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,钟的面积将比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0.3 Hz,所以时钟的周期大10
约为3 s ≈3.3 s.
答案 大于 3.3(3.3±0.2都对)
11.(2018·南通市高三第三次调研)(1)下列说法中正确的有________. A.汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期
B.照相机镜头涂有增透膜,各种颜色的可见光能几乎全部透过镜头 C.观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相平行 D.车站行李安检机采用X射线,X射线穿透能力比紫外线强
(2)自动驾驶汽车配置了超声波、激光、无线电波雷达和光学相机组成的传感探测系统,当汽车与前方车辆距离减小到安全距离时,系统会执行减速指令.若汽车静止时发出的超声波频率为4.0×104 Hz,空气中声速为340 m/s,该超声波的波长为________m.汽车行驶时接收到被前方汽车反射的超声波频率________(选填“大于”“等于”或“小于”)汽车发出的频率.
(3)如图4所示,真空中有一个半径为R的均匀透明介质球,一细束激光沿直线AB传播,在介质球表面的B点经折射进入球,入射角θ1＝60°,在球面上另一点又一次经折射后进入真空,此时激光的传播方向相对于光线AB偏转了60°.已知真空中的光速为c,求:
图4
①介质球的折射率n；
②激光在介质球中传播的时间t.
解析 (1)汽车减震系统的固有周期远大于外界冲击力的周期,能避免共振,选项A正确；照相机镜头涂有增透膜,让对人眼敏感的黄绿光通过,选项B错误；观看3D电影时,观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相垂直,选项C错误；车站行李安
检机采用X射线,X射线穿透能力比紫外线强,选项D正确. v(2)λ＝f＝
340－3 m,根据多普勒效应,汽车行驶时接收到被前方4 m＝8.5×104.0×10
汽车反射的超声波频率大于汽车发出的频率. (3)①激光的光路图如图所示
由几何关系可知折射角θ2＝30° sin θ1
由折射定律有n＝sin θ 2
解得n＝3＝1.73
②激光在介质中传播的距离s＝3R c
传播的速度v＝n s3R则t＝v＝c 3R
答案 (1)AD (2)8.5×10－3 大于 (3)①1.73 ②c 12.(2018·徐州市考前模拟)(1)下列说法正确的有________. A.激光全息照相是利用了激光相干性好的特性 B.相对论理论认为空间和时间与物质的运动状态无关
C.声波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小 D.在光的双缝干涉实验中,若只将入射光由绿光改为紫光,则条纹间隔变窄 (2)如图5所示,一列火车以速度v相对地面运动.如果地面上的人测得:地面上一只光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁,则火车上的人测得此闪光先到达________(选填“前壁”或“后壁”),这两束闪光的传播速度________(选填“相等”或“不相等”).
图5
(3)如图6所示,半径为R的半球形玻璃砖的下表面涂有反射膜,玻璃砖的折射率n3
＝2.一束单色光以45°入射角从距离球心左侧3R处射入玻璃砖(入射面即纸面),真空中光速为c.求:
图6
①单色光射入玻璃砖时的折射角； ②单色光在玻璃砖中的传播时间.
解析 (1)全息照片的拍摄利用了光的干涉原理,而激光具有相干性好的特点,激光全息照相正是利用了激光的这一特性,选项A正确；相对论理论认为空间和时间与物质的运动状态有关,选项B错误；声波频率的大小取决于波源,选项C错误；在光的双缝干涉实验中,若只将入射光由绿光改为紫光,因为紫光波长短,所以条纹间隔变窄,选项D正确.
(2)地面上的人以地面为参考系,光向前向后传播的速度相等,光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁,向前传播的路程与向后传播的路程相同,由于火车向前运动,所以开始时光源到火车的前壁的距离小；车厢中的人认为,车厢是个惯性系,光向前向后传播的速度相等,光源到火车的前壁的距离小,闪光先到达前壁. sin i(3)①设折射角为r,由sin r＝n 得r＝30°
c
②由n＝v 43
3R＝vt 46R
解得t＝3c.
46R
答案 (1)AD (2)前壁 相等 (3)①30° ②3c
13.(2018·江苏南通、徐州、扬州、泰州、淮安、宿迁市高三第一次调研)(1)关于振动和波,下列说法正确的是________.
A.单摆的振动周期与振幅无关,惠更斯利用摆的等时性制作了摆钟
B.由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率,因此这些次声波对人体有危害 C.隔着墙听和直接听某个声音,声调会有变化 D.利用超声波的多普勒效应,可测量心脏血液的流速
(2)地球与月球相距为L0,若飞船以接近光速的速度v经过地球飞向月球,地面上的人测得飞船经过t1时间从地球到达月球,在飞船内宇航员测得飞船经过t2时间从地球到达月球,则t1________(选填“>”“＝”或“<”)t2；在飞船内宇航员测得地球、月球相距为L,则L________(选填“>”“＝”或“<”)L0.
(3)半圆筒形玻璃砖的折射率为n,厚度为d,其截面如图7所示.一束光垂直于左端面射入,光能无损失地射到右端面,光在真空中的速度为c.求:
图7
①光在玻璃砖中的速度v； ②筒的内半径R应满足的条件.
解析 (1)单摆的振动周期与振幅无关,伽利略利用摆的等时性制作了摆钟,故选项A错误；由于人体内脏的固有频率接近某些次声波频率,内脏可以与次声波发生共振现象从而对人体产生危害,故选项B正确；声调由声波的频率决定,在传播
过程中不会发生变化,故选项C错误；用超声波的多普勒效应,可测量心脏血液的流速,故选项D正确.
(2)根据相对论长度公式:L＝L0
v
1－（c）2,可知,飞船驾驶员观测到地球、月球
两点距离小于地面上人观测的距离,即L＜L0；根据位移与速度的比值,则时间为L0L
t1＝v,而飞船驾驶员测量地球、月球两点时间是t2＝v,所以t1>t2. c
(3)①光在玻璃砖中的速度为v＝
n②光路如图所示.
从筒左端内侧入射的光线能发生全反射条件是 sin θ＝
R R＋d
1
发生全反射的临界角满足sin C＝n
一束光垂直于左端面射入,光能无损失地射到右端面满足解得R≥
d. n－1
R1≥n R＋d
cd
答案 (1)BD (2) > < (3)①n ② R≥
n－1
[2020高考物理复习江苏]选修3-4 第十三章 第4讲
