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(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是
 

A.同种介质中,光的波长越短,传播速度越快
B.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说,杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说
C.某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次,则测出的周期偏小
D.静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆,观察到的长度比杆静止时的短
(2)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A,如图所示,已知波的传播速度为48m/s.请回答下列问题:
①从图示时刻起再经过
 
s,质点B第一次处于波峰;
②写出从图示时刻起质点A的振动方程为
 
cm.
(3)如图为一块直角三棱镜,顶角A为30°.一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB,并从AC边射出,出射光线与AC边夹角也为30°.则该激光在棱镜中的传播速度为多少?(结果保留两位有效数字) 精英家教网
分析:(1)机械波的速度由介质和光的频率决定.泊松亮斑和杨氏干涉实验都有力地支持了光的波动说.根据单摆周期公式分析误差.根据相对论效应分析观察到的杆的长度变化.
(2)①当图示时刻x=0处波峰传到质点B第一次处于波峰,根据距离和波速求出时间.②根据图示时刻A点的状态,写出振动方程.
(3)根据折射定律求出折射率,再求解激光在棱镜中传播速度.
解答:解:(1)
A、同种介质中,光的波长越短,频率越高,传播速度越慢.故A错误.
B、泊松亮斑是由于光的衍射产生的,所以泊松亮斑和杨氏干涉实验都有力地支持了光的波动说.故B错误.
C、某同学在测单摆的周期时将全振动的次数多记了一次,由T=
t
n
得到,测出的周期偏小.故C正确.
D、根据爱因斯坦相对论得知,静止在地面上的人观察一条沿自身长度方向高速运动的杆,观察到的长度比杆静止时的短.故D正确.
故选CD
(2)①B点离x=0处波峰的距离为△x=24m,当图示时刻x=0处波峰传到质点B第一次处于波峰,则经过时间为t=
△x
v
=
24
48
s
=0.5s.
②波的周期为T=
λ
v
=
8
48
s=
1
6
s
,图示时刻,A点经过平衡向下运动,则从图示时刻起质点A的振动方程为y=-Asin
T
t
=-精英家教网2sin12πt cm 
(3)由几何关系得:β=∠A=30°,α=90°-30°=60°
折射率 n=
sinα
sinβ
=
3

激光在棱镜中传播速度v=
c
n
=
108
3
m/s=1.7×108m/s

故答案为:
(1)CD;
(2)①0.5;②y=-2sin12πt.
(3)激光在棱镜中传播速度为1.7×108m/s.
点评:本题是选修模块3-4的部分,都是基础性问题.对于波动图象问题,波形的平移法是常用的方法.几何光学要正确作出光路图,由几何知识找出入射角和折射角.
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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