新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升講義C光的干涉、衍射和偏振、電磁波 提升版（含解析）

光的干涉、衍射和偏振電磁波考點一光的干涉現(xiàn)象光的干涉(1)定義：在兩列光波疊加的區(qū)域，某些區(qū)域相互加強，出現(xiàn)亮條紋，某些區(qū)域相互減弱，出現(xiàn)暗條紋，且加強區(qū)域和減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象.(2)條件：兩束光的頻率相同、相位差恒定.(3)雙縫干涉圖樣特點：單色光照射時，形成明暗相間的等間距的干涉條紋；白光照射時，中央為白色亮條紋，其余為彩色條紋.技巧點撥1.雙縫干涉(1)條紋間距：Δx＝eq\f(l,d)λ，對同一雙縫干涉裝置，光的波長越長，干涉條紋的間距越大.(2)明暗條紋的判斷方法：如圖1所示，相干光源S1、S2發(fā)出的光到屏上P′點的路程差為Δr＝r2－r1.當(dāng)Δr＝kλ(k＝0,1,2…)時，光屏上P′處出現(xiàn)明條紋.當(dāng)Δr＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0,1,2…)時，光屏上P′處出現(xiàn)暗條紋.圖12.薄膜干涉(1)形成原因：如圖2所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.光照射到薄膜上時，從膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射回來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加.圖2(2)明暗條紋的判斷方法：兩個表面反射回來的兩列光波的路程差Δr，等于薄膜厚度的2倍.在P1、P2處，Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出現(xiàn)明條紋.在Q處，Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出現(xiàn)暗條紋.例題精練1.如圖3所示，雙縫干涉實驗裝置中，屏上一點P到雙縫的距離之差為2.1μm，若用單色光A照射雙縫時，發(fā)現(xiàn)P點正好是從屏中間O算起的第四條暗條紋，換用單色光B照射雙縫時，發(fā)現(xiàn)P點正好是從屏中間O算起的第三條亮條紋，則下列說法正確的是()圖3A.單色光B的頻率大于單色光A的頻率B.單色光B的波長小于單色光A的波長C.單色光B的相鄰亮條紋間的距離小于單色光A的相鄰亮條紋間的距離D.用單色光A和B在同一單縫衍射的裝置上做實驗，在縫寬不變的情況下，單色光B更容易發(fā)生明顯衍射答案D解析由題意可知，單色光A照射雙縫時條紋間距較小，根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可知單色光A的波長較小，頻率較大，選項A、B、C錯誤；因單色光B的波長較大，則用單色光A和B在同一單縫衍射的裝置上做實驗，在縫寬不變的情況下，單色光B更容易發(fā)生明顯衍射，選項D正確.2.(多選)如圖4所示，把一個凸透鏡的彎曲表面壓在另一個玻璃平面上，讓單色光從上方射入，這時可以看到亮暗相間的同心圓環(huán)，對這些亮暗圓環(huán)的相關(guān)說法合理的是()圖4A.遠離中心點處亮環(huán)的分布較密B.用白光照射時，不會出現(xiàn)干涉形成的圓環(huán)C.這些亮暗圓環(huán)是透鏡曲面上反射光與透鏡上方平面上的反射光干涉形成的D.與同一亮環(huán)相對應(yīng)的空氣薄膜的厚度是相同的答案AD解析遠離中心點處亮環(huán)的分布較密，故A正確；用白光照射時，仍然會出現(xiàn)干涉形成的圓環(huán)，故B錯誤；這些亮暗圓環(huán)是透鏡曲面上反射光與玻璃平面上的反射光干涉形成的，故C錯誤；與同一亮環(huán)相對應(yīng)的空氣薄膜的厚度是相同的，故D正確.考點二光的衍射和偏振現(xiàn)象1.光的衍射發(fā)生明顯衍射的條件：只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長相差不多，甚至比光的波長還小的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯.2.光的偏振(1)自然光：包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同.(2)偏振光：在垂直于光的傳播方向的平面上，只沿著某個特定的方向振動的光.(3)偏振光的形成①讓自然光通過偏振片形成偏振光.②讓自然光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生反射和折射，反射光和折射光可以成為部分偏振光或完全偏振光.(4)偏振光的應(yīng)用：加偏振濾光片的照相機鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等.(5)光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波.技巧點撥1.單縫衍射與雙縫干涉的比較單縫衍射雙縫干涉不同點條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相同相同點干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋2.光的干涉和衍射的本質(zhì)光的干涉和衍射都屬于光的疊加，從本質(zhì)上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理，都可認(rèn)為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的.例題精練3.(多選)霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的身體健康，霧霾天氣時能見度只有幾米，天氣變黃變暗，這是由于這種情況下()A.只有波長較短的一部分光才能到達地面B.只有波長較長的一部分光才能到達地面C.只有頻率較大的一部分光才能到達地面D.只有頻率較小的一部分光才能到達地面答案BD解析根據(jù)光發(fā)生明顯衍射的條件，霧霾天氣時，只有波長較長、頻率較小的一部分光發(fā)生衍射繞過空氣中的顆粒物到達地面，選項A、C錯誤，B、D正確.4.(多選)食品安全檢驗中碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量.偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了.如圖5所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達O處的光最強，然后將被測樣品P置于A、B之間.以下說法中正確的是()圖5A.到達O處光的強度會明顯減弱B.到達O處光的強度不會明顯減弱C.將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最強，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于αD.將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最強，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α答案ACD解析偏振光通過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會以傳播方向為軸線，旋轉(zhuǎn)一個角度α，所以到達O處光的強度會明顯減弱，故A正確，B錯誤；將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最強，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α，故C正確；同理，將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最強，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α，故D正確.考點三電磁波1.麥克斯韋電磁場理論變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場.2.電磁波(1)電磁場在空間由近及遠地向周圍傳播，形成電磁波.(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度相同(都等于光速).(3)不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速越小.