内容正文:
章末复习课
【知识体系】
[答案填写] ①同时 ②时间间隔 ③空间距离 ④质量 ⑤相对性 ⑥光速不变 ⑦相对 ⑧慢 ⑨缩短 ⑩增大 ⑪能量子 ⑫光电效应 ⑬不连续
主题一 经典时空观与相对论时空观
1.经典时空观:经典力学认为,时间和空间跟任何外界物质的存在及其运动情况无关,是绝对不变的,且彼此独立.
2.相对论时空观:相对论认为,时间和空间与在其中运动的物质存在着密不可分的联系,且彼此紧密相连.当物体运动的速度变大时,时钟变慢,尺子在运动方向变短,物体的质量变大等.
3.两种时空观的关系:当物体运动的速度远小于真空的光速时,时间和空间可看成不随运动状态变化,即用经典时空观分析问题;当物体运动的速度接近真空的光速时,时间和空间都随物质运动状态的变化而变化,即只能用相对论时空观分析问题.
【典例1】 一根10 m长的梭镖以相对速度穿过一根10 m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的.以下叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况的是( )
A.梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它
B.管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来
C.两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖
D.所有这些都与观察者的运动情况有关
解析:如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖,那么梭镖看起来就比管子短,在某些位置梭镖会完全处在管子内部.然而当你和梭镖一起运动时,你看到的管子就缩短了,所以在某些位置,你可以看到梭镖两端都伸出管子.假如你在梭镖和管子之间运动,运动的速度是在梭镖运动的方向上,而大小是其一半,那么梭镖和管子都相对于你运动,且速度的大小一样,你看到这两样东西都缩短了,且缩短的量相同.所以你看到的一切都是相对的——依赖于你的参考系.[来源:学科网ZXXK]
答案:D
针对训练
1.A、B、C三个完全相同的时钟,A放在地面上,B、C分别放在两个火箭上,以速度vB和vC朝同一方向飞行,vB<vC,则地面上的观察者认为( )
A.时钟C最快,时钟A最慢[来源:学#科#网]
B.时钟C最慢,时钟A最快
C.时钟B最快,时钟A最慢
D.三个时钟的读数一样
解析:B和C时钟随高速运动的火箭运动时,根据相对论的结论知,C时钟的运动速度最大,所以C时钟变得最慢,A时钟不变,走得最快,B选项正确.
答案:B
主题二 对物质的波粒二象性的理解
1.光子说并不否认光的电磁说,按光子说,光子的能量ε=hν,其中ν表示光的频率,表示了波的特征.可见光的确既具有波动性又具有粒子性.在理解光的波粒二象性时,既不能把光当成宏观中的波,也不能把它当成微观概念中的粒子.
2.静止质量不为零的物质与光一样也具有波粒二象性.应当明确,粒子性或量子性的本质在于不连续性;波动性的实质在于对微观物体状态及运动描述的不确定性,不能把物质波理解为经典的机械波和电磁波.
【典例2】 (多选)下列说法中正确的是( )[来源:学科网ZXXK]
A.光的波粒二象性学说是由牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成的
B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁场理论
C.光子学说并没有否定电磁说,在光子能量ε=hν中,ν表示波的特性,ε表示粒子的特性
D.光波不同于宏观概念中的那种连续的波,它是个别光子运动规律的一种几率波
解析:解答本题必须掌握一定的物理学史,了解波粒二象性学说的由来及与其他学说的区别与联系.现在人们对光的普遍认识是受波动规律支配的几率波.
答案:CD
针对训练
2.下列对光的波粒二象性的理解正确的是( )
A.光有时是波,有时是粒子[来源:Zxxk.Com][来源:学*科*网Z*X*X*K][来源:学科网]
B.光表现为波动性时,与水面波是同种类的波
C.光不可能同时具有波动性和粒子性[来源:Zxxk.Com]
D.光的直线传播只是宏观近似规律
解析:光同时具有波动性和粒子性,只是条件不同,两者的明显程度不同,所以A、C错误.光是概率波,与宏观的机械波不同,B错误.由于光有波动性,所以光在传播时是近似直线传播,D正确.[来源:学。科。网]
答案:D
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第五章 经典力学与物理学革命
第三节 量子化现象
A级 抓基础
1.下列物理事件和科学家不相对应的是( )
A.普朗克最先提出能量量子化理论
B.牛顿发现并建立了万有引力定律[来源:学&科&网][来源:学科网ZXXK]
C.爱因斯坦提出了光子说,成功解释了光电效应现象
D.霍金最早建立了狭义相对论[来源:Z。xx。k.Com]
解析:最早建立狭义相对论的是爱因斯坦,不是霍金.
答案:D
2.在演示光电效应实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针会张开一个角度.如图所示,这时( )
A.锌板带正电,指针带负电
B.锌板带正电,指针带正