2022年高考物理一轮复习 高考真题备选题库 第十二章 波与相对论（选修3-4）

2022年高考物理一轮复习 高考真题备选题库 第十二章 波与相对论（选修3-4）1(xx上海高考)质点做简谐运动，其xt关系如图。以x轴正向为速度v的正方向，该质点的vt关系是()解析：选B位移时间图像切线斜率的绝对值表示质点的速度的大小，斜率的正负表示速度的方向，根据题图可知该质点在T内的速度先是反向加速再减速，接着正向加速再减速，B项正确。2. (xx上海高考)某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后，为进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆。通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T2，式中Ic为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离。如图(a)，实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量m0.50 kg。r/m0.450.400.350.300.250.20T/s2.112.142.202.302.432.64(1)由实验数据得出图(b)所示的拟合直线，图中纵轴表示_。(2)Ic的国际单位为_，由拟合直线得到Ic的值为_(保留到小数点后二位)；(3)若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值_。(选填：“偏大”、“偏小”或“不变”)解析：(1)根据复摆的周期公式：T2T2r题图中纵坐标表示T2r。(2)根据关系式，利用单位关系可知Ic的国际单位为kgm2；根据图线可得斜率3.68，而截距1.25，解得Ic0.17。(3)本实验数据处理是通过图线的斜率分析出的，与质量无关，所以质量变化后，重力加速度的测量值不变。答案：(1)T2r(2)kgm20.17(3)不变3(xx重庆高考)一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。由此图求振动的周期和振幅。解析：由图像可知，振子在一个周期内沿x方向的位移为2x0，水平速度为v，故周期T；又由图像知2Ay1y2，故振幅A。答案：周期为振幅为4(xx江苏高考)在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期。以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正。解析：摆球的速度为零的位置不容易观察，计时不准确，为减小实验误差，应在摆球通过平衡位置时开始计时；应测量多次全振动的时间，求周期的平均值，以减小实验误差。答案：应在摆球通过平衡位置时开始计时；应测量单摆多次全振动的时间，再计算出周期的测量值。(或在单摆振动稳定后开始计时)5(xx安徽高考)在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球质量为M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系式为()AT2rBT2rCT DT2l解析：选B单摆摆动时的周期为T2，摆球在地球表面受到的万有引力等于重力，即Gmg，得g，因此T2r，B项正确，A、C、D项错误。6(xx浙江高考)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A0.5 s B0.75 sC1.0 s D1.5 s解析：选C由于振幅A为20 cm，振动方程为yA sin t(从游船位于平衡位置时开始计时，)，由于高度差不超过10 cm时，游客能舒服登船，代入数据可知，在一个振动周期内，临界时刻为t1，t2，所以在一个周期内能舒服登船的时间为tt2t11.0 s，选项C正确。第2节 机械波1(xx上海高考)一列横波沿水平放置的弹性绳向右传播，绳上两质点A、B的平衡位置相距3/4波长，B位于A右方。t时刻A位于平衡位置上方且向上运动，再经过1/4周期，B位于平衡位置()A上方且向上运动 B上方且向下运动C下方且向上运动 D下方且向下运动解析：选DB在A的右端，根据波的传播方向可知，B的振动落后A四分之三个周期，从t时刻后在经过四分之一周期，A到达最高点的下方，此时B位于平衡位置的下方且向下运动，D项正确。2(xx海南高考)一列简谐横波沿x轴传播，a、b为x轴上的两质点，平衡位置分别为x0，xxb(xb0)。a点的振动规律如图所示，已知波速为v10 m/s，在t0.1 s时，b点的位移为0.05 m，则下列判断可能正确的是_。A波沿x轴正向传播，xb0.5 mB波沿x轴正向传播，xb1.5 mC波沿x轴负向传播，xb2.5 mD波沿x轴负向传播，xb3.5 m解析：由a点的振动规律可知：波的振幅A0.05 m，周期T0.2 s，波长vT2 m，若波沿x轴正向传播，t0.1 s时波形应为图甲所示。甲则xbn1.5 m(n0,1,2，)，所以A错误、B正确；若波沿x轴负向传播，t0.1 s时波形应为图乙所示。乙则xbn0.5 m(n0,1,2，)，所以C正确、D错误。答案：BC3(xx全国卷)图(a)为一列简谐横波在t2 s时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x2 m的质点。下列说法正确的是_。