(4)v＝λf，f是電磁波的頻率.3.電磁波的發(fā)射與接收(1)發(fā)射電磁波需要開放的高頻振蕩電路，并對電磁波根據(jù)信號的強弱進行調(diào)制(兩種方式：調(diào)幅、調(diào)頻).(2)接收電磁波需要能夠產(chǎn)生電諧振的調(diào)諧電路，再把信號從高頻電流中解調(diào)出來，調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波.4.電磁波譜按照電磁波的頻率或波長的大小順序把它們排列成譜.按波長由長到短排列的電磁波譜為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線.技巧點撥1.對麥克斯韋電磁場理論的理解2.電磁波與機械波的比較名稱項目電磁波機械波產(chǎn)生由周期性變化的電場、磁場產(chǎn)生由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生傳播介質(zhì)不需要介質(zhì)(在真空中仍可傳播)必須有介質(zhì)(真空中不能傳播)波的種類橫波既有橫波也有縱波速度特點由介質(zhì)和頻率決定，在真空中等于光速(c＝3×108m/s)僅由介質(zhì)決定能量都能攜帶能量并傳播能量速度公式v＝λf遵循規(guī)律都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象例題精練5.(多選)關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波C.電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應(yīng)強度均垂直D.利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失答案ABC解析電磁波在真空中傳播速度等于光速，與頻率無關(guān)，A正確；電磁波是周期性變化的電場和磁場互相激發(fā)得到的，B正確；電磁波傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直，C正確；光是一種電磁波，光可在光導(dǎo)纖維中傳播，D錯誤；電磁振蕩停止后，電磁波仍會在介質(zhì)或真空中繼續(xù)傳播，E錯誤.6.目前，我國正在開展5G網(wǎng)絡(luò)試點工作，即將全面進入5G時代.屆時，將開啟萬物互聯(lián)時代：車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、無人機網(wǎng)絡(luò)、自動駕駛技術(shù)等將一一變?yōu)楝F(xiàn)實.5G(即第五代移動通信技術(shù))采用3300～5000MHz頻段，相比于現(xiàn)有的4G(即第四代移動通信技術(shù)，1880～2635MHz頻段)技術(shù)而言，具有極大的帶寬、極大的容量和極低的時延.5G信號與4G信號相比，下列說法正確的是()A.5G信號在真空中的傳播速度更快B.5G信號是橫波，4G信號是縱波C.5G信號粒子性更顯著D.5G信號更容易發(fā)生明顯衍射答案C解析任何電磁波在真空中的傳播速度均為光速，傳播速度相同，A錯誤；電磁波均為橫波，B錯誤；5G信號的頻率更高，則其粒子性更顯著，C正確；因5G信號的頻率更高，則波長更小，故4G信號更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，D錯誤.7.在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計測量體溫，如圖6所示.下列說法正確的是()圖6A.當(dāng)體溫超過37.3℃時人體才輻射紅外線B.當(dāng)體溫超過周圍空氣溫度時人體才輻射紅外線C.紅外體溫計是依據(jù)體溫計發(fā)射紅外線來測體溫的D.紅外體溫計是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強度越大來測體溫的答案D解析所有物體都會輻射出紅外線，故A、B錯誤；紅外體溫計是依據(jù)人體發(fā)射紅外線來測體溫的，且人體溫度越高，輻射的紅外線強度越大，故C錯誤，D正確.綜合練習(xí)一．選擇題（共17小題）1．（徐匯區(qū)校級月考）光學(xué)鏡頭上常常會涂一層針對某一頻率光線的增透膜，以使透射的光能增強、反射光能減弱。則增透膜可能主要是利用了光的（）A．干涉現(xiàn)象 B．衍射現(xiàn)象 C．折射現(xiàn)象 D．反射現(xiàn)象【分析】增透膜是利用光的干涉原理，是光在增透膜的前后表面反射的光相干涉減弱，增加了透射光，從而即可判定?！窘獯稹拷猓涸鐾改な抢媚さ膬?nèi)外表面反射光，相同的頻率，相互疊加，從而增強透射光的強度，是利用了光的干涉現(xiàn)象，故A正確，BCD錯誤；故選：A?！军c評】考查光的干涉、衍射與折射的現(xiàn)象，理解增透膜的原理，注意透射的光能增強、反射光能減弱的條件。2．（順義區(qū)校級月考）下列說法錯誤的是（）A．雨后的彩虹是光的衍射現(xiàn)象引起的 B．肥皂膜在陽光的照射下呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象 C．交通信號燈選用紅燈的一個重要原因是因為紅光更容易穿透云霧煙塵 D．液晶顯示應(yīng)用了光的偏振【分析】雨后天空出現(xiàn)的彩虹是光的折射現(xiàn)象；皂泡上出現(xiàn)的彩色條紋是薄膜干涉；交通警示燈選用紅燈是因為紅光更容易穿透云霧煙塵；液晶顯示應(yīng)用了光的偏振原理。【解答】解：A、陽光照射到小水珠上發(fā)生折射而發(fā)生色散，雨后的彩虹是光的折射現(xiàn)象引起，故A錯誤；B、肥皂膜在陽光的照射下呈現(xiàn)彩色是由于肥皂膜的前后面的反射光發(fā)生干涉形成的，是薄膜干涉，故B正確；C、交通信號燈選用紅燈的一個重要原因是因為紅光更容易穿透云霧煙塵，故C正確；D、液晶顯示應(yīng)用了液晶的各向異性和光的偏振原理，故D正確。本題選錯誤的，故選：A?！军c評】該題考查常見的光現(xiàn)象，掌握折射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象的本質(zhì)的不同是順利解決此類題目的關(guān)鍵，掌握基礎(chǔ)知識即可解題。3．（黃浦區(qū)二模）在白熾燈的照射下，能從緊壓在一起的兩塊玻璃板的表面看到彩色條紋。這是光的（）A．雙縫干涉現(xiàn)象 B．薄膜干涉現(xiàn)象 C．單縫衍射現(xiàn)象 D．色散現(xiàn)象【分析】在白熾燈的照射下從兩塊捏緊的玻璃板表面看到彩色條紋，是光在兩玻璃板之間的空氣膜上下表面發(fā)生反射后疊加，形成的干涉條紋?！窘獯稹拷猓汗庹丈涞絻蓧K玻璃板之間的空氣膜，在上下表面發(fā)生反射后疊加，形成干涉條紋，屬于薄膜干涉。故B正確，A、C、D錯誤。故選：B?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道衍射、干涉形成的原因，知道日常生活中的現(xiàn)象屬于哪種物理現(xiàn)象。4．（豐臺區(qū)校級三模）下列現(xiàn)象中屬于光的衍射現(xiàn)象的是（）A． B． C． D．【分析】光導(dǎo)纖維，簡稱光纖，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，利用光在這些纖維中以全反射原理傳輸?shù)墓鈧鲗?dǎo)工具。單縫衍射圖樣是中央亮紋寬且亮。筷子在水中發(fā)生彎折是折射現(xiàn)象。肥皂膜的條紋屬于薄膜干涉現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、光導(dǎo)纖維，簡稱光纖，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，利用光在這些纖維中以全反射原理傳輸?shù)墓鈧鲗?dǎo)工具。故A錯誤；B、圖片顯示的是光通過狹縫的衍射現(xiàn)象，衍射圖樣中央亮紋寬且亮度大，故B正確；C、筷子放在水中，筷子彎折是光的折射現(xiàn)象，故C錯誤；D、薄膜干涉，由薄膜上、下表面反射(或折射)光束相遇而產(chǎn)生的干涉.薄膜通常由厚度很小的透明介質(zhì)形成.如肥皂泡膜，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題考查光的全反射、衍射、折射、干涉等現(xiàn)象，要熟記這幾種現(xiàn)象，多理解，多記憶。5．（海原縣校級月考）一單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫照射到光屏上，可觀察到的圖象是（）A． B． C． D．