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最新新人教版高中物理选修3-4 模块综合试题及答案5

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sinβ1

代入数据得:2=sin30° 解得:β1=45° β2=60°

sinβ23=sin30°

3

故ab=Pb-Pa=Rtan45°-Rtan30°=(1-3)R

②当两种色光在界面处均发生全反射时光屏上的光斑消失,且玻璃对其折射率为n2的色光11

先发生全反射,故sinC=n=,即入射角α=C=45°.

12

12.(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播,位于原点的质点的振动图象如图甲所示,则该质

点的振幅是________cm,振动周期是________s.图乙为该波在某一时刻的波形图,质点A位于x=0.5m处,则该波的传播速度是________m/s,质点A由图示位置再经过1.35s时间所通过的路程是________cm.

(2)根据相对论原理,下列说法中正确的是________.

A.按照相对论来讲,一个真实的、静止质量不为零的物体,相对任何惯性系的运动速度都不可能等于或超过光速c

B.按照相对论及基本力学规律可推出质量和能量的关系为E=mc2 C.某个静质量为m0的物体,相对它静止的观察者测其质量为m=m0,能量为E=E0=m0c2,称为静能量,这表明任何静质量不为零的物体,都贮存着巨大的能量 D.按照相对论来讲,物理规律在一切惯性参考系中可以具有不同的形式 (3)在桌面上有一个倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示,有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合,已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径是多少? [答案] (1)8 0.2 10 216 (2)ABC (3)2r

[解析] (1)由振动图象可以直接读出振幅A=8cm,周期T=0.2s;再由波动图象可以读出波λt

长λ=2m,根据v=T得v=10m/s;因为质点A的图示位置在波峰处,所以路程s=T×4A27

=4×4A=216cm. (2)按照相对论的结论,m=

m0

,这表明高速运动的物体其质量的测量值会非常大,并v21-c2

随着速度趋于光速而无限增大,一个真实的物体,其质量是确定值、有限大,所以按照相对

论来讲,一个真实的、静止质量不为零的物体,相对任何惯性系的运动速度都不可能等于或超过光速c,选项A说法是对的;质能关系可以按照相对论及基本力学规律推出,所以选项B的说法也是对的;按照狭义相对论的两个基本假设,物理规律在一切惯性参考系中都是相同的,所以选项D说法错误,故本题的正确选项为ABC.

(3)当光线到达玻璃圆锥的侧面时,根据几何关系,相对于玻璃和空气的界面,入射角为60°,12因光线在玻璃中发生全反射的临界角的正弦值sinC=n=3

32

而sini=sin60°=2>3,故光线在侧面发生全反射,然后垂直射向另一侧面,并射出圆锥.

如图所示,由几何关系可知,△ABC为等边三角形,△ACD也为等边三角形,故光束在桌面上形成的光斑半径为2r

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