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精英家教網(選修模塊3-4)
(1)以下說法正確的是
 

A.無論什么波,只要振幅足夠大就可以產生明顯的衍射現象
B.根據麥克斯韋的電磁場理論,變化的電場周圍一定可以產生電磁波
C.波源與觀察者互相靠近或者互相遠離時,觀察者接收到的波的頻率都會發生變化
D.火車以接近光速行駛時,我們在地面上測得車廂前后距離變小了,而車廂的高度沒有變化
(2)如圖所示,用手握住長繩的一端上下抖動,長繩形成了向前傳播的一列波.如果在長繩中間某一位置做一個標記,在抖動過程中,這個標記將
 
(選填“上下”或“左右”)運動.運動過程中,標記振動的周期
 
手抖動的周期(選填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)玻璃球的折射率為
3
,直徑為D.一束光從空氣沿與玻璃球直徑成60°角的方向射入.光在空氣中的速度為c.求折射光線與玻璃球直徑的夾角和在玻璃球中的傳播時間.
分析:(1)當障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時能產生明顯的衍射現象;根據麥克斯韋的電磁場理論,變化的電場周圍一定可以產生磁場,但不一定能產生電磁波;波源與觀察者互相靠近或者互相遠離時,會產生多普勒效應.根據相對論,分析火車以接近光速行駛時,我們看到的現象.
(2)簡諧波傳播過程中,質點的振動方向與波的傳播方向垂直.質點的振動周期等于波源的振動周期.
(3)根據光的折射定律求出光在玻璃球中光線與AB的夾角,通過幾何關系求出在玻璃球中的路程,根據v=
c
n
求出光在玻璃球中的速度,從而求出光在玻璃球中傳播的時間.
解答:解:(1)A、能否產生產生明顯的衍射現象看障礙物與波長的尺寸關系,與振幅無關,當障礙物的尺寸小于波長或與波長差不多時能產生明顯的衍射現象;A錯誤.
B、根據麥克斯韋的電磁場理論,變化的電場周圍一定可以產生磁場,但不一定能產生電磁波,只有周期性變化的電場周圍才一定可以產生電磁波.故B錯誤.
C、波源與觀察者互相靠近或者互相遠離時,會產生多普勒效應,觀察者接收到的波的頻率都會增大或減小.故C正確.
D、火車以接近光速行駛時,會產生相對論,沿著物體的運動方向,我們在地面上測得車廂前后距離變小了,而車廂的高度沒有變化.故D正確.
故選CD
(2)繩上可形成簡諧橫波,質點的振動方向與與波的傳播方向垂直,所以繩波向右傳播,長繩中間某一位置做一個標記,在抖動過程中,這個標記將上下振動.質點的振動周期等于波源的振動周期.所以運動過程中,標記振動的周期等于手抖動的周期.精英家教網
(3)解:設玻璃球中光線與AB夾角為r,由折射定律得,
sini
sinr
=n
解得sinr=
1
2
,r=30°
光線在玻璃球中的路程s=Dcos30°=
3
2
D.
光在玻璃球中的速度v=
c
n

在玻璃球中的傳播時間t=
s
v
=
3D
2c

故答案為:
(1)CD
(2)上下,等于
(3)30°,
3D
2c
點評:解決本題的關鍵掌握衍射、麥克斯韋電磁場理論、相對論、光的折射定律以及掌握光在介質中的速度與折射率的關系.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

【選做題】請從A、B兩模塊中選定一個模塊作答,如都作答則按A模塊評分,本題選擇題4分,非選擇題8分,共12分.
A、(選修模塊3-4)
(1)圖一中所示是用光學的方法來檢查一物體表面平整程度的裝置,其中A為標準平板,B為被檢查的物體,C為單色入射光.如要說明能檢查平面平整程度的道理,則需要用到下列哪些光學概念?
A
A

A.反射和干涉B.全反射和干涉
C.反射和衍射D.全反射和衍射
(2)下列說法中正確的是
CD
CD

A.x射線穿透物質的本領比γ射線更強
B.紅光由空氣進入水中,波長變長、顏色不變
C.狹義相對論認為物體的質量與其運動狀態有關
D.觀察者相對于頻率一定的聲源運動時,接受到聲波的頻率可能發生變化
(3)在某介質中形成一列簡諧波,波向右傳播,在0.1s時刻剛好傳到B點,波形如圖二中實線所示,且再經過0.6s,P點也開始振動.

求:
①該列波的周期T;
②從t=0時刻起到P點第一次達到波峰時止,O點對平衡位置的位移y0及其所經過的路程s0各為多少?
B、(選修模塊3-5)
(1).人們在研究原子結構時提出過許多模型,其中比較有名的是棗糕模型和核式結構模型,它們的模型示意圖如圖所示.

