- 爱因斯坦相对性原理和光速不变原理
- 共2题
24.选做题二
下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对多个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现像，露珠呈现的彩色是光的色散现像，通过狭
B光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C向人体人发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率编号就能知道血流的速度，这种方法熟称“彩超”
D相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
E在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短
正确答案
解析
A、肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象,露珠呈现的彩色是光的色散现象,通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象,故A正确；
B、全息照相不是利用全反射，是和光的干涉有关的结果，故B错误 ;
C、向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“B超”，是声波的多普勒效应的应用，故C正确；
D、相对论认为:竖直向上高速运动的球在水平方向上没有变扁,因为在高速运动方向上,长度才会变短的,故D错误；
E、在真空中传播的电磁波,它的传播速度不变,由
考查方向
多普勒效应;颜色及光的色散;；光的干涉；光的衍射；长度的相对性
解题思路
根据光的衍射、全反射及干涉产生原理，结合相对论原理：在运动方向，长度变短；根据公式
易错点
本题关键理解光的衍射、干涉的区别，注意相对论认为在高速运动下，沿着运动方向长度才变短.
知识点
【选修3—4】B.
19.两束不同频率的平行单色光a、b分别由水射入空气发生如图所示的折射现象(
20.如图a所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8c(c为光速)平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′，则S ▲ S′(选填“大于”、“等于，，或‘‘小于’’)．时钟与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率也是不同的，它们之间的关系如图b所示．A观察者观察到时钟的周期是2.0s，则B观察者观察到时钟的周期约为 ▲ s．
21.一列简谐波沿x轴传播，已知x轴上x1=0m和x2=lm两处质点的振动图像分别如图a、b所示．若波长
正确答案
解析
A、由图可知，α＜β，所以随着a、b入射角度的逐渐增加，折射角均增大，b光的折射角先达到90°，即b光先发生全反射，故A错误；
B、由于α＜β，由折射定律知，折射率na小于nb，故B正确；
C、由
D、当a、b入射角为0°时，光线不发生偏折进入空气中，故D错误．
考查方向
光的折射定律
解题思路
两光束从水射入空气中，入射角相等，折射角α＜β，根据折射定律分析折射率的大小，根据
易错点
理解折射率与光在介质中的速度、频率、波长、临界角等量之间的关系是解题的关键.
正确答案
解析
观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，根据爱因斯坦的相对论尺缩效应可知，B观察到的钟沿y轴方向的直径将减小，而沿z轴方向的直径不变，钟的面积将与静止的观察者看到的面积要小，即S大于S′．
由图b可以对应看出，当时钟和观察者的相对速度达到0.8C（C为光速）时，时钟的频率是0.3Hz，所以时钟的周期大约为
考查方向
时间间隔的相对性; 长度的相对性
解题思路
钟慢效应：运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了.
尺缩效应：在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，当速度接近光速时，尺子缩成一个点．观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，根据爱因斯坦的相对论可知，B观察到的钟沿y轴方向的直径减小
易错点
理解相对论的尺缩效应，即观察者B观察到的时钟表面是椭圆，即沿着运动方向的直径减小了 .
正确答案
解析
当简谐波沿x轴正方向传播时，由图可知，t=0时刻，x1=0处质点位于波峰，x2=1m处质点通过平衡位置向下，结合波形得到：
得到波长为：
当简谐波沿x轴负方向传播时，结合波形得到：
得到波长为：
考查方向
波长、频率和波速的关系
解题思路
简谐波分别沿x轴正方向传播或负方向传播时，根据x1=0和x2=1m两处质点的振动图象，分析同一时刻两个质点的状态，结合波形，得到两质点间的距离与波长关系的通项，再根据波的波长大于1m，确定波长.
易错点
本题关键是由两个质点的振动状态，运用数学知识找出物理量的通项，再求解特殊值.
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