【分析】單色光的單縫衍射圖樣與雙縫干涉圖樣均是明暗相間，但單縫衍射圖樣中間明條紋是最寬的，而雙縫則是明暗條紋間距相同?！窘獯稹拷猓簡紊獾膯慰p衍射圖樣中間條紋最亮最寬，然后向兩邊變暗變窄，而雙縫則是明暗條紋間距相同，故A正確，BCD錯誤。故選：A?！军c評】考查光的衍射現(xiàn)象，注意單縫衍射圖樣與雙縫衍射圖樣的區(qū)別是明暗相間的條紋寬度不一。6．（歷下區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波 B．用光導(dǎo)纖維束傳輸圖象和信息，這是利用了光的折射原理 C．一切波都能發(fā)生衍射，紫外線比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．對于受迫振動，驅(qū)動力頻率越大，受迫振動的振幅一定越大【分析】光導(dǎo)纖維是全反射原理，波長越大越容易發(fā)生衍射。驅(qū)動力頻率等于固有頻率才會振幅最大，達到共振現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、光的偏振現(xiàn)象能體現(xiàn)光傳播方向和質(zhì)點振動方向垂直，說明光是一種橫波，故A正確；B、用光導(dǎo)纖維束傳輸圖象和信息，是利用光的全反射，故B錯；C、衍射是波的特有性質(zhì)，一切波都能發(fā)生衍射。波長越大，衍射現(xiàn)象越明顯。紅外線比紫外線波長大，所以紅外線比紫外線更容易衍射。故C錯誤；D、物體發(fā)生受迫振動時，當(dāng)驅(qū)動力頻率等于固有頻率時，振幅最大，既達到共振現(xiàn)象。故D錯誤。故選：A。【點評】本題考查光的偏振，衍射，全反射及共振的知識，需要學(xué)生加強記憶。7．（重慶模擬）下列唯一正確的說法是（）A．在單縫衍射實驗中，將入射光由紅色換成綠色，衍射條紋間距變寬 B．太陽光照射下肥皂膜呈現(xiàn)的彩色屬于光的折射現(xiàn)象 C．只有狹縫寬度要遠小于波長才發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．用光的干涉現(xiàn)象可以用檢查工件平面的平整度【分析】依據(jù)雙縫干涉條紋間距公式來判定單縫衍射條紋間距與波長的關(guān)系；肥皂膜呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象；根據(jù)明顯的衍射現(xiàn)象條件：阻礙物的尺寸小于波長，或相差不大；檢查工件平面的平整度是利用光的干涉原理?！窘獯稹拷猓篈、單縫衍射的條紋間距可以用雙縫干涉條紋寬度的公式定性討論，其中L為屏與縫的距離、d為縫寬、λ為波長，將入射光由紅色換成綠色，即光的波長變短，則衍射條紋間距變窄，故A錯誤；B、肥皂膜在太陽光照射下呈現(xiàn)彩色條紋是由于前后膜的反射光在肥皂膜的前面膜上產(chǎn)生干涉，即薄膜干涉形成的，故B錯誤；C、只有狹縫寬度與波長相差不多或比波長小的情況下，才發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故C錯誤；D、用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查工件平面的平整度，利用了光的薄膜干涉現(xiàn)象，故D正確；故選：D?！军c評】考查光的干涉、衍射原理，掌握影響干涉條紋間距的因素，理解明顯衍射的條件，注意干涉與衍射的聯(lián)系與區(qū)別。8．（廈門期末）根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是（）A．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場 B．均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場 C．恒定的電場產(chǎn)生恒定的磁場 D．振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場【分析】麥克斯韋的電磁場理論中變化的磁場一定產(chǎn)生電場，變化的電場一定產(chǎn)生磁場，當(dāng)中的變化有均勻變化與周期性變化之分。【解答】解：A、根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場一定產(chǎn)生磁場，但不一定變化，故A錯誤。B、變化的磁場一定產(chǎn)生電場，但是產(chǎn)生的電場不一定是變化的，均勻變化的磁場產(chǎn)生的是恒定的電場，周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場，故B錯誤。C、恒定的電場不會產(chǎn)生磁場，恒定的磁場也不會產(chǎn)生電場，故C錯誤；D、由上分析，可知，振蕩電場會產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場，故D正確。故選：D。【點評】考查麥克斯韋的電磁場理論中變化的分類：均勻變化與非均勻（或周期性）變化。9．（泉山區(qū)校級期中）下列說法不正確的是（）A．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場 B．麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在 C．赫茲用實驗證明電磁波的存在 D．醫(yī)學(xué)上使用的“CT”機用的是X射線【分析】麥克斯韋電磁場理論的核心思想是：變化的磁場可以激發(fā)渦旋電場，變化的電場可以激發(fā)渦旋磁場；而赫茲用實驗證明電磁波的存在．【解答】解：A、麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在，其理論為變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，但均勻變化的電場只能產(chǎn)生恒定的磁場，故A錯誤B、赫茲用實驗證明電磁波的存在，故B正確；D、“CT”機是利用X射線從不同角度照射人體，計算機對其投影進行分析，給出人體組織照片。故D正確。本題選錯誤的，故選：A?！军c評】明確麥克斯韋電磁場理論以及電磁場的發(fā)現(xiàn)歷程，知道CT機的基本原理是利用了X射線進行工作的．10．（甌海區(qū)校級期末）電磁波在生活中有著廣泛的應(yīng)用．下列選項中均為電磁波的是（）A．微波，可見光 B．超聲波，無線電波 C．X射線，聲波 D．紫外線，水波【分析】電磁波譜可大致分為：無線電波，微波，紅外線，可見光，紫外線，倫琴射線，γ射線（伽馬射線）．超聲波、聲波、水波都不是電磁波．【解答】解：A、微波，可見光均是電磁波，故A正確；B、超聲波是機械波，故B錯誤；C、聲波是機械波，故C錯誤；D、水波不是電磁波，故D錯誤。故選：A?！军c評】本題關(guān)鍵是明確無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波，要熟記常見的電磁波已經(jīng)它們的應(yīng)用．11．（薛城區(qū)期中）有關(guān)電磁場理論下列說法正確的是（）A．變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場 B．均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場 C．穩(wěn)定的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 D．變化的電場和變化的磁場互相激發(fā)，由近及遠傳播形成電磁波【分析】根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，交替產(chǎn)生，由近向遠傳播，形成電磁波。【解答】解：A、根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知，均勻變化的磁場，產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，非均勻變化的磁場，產(chǎn)生變化的電場，故A錯誤；B、根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知，均勻變化的電場，產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，非均勻變化的電場，產(chǎn)生變化的磁場，故B錯誤；C、穩(wěn)定的磁場周圍沒有電場產(chǎn)生，故C錯誤；D、根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知，均勻變化的電場，產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，非均勻變化的電場，產(chǎn)生變化的磁場，變化的電場和變化的磁場互相激發(fā)，由近及遠傳播形成電磁波，故D正確。