A波速为0.5 m/sB波的传播方向向右C02 s时间内，P运动的路程为8 cmD02 s时间内，P向y轴正方向运动E当t7 s时，P恰好回到平衡位置解析：选ACE根据图像可知：该波的波长2 m，周期T4 s，故波速v0.5 m/s，A正确；从图(b)中可知：x1.5 m处的质点在t2 s时，其在平衡位置沿y轴负向运动，在图(a)中，沿波的传播方向，“下坡向上，上坡向下”，故该波的传播方向向左，B错误；02 s，P运动的路程s4A8 cm，C正确；02 s，P从正向最大位移处运动到负向最大位移处，即沿y轴负向运动，D错误；当t7 s时，P点从图示(t2 s)经历了5 s，即T，到达平衡位置，E正确。4(xx全国卷)图(a)为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x4.0 m处的质点；图(b)为质点Q的振动图像。下列说法正确的是_。A在t0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动B在t0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cmE质点Q简谐运动的表达式为y0.10sin 10t(国际单位制)解析：选BCE由振动图像可知，在t0.10 s时，质点Q向y轴负方向运动，A项错误；结合波形图及质点运动方向与波的传播方向的“上坡下、下坡上”规律可知，波沿x轴负方向传播，题图(a)中质点P经t0.25 s0.10 s0.15 sT时间，位移变为负值，即此时质点P的加速度方向沿y轴正方向，B项正确；波在T时间内沿x轴负方向传播6 m，C项正确；任意质点在半个周期内通过的路程为2倍振幅，即20 cm，从平衡位置或最大位移处开始，T时间内通过的路程等于振幅，而题图(a)中质点P在半个周期后，已经过平衡位置并向负的最大位移处运动，T时间内通过的路程小于振幅，所以D项错误；由振动图像，质点Q的振幅A10 cm0.10 m，周期为0.2 s，10 rad/s，所以其运动表达式为yAsin t0.10sin 10t m，E项正确。5(xx大纲卷)两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是()A波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1A2|B波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1A2C波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅解析：选AD空间某一质点的位移等于两列波同时在该点引起位移的矢量和，对于相干波源在某一点是加强点，说明两列波在该点振动方向始终一致，但该质点的位移不是始终不变的，选项B错误；波峰和波谷相遇处的点是减弱点，两列波在该点振动方向始终相反，但其合位移不一定总小于加强点的位移，选项C错误；加强点处的质点的振幅为A1A2，减弱点处的质点的振幅为|A1A2|，选项A、D正确。6(xx北京高考)一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T。t0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点。图乙是波上某一质点的振动图像。下列说法中正确的是()At0时质点a的速度比质点b的大Bt0时质点a的加速度比质点b的小C图乙可以表示质点a的振动D图乙可以表示质点b的振动解析：选D根据题图甲所示的波动图像，由于波沿x轴正方向传播，t0时刻a点速度为零，b点速度最大，即t0时刻质点a的速度比质点b的速度小，选项A错误。由于t0时刻质点a位移最大，所受回复力最大，加速度最大，质点b处于平衡位置，位移为零，回复力为零，加速度为零，所以t0时刻质点a的加速度比质点b的大，选项B错误。根据题图甲所示的波动图像，由于波沿x轴正方向传播，t0时刻，质点a从正的最大位移处向下运动，质点b从平衡位置向下运动，所以题图乙可以表示质点b的振动，选项C错误，D正确。7(xx天津高考)平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s。平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为xP3.5 m、xQ3 m。当S位移为负且向y方向运动时，P、Q两质点的()A位移方向相同、速度方向相反B. 位移方向相同、速度方向相同C位移方向相反、速度方向相反D. 位移方向相反、速度方向相同解析：选D由题可知，波动周期为T s0.02 s，波长 vT2 m，则xS Q3 m1，因此Q质点与S质点的振动完全相反，当S质点位移为负，且向y方向运动时，Q质点的位移为正，且向y方向运动，两质点位移大小相等；xSP3.5 m1，则P质点的位移也一定为负，但沿y方向运动，位移大小与S质点的位移不一定相等，因此P质点和Q质点的位移方向相反，速度方向相同，D项正确，A、B、C项错误。8(xx山东高考)一列简谐横波沿直线传播，以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知O，A的平衡位置相距0.9 m。以下判断正确的是_。(双选，填正确答案标号)a波长为1.2 mb波源起振方向沿y轴正方向c波速大小为0.4 m/sd质点A的动能在t4 s时最大解析：选ab由于以波源开始振动为计时起点，因此波传到A点需要的时间由题图可以看出为3 s，已知O、A两点平衡位置的距离为0.9 m，根据v可求得波的传播速度为0.3 m/s，再根据波长公式vT可求得波长为1.2 m，因此选项a正确，选项c错误；由于A点开始振动的方向沿着y轴正方向，因此波源的起振方向也是沿着y轴正方向，故选项b正确；质点A在t4 s时处在最大位移处，因此动能最小，所以选项d错误。