高考物理相对论主要包括以下内容:
1. 相对论的基本原理:包括相对论的两条基本原理(相对性原理和光速不变原理)、时间间隔的相对性、长度收缩、同时性的相对性和相对论速度公式。
2. 相对论动力学:包括质量和能量关系、质能方程、相对论能量动量公式、相对论动能、相对论力的质量公式等。
3. 相对论引力理论:包括等效原理、惯性质量与引力质量相等、等效引力场、相对论引力等。
此外,还有广义相对论,它是在爱因斯坦的相对性原理和等效原理的基础上发展起来的,主要内容包括:经典理论中的时空结构被四维时空(Minkowski空间)所代替,引力和惯性力是等价的,以及质量变化和引力波等。
请注意,相对论是一个复杂的理论体系,对于高中生来说,只需要掌握其基本概念和原理即可。在高考中,通常会以选择题或者填空题的形式对相对论的基础知识进行考查。
题目:一列以速度$v$沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造地球卫星,因受空气阻力的作用而获得一微量速度,它绕地球运动半径减小,这个过程中卫星的:
A. 动能不变
B. 动能增大
C. 机械能守恒
D. 机械能减少
解析:
卫星在受空气阻力作用后,速度减小,动能减小,半径减小,势能减小,所以机械能减小。
答案:BD。
注:本题主要考查了相对论中的动能和势能变化问题。相对论中的动能表达式为$E_{k} = \frac{p^{2}}{2m}$,其中$p$为动量,$m$为质量。由于卫星的速度减小,所以动能减小。同时由于卫星的半径减小,所以势能减小,因此机械能减小。本题的关键在于理解相对论中的动能表达式和能量守恒定律。