上海市丰华高中2019-2020学年高中物理沪科版选修3-4：新时空观的确立 章末综合复习测评（含解析）

新时空观的确立
1．下列说法正确的是（ ）
A．全息照相主要是利用了光的偏振
B．增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的1／4
C．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衍射现象
D．爱因斯坦关于狭义相对论的两个基本假设分别是:⑴狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。⑵光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同
2．下列说法不正确的是(　　)
A．分别用红光和紫光在同一装置上做衍射实验，红光条纹间距大于紫光条纹间距
B．由相对论知： ，所以回旋加速器无法将粒子加速到光速
C．在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了，火箭上的时间进程变慢了
D．根据广义相对论原理力学规律在不同参考系中是不同的
3．下列说法中不正确的是
A．在α粒子散射实验中，使少数α粒子产生大角度偏转的力是原子核对粒子的库仑斥力
B．氢原子在辐射出一个光子后，核外电子的动能增大
C．已知氦原子的质量m1、电子质量m2、质子质量m3、中子质量m4，则质子和中子在结合成氦核时的质量亏损为（2 m4+2 m3－m1）
D．爱因斯坦狭义相对论的基本结论之一是运动物体长度会收缩，即l =l0 ，它是因时空条件不同而引起的观测效应
4．下列说法正确的是
A．光波是横波，无线电波既有横波，又有纵波
B．多普勒效应说明波在传播过程中频率会发生变化
C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
D．狭义相对论认为，不同惯性系中物理规律都是相同的
5．下列说法正确的是
A．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说．
B．在地球上如果测到来自遥远星系上的元素发出的光波波长变长，说明该星系在离我们远去
C．当波源或者接受者相对于介质运动时，接受者往往会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应．
D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小
6．下列说法正确的是（ ）
A．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B．光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理
C．因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象
D．质点做简谐运动时，若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值
E.地球上的人看来，接近光速运动的飞船中的时钟变慢了
7．下列说法中正确的是_______．
A．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关
B．如果质点所受的合外力总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动
C．紫光的双缝干涉条纹间距不可能大于红光双缝干涉条纹间距
D．一个单摆在海平面上的振动周期为T，那么将其放在某高山之巅，其振动周期一定大
E.利用红外摄影可以不受天气（阴雨、大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物
8．下列说法正确的是________
A．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在
B．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的干涉现象造成的
C．某人在速度为0.5c的飞船上打开一光源，则这束光相对于地面的速度应为1.5c
D．对于同一障碍物，波长越大的光波越容易绕过去
E. 声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率
9．以下关于物理学知识的相关叙述，其中正确的是
A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理
B．发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路
C．狭义相对论认为，在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
E.在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量n次全振动的总时间时，计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜．
10．下列说法正确的是________
A．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
B．当驱动力频率等于物体固有频率时会发生共振现象
C．飞船高速飞离地球时，飞船中宇航员认为地球上的时钟变慢
D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
11．下列说法中正确的是（ ）
A．做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率有关
B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关
D．在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同
12．下列说法中正确的是 ．
A．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力频率
C．高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢
D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的相比增大
13．下列说法正确的是
A．迈克耳逊莫雷实验结果表明：不论光源与观察者怎样相对运动，光速都是一样的
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象
C．波源与观察者互相靠近和互相远离时，观察者接收到的波的频率不同
D．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
14．提出万有引力定律的科学家是____；提出相对论的科学家是____．
15．下列说法正确的是_____
A．如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小的平方根成正比，且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动
B．机械波的传播速度仅由介质决定，机械波的频率仅由波源决定
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，测出反射波的频率就能知道血流的速度，这种方法利用了多普勒效应
D．麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的磁场产生变化的电场；变化的电场产生变化的磁场
E.狭义相对论表明物体运动时的质量总是要大于其静止时的质量
参考答案
1．D
【解析】全息照相主要是利用了光的干涉，选项A错误； 增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的1／4，选项B错误； 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干涉现象，选项C错误； 爱因斯坦关于狭义相对论的两个基本假设分别是:⑴狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。⑵光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同；选项D正确；故选D.
