高中物理魯科版4第六章相對論與天體物理單元測試 章末綜合測評

章末綜合測評(四)光的干涉衍射偏振相對論與天體物理(時間：60分鐘滿分：90分)1.(1)(5分)(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)關于楊氏實驗，下列說法中正確的是()A．兩波源只要具有相同的頻率和振動方向，兩列波相遇時就能產生干涉現象B．單色光通過單縫后射向兩個靠得很近的狹縫可作為振動情況總是相同的波源C．兩波源發(fā)出的光波在波谷與波谷疊加的地方，光相互抵消或者削弱，屏上出現暗條紋D．兩個波源發(fā)出的光波在波峰與波峰疊加的地方，光相互加強，屏上出現亮條紋E．兩波源發(fā)出的光波在波峰與波谷疊加的地方，光相互抵消或削弱，屏上出現暗條紋(2)(10分)如圖1所示，實線表示兩個相干光源S1、S2發(fā)出光的波峰位置，則對于圖中的a、b兩點，______點為振動加強的位置，________點為振動減弱的位置．圖1【解析】(1)在楊氏實驗中，兩個狹縫的光源來自同一光源，具有相同的頻率、相位和振動方向，具備干涉條件，所以通過兩個狹縫的光在屏上疊加，波峰和波峰疊加的地方，波谷和波谷疊加的地方，光相互加強，屏上出現亮條紋，波峰和波谷疊加的地方，光相互抵消或削弱，形成暗條紋，所以，選項B、D、E正確，A、C錯誤．(2)由圖可知，b到S1、S2的距離相等，即路程差Δr＝0，故b點為加強點．a到S1、S2的距離不等，且路程差Δr＝λ，故a點為減弱點．【答案】(1)BDE(2)ba2．(1)(5分)(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)對兩列光波在空中疊加，以下說法中正確的是()【導學號：78510078】A．不同顏色的光有可能發(fā)生干涉現象B．不同顏色的光不可能發(fā)生干涉現象C．光的強度不同有可能發(fā)生干涉現象D．光的強度不同不可能發(fā)生干涉現象E．光的強度相同不一定會發(fā)生干涉(2)(10分)在雙縫干涉實驗中，若雙縫處的兩束光的頻率均為6×1014Hz，兩光源S1、S2的振動情況恰好相反，光屏上的P點到S1與到S2的路程差為3×10－6m圖2①P點是明條紋還是暗條紋？②設O為到S1、S2路程相等的點，則PO間還有幾條明紋，幾條暗紋？(不包括O、P兩處的條紋)【解析】(1)兩列光波疊加是否發(fā)生干涉現象關鍵看兩列光波是否是相干光，即是否滿足頻率相同、相位差恒定的條件，不同顏色的光頻率不同，所以不可能發(fā)生干涉現象，故選項B正確，A錯誤；光的強度不同，但仍有可能滿足相干條件，也就是有可能發(fā)生干涉現象，故選項C正確，D錯誤；光的強度相同時頻率不一定相同，相位差也不一定恒定，故選項E正確．(2)①由波長計算公式得λ＝eq\f(c,f)＝5×10－7mn＝eq\f(Δs,λ)＝eq\f(3×10－6,5×10－7)＝6由于兩光源的振動情況恰好相反，所以P為暗條紋．②O點路程差為0，也是暗條紋，OP間還有5條暗條紋，6條亮條紋．【答案】(1)BCE(2)①暗條紋②5條暗條紋，6條亮條紋．3．(1)(5分)(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)在單縫衍射中，下列說法中正確的是()A．將入射光由黃色換成綠色，衍射條紋間距變窄B．使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄C．換用波長較大的光照射，衍射條紋間距變寬D．增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變寬E．增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變窄(2)(10分)在暗室中，一支點燃的蠟燭和紙屏之間放一不透明有小孔的板，說明當小孔直徑由幾厘米逐漸縮小至零點幾毫米的過程中，從紙屏上將依次觀察到哪些現象？【解析】(1)當單縫寬度一定時，波長越長，衍射現象越明顯，即偏離直線傳播的路徑越遠，條紋間距也越大；當光的波長一定時，單縫寬度越小，衍射現象越明顯，條紋間距也越大；光的波長一定，單縫寬度也一定時，增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距也會變寬，故選項B、E錯誤，選項A、C、D正確．