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1、第三章 电磁波 相对论简介1. 关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( )A. 电磁波是横波B. 电磁波的传播需要介质C. 电磁波能产生干涉和衍射现象D. 电磁波中电场和磁场的方向相互垂直2. 下述关于电磁场的说法中正确的是( )A. 只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，形成电磁波B. 任何变化的电场周围一定有磁场C. 振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场D. 电磁波的理论在先，实验证明在后3. 在狭义相对论中，下列说法正确的有( )A. 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速B. 质量、长度的测量结果都与物体相对观察者的相对运
2、动状态有关C. 时间的测量结果与物体相对观察者的运动状态无关D. 在某一惯性系中发生于同一时刻、不同地点的两个事件，在其他一切惯性系中也是同时发生的4. 如图所示，半径为r且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为e，质量为m的电子.此装置放在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系式为B=B0+kt（k0）.根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场将产生稳定的电场，该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得到加速.设t=0时刻电子的初速度大小为v0，方向顺时针，从此开始运动一周后的磁感应强度为B1，则此时电子的速度大小为 ( )A. B1re/mB.C. B0re/mD. 5.
3、(2008海南)设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍,则粒子运动时的质量等于其静止质量的 倍,粒子运动速度是光速的 倍.6. 电磁波与人们的生活联系非常密切，完成以下两题.（1）关于电磁波和机械波，下列说法正确的是( )A. 电磁波和机械波的传播都需要借助于介质B. 电磁波在任何介质中传播的速度都相同，而机械波的波速大小与介质密切相关C. 电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象D. 机械波能产生多普勒效应，而电磁波不能产生多普勒效应（2）部分电磁波的大致波长范围如图所示. 若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象，可选用 段的电磁波，其原因是 .7. （1）一辆由超强力电池供电的摩托车
4、和一辆普通有轨电车，若都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量， 车的质量将增大.(2)（2008上海）生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆，这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现，无线电波也具有这种效应.图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波，并接收被车辆反射的无线电波.由于车辆的运动，接收的无线电波频率与发出时不同.利用频率差f接收-f发出就能计算出车辆的速度.已知发出和接收的频率间关系为f接收=（1+2v车/c）f发出，式中c为真空中的光速，若f发出=2109 Hz，f接收-f发出=400 Hz,可知被测车辆的速度大小为 m/s.8. (2008山东)麦
5、克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性,即光是电磁波.一单色光波在折射率为1.5的介质中传播,某时刻电场横波图象如图所示,求该光波的频率.9. (1)近年来军事行动中,士兵都配带“红外夜视仪”,在夜间也能清楚地看清目标,这是为什么?(2)根据热辐射理论,物体发出的最大波长max与物体的绝对温度T的关系满足Tmax=2.9010-3 mK,若猫头鹰的猎物蛇,在夜间体温为27 ,则它发出光的最大波长为 m,属于 波段.10. 某雷达工作时,发射电磁波的波长=20 cm,每秒脉冲数n=5 000,每个脉冲持续时间t=0.02 s,求:(1)电磁波的频率
6、是多少?(2)最大侦察距离是多少?11. 如图所示,回答下面几个问题:(1)如图所示,参考系O相对于参考系O静止时,人看到的光速应是多少?(2)参考系O相对于参考系O以速度v向右运动,人看到的光速应是多少?(3)参考系O相对于参考系O以速度v向左运动,人看到的光速又是多少第2节 光的波动性1. （2009福建）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )A. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C. 在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象2. （2009
7、天津）已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光( )A. 在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B. 以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C. 从该玻璃中射入空气发生全反射时，红光临界角较大D. 用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大3. 关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是( )A. 用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B. 用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C. 用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D. 用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹4. 对于光的衍射现象，下述定性分析中错误的是( )A. 光的
