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(选修模块3-4)
(1)下列叙述中正确的有
ACD
ACD

A.在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度都是相同的
B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C.光的偏振现象说明光波是横波
D.夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
(2)如图1所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:
①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式:
x=5cos2πt
x=5cos2πt
cm;
②x=0.5m处质点在0~0.5s内通过的路程为
10
10
cm.
(3)如图2所示是光从介质 1 进入介质 2 的折射情况,根据光路图可知:两种介质相比较,介质
1
1
是光密介质;光在介质中1的频率
=
=
?在介质中2的频率(选填“>”、“=”或“<”);若介质2是空气(视为真空),则在此界面发生全反射的临界角的正弦值为
sinθ1
sinθ2
sinθ1
sinθ2
(用θ1、θ2表示)
分析:(1)根据光速不变原理,判断在不同参考系中,光在真空中的速度.两列波相叠加产生干涉现象,形成稳定的加强区和减弱区.光的偏转现象说明光是横波.热物体红外辐射比冷物体红外辐射强,夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射.
(2)根据波的波长和波速,求出波的周期,波的周期等于质点振动的周期.根据x=Asin(ωt+φ)求出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式.
质点在一个周期内振动的路程等于4A,根据该规律求出x=0.5m处质点在0~0.5s内通过的路程.
(3)光从光疏介质进入光密介质,折射角小于入射角,光从不同介质中传播时,频率不变,根据sinC=
1
n
求出临界角的大小.
解答:解:(1)A、根据光速不变原理,在不同的惯性参考系中,光在真空中的速度都是相同的.故A正确.
B、两列波相叠加产生干涉现象,加强区始终是加强区,减弱区始终是减弱区.故B错误.
C、光的偏振现象说明光波是横波.故C正确.
D、夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射.故D正确.
故选ACD.
(2)波的周期T=
λ
v
=
2
2
s=1s
,则振动的周期为1s.ω=
T
=2π
,A=5cm.
x=0.5m处的质点在t=0时刻处于正向最大位移处,所以x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式为x=5cos2πtcm.
t=0.5s=
1
2
T
,质点在0~0.5s内通过的路程s=2A=10cm.
(3)折射角大于入射角,所以光是从光密介质进入光疏介质,所以介质1是光密介质.光从介质1进入介质2频率不变.
根据折射定律n=
sinθ2
sinθ1
,又sinC=
1
n
,所以sinC=
sinθ1
sinθ2

故答案为:(1)ACD (2)①x=5cos2πt,②10 (3)1、=、
sinθ1
sinθ2
点评:本题考查了物理光学和几何光学以及波动和振动的基础知识,要求学生熟悉教材中的基本知识和基本规律,该题属于容易题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

【选做题】请从A、B两模块中选定一个模块作答,如都作答则按A模块评分,本题选择题4分,非选择题8分,共12分.
A、(选修模块3-4)
(1)图一中所示是用光学的方法来检查一物体表面平整程度的装置,其中A为标准平板,B为被检查的物体,C为单色入射光.如要说明能检查平面平整程度的道理,则需要用到下列哪些光学概念?
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)下列说法中正确的是
CD
CD

A.x射线穿透物质的本领比γ射线更强
B.红光由空气进入水中,波长变长、颜色不变
C.狭义相对论认为物体的质量与其运动状态有关
D.观察者相对于频率一定的声源运动时,接受到声波的频率可能发生变化
(3)在某介质中形成一列简谐波,波向右传播,在0.1s时刻刚好传到B点,波形如图二中实线所示,且再经过0.6s,P点也开始振动.

求:
①该列波的周期T;
②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?
B、(选修模块3-5)
(1).人们在研究原子结构时提出过许多模型,其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型,它们的模型示意图如图所示.

下列说法中正确的是
B
B

A.α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关
B.科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型,建立了核式结构模型
C.科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型,建立了枣糕模型
D.科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型,建立了波尔的原子模型
(2)从氢气放电管可以获得氢原子光谱.1885年瑞士中学教师巴尔末对当时已发现的在可见光区的谱线做了分析,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示.如果采用波长λ的倒数,这个公式可写作:
1
λ
=Rn(
1
22
-
1
n2
)(n=3,4,5,6,…)(RH
为常数)
自巴尔末系发现后,人们又在紫外区和红外区发现了一些新的谱线,这些谱线也可以用类似巴尔末的简单公式来表示,例如赖曼系公式:
1
λ
=RH(
1
12
-
1
n2
)(n=2,3,4,5,…)
(RH为常数)
1913年丹麦物理学家玻尔提出了著名的原子结构和氢光谱理论.上述两个公式中的n在波尔理论中被称为量子数.玻尔氢原子理论的能级图如图所示.

