内容正文:
第十四章 光、电磁波、相对论
14.5光 电磁波与相对论综合练
一、单选题
1.光刻机是制作芯片的核心装置,主要功能是利用光线把掩膜版上的图形印制到硅片上。如图所示,为提高分辨率,科研人员在投影物镜与光刻胶之间加入浸没液体,与没加入液体相比,正确的是( )
A.光波在液体中的频率变小
B.光子在液体中的能量变大
C.光波在液体中的波长变小
D.光波在液体中的传播速度不变
2.如图所示, 楔形玻璃的横截面AOB的顶角为45°, OA边上的点光源S到顶点O的距离为L,光在玻璃中的折射率为 光线射向OB边,不考虑多次反射, OB边上有光射出部分的长度为( )
A. B. C. D.
3.歼20是我国自主研制的第五代战斗机,其优秀的性能受到全世界的关注。歼20光学着陆系统中用到了双缝干涉的知识,如图甲所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在屏上观察到如图乙所示的条纹;仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如图丙所示。改变的实验条件可能是( )
A.增大单缝和双缝间的距离
B.减小双缝之间的距离
C.减小双缝到光屏的距离
D.将绿光换为紫光
4.为了研究大量处于能级的氢原子跃迁时的发光特点,现利用氢原子跃迁时产生的三种单色光照射同一个光电管,如图甲所示,移动滑动变阻器的滑片调节光电管两端电压,分别得到三种光照射时光电流与光电管两端电压的关系,如图乙所示,则对于a、b、c三种光,下列说法正确的是( )
A.从同一点沿相同方向射入球形玻璃砖内,调节入射角的过程中,c光最容易发生全反射现象
B.a、b、c三种光从真空中进入同一介质后,在介质中的波长满足以下关系:
C.用a光照射时逸出的光电子初动能最小
D.通过同一个单缝装置进行单缝衍射实验,中央条纹宽度c光最宽
5.如图所示,三棱镜的AC面上镀有反射膜,一束白光斜射向AB面,经棱镜AB面折射、AC面反射、再经BC面折射后,在离BC面很近的屏MN的ab段形成光带。则( )
A.增大入射角,光束可能在AB面发生全反射
B.ab间为明暗相间的单色光带
C.棱镜材料对照射到a点的色光的折射率大
D.照射到a点的色光为红色
6.图甲为超声波悬浮仪,上方圆柱体中,高频电信号(由图乙电路产生)通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号,发出超声波,下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后,会出现振幅几乎为零的点——节点,在节点两侧声波压力的作用下,小水珠能在节点处附近保持悬浮状态,该情境可等效简化为图丙所示情形,图丙为某时刻两列超声波的波形图,P、Q为波源,点、点分别为两列波的波前,已知声波传播的速度为340m/s,LC振荡回路的振荡周期为,则下列说法正确的是( )
A.该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B.两列波稳定叠加后,波源P、Q之间小水珠共有10个悬浮点
C.两列波稳定叠加后,波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个
D.拔出图乙线圈中的铁芯,可以减少悬浮仪中的节点个数
7.刘慈欣的科幻小说《三体·死神永生》中提到人类想要通过探测恒星亮度以寻找适合人类居住的宜居行星。在某次探测中发现距地球数光年处有一颗相对太阳静止的质量为M的恒星K,将恒星K视为黑体,根据斯特藩-玻尔兹曼定律:一个黑体表面单位面积辐射出的功率与黑体本身的热力学温度T的四次方成正比,即黑体表面单位面积辐射出的功率为(其中为常数),K的表面温度为,地球上正对K的单位面积接收到K辐射出的功率为I。已知K在地球轨道平面上,地球公转半径为,一年内地球上的观测者测得地球与K的连线之间的最大夹角为(很小,可认为)。则恒星K的半径为( )
A. B. C. D.
8.图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图:预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路,当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流频率发生变化,检测器将该信号发送至车牌识别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙,则下列有关说法错误的是( )
A.t1时刻电容器间的电场强度为最小值 B.t1 ~ t2时间内,电容器处于充电过程
C.汽车靠近线圈时,振荡电流频率变小 D.从图乙波形可判断汽车正靠近地感线圈
9.康普顿效应揭示了光既有能量也有动量。如图所示为X射线中的光子与晶体中的电子在碰撞前、后的示意图。则碰撞后( )
A.光子的动量大小不变 B.光子的速度减小
C.光子的波长变长 D.电子的动量增加了
10.1905年到1915年,爱因斯坦先后发表的狭义相对论和广义相对论在20世纪改变了理论物理学和天文学,取代了主要由牛顿创立的有200年历史的力学理论。狭义相对论适用于基本粒子及其相互作用,描述了除引力以外的所有物理现象。广义相对论解释了引力定律及其与其他自然