9(xx安徽高考)一简谐横波沿x轴正向传播，图甲是t0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，则该质点的x坐标值合理的是()A0.5 m B1.5 mC2.5 m D3.5 m解析：选C由振动图像可知，t0时刻该质点的位移为负值，且沿y轴负方向运动，由波形图可知，t0时刻，x0.5 m、3.5 m处的质点位移为正，可知A、D项错误；由“上下坡法”可知，t0时刻x1.5 m处的质点正沿y轴正方向运动，因此B项错误；2.5 m处的质点正沿y轴负方向运动，C项正确。10.(xx福建高考)在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是()解析：选D根据题图，t0时刻，波源经平衡位置向下运动，而波形图中，质点的起振方向均与波源开始振动时的方向相同，根据波的传播过程中，“上坡下、下坡上”规律可知，波形图中刚刚开始振动的质点处于“上坡”位置，A、C项错；由振动图像知，前半个周期振幅较小，故波形图中距波源较远的质点的振幅较小，B项错，D项对。11.(xx四川高考)如图所示，甲为t1 s时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点x0.5 m处质点的振动图像可能是()解析：选A根据振动与波动的关系解决问题。(a)(法一)若波沿x方向传播，则t0时的波形图如图(a)虚线所示，则质点P的振动图像为题中乙图所示。距P点0.5 m的质点的位移y0，且向下运动，或y0，且向上运动；若波沿x方向传播，则t0时的波形图如图(a)虚线所示，则质点Q的振动图像为题中乙图所示。距Q点0.5 m的质点的位移y0，且向上运动，或y0，且向下运动。所以选项A正确。(法二)根据波形图像可得波长2 m，根据振动图像可得周期T2 s。两质点之间的距离x0.5 m。根据振动和波动之间的关系，则另一质点相对该质点的振动延迟T，如图(b)所示，或者提前T，如图(c)所示。符合条件的只有选项A。第3节 光的折射 全反射1.(xx海南高考)如图，矩形ABCD为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面内有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到AB的距离分别为l1和l2，在截面所在平面内，改变激光束在AB面上入射点的高度和入射角的大小，当折射光线与底面的交点到AB的距离为l3时，光线恰好不能从底面射出，求此时入射点距离底面的高度H。解析：设玻璃砖的折射率为n，入射角和反射角为1，折射角为2，由光的折射定律n根据几何关系，有sin 1sin 2因此求得n 根据题意，折射光线在某一点刚好无法从底面射出，此时发生全反射，设在底面发生全反射时的入射角为3，有sin 3由几何关系得sin 3解得Hl3答案：l32. (xx全国卷)一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n。(i)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？(ii)一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。解析：(i)在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图甲所示。由全反射条件有甲sin 由几何关系有OERsin 由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l2OE联立式，代入已知数据得lR(ii)设光线在距O点R的C点射入后，在上表面的入射角为，由几何关系及式和已知条件得60光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G点射出，如图乙所示。由反射定律和几何关系得乙OGOCR射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出。答案：(i) R(ii)见解析3(xx全国卷)一厚度为h的大平板玻璃水平放置，其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。已知圆纸片恰好能完全遮挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射)，求平板玻璃的折射率。解析：如图，考虑从圆形发光面边缘的A点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A点发生折射，根据折射定律有nsin sin 式中，n是玻璃的折射率，是入射角，是折射角。现假设A恰好在纸片边缘。由题意，在A点刚好发生全反射，故设AA线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有sin 由题意，纸片的半径应为RLr联立以上各式得n答案： 4(xx北京高考)以往，已知材料的折射率都为正值(n0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值(n0)，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角i与折射角r依然满足n，但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面射入，下表面射出。若该材料对此电磁波的折射率n1，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是()解析：选B根据题述该材料的折射率n1，由折射定律可知，入射角和折射角相等，且处于法线的同侧，所以正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是图B。