2019-2020年高考物理 66相對論初步精解分析.doc
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2019-2020年高考物理 66相對論初步精解分析 高頻考點:相對論的兩個基本假設(shè)、三個推論、三個公式 動態(tài)發(fā)布:xx北京理綜第13題、xx年江蘇高考卷第12題B、xx江蘇物理第12題B、xx江蘇物理第12題B、xx年海南高考物理第18題 命題規(guī)律:狹義相對論是新課標(biāo)增加內(nèi)容,高考要求I級要求,屬于了解知道層次。對于狹義相對論要知道兩個基本假設(shè)、理解三個推論、了解三個公式。相對論是近代物理的重要部分,高考對相對論的考查一般難度不大。 命題分析 考查方式一 定性考查相對論的兩個基本假設(shè) 【命題分析】狹義相對論的兩個假設(shè)是:狹義相對性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的;即物理規(guī)律(包括力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等)的數(shù)學(xué)形式與參考系的選擇無關(guān)。光速不變原理:真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源的運動和觀察者的運動無關(guān)。高考定性考查相對論的兩個基本假設(shè),難度中等或偏易。 【典例1】(xx北京理綜第13題)屬于狹義相對論基本假設(shè)的是:在不同的慣性系中, A.真空中光速不變 B.時間間隔具有相對性 C.物體的質(zhì)量不變 D.物體的能量與質(zhì)量成正比 【解析】狹義相對性的基本假設(shè)是:一切物理規(guī)律在不同的慣性參考系中都是相同的,真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,所以選項A正確。 【答案】A 【點評】時間間隔具有相對性是狹義相對論的推論,物體的能量與質(zhì)量成正比是相對論的質(zhì)能方程得出的結(jié)論,不屬于狹義相對論基本假設(shè)。 【典例2】(xx年江蘇高考卷第12題B)如圖所示,強(qiáng)強(qiáng)乘電梯速度為0.9c(c為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5 c,強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò),則壯壯觀測到該光束的傳播速度為 。(填寫選項前的字母) A.0.4c B.0.5c C.0.9c D.1.0c 【解析】根據(jù)愛因斯坦狹義相對性的假設(shè),真空中的光速在不同的慣性參考系都是相同的,運動的時鐘比靜止的時鐘走得慢,即所謂的鐘慢效應(yīng)。而且,運動速度v越快,鐘走的越慢,接近光速時,鐘就幾乎停止了。狹義相對論的三個推論說明空間和時間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)。高考對狹義相對論的三個推論的理解的考查難度中等。 【典例3】(1)(xx江蘇物理第12題B)如圖所示,沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C。假想有一列車沿AC方向以接近光速行駛,當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個閃光,列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的順序是 (A)同時被照亮 (B)A先被照亮 (C)C先被照亮 (D)無法判斷 【解析】:火車上的觀察者以火車為參考系,那么三座鐵塔A、B和C均沿CA方向運動。當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個閃光,向AC傳播過程中,A是遠(yuǎn)離光線運動,C是向著光線運動,所以火車上的觀察者看到光線先傳播到C,即C先被照亮,選項C正確。 【答案】C 【點評】此題考查同時的相對性,意在考查考生的理解能力。 【典例4】(xx年江蘇高考卷第12題B)慣性系S中有一邊長為l的正方形(如圖A所示),從相對S系沿x方向以接近光速勻速飛行的飛行器上測得該正方形的圖象是 x y O l l A x y O l l B x y O l l C x y O l l D . 【解析】由相對論的尺縮效應(yīng)可知,沿運動方向上的邊長變短,垂直運動方向的邊長不變, C圖象正確。 【答案】C 【點評】運動物體的速度越大,沿運動方向上的邊長變短越多。 考查方式三 考查狹義相對論的三個公式 【命題分析】狹義相對論的三個公式是:相對論速度變換公式:某慣性系相對地面的速度為v,該慣性系中物體以速度u’沿慣性系速度v的方向相對慣性系運動,那么物體相對地面的速度為u,u=。如果慣性系中的物體運動方向與慣性系運動方向相同,u’取正值;如果慣性系中的物體運動方向與慣性系運動方向相反,u’取負(fù)值。相對論質(zhì)量:設(shè)物體靜止時質(zhì)量為m0,物體以速度v運動時質(zhì)量為m,則m=。微觀粒子的速度很高,它的質(zhì)量明顯的大于靜止質(zhì)量.質(zhì)能方程:E=mc2。質(zhì)能方程揭示了物體的質(zhì)量與能量的對應(yīng)關(guān)系,物體的能量與質(zhì)量成正比,由質(zhì)能方程可推出能量變化與質(zhì)量變化之間的關(guān)系:△E=△mc2,此式常用于計算核反應(yīng)過程中由于質(zhì)量虧損釋放的能量。物體運動時的能量E和靜止時的能量E0之差就是物體的動能Ek,Ek=E-E0=c2- m0c2=m0v2。高考對狹義相對論的三個公式的考查難度中等。 【典例5】(xx年海南高考物理第18題)設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍.則粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的 倍,粒子運動速度是光速的 倍。 【解析】設(shè)宇宙射線粒子靜止質(zhì)量為m0,運動時的質(zhì)量為m,粒子以速度v運動時的能量E=mc2,靜止時的能量為E0=m0c2,依題意E=kE0,故m=km0,即粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的k倍;由m= 和m=km0,解得 。即粒子運動速度是光- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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