章末綜合測評(四)光的干涉衍射偏振相對論與天體物理(時(shí)間：60分鐘滿分：90分)1.(1)(5分)(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)關(guān)于楊氏實(shí)驗(yàn)，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(dòng)方向，兩列波相遇時(shí)就能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象B．單色光通過單縫后射向兩個(gè)靠得很近的狹縫可作為振動(dòng)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(xiàn)暗條紋D．兩個(gè)波源發(fā)出的光波在波峰與波峰疊加的地方，光相互加強(qiáng)，屏上出現(xiàn)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(xiàn)暗條紋(2)(10分)如圖1所示，實(shí)線表示兩個(gè)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(diǎn)，______點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)的位置，________點(diǎn)為振動(dòng)減弱的位置．圖1【解析】(1)在楊氏實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)狹縫的光源來自同一光源，具有相同的頻率、相位和振動(dòng)方向，具備干涉條件，所以通過兩個(gè)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(qiáng)，屏上出現(xiàn)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(xiàng)B、D、E正確，A、C錯(cuò)誤．(2)由圖可知，b到S1、S2的距離相等，即路程差Δr＝0，故b點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)．a(chǎn)到S1、S2的距離不等，且路程差Δr＝λ，故a點(diǎn)為減弱點(diǎn)．【答案】(1)BDE(2)ba2．(1)(5分)(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)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(dǎo)學(xué)號(hào)：78510078】A．不同顏色的光有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象B．不同顏色的光不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象C．光的強(qiáng)度不同有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象D．光的強(qiáng)度不同不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象E．光的強(qiáng)度相同不一定會(huì)發(fā)生干涉(2)(10分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若雙縫處的兩束光的頻率均為6×1014Hz，兩光源S1、S2的振動(dòng)情況恰好相反，光屏上的P點(diǎn)到S1與到S2的路程差為3×10－6m圖2①P點(diǎn)是明條紋還是暗條紋？②設(shè)O為到S1、S2路程相等的點(diǎn)，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(xiàn)象關(guān)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(xiàn)象，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；光的強(qiáng)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(xiàn)象，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；光的強(qiáng)度相同時(shí)頻率不一定相同，相位差也不一定恒定，故選項(xiàng)E正確．(2)①由波長計(jì)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(dòng)情況恰好相反，所以P為暗條紋．②O點(diǎn)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(biāo)號(hào)．選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)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(diǎn)燃的蠟燭和紙屏之間放一不透明有小孔的板，說明當(dāng)小孔直徑由幾厘米逐漸縮小至零點(diǎn)幾毫米的過程中，從紙屏上將依次觀察到哪些現(xiàn)象？【解析】(1)當(dāng)單縫寬度一定時(shí)，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，即偏離直線傳播的路徑越遠(yuǎn)，條紋間距也越大；當(dāng)光的波長一定時(shí)，單縫寬度越小，衍射現(xiàn)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(shí)，增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距也會(huì)變寬，故選項(xiàng)B、E錯(cuò)誤，選項(xiàng)A、C、D正確．(2)當(dāng)圓孔直徑在幾厘米時(shí)，蠟燭每個(gè)發(fā)光點(diǎn)都可在屏上形成一個(gè)光斑，屏上出現(xiàn)的就是圓光斑疊加而成的模糊圖象．當(dāng)圓孔縮至直徑為幾毫米時(shí)，由小孔成像原理在屏上出現(xiàn)倒立的燭焰的像．小孔直徑再縮至零點(diǎn)幾毫米時(shí)，可以觀察到光的衍射現(xiàn)象，屏上可以出現(xiàn)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(biāo)號(hào)．選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)關(guān)于經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀與相對論的時(shí)空觀，下列說法正確的是()A．在經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀中，同時(shí)是絕對的，即在一個(gè)參考系中的觀察者在某一時(shí)刻觀察到的兩個(gè)事件，對另一個(gè)參考系中的觀察者來說也是同時(shí)的B．在相對論的時(shí)空觀中，時(shí)間間隔是絕對的，即任何事件(或物體運(yùn)動(dòng))所經(jīng)歷的時(shí)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(guān)C．在經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀中，空間距離是絕對的，即如果各個(gè)參考系中用來測量長度的標(biāo)準(zhǔn)相同，那么空間兩點(diǎn)的距離是絕對的不變的量值，而與參考系的選取無關(guān)D．相對論的時(shí)空觀就是一個(gè)絕對的時(shí)空觀，時(shí)間與空間物體的運(yùn)動(dòng)無關(guān)E．相對論的時(shí)空觀認(rèn)為某事件經(jīng)歷的時(shí)間，會(huì)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(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀中，同時(shí)是絕對的，選項(xiàng)A對；在相對論的時(shí)空觀中，時(shí)間間隔是相對的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在經(jīng)典力學(xué)的時(shí)空觀中，空間距離是絕對的，選項(xiàng)C對；相對論的時(shí)空觀是一個(gè)相對的時(shí)空觀，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；相對論的時(shí)空觀認(rèn)為時(shí)間是相對的，跟參考系有關(guān)，故E正確．(2)取飛船B為靜止參考系S系，地球?yàn)檫\(yùn)動(dòng)參考系S′系，自西向東為x(x′)軸的正方向，則飛船A對運(yùn)動(dòng)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(biāo)號(hào)．選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)用狹義相對論的觀點(diǎn)判斷下列說法正確的是()A．時(shí)間和空間都是絕對的，在任何參考系中一個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間和一個(gè)物體的長度總不會(huì)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(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度v?c時(shí)，“時(shí)間膨脹”和“長度收縮”的效果可忽略不計(jì)E．經(jīng)典的相對性原理已經(jīng)過時(shí)，毫無用處(2)(10分)設(shè)想在人類的將來實(shí)現(xiàn)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(biāo)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(diǎn)可知，時(shí)間和空間都是相對的，一個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間和一個(gè)物體的長度會(huì)隨著參考系的改變而改變，選項(xiàng)A錯(cuò)；在地面上的人看以1×105km/s的速度運(yùn)動(dòng)的飛船中的時(shí)鐘會(huì)變慢，選項(xiàng)B對；由于運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)方向上會(huì)變窄，而飛船中的宇航員會(huì)感覺到地面上的人比飛船中的人扁一些，選項(xiàng)C對；只有在物體的速度接近光速時(shí)，“時(shí)間膨脹”和“長度收縮”效應(yīng)才會(huì)比較明顯，選項(xiàng)D對；在研究低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)典的相對性原理仍然適用，選項(xiàng)E錯(cuò)．(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(biāo)號(hào)．選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)有三只完全相同的時(shí)鐘，時(shí)鐘A放在高速行駛的火車上(火車時(shí)速200千米/小時(shí))，時(shí)鐘B放在高速旋轉(zhuǎn)的圓盤邊緣，隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其向心加速度約為2000g，時(shí)鐘C(2)(10分)設(shè)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(gè)以0.80①飛船中的人測得彗星將以多大的速率向它移動(dòng)．②從飛船中的時(shí)鐘來看，還有多少時(shí)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(shí)鐘變慢不明顯，B鐘有很大的加速度，C鐘受強(qiáng)引力作用，都明顯變慢．(2)取