高考试题分类解析-物理 专题25 电磁波和相对论

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1、www.TopSage.com大家网9/9（二十五）电磁波和相对论、传感器一．2012年高考题1.（2012山东基本能力测试）图13是一种应用传感器检测轨道运行的实验装置。在轨道某处设置监测点，当车头达到传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录。完成63-65题。.在该实验装置中，最适合使用的传感器是A.光电传感器B.气体传感器C.热传感器D.压力传感器答案：A解析：检测轨道运行的实验装，最适合使用的传感器是光电传感器，选项A正确。二．2011年高考题2．（2011江苏物理）美国科学家WillardS.Boyle与GeorgeE.S

2、nith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明获得2009年度诺贝尔物理学奖。CCD是将光学量转变成电学量的传感器。下列器件可作为传感器的有A．发光二极管B。热敏电阻C。霍尔元件D。干电池答案：.BC解析:热敏电阻可以把温度转化为电学量，霍尔元件可以把磁感应强度转化为电压这个电学量，所以选项BC正确。三．2010年高考题3.（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】狭义相对性的基本假设是：一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的，更多精品在大家！http

3、://www.TopSage.com大家网，大家的！www.TopSage.com大家网9/9真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，所以选项A正确。【答案】A【点评】时间间隔具有相对性是狭义相对论的推论，物体的能量与质量成正比是相对论的质能方程得出的结论，不属于狭义相对论基本假设。4.（2010上海物理）电磁波包含了g射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是【解析】根据电磁波谱，按波长由长到短的排列顺序是无线电波、红外线、紫外线、g射线，选项A正确。【答案】A【点评】此题考查对g射线、红外线、紫外线、无线电波等电磁波波长的比较，属简单题。5

4、．（2010天津理综）下列关于电磁波的说法正确的是A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场B.电磁波在真空和介质中传播的速度相同C.只要有电场和磁场，就能产生电磁波D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场能够在空间产生恒定电场，选项A正确；电磁波在真空和介质中传播的速度不相同，选项B错误；只要有电场和磁场，不一定就能产生电磁波，选项C错误；若介质密度不均匀，电磁波在同种介质中也会发生偏折，选项D错误。【答案】A【点评】此题考查对电磁波理论的理解和掌握。6.（2010北京理综第23题）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用

5、于测量和自动控制等领域。如图1，将一金属或半导体薄片垂直至于磁场B中，在薄片的两个侧面、间通以电流时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用相一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场ＥＨ，同时产生霍尔电势差ＵＨ更多精品在大家！http://www.TopSage.com大家网，大家的！www.TopSage.com大家网9/9。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，ＥＨ和ＵＨ达到稳定值，ＵＨ的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式，其中比例系数ＲＨ称为霍尔系数，仅与材料性质有关。（1）设半导体薄片的宽度（c、f

6、间距）为，请写出ＵＨ和ＥＨ的关系式；若半导体材料是电子导电的，请判断图１中c、f哪端的电势高；（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为ｎ，电子的电荷量为ｅ，请导出霍尔系数ＲＨ的表达式。（通过横截面积Ｓ的电流I=nevS，其中v是导电电子定向移动的平均速率）；（3）图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着ｍ个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图３所示。ａ.若在时间ｔ内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N的表达式。ｂ.利用霍尔测速仪可以测量汽

7、车行驶的里程。除除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。解析：（1）ＵＨ=ＥＨl，由左手定则可判断出电子将偏向f端，所以c端电势高。（2）由①解得RH=UHd/IB=EHld/IB②当电场力与洛伦兹力相等时③更多精品在大家！http://www.TopSage.com大家网，大家的！www.TopSage.com大家网9/9四．2009年高考题7.（2009年江苏高考卷）如图所示，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，则壮壮观测到该光束的传播速度为。（填写选项前的字