5(xx重庆高考)打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角切割在12，光线一定在OP边发生全反射B若2，光线会从OQ边射出C若1，光线会从OP边射出D若1，光线会在OP边发生全反射解析：选D题图中，要使光线可在OP边发生全反射，图中光线在OP边上的入射角大于902。从OP边上反射到OQ边的光线，入射角大于90(18031)3190可使光线在OQ边上发生全反射。若2，光线不能在OP边上发生全反射；若1，光线不能在OQ边上发生全反射，综上所述，选项D正确。6(xx山东高考)如图，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角i入射，第一次到达AB边恰好发生全反射。已知15，BC边长为2L，该介质的折射率为。求：()入射角i; ()从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c，可能用到：sin 75或tan 152)。解析：()根据全反射规律可知，光线在AB面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得sin C代入数据得C45设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得r30由折射定律得n联立式，代入数据得i45()在OPB中，根据正弦定理得设所用时间为t，光线在介质中的速度为v，得vt又v联立式，代入数据得tL答案：见解析7(xx江苏高考)Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图如图所示。一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射。设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t。解析：设光在鳞片中的折射角为，由折射定律得sin insin 在鳞片中传播的路程l1，传播速度v，传播时间t1解得t1同理，在空气中的传播时间t2则tt1t2答案：见解析8(xx福建高考)如图，一束光由空气射向半圆柱体玻璃砖，O点为该玻璃砖截面的圆心，下图能正确描述其光路的是()解析：选A光只有从光密介质射向光疏介质且入射角大于全反射临界角时才会发生全反射现象，而玻璃相对于空气是光密介质，故B项错；由折射定律可知，光由空气射入玻璃，入射角大于折射角，D项错；由光路可逆原理可知，光由玻璃射入空气，入射角小于折射角，C项错，故A项对。9(xx四川高考)如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球，则()A小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B小球所发的光能从水面任何区域射出C小球所发的光从水中进入空气后频率变大D小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大 解析：选D根据光的传播规律解决问题。发光小球沿水平方向发出的光，均能射出玻璃缸，不发生全反射，选项A错误；小球发出的光射到水面上时，当入射角大于等于临界角时，会发生全反射，选项B错误；光的频率由光源决定，光由一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，选项C错误；根据n，光在水中的传播速度较小，选项D正确。第4节 光的波动性 电磁波 相对论1. (xx上海高考)如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将_(选填：“增大”“减小”或“不变”)；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在_情况下，光才可以看作是沿直线传播的。解析：根据条纹间距由d、L和波长决定可知，增加缝宽，可以使条纹间距离减小；光遇到障碍物时，当障碍物的尺寸与波长接近时，会发生明显的衍射现象，当障碍物较大时，光近似沿直线传播。答案：减小光的波长比障碍物小得多2(xx上海高考)下列电磁波中，波长最长的是()A无线电波B红外线C紫外线 D射线解析：选A题中电磁波按照波长由长到短的顺序，依次是：无线电波、红外线、紫外线、射线，故选A。3(xx大纲卷)在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样。图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为()A2.06107 mB2.06104 mC1.68104 m D1.68103 m解析：选C根据双缝干涉图样的相邻两明条纹间距公式x ，可得：d m1.68104m，选项C正确，ABD错误。4(xx江苏高考)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图(甲)所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图(乙)所示。他改变的实验条件可能是_。A减小光源到单缝的距离B减小双缝之间的距离C减小双缝到光屏之间的距离D换用频率更高的单色光源解析：选B根据条纹间距公式x可知，若增大条纹间距，可以采取的措施有：换用波长更长、频率更低的单色光源，减小双缝间的距离d，增大双缝到屏的距离l，故选项B正确。5(xx浙江高考)关于下列光学现象，说法正确的是()A水中蓝光的传播速度比红光快B光从空气射入玻璃时可能发生全反射C在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽解析：选CD光在介质中的传播速度vc/n，其中n是折射率，由于水对蓝光的折射率大于水对红光的折射率，所以在水中蓝光传播速度比红光慢，A错误；光从光密介质射入光疏介质时，才有可能发生全反射，B错误；视深h和实际深度H的关系为h，所以鱼的实际深度比看到的要深，C正确；双缝干涉实验中条纹间距x，由于红光波长大于蓝光波长，所以用红光时得到的条纹间距更宽，D正确。