下列說法中正確的是
B
B

A.α粒子散射實驗與棗糕模型和核式結構模型的建立無關
B.科學家通過α粒子散射實驗否定了棗糕模型,建立了核式結構模型
C.科學家通過α粒子散射實驗否定了核式結構模型,建立了棗糕模型
D.科學家通過α粒子散射實驗否定了棗糕模型和核式結構模型,建立了波爾的原子模型
(2)從氫氣放電管可以獲得氫原子光譜.1885年瑞士中學教師巴爾末對當時已發現的在可見光區的譜線做了分析,發現這些譜線的波長可以用一個公式表示.如果采用波長λ的倒數,這個公式可寫作:
1
λ
=Rn(
1
22
-
1
n2
)(n=3,4,5,6,…)(RH
為常數)
自巴爾末系發現后,人們又在紫外區和紅外區發現了一些新的譜線,這些譜線也可以用類似巴爾末的簡單公式來表示,例如賴曼系公式:
1
λ
=RH(
1
12
-
1
n2
)(n=2,3,4,5,…)
(RH為常數)
1913年丹麥物理學家玻爾提出了著名的原子結構和氫光譜理論.上述兩個公式中的n在波爾理論中被稱為量子數.玻爾氫原子理論的能級圖如圖所示.

閱讀了上面的資料后,你認為巴爾末系是氫原子能級圖中的
B
B

A.線系I    B.線系II    C.線系III D.線系IV
(3)在光滑水平面上有一個靜止的質量為M的木塊,一顆質量為m的子彈以初速度v0水平射入木塊而沒有穿出,子彈射入木塊的最大深度為d.設子彈射入木塊的過程中木塊運動的位移為s,子彈所受阻力恒定.試證明:s<d.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?鹽城一模)B(選修模塊3-4)

(1)A、B為同一波源發出的兩列波,某時  刻在不同介質、相同距離上的波形如圖所示.則兩列波的波速之比υA:υB
C
C

A.1:3   B.1:2  C.2:1  D.3:1
(2)根據氣體吸收譜線的紅移現象推算,有一類星體遠離我們的速度高達到光速c的80%,即每秒24萬公里.則在該類星體上測得它發出光的速度是
c
c
,我們觀測到它的體積比它實際體積
(填“大”或“小”),該類星體上的π介子平均壽命比在地球上
(填“長”或“短”).
(3)如圖所示是光由空氣射入某種介質時的折射情況,試由圖中的數據求出這種介質的折射率和這種介質中的光速.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(選修模塊3-4)
(1)下列說法正確的是
 

A.全息照相利用了激光相干性好的特性
B.光的偏振現象說明光是縱波
C.在高速運動的飛船中的宇航員會發現地球上的時間進程變慢了
D.X射線比無線電波更容易發生干涉和衍射現象
(2)一列沿+x方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻剛好傳到x=6m處,如圖1所示,已知波速v=10m/s,則圖中P點開始振動的方向沿
 
(選填“+y”或“-y”)方向,該點的振動方程為y=
 
cm.
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(3)一束單色光由空氣入射到某平板玻璃表面,入射光及折射光光路如圖2所示.求該單色光在玻璃中的臨界角.

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科目:高中物理 來源: 題型:

選做題(請從A、B和C三小題中選定一小題作答.)
A.(選修模塊3-3)B.(選修模塊3-5)C.(選修模塊3-4)
(l)下列有關光現象的說法中正確的是
 
      A.同種介質中,光波長越短,傳播速度越快
B.宇航員駕駛一艘接近光速的宇宙飛船飛行時,他不能感知自身質量的增大    C.薄膜干涉條紋可以看著是等厚線
D.眼睛直接觀察全息照片可以看到立體圖象
(2)沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形如圖所示,P、Q兩個質點的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處.在t1=0.5s時,質點P此后恰好第二次處于波峰位置;則t2=
 
s時,質點Q此后第二次在平衡位置且向上運動;當t3=0.9s時,質點P的位移為
 
cm. 
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(3)在某科技館內放置了一個高大的半圓柱形透明物體,其俯視圖如圖所示,0為半圓的圓心.甲、乙兩同學為了估測該透明體的折射率,進行了如下實驗.他們分別站在A、O處時,相互看著對方,然后兩人貼著柱體慢慢向一側運動,到達B、C處時,甲剛好看不到乙.已知半圓柱體的半徑為R,OC=0.6R,BC⊥OC,則半圓柱形透明物體的折射率為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:

(選修模塊3-4)
(1)下列說法中正確的是
 

A.當某列聲波產生多普勒效應時,相應聲源的振動頻率一定發生變化
B.狹義相對論指出:電磁相互作用在真空中的傳播速度c是自然界中速度的極限
C.家用微波爐的工作應用了一種電磁波,而軍用雷達的工作應用了一種脈沖超聲波
D.大豆色拉油中的氣泡看起來特別明亮,是因為光從氣泡射向油時,一部分光在界面上發生了全反射的緣故
精英家教網(2)圖甲為某一簡諧橫波在t=0時刻的波動圖象,P為其傳播方向上的一個質點,圖乙為質點P的振動圖象.根據圖象可知:波的傳播速度為
 
m/s,波沿x軸的
 
方向傳播(選填“正”或“負”),質點P振動12s所通過的路程為
 
m.
(3)如圖ABC為等腰三棱鏡的橫截面,已知頂角A為60°,圖中EF∥BC,一束光線在AB邊上的入射角為45°,真空中的光速為c.試求光在該種介質中的折射率n及傳播速度v.
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