課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十四） 光的波動(dòng)性 電磁波

PAGE第1頁(yè)共5頁(yè)課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十四）光的波動(dòng)性電磁波1．關(guān)于甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是()A．四個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋B．甲、乙兩實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為等距條紋C．丙實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該光的頻率越大D．丁實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的明暗條紋為光的衍射條紋解析：選D甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋，而丁實(shí)驗(yàn)是光的衍射條紋，故A錯(cuò)誤，D正確；甲實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋為等距條紋，而乙是牛頓環(huán)，空氣薄層不均勻變化，則干涉條紋間距不相等，故B錯(cuò)誤；根據(jù)干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ，丙實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的條紋間距越大，則波長(zhǎng)越長(zhǎng)，那么光的頻率越小，故C錯(cuò)誤。2．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·江蘇卷)小華通過(guò)偏振太陽(yáng)鏡觀察平靜水面上反射的陽(yáng)光，轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片時(shí)發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化。下列說(shuō)法能夠解釋這一現(xiàn)象的是()A．陽(yáng)光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振，鏡片起起偏器的作用B．陽(yáng)光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振，鏡片起檢偏器的作用C．陽(yáng)光在水面反射時(shí)沒(méi)有發(fā)生偏振，鏡片起起偏器的作用D．陽(yáng)光在水面反射時(shí)沒(méi)有發(fā)生偏振，鏡片起檢偏器的作用解析：選B發(fā)現(xiàn)強(qiáng)弱變化說(shuō)明水面上反射的陽(yáng)光是偏振光，而陽(yáng)光本身是自然光，在反射時(shí)發(fā)生了偏振，當(dāng)偏振片的方向與光的偏振方向平行時(shí)，通過(guò)的光最強(qiáng)，而當(dāng)偏振片的方向與光的偏振方向垂直時(shí)，通過(guò)的光最弱，因此鏡片起到檢偏器的作用，故選項(xiàng)B正確。3.(2020·宜賓期末)如圖甲所示是用干涉法檢查厚玻璃板b的上表面是否平整的裝置，a是標(biāo)準(zhǔn)樣板。圖乙所示干涉條紋是兩個(gè)表面反射光的疊加而形成的，這兩個(gè)表面是()A．a(chǎn)的上表面、b的下表面 B．a(chǎn)的上表面、b的上表面C．a(chǎn)的下表面、b的上表面 D．a(chǎn)的下表面、b的下表面解析：選C檢查玻璃板上表面是否平整所形成的干涉條紋是a板的下表面和b板的上表面的反射光干涉產(chǎn)生的，故C正確。4．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·湖北卷改編)如圖所示，一束復(fù)色光經(jīng)三棱鏡后分開成a、b、c和d四種單色光，用這四種單色光分別照射金屬鉀板，其中c光恰好可從金屬鉀板上打出光電子；也可以用這四種單色光分別作為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的光源。下列說(shuō)法正確的是()A．d光的頻率最高B．d光在棱鏡中的折射率最大C．a(chǎn)光產(chǎn)生的干涉條紋寬度最大D．a(chǎn)光打出的光電子的遏止電壓最大解析：選D由光路圖可知，a光通過(guò)三棱鏡的偏折程度最大，則折射率最大，a光的頻率最大，d光的折射率最小，則頻率最低，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤；因a光的頻率最大，則波長(zhǎng)最短，根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可知，a光產(chǎn)生的干涉條紋寬度最小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)閏光恰好可從金屬鉀板上打出光電子，則a光一定能發(fā)生光電效應(yīng)，因a光的頻率最大，則根據(jù)Uce＝eq\f(1,2)mvm2＝hν－W0，可知，a光打出的光電子的遏止電壓最大，選項(xiàng)D正確。5．有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品能使被照物品產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而被廣泛應(yīng)用。這種燈降低熱效應(yīng)的原理是燈泡后面放置的反光鏡的表面上鍍有一層薄膜(如氟化鎂)，該膜能消除不鍍膜時(shí)表面反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線，以λ表示紅外線在真空中的波長(zhǎng)，n表示薄膜對(duì)該紅外線的折射率，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為(不計(jì)半波損失)()A.eq\f(λ,2n) B.eq\f(λ,4)C.eq\f(λ,4n) D.eq\f(λ,2)解析：選C由題意可知，所鍍的膜為增透膜，增透膜兩個(gè)界面上的反射光相干涉后互相抵消，減少了反射光中的紅外線，從而減少了反射光的能量，故：eq\f(λ′,2)(2k＋1)＝2d(其中k＝0,1,2,3，…)，解得：d＝(2k＋1)eq\f(λ′,4)(其中k＝0,1,2,3，…)，故厚度d的最小值為eq\f(λ′,4)，其中λ′為紅外線在薄膜中的波長(zhǎng)，由題意可知λ′＝eq\f(λ,n)，則d＝eq\f(λ,4n)，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。