故選：D?！军c評】解決本題的關(guān)鍵知道麥克斯韋電磁場理論，要注意變化的電場產(chǎn)生磁場，穩(wěn)定的電場周圍沒有磁場，知道電磁波的產(chǎn)生機理。12．（通州區(qū)學(xué)業(yè)考試）電磁波在空中的傳播速度為v，北京交通廣播電臺的頻率為f，該電臺所發(fā)射電磁波的波長為（）A．vf B．1vf C．fv 【分析】本題比較簡單，根據(jù)光速、頻率、波長之間關(guān)系直接即可求解?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)光速、頻率、波長之間關(guān)系有：v＝λf，所以λ=v故選：D?！军c評】要熟練應(yīng)用公式v＝λf進行有關(guān)運算，可以將電磁波與機械波進行比較學(xué)習(xí)。13．（秦州區(qū)校級學(xué)業(yè)考試）電磁波在空中的傳播速度為v．北京交通廣播電臺的頻率為f，該電臺所發(fā)射電磁波的波長為（）A．vf B．1vf C．fv【分析】明確光速、頻率、波長之間關(guān)系，根據(jù)公式即可求得電磁波的波長．【解答】解：根據(jù)光速、頻率、波長之間關(guān)系有：v＝λf，所以λ=v故選：A?！军c評】本題要熟練應(yīng)用公式v＝λf進行有關(guān)運算，可以將電磁波與機械波進行比較學(xué)習(xí)．14．（溫州期末）近年來，我國科技飛速發(fā)展，在國防科技方面，科學(xué)家們研發(fā)的反隱身米波雷達堪稱隱身戰(zhàn)斗機的克星，它標(biāo)志著我國雷達研究又創(chuàng)新的里程碑，米波雷達發(fā)射無線電波的波長在1～10m范圍內(nèi)，則對該無線電波的判斷正確的是（）A．米波的頻率比厘米波頻率高 B．米波和機械波一樣須靠介質(zhì)傳播 C．米波是原子核能級躍遷得到的 D．米波比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象【分析】電磁波在真空中傳播速度都等于光速c，由c＝λf分析頻率大小。電磁波傳播時不需要介質(zhì)。米波是振蕩電路產(chǎn)生的。波長越長的電磁波，越易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。【解答】解：A、米波的波長比厘米波的波長長，兩波在真空中傳播速度都等于光速c，由c＝λf分析可知，米波的頻率比厘米波頻率低，故A錯誤；B、米波是電磁波，其傳播不需要介質(zhì)，在真空中也能傳播，故B錯誤；C、米波是振蕩電路產(chǎn)生的，不是原子核能級躍遷得到的，故C錯誤；D、米波的波長比紅外線的波長長，則米波比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故D正確。故選：D?！军c評】解答本題時，要搞清電磁波與機械波的區(qū)別，明確各種電磁波產(chǎn)生的機理和特性。15．（溧水區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．建筑外裝涂膜玻璃應(yīng)用了光的全反射 B．麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在 C．由空氣進入水中，電磁波波長變短，聲波波長變長 D．鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比減小【分析】建筑外裝涂膜玻璃應(yīng)用了光的干涉現(xiàn)象；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在；而赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在；波速公式v＝λf；當(dāng)聲源與觀察者間距變小時，接收頻率變高。【解答】解：A、建筑外裝涂膜玻璃應(yīng)用了光的薄膜干涉，不是光的全反射。故A錯誤。B、麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在；而赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，故B錯誤。C、由空氣進入水中傳播時，頻率不變，波速變大，由公式v＝λf，知電磁波的波長變短；聲波的波速變大，頻率不變，波長變大，故C正確。D、根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)兩物體以很大的速度互相靠近時，感覺頻率會增大，遠離時感覺頻率會減小，所以鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與該波源的相比增大，故D錯誤。故選：C。【點評】本題考查了一些物理學(xué)概念或物理學(xué)史，對物理學(xué)史要與主干知識一起學(xué)習(xí)，加強記憶。16．（湖北期中）下列關(guān)于電磁波譜的說法正確的是（）A．夏天太陽把地面曬得發(fā)熱是因為可見光的熱效應(yīng)在各種電磁波中是最強的 B．利用雷達測出發(fā)射微波脈沖及接收到脈沖的時間間隔可以確定雷達與目標(biāo)的距離 C．驗鈔機驗鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紅外線的熒光效應(yīng) D．相同條件下，電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是X射線【分析】紅外線最顯著的作用是熱作用，所以可利用紅外線來加熱物體，烘干油漆和谷物，進行醫(yī)療等，由于波長長容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。紫外線有顯著的化學(xué)作用，可利用紫外線消毒，也可以用來驗鈔，它和紅外線的特點是不同的，所以使用范圍也就不同。X射線具有較強的穿透能力，但沒有γ射線強。【解答】解：A、在各種電磁波中熱效應(yīng)最強的是紅外線，故A錯誤；B、雷達測距是利用發(fā)射脈沖和接收脈沖的時間間隔來確定的，故B正確；C、驗鈔機是利用了紫外線的熒光效應(yīng)，故C錯誤；D、電磁波譜中比X射線波長短的γ射線，更難發(fā)生衍射，故D錯誤。故選：B?！军c評】對于電磁波譜中各種電磁波將產(chǎn)生的機理、波動性和粒子性的強弱順序要理解并掌握，并依據(jù)各自的用途用來解答本題。17．（晉江市期中）2016年底以來，共享單車風(fēng)靡全國各大城市，單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等，便于監(jiān)控單車在路上的具體位置。用戶僅需用手機上的客戶端軟件（APP）掃描二維碼，即可自動開鎖，騎行時手機APP上能實時了解單車的位置，騎行結(jié)束關(guān)鎖后APP就顯示如圖所示的信息。下列說法正確的是（）A．單車和手機之間是利用聲波傳遞信息的 B．單車某個時刻的準(zhǔn)確位置信息是借助通訊衛(wèi)星定位確定的 C．由手機APP上顯示騎行距離2.5公里是位移 D．由手機APP上的顯示信息，可求出騎行的平均速度【分析】明確電磁波的應(yīng)用，知道手機是利用電磁波傳遞信息的；現(xiàn)在定位是通過衛(wèi)星進行定位的，明確平均速度的計算公式為位移與時間的比值?！窘獯稹拷猓篈、單車和手機之間是利用電磁波傳遞信息的，故A錯誤；B、單車某個時刻的準(zhǔn)確位置信息是借助通訊衛(wèi)星定位確定的，故B正確；C、由手機APP上顯示騎行距離2.5公里是路程，故C錯誤；D、由手機APP上的顯示信息包括路程和時間，沒有說明具體的位移，故不可以求出騎行的平均速度，故D錯誤。故選：B?！军c評】本題利用生活中熟知的單車綜合考查了慣性、電磁波的應(yīng)用等，要求掌握相應(yīng)物理規(guī)律在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。二．多選題（共10小題）18．（吉安模擬）下列說法正確的是（）A．由v＝λf可知機械波的傳播速率由波長和頻率共同決定 B．機械波在經(jīng)過不同介質(zhì)的界面時會發(fā)生反射和折射 C．“彩超”利用多普勒效應(yīng)比較反射波相對入射波頻率的變化可測出人體血液流動的速度 D．在雙縫干涉實驗中，雙縫間距和雙縫到光屏距離一定時，干涉條紋間距與波長成正比 E．太陽光下的油膜呈彩色是太陽白光經(jīng)油膜發(fā)生的色散【分析】明確機械能的傳播規(guī)律，知道波速由介質(zhì)決定；機械波在界面處會發(fā)生反射和折射；彩超”是利用多普勒效應(yīng)原理；雙縫干涉條紋間距△x=L油膜呈彩色是光的干涉現(xiàn)象?！