（新課標(biāo)）2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 振動與波 光學(xué) 相對論 第4講 光的波動性 電磁波 相對論（通用）

1、第4講光的波動性電磁波相對論 A組基礎(chǔ)題組1.(2020湖南株洲質(zhì)檢)在五彩繽紛的大自然中,我們常常會見到一些彩色光的現(xiàn)象,下列現(xiàn)象中屬于光的衍射的是() A.灑水車噴出的水珠在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象B.小孩兒吹出的肥皂泡在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象C.雨后天晴馬路上的油膜在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象D.用游標(biāo)卡尺兩測量爪的狹縫觀察日光燈的燈光出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象2.(2020湖南桑植一中、皇倉中學(xué)第二次聯(lián)考)(多選)關(guān)于光學(xué)鏡頭增透膜的以下說法中,正確的是()A.增透膜是為了減少光的反射損失,增加透射光的強(qiáng)度B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波長的1/4C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長的1/4

2、D.因為增透膜的厚度一般適合綠光反射時相互抵消,紅光、紫光的反射不能完全抵消,所以涂有增透膜的鏡頭呈淡紫色3.(2020浙江理綜,14,6分)關(guān)于生活中遇到的各種波,下列說法正確的是()A.電磁波可以傳遞信息,聲波不能傳遞信息B.手機(jī)在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波C.太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D.遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同4.(2020四川理綜,2,6分)電磁波已廣泛運用于很多領(lǐng)域。下列關(guān)于電磁波的說法符合實際的是()A.電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B.常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機(jī)C.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球

3、的運動速度D.光在真空中運動的速度在不同慣性系中測得的數(shù)值可能不同5.(多選)奶粉的碳水化合物(糖)含量是一個重要指標(biāo),可以用“旋光法”來測得糖溶液的濃度,從而鑒定含糖量,偏振光通過糖溶液后,偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度,這一角度稱為“旋光度”,的值只與糖溶液的濃度有關(guān)。將的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,就能確定被測樣品中的含糖量。如圖所示,S是自然光源,A、B是偏振片,轉(zhuǎn)動B,使到達(dá)O處的光最強(qiáng),然后將被測樣品P置于A、B之間,則下列說法中正確的是()A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會明顯減弱C.將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度,使得O處光強(qiáng)度最大,偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于

4、D.將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度,使得O處光強(qiáng)度最大,偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于6.(2020天津二模)如圖是雙縫干涉實驗裝置的示意圖,S為單縫,S1、S2為雙縫,P為光屏。用綠光從左邊照射單縫S時,可在光屏P上觀察到干涉條紋。下列說法正確的是()A.減小雙縫間的距離,干涉條紋間的距離減小B.增大雙縫到屏的距離,干涉條紋間的距離增大C.將綠光換為紅光,干涉條紋間的距離減小D.將綠光換為紫光,干涉條紋間的距離增大7.(2020北京東城質(zhì)檢)(多選)在單縫衍射實驗中,下列說法中正確的是()A.將入射光由黃色換成綠色,衍射條紋間距變窄B.使單縫寬度變小,衍射條紋間距變窄C.換用波長較長的光照射,衍射條紋間距變

5、寬D.增大單縫到屏的距離,衍射條紋間距變寬8.(2020天津二模)如圖所示為條紋總寬度相同的4種明暗相間的條紋,其中有兩種是紅光、藍(lán)光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣,還有兩種是黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋)。則圖中從左向右排列,亮條紋的顏色依次是()A.紅黃藍(lán)紫B.紅紫藍(lán)黃C.藍(lán)紫紅黃D.藍(lán)黃紅紫B組提升題組9.如圖所示,市場上有種燈具俗稱“冷光燈”,用它照射物品時能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低,從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(例如氟化鎂),這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射

6、回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以表示紅外線的波長,則所鍍薄膜的最小厚度應(yīng)為() A.B.C.D.10.(多選)如圖甲所示,在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡,在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜,讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上,結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋,稱為牛頓環(huán),以下說法正確的是()A.干涉現(xiàn)象是由凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B.干涉現(xiàn)象是由凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C.干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均勻變化的D.干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度是均勻變化的11.(2020江蘇南京模擬)用某一單色光做雙縫干涉實驗時,已

7、知雙縫間距離為0.25 mm,在距離雙縫為1.2 m處的光屏上,測得5條亮紋間的距離為7.5 mm。(1)求這種單色光的波長;(2)若用這種單色光照射到增透膜上,已知增透膜對這種光的折射率為1.3,則增透膜的厚度應(yīng)取多少?12.在用紅光做雙縫干涉實驗時,已知雙縫間的距離為0.5 mm,測得雙縫到光屏的距離為1.0 m,在光屏上第一條暗條紋到第六條暗條紋間的距離為7.5 mm,則:(1)此紅光的頻率為多少?它在真空中的波長為多少?(2)假如把整個裝置放入折射率為的水中,這時屏上相鄰明條紋的間距為多少?答案全解全析A組基礎(chǔ)題組1.DA是光的色散現(xiàn)象,D是光的衍射現(xiàn)象,B、C是干涉現(xiàn)象。2.ACD在