8、衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲的传播现象B. 光的衍射现象否定了光的直线传播的结论C. 光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D. 衍射花纹图样是光波相互叠加的结果5. （2009上海物理）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更 （填“长”或“短”）的单色光，或者使双缝与光屏间的距离 （填“增大”或“减小”）.6. 如图所示，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图案.其中图A是光的 (填“干涉”或“衍射”)图像，由此可判断出图A所对应的圆孔的孔径 (填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径. 7. 如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为两狭缝，
9、P是光屏上的一点，已知P点与S1和S2距离之差为2.110-6 m，现分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验. (1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为410-7 m，问P点是亮条纹还是暗条纹.(2)已知B光在某种介质中波长为3.1510-7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37，问P点是亮条纹还是暗条纹?(sin 37=0.6)8. 两个狭缝相距0.3 mm,位于离屏50 cm处,现用波长为600 nm的光照射双缝.求:(1)两条相邻暗条纹的距离是多少?(2)若将整个装置放于水中,那么两条相邻暗条纹间的距离是多少?（n水=4/3）9. 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外
10、线的过度照射,尤其是眼睛不能长时间被紫外线照射,否则将会严重的损伤视力.有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜.他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5,所要消除的紫外线的频率为f=8.11014 Hz,(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是 .(2)以下有关薄膜干涉的说法正确的是( )A. 薄膜干涉说明光具有波动性B. 如果薄膜的厚度不同,产生的干涉条纹一定不平行C. 干涉条纹一定是彩色的D. 利用薄膜干涉也可以“增透”(3)这种“增反膜”的厚度是多少?10. 奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而确定含糖量.偏振光通过
11、糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度,这一角度称为“旋光度”.的值只与糖溶液的浓度有关,将的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量.如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间.(1)偏振片A的作用是什么?(2)偏振光证明了光是一种 .(3)以下说法中正确的是( )A. 到达O处光的强度会明显减弱B. 到达O处光的强度不会明显减弱 C. 将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于D. 将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于11. (2008山东)如图是两面平行
12、玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线.光线a在玻璃砖中的光路已给出.画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图.并标出出射光线与界面法线夹角的度数.第三章 电磁波 相对论简介1. 解析:根据电磁波的特点知B错误，A、C、D正确.答案：ACD2. 解析:根据麦克斯韦电磁场理论和电磁波知识知A错误，B、C、D正确.答案:BCD3. 解析:根据狭义相对论，光速是速度的极限值，A正确；根据狭义相对论，长度、质量、时间间隔都与运动状态有关，且都给出了具体的公式，B正确、C错误；同时是相对的，D错误.正确选项为A、B.答案：AB4. 解析：感应电动势为E=kr2，
13、电场方向逆时针，电场力对电子做正功.在转动一圈过程中对电子用动能定理：kr2e=(1/2)mv2-(1/2)mv20，B正确.答案:B5. 解析：宇宙射线粒子在静止时的能量为E0=m0c2,运动时的能量为E=mc2.所以k=E/E0=m/m0,m=km0.而相对论中的质量m=m0/解得v/c=.答案：k /k6. 解析:（1）电磁波的传播不需要介质，但传入介质后速度会发生变化，故A、B错误；电磁波和机械波都是波都能够产生干涉、衍射、多普勒效应，故C正确，D错误.（2）产生明显的衍射现象的条件是波长与缝的尺寸相近，微波的波长与手指宽相近.答案:（1）C（2）微波 产生明显的衍射现象时波长应与缝的
14、尺寸相近.7. 解析：（1）在相对论中，普遍存在一种误解，即认为运动物体的质量总是随速度增加而增大；当速度接近光速时，质量要趋于无穷大.正确的理解是：物体质量增大只是发生在给它不断输入能量的时候，而不一定是增加速度的时候.对有轨电车，能量通过导线，从发电厂源源不断输入；而摩托车的能量却是它自己带来的.能量不断从外界输入有轨电车，但没有能量从外界输给摩托车.能量与质量相对应，所以有轨电车的质量将随速度增加而增大，而摩托车的质量不会随速度的增加而增大.（2）根据题意有(1+2v车/c)f发出-f发出=400，解得v车30 m/s.答案：（1）有轨电车（2）308. 解析：设光在介质中的传播速度为v,波长为,频率为f,则f=v/,v=c/n,联立得f=c/(n).从波形图上读出波长=410-7 m,代入数据解得f=51014 Hz.9. 解析：(1)一切物体都在不停地向外辐射红外线,不同物体辐射出来的红外线不同,采用红外线接收器,可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置,不受夜晚的影响.(2)最大波长max=2.9010-3273+27 m=9.710-6 m,属于红外线波段.答案：(1)见解析(2)9.710-6红外线10. 解析：(1)电磁波一般在空气中传播,传播