6(xx四川高考)电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是()A电磁波不能产生衍射现象B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同解析：选C根据电磁波的特点解题。干涉、衍射是波所特有的现象，所以电磁波能产生衍射现象，选项A错误；常用的遥控器是通过发出红外线来遥控电视机的，选项B错误；利用多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的速度，选项C正确；根据光速不变原理，在不同的惯性系中，光速是相同的，选项D错误。7(xx四川理综)下列关于电磁波的说法，正确的是()A电磁波只能在真空中传播B电场随时间变化时一定产生电磁波C做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在解析：选C本题考查有关电磁波的相关知识，意在考查考生的识记、理解分析综合能力。虽然电磁波在传播过程中不需要介质，但并不是只能在真空中传播，故A选项错误；产生电磁波需要一定的条件，当电场随时间做周期性变化时才可能产生电磁波，故B选项错误；做变速运动的电荷周围会产生变化的磁场，其周围空间可能会产生电磁波，故C选项正确；麦克斯韦只是预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故D选项错误。8(xx四川理综)迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1 58lc”却很值得我们期待。该行星的温度在0到40之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则()A在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同B如果人到了该行星，其体重是地球上的2倍C该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的 倍D由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短解析：选B本题考查天体运动、相对论的相关知识，意在考查考生的理解、分析、计算等综合能力。根据万有引力定律、牛顿第二定律和星球对卫星的万有引力提供卫星绕星球表面做匀速圆周运动的向心力可得m，解得v，又根据所给已知量可得，在“Gl581c”行星上发射人造卫星的第一宇宙速度是在地球上发射人造卫星的第一宇宙速度的2倍，故A选项错误；由于在星球表面附近(忽略星球的自转)星球对物体的重力等于星球对物体的万有引力，即mg，又根据所给已知量可得，在“Gl581c”行星上人的体重是在地球上的2倍，故B选项正确；根据万有引力提供行星做匀速圆周运动的向心力可得m()2r，又根据所给数据可得，“Gl581c”行星与“Gliese581”恒星的距离是日地距离的 倍，故C选项错误；虽然“Gl581c”行星的公转速率大于地球的公转速率，但其速率远小于光速，“尺缩效应”可以忽略，此外，即使其速率接近光速，还要看米尺在行星上怎么放置，如果是垂直速度方向放置，米尺的长度不变，尺的缩短效应只有在沿速度方向才有，故D选项错误。9(xx江苏)如图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v(v接近光速c)。地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_(选填“大于”“等于”或“小于”)L。当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_。解析：本题考查相对论中长度的相对性及光速不变原理，意在考查考生对相对论的理解能力。A、B相对静止，A、B相对于地面上的人是运动的，因此地面上的人测得的长度短，A测得的长度大于L。由于光速在任何惯性参考系中都不变，因此A测得的光信号的速度为c。答案：大于c(或光速)10(xx浙江理综)为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生的周期T2的振荡电流。当罐中液面上升时()A电容器的电容减小B电容器的电容增大CLC回路的振荡频率减小DLC回路的振荡频率增大解析：当罐中的液面上升时，电容器极板间的介电常数变大，由平行板电容器的电容公式知，电容增大，则选项A错误，B正确；由LC回路周期公式知，振荡周期增大，振荡频率减小，则选项C正确，D错误。答案：BC11(2011江苏)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔 A、B和 C假想有一列车沿 AC 方向以接近光速行驶，当铁塔 B 发出一个闪光，列车上的观测者测得 A、C 两铁塔被照亮的顺序是_A同时被照亮B. A 先被照亮CC 先被照亮D无法判断解析：火车上的观察者以火车为参考系，那么灯塔A、B、C均沿向CA方向运动B发出的光向A、C传播的过程中，A是远离光线运动的，C是向着光线运动的，所以在火车上的观察者看来，光线先传播到C，即C先被照亮，C正确答案：C12(xx北京理综)属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中()A真空中光速不变B时间间隔具有相对性C物体的质量不变D物体的能量与质量成正比解析：本题考查物理学史意在考查考生是否了解物理发展史以及物理学家探索物理规律的基本思路本题不是简单的判断哪句说法正确，而是判断“基本假设”说法是否正确，选项A正确答案：A