8、光學(xué)元件(如鏡頭)的表面涂上一層薄膜,即增透膜,當(dāng)膜的厚度是入射光在薄膜中波長的時,在薄膜的前后兩個面上的反射光的光程差恰好等于半波長,因而相互抵消,達(dá)到減少反射光、增大透射光強(qiáng)度的目的,故A、C正確,B錯誤;由于膜選擇人眼最敏感的綠光增透,則位于光譜兩端的紅光、紫光反射較多,增透膜在白光照射下呈淡紫色,D正確。3.B電磁波、聲波都能夠傳遞信息,A項錯誤;手機(jī)通話時將人的聲音轉(zhuǎn)化為電信號并通過電磁波傳遞,B正確;醫(yī)院“B超”的超聲波屬于聲波,傳播速度遠(yuǎn)小于光速,C錯誤;紅外線與X射線相比頻率低,波長長,D錯誤。4.C衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象,故電磁波能發(fā)生衍射現(xiàn)象,A錯誤。遙控器是通過發(fā)出的紅外

9、線脈沖信號遙控電視機(jī)的,B錯誤。根據(jù)多普勒效應(yīng),當(dāng)天體相對地球運動時,我們接收到來自天體的電磁波頻率發(fā)生變化,根據(jù)其變化可判斷遙遠(yuǎn)天體相對地球的運動速度,C正確。光在真空中的速度是定值,在任何慣性系中測出的數(shù)值應(yīng)相同,D錯誤。5.ACD由題知,轉(zhuǎn)動B使到達(dá)O處的光最強(qiáng),則A、B的偏振方向必相同,若在A、B間放入待檢糖溶液,因糖溶液對偏振光有旋光效應(yīng),使來自A的偏振光經(jīng)過樣品后,偏振方向發(fā)生改變,則到達(dá)O處的光強(qiáng)度會明顯減弱,若適當(dāng)把A或B旋轉(zhuǎn)一個角度,可以使偏振光恰好通過B后,到達(dá)O處的光強(qiáng)度最大,而旋轉(zhuǎn)的角度就是,故選A、C、D。6.B由雙縫干涉條紋間距公式x=可知,減小雙縫間的距離d,干涉

10、條紋間的距離x增大,A錯誤;增大雙縫到屏的距離L,干涉條紋間的距離增大,B正確;將綠光換為紅光,入射光的波長增大,干涉條紋間的距離應(yīng)增大,C錯誤;將綠光換為紫光,入射光的波長變短,干涉條紋間的距離應(yīng)減小,D錯誤。7.ACD當(dāng)單縫寬度一定時,波長越長,衍射現(xiàn)象越明顯,即光偏離直線傳播的路徑越遠(yuǎn),條紋間距也越大;當(dāng)光的波長一定時,單縫寬度越小,衍射現(xiàn)象越明顯,條紋間距越大;當(dāng)光的波長一定、單縫寬度也一定時,增大單縫到屏的距離,衍射條紋間距也會變寬。故選項A、C、D正確。8.B雙縫干涉條紋特點是等間距、等寬度、等亮度,單縫衍射條紋特點是中間寬、兩邊窄,中間亮、兩邊暗,且不等間距。根據(jù)此特點知(1)(

11、3)是雙縫干涉條紋,(2)(4)是單縫衍射條紋。根據(jù)x=知,波長越長,干涉條紋間距越大,則圖(1)是紅光照射產(chǎn)生的,圖(3)是藍(lán)光照射產(chǎn)生的。因波長越長,衍射條紋間距越大,則圖(2)是紫光照射產(chǎn)生的,圖(4)是黃光照射產(chǎn)生的。故B正確,A、C、D錯誤。B組提升題組9.B紅外線最顯著的特點之一就是熱效應(yīng),當(dāng)光照射物體時,一般都伴隨著大量的紅外線。在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(相當(dāng)于增透膜),當(dāng)增透膜最小厚度等于紅外線在其中傳播的波長的時,燈泡發(fā)出的紅外線射到增透膜后,從增透膜的前后表面反射回來的兩束紅外線發(fā)生干涉,相互抵消,使反射的紅外線強(qiáng)度減弱,從而達(dá)到“冷光”效果。10.AC由于在凸透鏡和平板玻璃之間的空氣形成薄膜,所以形成相干光的反射面是凸透鏡的下表面和平板玻璃的上表面,故A正確,B錯誤;由于凸透鏡的下表面是圓弧面,所以形成的薄膜厚度不是均勻變化的,形成不等間距的干涉條紋,故C正確,D錯誤。11.答案(1)3.910-7 m(2)7.510-8 m解析(1)根據(jù)公式x=得=x由題意知x=又l=1.2 m,d=0.2510-3 m所以=x= m=3.910-7 m。(2)根據(jù)公式n=,c=f,v=f知n=則= m=3.010-7 m故增透膜厚度d=7.5