【十年高考】2003—2012高考物理试题分类解析专题25电磁波和相对论
9页1、十年高考(20032012)物理试题分类解析专题25电磁波和相对论一.2012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,最适合使用白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 Willard S.Boyle与George E.Snith 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
2、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,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 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A,无线电波、红外线,紫外线,了射线B,红外线、无线电波.7射线.紫外线C. 7射线.红外线、紫外线,无线电波D.紫外线、无线电波、了射线,红外线【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、射线,选项A正确。【答案】A【点评】此题考查对射线、红外线、紫外线、无线电波等电磁波波长的比较,属简单题。5. (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
3、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 a、b间通以电流I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。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,EH和u H达到稳定值,u H的大小与I和BIB以及霍尔兀件厚度dN间满足关系式Uh =Rh ,其中比例系数R h称为霍尔系数,仅与 d材料性质有关。水医与供皿个)图1132图3(1)设半导体薄片的宽度(C、f间距)为l ,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
4、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R h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=Eh1,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Uh=Rh坦d解得 RH=UHd/IB =曰ld/旧当电场力与洛伦兹力相等时eEH =evB 解得4=避将 代人得玛=的且=32=卫=工IB 打 15 neS 打 e(3)a.由于在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,贝IJP=mNt圆盘转速为N=P/rb.提出的实例或设想只要合理即可例如我们在转动的圆盘的周边等距离地嵌装 着m个永磁体,利用霍尔测速仪测量祷
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