波接收的过程。
c．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则相邻干涉条纹间距变窄。
d．考虑相对论效应，一沿自身长度方向高速运动的杆长总比静止时的杆长短。
8．以下说法中正确的是( )
a．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一。
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．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。
d．紫外线是比x射线频率低的电磁波。
e．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长越短。
9．(2013·辽宁大连)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．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。
c．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期。
d．电磁波和机械波一样依赖于媒质传播。
1)x光机，__
2)紫外线灯，__
3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用___
a．光的全反射。
b．紫外线具有很强的荧光作用。
c．紫外线具有杀菌消毒作用。
d．x射线的很强的贯穿力。
e．红外线具有显著的热效应。
f．红外线波长较长，易发生衍射。
11．某地的雷达站正在跟踪一架向雷达站匀速飞行的飞机，设某一时刻从雷达站发出电磁波后到再接收到反射波历时200 μs，经4 s后又发出一个电磁波，雷达站从发出电磁波到再接收到反射波历时180 μs，则该飞机的飞行速度多大？
12．飞船在高空以c的速度向目标飞行，从飞船上向目标方向发射一个光信号，则在地面的观察者看来光信号的速度是1.1c吗？
详解答案。课时作业(三十五)
1．bd2．bd 均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，故a错误；电磁波由真空进入介质时频率不变，而速度变小，由λ＝可知，其波长将变短，b正确；由于电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直，且都与波的传播方向垂直，故电磁波是横波，c错误；雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，它是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的原理来工作的，d正确．
3．b 由时间间隔的相对性知，下方地面上的人观察到火箭上的时间进程变慢了，a错；由长度的相对性知，下方地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的人观察到火箭长度没变，b对，c错，火箭上的人看到在垂直运动方向上，物体的长度不变，d错．
4．c 电磁波本身就是一种物质，它的传播不需要介质，而声波的传播需要介质，选项a的说法正确；电磁波由空气进入水中时，传播速度变小，但声波在水中的传播速度比其在空气中大，选项b的说法正确；电磁波的传播方向与e、b两个振动矢量的方向都垂直，是横波，而声波是纵波，选项c说法错误；电磁波由空气进入水中传播时，波速变小，波长变小，而声波由空气进入水中传播时，波速变大，波长变大，选项d的说法正确，故答案为c.
5．ac6． b 根据电磁波的产生机理及传播特性可知，电磁波传播不需要介质，选项a错误；干涉、衍射是电磁波和所有波都具有的共同特性，选项b正确；由于电磁波是横波，故能发生偏振现象，选项c错误；电磁波能够携带图象、声音等信息进行传播，选项d错误．
7．d 10．(1)d (2)c (3)e (1)x光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的x射线，选择d.
2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择c.
3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择e.
11．解析： 由电磁波发射到接收到反射波历时200 μs，可算出此时飞机距雷达站的距离为：
l1＝m＝3.0×104 m.
经4 s后，飞机距雷达站的距离为：
l2＝m＝2.79×104 m.
在这4 s时间内飞机飞过的路程为：
s＝l1－l2＝0.21×104 m.
故飞机飞行的速度为：
v＝＝m/s＝525 m/s.
答案： 525 m/s
12．解析： 由经典力学的相对性原理可知， 光信号相对地面的速度v＝c＋c＝1.1c，但这一结论是错误的．
根据狭义相对论的光速不变原理，真空中的光速相对于飞船为c，相对于地面也为c，对不同惯性参考系是相同的，这一结论已被迈克尔孙——莫雷实验所证实．
答案： 在地面的观察者看来光信号的速度为c，不是1.1c.
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