(選修模塊3-4)
(1)列車靜止時,車廂長度與沿軌道方向排列的相鄰電線桿間距離相等.當列車以接近光速行駛,車上的乘客觀測車廂長度與相鄰電線桿間距離,所得出的結(jié)論是
A
A

A.車廂長度大于相鄰電線桿間距離
B.車廂長度小于相鄰電線桿間距離
C.向前觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
D.向后觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
(2)湖面上停著一條船,一個人觀測到每隔5s有一個波峰經(jīng)過這條船,相鄰波峰間的距離是60m.這列波的頻率是
0.2
0.2
Hz,水波的波速是
12
12
m/s.
(3)如圖所示,在一厚度為d的門中安放一長度與門厚度相同的玻璃圓柱體,其直徑為l.玻璃圓柱體的折射率為
2
,且l=2d.求從右側(cè)中心點P通過玻璃圓柱體能看到門外的角度范圍.
分析:(1)根據(jù)相對論效應(yīng)分析車上的乘客觀測車廂長度與相鄰電線桿間距離的關(guān)系.
(2)根據(jù)時間與周期的關(guān)系求出周期,相鄰波峰間的距離等于波長,確定出波長,再求出波速.
(3)從玻璃圓柱體邊緣進入的光線入射角i最大,根據(jù)折射定律和幾何知識結(jié)合求出角度范圍.
解答:解:
(1)當列車以接近光速行駛,電線桿相對于列車的速度也接近光速,根據(jù)愛因斯坦相對論效應(yīng)可知,相鄰電線桿間距離將要縮短,而車上的乘客觀測車廂的長度不變,則車廂長度大于相鄰電線桿間距離,與觀察的方向無關(guān).
故選A 
(2)由題得到波的周期為T=5s,則頻率為f=
1
T
=0.2Hz.相鄰波峰間的距離是60m,則波長為λ=60m,波速為:
v=
λ
T
=12m/s.
(3)如圖,從玻璃圓柱體邊緣進入的光線入射角i最大,由幾何知識得:
   sinr=
l
2
(
l
2
)2+d2

將l=2d.代入解得,r=45°
根據(jù)折射定律
   n=
sini
sinr

又n=
2

解得i=90°
故答案為:
(1)A
(2)0.2,12
(3)從右側(cè)中心點P通過玻璃圓柱體能看到門外的角度范圍為90°.
點評:第1題是相對論尺縮效應(yīng)的實際應(yīng)用,比較簡單.第3題關(guān)鍵是作出光路圖,根據(jù)幾何知識求解折射角.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(xué)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(xué)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(zhì)的本領(lǐng)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(zhì)量與其運動狀態(tài)有關(guān)
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(fā)生變化
(3)在某介質(zhì)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(jīng)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(jīng)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(jié)構(gòu)時提出過許多模型,其中比較有名的是棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)模型的建立無關(guān)
B.科學(xué)家通過α粒子散射實驗否定了棗糕模型,建立了核式結(jié)構(gòu)模型
C.科學(xué)家通過α粒子散射實驗否定了核式結(jié)構(gòu)模型,建立了棗糕模型
D.科學(xué)家通過α粒子散射實驗否定了棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)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(xué)教師巴爾末對當時已發(fā)現(xiàn)的在可見光區(qū)的譜線做了分析,發(fā)現(xiàn)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(shù),這個公式可寫作:
1
λ
=Rn(
1
22
-
1
n2
)(n=3,4,5,6,…)(RH
為常數(shù))
自巴爾末系發(fā)現(xiàn)后,人們又在紫外區(qū)和紅外區(qū)發(fā)現(xiàn)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(shù))
1913年丹麥物理學(xué)家玻爾提出了著名的原子結(jié)構(gòu)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(shù).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(zhì)量為M的木塊,一顆質(zhì)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(shè)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(fā)出的兩列波,某時  刻在不同介質(zhì)、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(jù)氣體吸收譜線的紅移現(xiàn)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(fā)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(zhì)時的折射情況,試由圖中的數(shù)據(jù)求出這種介質(zhì)的折射率和這種介質(zhì)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(xiàn)象說明光是縱波
C.在高速運動的飛船中的宇航員會發(fā)現(xiàn)地球上的時間進程變慢了
D.X射線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)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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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(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是
 
      A.同種介質(zhì)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(zhì)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(zhì)點的平衡位置分別位于x=3.5m和x=6.5m處.在t1=0.5s時,質(zhì)點P此后恰好第二次處于波峰位置;則t2=
 
s時,質(zhì)點Q此后第二次在平衡位置且向上運動;當t3=0.9s時,質(zhì)點P的位移為
 
cm. 
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(3)在某科技館內(nèi)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(xué)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(cè)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(chǎn)生多普勒效應(yīng)時,相應(yīng)聲源的振動頻率一定發(fā)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(yīng)用了一種電磁波,而軍用雷達的工作應(yīng)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(fā)生了全反射的緣故
精英家教網(wǎng)(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(zhì)點,圖乙為質(zhì)點P的振動圖象.根據(jù)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(zhì)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(zhì)中的折射率n及傳播速度v.
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