2．D
【解析】A、条纹间距与波长成正比，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距，A正确；
B、由相对论知： ，但宏观物体的速度不能达到光速，B正确；
C、在地面附近有一高速飞过的火箭，地面上的人观察到火箭变短了符合相对论，由相对论知，故火箭上的时间进程变慢了，C正确；
D、根据广义相对论原理力学规律在不同参考系中是不变的，D错误；
本题选错误的，故选D。
3．C
【解析】
在粒子散射实验中，使少数粒子产生大角度偏转的力是原子核对粒子的库仑斥力，故A正确；氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，能级减小，动能增大，故B正确；质子和中子结合成一个氦核，需要两个质子和两个中子，质量亏损，故C错误；爱因斯坦狭义相对论的基本结论之一是运动物体长度会收缩，即，它是因时空条件不同而引起的观测效应，故D正确．
4．D
【解析】无线电波属于电磁波，只有横波，A错误；多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，B错误；阴极射线是高速电子流，不是电磁波，C错误；狭义相对论两个基本假设：一是在不同惯性参考系中，一切物理定律都是相同的，故D正确．
5．BCD
【解析】
【详解】
A、泊松亮斑是由于光的衍射产生的，所以泊松亮斑和杨氏干涉实验都有力地支持了光的波动说，故A错误；
B、当波源或者接受者相互靠近或远离时，接受者会发现波的频率发生了变化，这种现象叫多普勒效应；依据光的多普勒效应，物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化，在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高 （蓝移 blue shift）；当运动在波源后面时，会产生相反的效应，波长变得较长，频率变得较低 （红移 red shift），波源的速度越高，所产生的效应越大，在地球上如果测到来自遥远星系上的元素发出的光波波长变长，说明该星系在离我们远去，故BC正确；
D、根据相对论效应尺缩效应得知，沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小，故D正确．
6．BCE
【解析】
【分析】
【详解】
A．物体做受迫振动时，当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，受迫振动的物体振幅最大，A错误；
B．光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理，B正确；
C．发生衍射的条件是：小孔或障碍物体的尺寸跟波长差不多或比波长小的多的情况下，会发生明显的衍射现象。由于声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相比，所以声波很容易产生衍射现象，C正确；
D．质点做简谐运动时，若位移为负值，速度可能为正，也可能为负值，但加速度一定为正值，D错误；
E．根据爱因斯坦相对论，地球上的人看来，接近光速运动的飞船中的时钟变慢了，E正确。
故选BCE。
7．ADE
【解析】
真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，选项A正确； 如果质点所受的合外力总是指向平衡位置，且满足F=-kx，则质点的运动就是简谐运动，选项B错误；根据 可知，因紫光的波长虽然小于红光，但是由于l和d不确定，则紫光的双缝干涉条纹间距也可能大于红光双缝干涉条纹间距，选项C错误； 一个单摆在海平面上的振动周期为T，根据可知，将其放在某高山之巅，重力加速度变小，其振动周期一定大，选项D正确； 利用红外摄影可以不受天气（阴雨、大雾等）的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物，选项E正确；故选ADE.
8．BED
【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹证实了电磁波的存在，A错误；肥皂泡呈现彩色条纹是光的薄膜干涉现象造成的，故B正确；在速度为0.5c的飞船上打开一光源，根据光速不变原理，则这束光相对于地面的速度应为c，故C错误；发生明显衍射的条件是光的波长大于障碍物尺寸或者与障碍物尺寸相差不大；波长越长，波动性越明显，故对于同一障碍物，波长越大的光波，越容易绕过去，故D正确；根据多普勒效应可知，声源与观察者相对靠近，观察者所接收的频率大于声源发出的频率，故E正确．
9．BCE
【解析】
交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应原理，选项A错误； 发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路，选项B正确； 狭义相对论认为，在惯性参照系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关，选项C正确；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项D错误；在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量n次全振动的总时间时，计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜，选项E正确；故选BCE.
10．BC
【解析】根据麦克斯韦电磁理论可知，均匀变化的磁场产生稳定的电场，选项A错误； 当驱动力频率等于物体固有频率时会发生共振现象，选项B正确；根据相对论可知，飞船高速飞离地球时，飞船中宇航员认为地球上的时钟变慢，选项C正确； 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项D错误；故选BC.
11．BC
【解析】简谐运动的物体，其振动能量用振幅来反映，故A错误；全息照相的拍摄利用了激光的干涉，可以记录光强、光频、相位，有立体感，故B正确；根据狭义相对论，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，故C正确；在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度是相同的，故D错误；
12．CD
【解析】
：全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，所以A错误；做受迫振动的物体，其频率等于驱动力的频率，与是否共振无关，所以B错误；地球相对高速飞离地球的飞船中的宇航员是高速运动的，所以宇航员认为地球上的时钟变慢，故C正确；根据多普勒效应，鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的相比增大，所以D正确．
13．AC
【解析】根据光速不变原理知，不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的，故A正确，太阳光通过三棱镜形成彩色光带是色散现象，B错误；当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远离，间距变大，观察者接收的频率减小，故C正确；光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距，若仅将入射光从红光改为紫光，由于红光波长大于紫光，则相邻亮条纹间距变小，故D错误；
14．牛顿 爱因斯坦
【解析】
【详解】
提出万有引力定律的科学家是牛顿；提出相对论的科学家是爱因斯坦?．
15．BCE
【解析】
简谐运动的回复力与位移的关系满足：F=-kx，即力与位移成正比，方向相反，所以A错误；机械波在传播时，频率由波源决定，波速由介质决定，所以B正确；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，测出反射波的频率就能知道血流的速度，这种方法利用了多普勒效应，C正确；麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场，故D错误；狭义相对论表明物体运动时的质量总是要大于其静止时的质量，E正确．