窘獯稹拷猓篈、機械波的傳播速率由介質(zhì)性質(zhì)決定，與波的波長和頻率無關(guān)，故A錯誤；B、機械波和光波一樣，在界面處會發(fā)生反射和折射，故B正確；C、“彩超”原理既是利用多普勒效應(yīng)比較反射波相對入射波頻率的變化來檢查身體狀況和測定血液流速的，故C正確；D、由雙縫干涉條紋間距△x=LE、太陽光下的油膜呈彩色是薄膜干涉產(chǎn)生的，故E錯誤。故選：BCD?！军c評】本題考查的知識點是波的干涉、折射和多普勒效應(yīng)的應(yīng)用，重點要掌握雙縫干涉條紋間距公式；注意機械波與電磁波的區(qū)別。19．（海淀區(qū)校級月考）如圖所示是一豎直的肥皂液薄膜的橫截面，關(guān)于豎直的肥皂薄膜上產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象，下列陳述正確的是（）A．干涉條紋的產(chǎn)生是由于光線在薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波的疊加 B．干涉條紋的暗紋是由于上述兩列反射波的波谷與波谷的疊加線 C．用綠色光照射薄膜產(chǎn)生的干涉條紋間距比黃光照射時小 D．薄膜的干涉條紋基本上是豎直的【分析】薄膜干涉分為兩種一種叫等傾干涉，另一種稱做等厚干涉．等厚干涉是由平行光入射到厚度變化均勻、折射率均勻的薄膜前、后表面而形成的干涉條紋．薄膜厚度相同的地方形成同條干涉條紋，故稱等厚干涉．牛頓環(huán)和楔形平板干涉都屬等厚干涉．【解答】解：A、由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，干涉條紋的產(chǎn)生是由于光線在薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波的疊加，故A正確；B、當(dāng)從肥皂膜前后表面反射的光程差等于半波長奇數(shù)倍時，振動減弱，形成暗條紋，故B錯誤；C、條紋間距與光的波長成正比，由于黃光波長長，故黃光條紋間距大，故C正確；D、薄膜的干涉是等厚干涉，同一條紋厚度相同，故條紋是水平的，故D錯誤；故選：AC?！军c評】解答本題應(yīng)掌握薄膜干涉的原理，干涉取決于肥皂膜前后兩表面的厚度而形成反射光的光程差．20．（浙江）肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說法正確的是（）A．過肥皂膜最高和最低點的截面一定不是梯形 B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋 C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會發(fā)生變化 D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動90°，條紋也會跟著轉(zhuǎn)動90°【分析】薄膜干涉為等厚干涉，根據(jù)肥皂膜的干涉條紋的形狀判斷；肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋；條紋的寬度和間距與膜的厚度有關(guān)?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知肥皂膜的干涉條紋是彎曲的，由于薄膜干涉為等厚干涉，故過肥皂膜最高和最低點的截面的長邊距離不相等，即兩長邊不平行，一定不是梯形，故A正確；B、肥皂膜上的條紋是薄膜前后兩表面反射形成的兩列光波疊加形成的干涉條紋，故B正確；C、薄膜是等厚干涉，肥皂膜從形成到破裂，由于液體在向下流動，薄膜上部逐漸變薄，下部逐漸變厚，條紋的寬度和間距會發(fā)生變化，故C錯誤；D、將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動90°，條紋不會跟著轉(zhuǎn)動，仍在水平方向，故D錯誤。故選：AB?！军c評】解答本題應(yīng)理解薄膜干涉的原理，要知道薄膜干涉條紋位置取決于兩層肥皂膜的厚度而形成反射光的光程差，屬于等厚干涉。21．（宿遷期末）下列說法正確的有（）A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波 B．紅外線比紫外線更容易發(fā)生衍射 C．白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，是因為光發(fā)生了衍射 D．交警可以利用多普勒效應(yīng)對行駛的汽車進行測速【分析】光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。波長越長，越易發(fā)生衍射。鍍膜鏡片的原理是薄膜干涉。多普勒效應(yīng)可以測速。【解答】解：A、光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故A錯誤。B、紅外線的波長比紫外線長，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B正確。C、白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，這是薄膜干涉現(xiàn)象，故C錯誤。D、多普勒效應(yīng)是指波源或觀察者發(fā)生移動，而使兩者間的位置發(fā)生變化，使觀察者收到的頻率發(fā)生了變化，據(jù)此可以利用多普勒效應(yīng)進行測速，故D正確。故選：BD?！军c評】本題考查了光的偏振、衍射和干涉、多普勒效應(yīng)，解題的關(guān)鍵是明確多普勒效應(yīng)是由于觀察者和波源間位置的變化而產(chǎn)生的。22．（河北模擬）關(guān)于光的干涉衍射和偏振，下列說法中正確的是（）A．高級照相機鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象 B．全息照相的拍攝主要是利用了光的偏振原理 C．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象 D．中國古代的“小孔成像”實驗，反映了光波的衍射 E．與X射線相比，紫外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象【分析】照相機的鏡頭呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象。衍射是波特有的性質(zhì)，是光遇到障礙物時能繞過后繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象，發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相近或比波長還小。光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播。【解答】解：A、高級照相機鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色，這是光的薄膜干涉現(xiàn)象，故A正確。B、全息照相的拍攝主要是利用了光的干涉原理，故B錯誤。C、通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，故C正確。D、“小孔成像”實驗反映了光的直線傳播規(guī)律，故D錯誤。E、波長越長越容易發(fā)生衍射，X射線的波長比紫外線短，不易發(fā)生衍射現(xiàn)象，紫外線容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故E正確。故選：ACE?！军c評】此題考查光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象及其應(yīng)用，解題的關(guān)鍵是明確各種現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，以及生活中的實際應(yīng)用。23．（淄博期末）關(guān)于波動，下列說法正確的是（）A．各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象 B．用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋 C．聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的運動速度等于聲波的傳播速度 D．波不但可以傳遞能量，而且還可以傳遞信息【分析】只有橫波會發(fā)生偏振現(xiàn)象；白光在衍射和干涉實驗中都會顯現(xiàn)出彩色條紋；在聲波傳播過程中，各質(zhì)點在自己的平衡位置附近振動，并不隨聲波而傳播；波不但能夠傳遞能量，而且可以傳遞信息?！