阅读了上面的资料后,你认为巴尔末系是氢原子能级图中的
B
B

A.线系I    B.线系II    C.线系III D.线系IV
(3)在光滑水平面上有一个静止的质量为M的木块,一颗质量为m的子弹以初速度v0水平射入木块而没有穿出,子弹射入木块的最大深度为d.设子弹射入木块的过程中木块运动的位移为s,子弹所受阻力恒定.试证明:s<d.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?盐城一模)B(选修模块3-4)

(1)A、B为同一波源发出的两列波,某时  刻在不同介质、相同距离上的波形如图所示.则两列波的波速之比υA:υB
C
C

A.1:3   B.1:2  C.2:1  D.3:1
(2)根据气体吸收谱线的红移现象推算,有一类星体远离我们的速度高达到光速c的80%,即每秒24万公里.则在该类星体上测得它发出光的速度是
c
c
,我们观测到它的体积比它实际体积
(填“大”或“小”),该类星体上的π介子平均寿命比在地球上
(填“长”或“短”).
(3)如图所示是光由空气射入某种介质时的折射情况,试由图中的数据求出这种介质的折射率和这种介质中的光速.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(选修模块3-4)
(1)下列说法正确的是
 

A.全息照相利用了激光相干性好的特性
B.光的偏振现象说明光是纵波
C.在高速运动的飞船中的宇航员会发现地球上的时间进程变慢了
D.X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象
(2)一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到x=6m处,如图1所示,已知波速v=10m/s,则图中P点开始振动的方向沿
 
(选填“+y”或“-y”)方向,该点的振动方程为y=
 
cm.
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(3)一束单色光由空气入射到某平板玻璃表面,入射光及折射光光路如图2所示.求该单色光在玻璃中的临界角.

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科目:高中物理 来源: 题型:

选做题(请从A、B和C三小题中选定一小题作答.)
A.(选修模块3-3)B.(选修模块3-5)C.(选修模块3-4)
(l)下列有关光现象的说法中正确的是
 
      A.同种介质中,光波长越短,传播速度越快
B.宇航员驾驶一艘接近光速的宇宙飞船飞行时,他不能感知自身质量的增大    C.薄膜干涉条纹可以看着是等厚线
D.眼睛直接观察全息照片可以看到立体图象
(2)沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示,P、Q两个质点的平衡位置分别位于x=3.5m和x=6.5m处.在t1=0.5s时,质点P此后恰好第二次处于波峰位置;则t2=
 
s时,质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动;当t3=0.9s时,质点P的位移为
 
cm. 
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(3)在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体,其俯视图如图所示,0为半圆的圆心.甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率,进行了如下实验.他们分别站在A、O处时,相互看着对方,然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动,到达B、C处时,甲刚好看不到乙.已知半圆柱体的半径为R,OC=0.6R,BC⊥OC,则半圆柱形透明物体的折射率为多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:

(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是
 

A.当某列声波产生多普勒效应时,相应声源的振动频率一定发生变化
B.狭义相对论指出:电磁相互作用在真空中的传播速度c是自然界中速度的极限
C.家用微波炉的工作应用了一种电磁波,而军用雷达的工作应用了一种脉冲超声波
D.大豆色拉油中的气泡看起来特别明亮,是因为光从气泡射向油时,一部分光在界面上发生了全反射的缘故
精英家教网(2)图甲为某一简谐横波在t=0时刻的波动图象,P为其传播方向上的一个质点,图乙为质点P的振动图象.根据图象可知:波的传播速度为
 
m/s,波沿x轴的
 
方向传播(选填“正”或“负”),质点P振动12s所通过的路程为
 
m.
(3)如图ABC为等腰三棱镜的横截面,已知顶角A为60°,图中EF∥BC,一束光线在AB边上的入射角为45°,真空中的光速为c.试求光在该种介质中的折射率n及传播速度v.
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