(2)當圓孔直徑在幾厘米時，蠟燭每個發(fā)光點都可在屏上形成一個光斑，屏上出現的就是圓光斑疊加而成的模糊圖象．當圓孔縮至直徑為幾毫米時，由小孔成像原理在屏上出現倒立的燭焰的像．小孔直徑再縮至零點幾毫米時，可以觀察到光的衍射現象，屏上可以出現小孔衍射的彩色圓環(huán)條紋．【答案】(1)ACD(2)見解析4．(1)(5分)(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)關于經典力學的時空觀與相對論的時空觀，下列說法正確的是()A．在經典力學的時空觀中，同時是絕對的，即在一個參考系中的觀察者在某一時刻觀察到的兩個事件，對另一個參考系中的觀察者來說也是同時的B．在相對論的時空觀中，時間間隔是絕對的，即任何事件(或物體運動)所經歷的時間，在不同的參考系中測量都是相同的，而與參考系的選取無關C．在經典力學的時空觀中，空間距離是絕對的，即如果各個參考系中用來測量長度的標準相同，那么空間兩點的距離是絕對的不變的量值，而與參考系的選取無關D．相對論的時空觀就是一個絕對的時空觀，時間與空間物體的運動無關E．相對論的時空觀認為某事件經歷的時間，會因參考系的不同而不同(2)(10分)飛船A以0.8c的速度相對于地球向正東飛行，飛船B以0.6c的速度相對于地球向正西飛行．則飛船A相對于飛船【解析】(1)在經典力學的時空觀中，同時是絕對的，選項A對；在相對論的時空觀中，時間間隔是相對的，選項B錯誤；在經典力學的時空觀中，空間距離是絕對的，選項C對；相對論的時空觀是一個相對的時空觀，選項D錯誤；相對論的時空觀認為時間是相對的，跟參考系有關，故E正確．(2)取飛船B為靜止參考系S系，地球為運動參考系S′系，自西向東為x(x′)軸的正方向，則飛船A對運動參考系S′的速度向東，為正方向，大小u′＝0.8c，S′系(地球)對S系(飛船B)的速度方向向東也為正，大小v＝0.6c.由速度疊加公式可得，飛船A對飛船B的速度為u＝eq\f(u′＋v,1＋\f(u′v,c2))＝eq\f＋,1＋×＝0.946c.【答案】(1)ACE(2)5．(1)(5分)(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)用狹義相對論的觀點判斷下列說法正確的是()A．時間和空間都是絕對的，在任何參考系中一個事件發(fā)生的時間和一個物體的長度總不會改變B．在地面上的人看以1×105C．在地面上的人看來，以1×105D．當物體運動的速度v?c時，“時間膨脹”和“長度收縮”的效果可忽略不計E．經典的相對性原理已經過時，毫無用處(2)(10分)設想在人類的將來實現了恒星際航行，即將火箭發(fā)射到鄰近的恒星上去．火箭相對于日心——恒星坐標系的速率為u＝0.8c，火箭中靜止放置長度為1.0m【解析】(1)由狹義相對論的觀點可知，時間和空間都是相對的，一個事件發(fā)生的時間和一個物體的長度會隨著參考系的改變而改變，選項A錯；在地面上的人看以1×105km/s的速度運動的飛船中的時鐘會變慢，選項B對；由于運動具有相對性，在地面上的人看來，以1×105km/s的速度行駛的飛船，在運動方向上會變窄，而飛船中的宇航員會感覺到地面上的人比飛船中的人扁一些，選項C對；只有在物體的速度接近光速時，“時間膨脹”和“長度收縮”效應才會比較明顯，選項D對；在研究低速運動時，經典的相對性原理仍然適用，選項E錯．(2)由L＝L0eq\r(1－\f(v2,c2))可得L＝×eq\r(1－\f(2,c2))m＝0.6m【答案】(1)BCD(2)m6．(1)(5分)(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)有三只完全相同的時鐘，時鐘A放在高速行駛的火車上(火車時速200千米/小時)，時鐘B放在高速旋轉的圓盤邊緣，隨圓盤一起轉動，其向心加速度約為2000g，時鐘C(2)(10分)設想地球上有一觀察者測得一宇宙飛船以0.60c的速率向東飛行，s后該飛船將與一個以0.80①飛船中的人測得彗星將以多大的速率向它移動．②從飛船中的時鐘來看，還有多少時間允許它離開航線，以避免與彗星碰撞．【解析】(1)火車的速度相對光速而言很小，時鐘變慢不明顯，B鐘有很大的加速度，C鐘受強引力作用，都明顯變慢．(2)取