窘獯稹拷猓篈、只有橫波才有偏振現(xiàn)象，故A錯誤；B、白光由各種色光組成，在單縫衍射和雙縫干涉實驗中，不同的色光疊加在光屏上產(chǎn)生彩色條紋，故B正確；C、波的傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的運動速度是變化的，而波的傳播速度在同一均勻介質(zhì)中是勻速的，且波的傳播是指振動形式的傳播，故C錯誤；D、波不但能夠傳遞能量，而且可以傳遞信息，故D正確；故選：BD?！军c評】本題考查波的基礎(chǔ)知識，難度不大，這些知識需要學(xué)生記住。比如衍射、干涉是波特有的現(xiàn)象，只有橫波存在偏振現(xiàn)象。24．（鼓樓區(qū)校級模擬）下面各儀器或現(xiàn)象的分析中正確的是（）A．偏光鏡是利用縱波偏振特性的儀器 B．全息技術(shù)利用了激光相干性好的特性 C．虎門大橋橋面的劇烈抖動屬于受迫振動 D．照相機鏡頭呈淡紫色是光的衍射引起的 E．雷達測速儀是利用波的多普勒效應(yīng)原理【分析】偏振是橫波特有的現(xiàn)象；根據(jù)激光應(yīng)用的特點分析；受迫振動也稱強迫振動，是在外來周期性力的持續(xù)作用下，振動系統(tǒng)發(fā)生的振動稱為受迫振動；增透膜利用光干涉現(xiàn)象；雷達測速的原理是應(yīng)用多普勒效應(yīng)，即移動物體對所接收的電磁波有頻移的效應(yīng)，雷達測速儀是根據(jù)接收到的反射波頻移量的計算而得出被測物體的運動速度?！窘獯稹拷猓篈、偏振是橫波特有的現(xiàn)象，偏光鏡是利用橫波偏振特性的儀器，故A錯誤；B、全息技術(shù)利用了激光相干性好的特性，故B正確；C、虎門大橋懸索橋振動的主要原因是：沿橋跨邊護欄連續(xù)設(shè)置水馬，改變了鋼箱梁的氣動外形，在特定風(fēng)環(huán)境條件下，產(chǎn)生了橋梁渦振現(xiàn)象，可知虎門大橋橋面的劇烈抖動是由于屬于受迫振動，故C正確；D、在選擇增透膜時，一般是使對人眼靈敏的綠色光在垂直入射時相互抵消，這時光譜中其它頻率的光將大部分抵消，因此，進入鏡頭的光有很多，但以抵消綠光為主，這樣照相的效果更好。對于增透膜，有約1.3%的光能量會被反射，再加之對于其它波長的光，給定膜層的厚度是這些光在薄膜中的波長的14E、雷達測速主要是利用多普勒效應(yīng)原理：當(dāng)目標(biāo)向雷達天線靠近時，反射信號頻率將高于發(fā)射的頻率；反之，當(dāng)目標(biāo)遠離天線而去時，反射信號頻率將低于發(fā)射的頻率。如此即可借由頻率的改變數(shù)值，計算出目標(biāo)與雷達的相對速度，故E正確。故選：BCE?！军c評】本題考查了光的偏振、干涉以及激光的應(yīng)用等光學(xué)知識，會對生活中光現(xiàn)象用物理知識去解釋是關(guān)鍵。25．（廣東學(xué)業(yè)考試）LC回路電容器兩端的電壓u隨時t變化的關(guān)系如圖所示，則（）A．在時t1，電路中的電流最大 B．在時t2，電路中的磁場能最大 C．從時t2至t3，電路的電場能不斷增大 D．從時t3至t4，電容器帶的電荷量不斷增大【分析】在LC振蕩電路中電容器兩端的電壓越大，電荷所帶的電荷量越大，兩極板之間的電場越強，電場能越大，電流強度越小，磁場能量越?。窘獯稹拷猓篈、在時t1時電路中電容器兩端的電壓最大，故兩極板之間的電場最強，電場能最大，根據(jù)能量守恒可知此時磁場能量最小，故在時t1時電路中的電流為0，故A錯誤；B、在t2時電路中電容器兩端的電壓為0，兩極板之間的電場強度為0，故電場能為0，根據(jù)能量守恒可知此時磁場能量最大，故B正確。C、從t2至t3電容器兩端的電壓逐漸增大，故兩極板之間的電場逐漸增強，則電路的電場能不斷增大，故C正確；D、從時t3至t4，電容器兩端的電壓逐漸減小，根據(jù)Q＝CU可知電容器帶的電荷量不斷減小，故D錯誤。故選：BC?！军c評】本題考查了LC振蕩電路充放電的特點以及在充放電過程中能量轉(zhuǎn)化的特點．掌握了基本知識即可順利解決此類問題．26．（榆林校級期中）根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法中正確的是（）A．在磁場周圍一定能產(chǎn)生電場，在電場周圍一定能產(chǎn)生磁場 B．只有不均勻變化的電場，才能在其周圍空間產(chǎn)生磁場 C．變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場，變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場 D．磁場可由變化的電場所產(chǎn)生，電場可由變化的磁場所產(chǎn)生【分析】麥克斯韋的電磁場理論中變化的磁場一定產(chǎn)生電場，當(dāng)中的變化有均勻變化與周期性變化之分．【解答】解：ABC、均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，而非均勻變化的電場產(chǎn)生非均勻變化的磁場，穩(wěn)定的電場不會產(chǎn)生磁場。故AC錯誤，B正確；D、磁場可由變化的電場所產(chǎn)生，電場可由變化的磁場所產(chǎn)生；故D正確；故選：BD。【點評】本題考查麥克斯韋的電磁場理論中變化的分類：均勻變化與非均勻（或周期性）變化．27．（諸暨市校級期中）關(guān)于波，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．電磁波頻率越高，相同時間內(nèi)傳遞的信息量越大【分析】電磁波和聲波都可以傳遞信息、也可以傳播能量．手機在通話時涉及的波既有聲波又有電磁波．可見光是電磁波的一種，電磁波的速度等于光速，醫(yī)院“B超”中的超聲波是聲波．信息量信息量一般情況小，電磁波是頻率越高，可承載的信息量越大．【解答】解：A、電磁波和聲波都可以傳遞信息、也可以傳播能量。故A錯誤。B、講話時，將聲波的轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)電路處理后，由高頻電磁波發(fā)射出去，所以手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波，故B正確。C、太陽光中的可見光是電磁波，醫(yī)院“B超”中的超聲波是聲波，這兩種波的波速不同。故C錯誤。D、電磁波是頻率越高，相同時間內(nèi)可承載的信息量越大。故D正確。故選：BD?！军c評】電磁波在人們的生活中有廣泛的應(yīng)用，考查了能量的轉(zhuǎn)化及電磁波方面的知識，揭示了物理來源于生活又應(yīng)用于生活的物理意識．三．填空題（共9小題）28．（晉江市模擬）用干涉法檢查工作表面的質(zhì)量，產(chǎn)生的干涉條紋是一組平行的直線，若劈尖的上表面向上平移，如圖（a）所示，則干涉條紋將不變；若劈尖角度增大，如圖（b）所示，那么干涉條紋將變窄；（以上兩空均選填：變寬、變窄或不變）【分析】通過下板的上表面與上板的下表面的光線進行光的干涉，當(dāng)光程差是半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋，而劈尖的上表面向上平移一小段距離，會導(dǎo)致亮暗條紋會向前一級移動，而亮暗條紋間距仍不變．若是改變傾角，則改變空氣的厚度，導(dǎo)致條紋間距變化．【解答】解：要檢查玻璃板上表面是否平整所以干涉形成的條紋是下板的上表面和上板的下表面的反射光干涉產(chǎn)生的．具體為：當(dāng)兩反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋，當(dāng)劈尖的上表面向上平移一小段距離，亮條紋將向劈尖前一級亮條紋移動，但亮暗條紋間距不變；從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，其光程差為△x＝2d，即光程差為空氣層厚度的2倍，當(dāng)光程差△x＝nλ時此處表現(xiàn)為亮條紋，故相鄰亮條紋之間的空氣層的厚度差為12λ故答案為：不變，變窄．【點評】本題考查了干涉法檢查某塊厚玻璃板上表面是否平整，了解光的干涉原理以及光干涉在生活中的應(yīng)用后可以進行判斷，注意當(dāng)夾角變大時，亮暗條紋變窄；若夾角變小，亮暗條紋變寬．29．（南京一模）在用雙縫干涉測量光的波長時，激光投射到兩條相距為d的狹縫上，雙縫到屏的距離為l．屏上P點到兩狹縫距離相等，該點出現(xiàn)亮（選填“亮”或“暗”）條紋．A、B兩點分別為第5條和第10條亮紋的中心位置，它們間的距離為x，則激光的波長為xd5l【分析】當(dāng)光屏上的點到雙縫的路程差是半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋；路程差是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋．根據(jù)△x=Ld【解答】解：兩狹縫到屏上距離相等的點將出現(xiàn)亮紋；A、B兩點分別為第5條和第10條亮紋的中心位置，它們間的距離為x，則相鄰條紋間距為△x=x根據(jù)△x=Ldλ知，激光的波長為λ故答案為：亮；xd5l【點評】本題考查了雙縫干涉實驗中出現(xiàn)亮條紋和暗條紋的條件及條紋間距的影響因素．30．（懷仁縣校級期末）A、B兩圖是由單色光分別照射到圓孔所形成的圖樣，其中圖A是光的衍射（填“干涉”或“衍射”）圖樣．由此可以判斷出圖A所對應(yīng)的圓孔的孔徑小于（填“大于”或“小于”）圖B所對應(yīng)的圓孔的孔徑．【分析】圓孔衍射的圖象為明暗相間的圓環(huán)，不等間距．當(dāng)光波的波長與圓孔的孔徑相當(dāng)，或大于圓孔的孔徑，則會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．【解答】解：圖（A）是明暗相間不等間距的圓環(huán)，是光的衍射現(xiàn)象．圖（B）出現(xiàn)亮斑，是因為孔徑較大，光沿直線傳播．所以圖（A）所對應(yīng)的圓孔的孔徑小于圖（B）所對應(yīng)的圓孔的孔徑．故答案為：衍射，小于【點評】題考查發(fā)生明顯衍射的條件．A圖為小孔衍射，B圖為光的直線傳播．解決本題的關(guān)鍵知道圓孔衍射的特點，以及知道發(fā)生明顯衍射的條件．31．（西城區(qū)期末）如圖所示，游標(biāo)為10分度的游標(biāo)卡尺的示數(shù)為0.2mm．用激光照射兩側(cè)腳間的狹縫，在屏上出現(xiàn)衍射條紋．如果兩側(cè)腳間狹縫的寬度變?yōu)?.8mm，衍射中央亮條紋的寬度將變窄（選填“變寬”或“變窄”）．【分析】游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺對應(yīng)長度減去游標(biāo)對應(yīng)刻度，不需估讀；根據(jù)△x=Ld【解答】解：游標(biāo)為10分度，而游標(biāo)尺長度是主尺的19格，游標(biāo)卡尺的主尺對準(zhǔn)的讀數(shù)為4mm，游標(biāo)對準(zhǔn)的讀數(shù)為1.9×2＝3.8mm，所以最終讀數(shù)為：4mm﹣3.8mm＝0.2mm，根據(jù)條紋間距公式△x=Ld故答案為：0.2，變窄．【點評】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．同時掌握干涉與衍射的條紋間距變化的區(qū)別．32．（2011秋?諸暨市校級期中）電燈S發(fā)出的光a穿過偏振片A后變?yōu)楣鈈，如圖所示，又穿過偏振片B而被P處眼睛看到，則其中光b是偏振光（填“自然光”或“偏振光”）；若人眼看到透過B的光最強，則將B轉(zhuǎn)過90角度時，人眼看到的光最弱．【分析】偏振片（叫做起偏器）由特定的材料制成，它上面由一個特殊的方向（叫做透振方向），只有振動方向與透振方向平行的光波才能通過偏振片．如果檢偏器的偏振方向與透射方向垂直時，這時透射光最弱，幾乎為零．【解答】解：偏振片（叫做起偏器）由特定的材料制成，它上面由一個特殊的方向（叫做透振方向），電燈S發(fā)出的光a穿過偏振片A后變?yōu)楣鈈，光b變成了偏振光，該過程是起振的過程；當(dāng)自然光經(jīng)過偏振片a（起偏器）后，透射光只有和a的偏振方向相同的一個振動方向，在兩偏振片的偏振方向互相垂直的情況下，當(dāng)透射光經(jīng)過偏振片b（檢偏器）時，由于透射光的振動方向恰與b的偏振方向垂直，因此就沒有任何光線可以通過，觀察者就看不到光．所以需要將B轉(zhuǎn)過90度．故答案為：偏振光、90【點評】本題要知道檢偏器的偏振方向與透射方向垂直時，這時透射光最弱，幾乎為零．如果c的偏振方向既不與a也不與b的偏振方向互相垂直．經(jīng)過a的透射光就有一部分可以通過c，再經(jīng)過c的透射光中又有一部分可以通過b，觀察者就可以看見光．33．（2010秋?開封月考）以下說法正確的是A、橫波和縱波都能發(fā)生干涉、衍射和偏振現(xiàn)象B、相對論認(rèn)為空間和時間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)C、麥克斯韋預(yù)言并用實驗證實了電磁波的存在D、在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光，則條紋間距將變窄?！痉治觥扛缮婧脱苌涫撬胁ǖ奶匦?，偏振是橫波的特性，麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，由△X=L【解答】解：A、橫波和縱波都能發(fā)生干涉、衍射，只有橫波能發(fā)生偏振現(xiàn)象，A錯誤；B、相對論認(rèn)為空間和時間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)，B正確；C、麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，C錯誤；D、由△X=L故選B【點評】本題考查的知識點較多，都是一些記憶型的，難度不大，在平時學(xué)習(xí)中注意多積累。34．（臨湘市期末）麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗證明了電磁波的存在．【分析】本題主要考查學(xué)生對：電磁波的產(chǎn)生的了解和掌握，屬于基礎(chǔ)題目．【解答】解：1864年，英國青年物理學(xué)家麥克斯韋在研究了當(dāng)時所發(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立了麥克斯韋電磁理論，并預(yù)言了電磁波的存在；1888年，德國青年物理學(xué)家赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在．故答案為：麥克斯韋電磁，赫茲．【點評】1864年，物理學(xué)家麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在；1888年，物理學(xué)家赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在．這一事實是經(jīng)典電磁學(xué)的重要基石．35．（樂陵市校級模擬）丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流能產(chǎn)生磁場，法國物理學(xué)家安培揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件，英國物理學(xué)家麥克斯韋建立了完整的電磁場理論，預(yù)言了電磁波的存在，德國物理學(xué)家赫茲用實驗成功地證明了電磁波的存在，并且完善了電磁場理論．【分析】根據(jù)對物理學(xué)史及物理學(xué)家主要貢獻的掌握分析答題．【解答】解：丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電能生磁，而英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)磁能生電．法國物理學(xué)家安培通過分子電流假說，提出磁現(xiàn)象的電本質(zhì)；英國物理學(xué)家麥克斯韋建立了電磁場理論，并預(yù)言了電磁波的存在，德國物理學(xué)家赫茲第一個用實驗證實了電磁波的存在．故答案為：奧斯特；安培；法拉第；麥克斯韋；赫茲．【點評】在平時要注意積累物理學(xué)常識及物理學(xué)家的主要成就．36．（攸縣校級期末）可見光也是一種電磁波，某種可見光的波長為0.6μm，則它的頻度是5×1014Hz；光從真空中進入水中頻率不變，但波長變短，光的傳播速度將減?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”）．【分析】從電磁波的公式c＝λf入手分析，c是波速，其大小等于光速，即3×108m/s，λ是波長，單位是m，f是頻率，單位是Hz．【解答】解：根據(jù)波長、波速和頻率的關(guān)系可知c＝λf，所以f=cλ=3.0×10根據(jù)c＝λf可知，f不變，λ變小，則波速減?。蚀鸢笧椋?×1014；減?。军c評】本題要求記住真空中電磁波速等于光速．還要知道公式c＝λf，由于不常用，所以各物理量的名稱、單位、換算可能不熟練，應(yīng)細心．四．計算題（共4小題）37．（泉州月考）光學(xué)儀器中使用的是涂膜鏡頭，若薄膜的折射率n=43，小于玻璃的折射率，在入射光中包含有波長λ＝7×10﹣7m的成分。為使波長為【分析】根據(jù)薄膜厚度d的2倍至少等于光在該薄膜中波長λ′的12倍．