6．(2020·天津市等級(jí)考)新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長(zhǎng)城。志愿者用非接觸式體溫測(cè)量?jī)x，通過(guò)人體輻射的紅外線測(cè)量體溫，防控人員用紫外線燈在無(wú)人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)航。紅外線和紫外線相比較()A．紅外線的光子能量比紫外線的大B．真空中紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的長(zhǎng)C．真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大D．紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能解析：選B根據(jù)電磁波譜可知，紅外線的頻率小于紫外線的頻率，真空中紅外線的波長(zhǎng)大于紫外線的波長(zhǎng)，由光子能量公式E＝hν可知，紅外線光子能量小于紫外線光子能量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；真空中任何光的傳播速度都相等，所以真空中紅外線的傳播速度等于紫外線的傳播速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；紅外線和紫外線都是電磁波，都是橫波，都能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7．(2019·北京高考)利用圖1所示的裝置(示意圖)，觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說(shuō)法正確的是()A．甲對(duì)應(yīng)單縫，乙對(duì)應(yīng)雙縫B．甲對(duì)應(yīng)雙縫，乙對(duì)應(yīng)單縫C．都是單縫，甲對(duì)應(yīng)的縫寬較大D．都是雙縫，甲對(duì)應(yīng)的雙縫間距較大解析：選A單縫衍射圖樣的中央條紋亮且寬，相鄰條紋間距不等；雙縫干涉圖樣中相鄰條紋間距相等。根據(jù)題目中給出的甲、乙兩種圖樣可知，甲是單縫衍射的圖樣，乙是雙縫干涉的圖樣，A選項(xiàng)正確。8.(2020·山東等級(jí)考)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到S1、S2的距離相等，O點(diǎn)為S1、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出的波長(zhǎng)為λ的光，經(jīng)S1出射后垂直穿過(guò)玻璃片傳播到O點(diǎn)，經(jīng)S2出射后直接傳播到O點(diǎn)，由S1到O點(diǎn)與由S2到O點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為Δt。玻璃片厚度為10λ，玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為1.5，空氣中光速為c，不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是()A．Δt＝eq\f(5λ,c) B．Δt＝eq\f(15λ,2c)C．Δt＝eq\f(10λ,c) D．Δt＝eq\f(15λ,c)解析：選A波長(zhǎng)為λ的光在玻璃片中的傳播速度v＝eq\f(c,n)，通過(guò)10λ的距離，光傳播的時(shí)間差Δt＝eq\f(10λn,c)－eq\f(10λ,c)＝eq\f(5λ,c)，選項(xiàng)A正確。9．如圖所示，兩艘飛船A、B沿同一直線同向飛行，相對(duì)地面的速度均為v(v接近光速c)。地面上的人測(cè)得它們相距為L(zhǎng)，則飛船A上的人測(cè)得兩飛船間的距離________(選填“大于”“等于”或“小于”)L。當(dāng)B向A發(fā)出一光信號(hào)，飛船A上的人測(cè)得該信號(hào)的速度為________。解析：根據(jù)狹義相對(duì)論的光速不變?cè)?，因此飛船A上的人測(cè)得信號(hào)的速度仍等于c(或光速)，以地面為參考系，在運(yùn)動(dòng)方向有尺縮效應(yīng)現(xiàn)象，而B相對(duì)A是靜止的，沒(méi)有尺縮效應(yīng)現(xiàn)象，則飛船A上的人測(cè)得兩飛船距離應(yīng)大于L。答案：大于c(或光速)10.如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1和S2距離之差為2.1×10－6m，今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，問(wèn)P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質(zhì)中波長(zhǎng)為4×10－7m(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長(zhǎng)為3.15×10－7m，當(dāng)B(3)若用A光照射時(shí)，把其中一條縫遮住，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象。解析：(1)設(shè)A光在空氣中波長(zhǎng)為λ1，在介質(zhì)中波長(zhǎng)為λ2，由n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ1,λ2)得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－根據(jù)路程差Δr＝2.1×10－6所以N1＝eq\f(Δr,λ1)＝eq\f(2.1×10－6m,6×10－7m)＝3.5由此可知，從S1和S2到P點(diǎn)的路程差Δr是波長(zhǎng)λ1的3.5倍，所以P點(diǎn)為暗條紋。(2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系sinC＝eq\f(1,n)得n＝eq\f(1,sin37°)＝eq\f(5,3)由此可知，B光在空氣中波長(zhǎng)λ3為λ3＝nλ介＝eq\f(5,3)×3.15