由波速公式v＝λf和n=【解答】解：根據(jù)形成相消干涉的條件：欲使真空中波長為λ的光在薄膜中得到最大限度減弱，必須使薄膜厚度d的2倍（即薄膜前后表面兩列反射光的路程差）至少等于光在該薄膜中波長λ′的12倍，即為：2d=故有：d=λ答：這種薄膜的厚度應(yīng)為1.31×10﹣7m．【點評】解決本題的關(guān)鍵要理解增透膜的原理：光的干涉，知道光通過不同介質(zhì)時頻率不變，由波速公式研究波長在不同介質(zhì)中的關(guān)系．38．頻率為6×1014Hz的單色光從S1和S2投射到屏上，并且S1與S2振動相同．若屏上的點P到S1與P到S2的路程差為3×10﹣6m，問P點是亮條紋還是暗條紋？設(shè)O為到S1和S2路程相等的點，則PO間（不包括P點和O點的條紋）有幾條暗紋？幾條亮紋？【分析】根據(jù)：c＝λ?v，計算出激光的波長；當(dāng)光屏上的點到雙縫的光程差是波長的整數(shù)倍時，出現(xiàn)明條紋；當(dāng)光程差是半波長的奇數(shù)倍時，出現(xiàn)暗條紋．【解答】解：根據(jù)：c＝λ?v，激光的波長為：λ=c光程差是波長的整數(shù)倍時，形成明條紋．屏上的點P到S1與P到S2的光程差為：n=△sO為到S1和S2路程相等的點，則O到S1和S2路程差為0，所以O(shè)點也是亮條紋；根據(jù)光屏上出現(xiàn)亮條紋的條件：光程差是波長的整數(shù)倍時，出現(xiàn)明條紋，可知從中央亮紋到P點亮紋共7條亮紋，因此PO間有6條暗紋，5條明紋．答：P處在亮條紋處；PO間有6條暗紋，5條明紋．【點評】解決本題的關(guān)鍵知道波峰與波峰或波谷與波谷疊加，振動加強，波峰與波谷疊加，振動減弱．通過該關(guān)系知道形成明條紋或暗條紋的條件39．用一單色光源垂直照射帶有圓孔的不透明光屏，下列幾種情況中，在小孔后面的光屏上各看到什么現(xiàn)象？（1）小孔的直徑為1cm；（2）小孔的直徑為1mm；（3）小孔的直徑為0.5μm．【分析】用點光源S照射小孔，當(dāng)小孔直徑較大時光直線傳播，隨著孔直徑的逐漸減小，光會產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，形成明暗相間的同心圓環(huán)．【解答】解：小孔的直徑大小決定屏上的現(xiàn)象．當(dāng)孔的直徑較大，比光的波長大得多時，光的衍射極不明顯，光沿直線傳播；當(dāng)孔的直徑很小，可以與光波的波長相比時，光的衍射現(xiàn)象明顯．（1）當(dāng)圓孔的直徑為1cm時，在光屏上只能看到與圓孔形狀相同的亮斑．這是光沿直線傳播的結(jié)果．（2）當(dāng)圓孔的直徑為1mm時，在光屏上能看到單色光源倒立的像．這是小孔成像，也是光沿直線傳播的結(jié)果．（3）當(dāng)圓孔的直徑為0.5μm時，在光屏上能看到衍射條紋．這是由于小孔尺寸與光波的波長差不多，光發(fā)生明顯衍射的結(jié)果．答：見解析．【點評】掌握光的直進規(guī)律和衍射現(xiàn)象是順利解決此類題目的關(guān)鍵，知道產(chǎn)生衍射現(xiàn)象的條件：障礙物或孔的尺寸比波長小，或與波長差不多．40．（吉林學(xué)業(yè)考試）電磁波在真空中傳播的速度v是3×108m/s，有一個廣播電臺的頻率f為30×106HZ，這個臺發(fā)射的電磁波的波長λ約為多少？【分析】利用電磁波波速、波長和頻率的關(guān)系式即可解此題．【解答】解：電磁波的傳播速度是光速，頻率波長速度的關(guān)系是C＝λf，所以λ=c答：這個臺發(fā)射的電磁波的波長λ約為10m．【點評】本題較簡單，考查了波速波長和頻率的關(guān)系，牢記公式即可正確解答．五．解答題（共10小題）41．（如皋市期末）利用薄膜干涉可檢查工件表面的平整度．如圖（a）所示，現(xiàn)使透明標(biāo)準(zhǔn)板M和待檢工件N間形成空氣薄層，并用單色光照射，可觀察到如圖（b）所示的干涉條紋，條紋的彎曲處P和Q對應(yīng)于A和B處，則N的上表面B處向上凸（選填“向上凸”或“向下凹”），條紋上的c、d、e三點對應(yīng)處的空氣薄層厚度相同的是c、d點．【分析】薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的發(fā)射光干涉產(chǎn)生的．當(dāng)兩反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，是半波長的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋，可知薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同．【解答】解：從彎曲的條紋可知，P處檢查平面左邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，知P處凹陷，Q處檢查平面右邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同，知Q處凸起，即向上凸起；薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同．條紋的cd點在同一條紋處，故cd點對應(yīng)處的薄膜厚度相同，故答案為：向上凸；c、d．【點評】解決本題的關(guān)鍵知道薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的發(fā)射光干涉產(chǎn)生的．以及知道薄膜干涉是一種等厚干涉，注意空氣薄層的厚度與條紋間距的關(guān)系．42．（錦州期末）下列說法正確的是ABDA．光纖通信和醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理B．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉原理C．門鏡可以擴大視野是利用了光的干涉現(xiàn)象D．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色，這是光的干涉現(xiàn)象E．照相機鏡頭表面涂上增透膜，以增強透射光的強度，是利用了光的衍射現(xiàn)象．【分析】光導(dǎo)纖維是利用光的全反射；檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉；門鏡是利用光的折射；增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，從而即可求解．【解答】解：A、光導(dǎo)纖維傳送光信號是利用了光的全反射現(xiàn)象，故A正確；B、標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用了光的干涉，故B正確；C、門鏡可以擴大視野是利用了光的折射現(xiàn)象，故C錯誤；D、水面上的油膜呈現(xiàn)彩色，這是光的干涉現(xiàn)象，故D正確；E、表面涂上增透膜，以增強透射光的強度，是利用了光的干涉現(xiàn)象，故E錯誤；故選：ABD．【點評】考查光的全反射、折射、干涉與衍射現(xiàn)象的應(yīng)用，及其區(qū)別，注意干涉的原理，全反射的條件．43．（湖北校級期中）麥克斯韋在1865年發(fā)表的《電磁場的動力學(xué)理論》一文中揭示了電、磁現(xiàn)象與光的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，即光是電磁波．（1）一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播，某時刻電場橫波圖象如圖所示，求該光波的頻率；（2）用該單色光在真空中做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間距離為0.25mm，在距離雙縫1.2m處的光屏上，則相鄰亮紋間的距離為多少？【分析】（1）根據(jù)f=vλ與v（2）根據(jù)λ0=cf與△x=l【解答】解：（1）設(shè)光在介質(zhì)中的傳播速度為v，波長為λ．頻率為f，則有：f=v=聯(lián)立得：f=從形圖上讀出波長為：λ＝4×10﹣7m，代人數(shù)據(jù)解得：f＝5×1014Hz（2）真空中光的波長為：λ0=cf=6×10因△x=ld得：△x＝2.88×10﹣3m答：（1）一單色光波在折射率為1.5的介質(zhì)中傳播，某時刻電場橫波圖象如圖所示，則該光波的頻率5×1014Hz；（2）用該單色光在真空中做雙縫干涉實驗時，已知雙縫間距離為0.25mm，在距離雙縫1.2m處的光屏上，則相鄰亮紋間的距離為2.88×10﹣3m．【點評】考查f=vλ、v=cn、λ0=cf與44．（鄭州一模）有四位同學(xué)利用游標(biāo)卡尺產(chǎn)生的狹縫觀察某一線狀光源的衍射現(xiàn)象，如圖所示．其中圖C對應(yīng)的讀