【名師伴你行】2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)37光的波動性-電磁波-相對論-

三十七光的波動性電磁波相對論1．(2021·上海單科)白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其緣由是不同色光的()A．傳播速度不同 B．強(qiáng)度不同C．振動方向不同 D．頻率不同答案：D解析：白光是由各種不同顏色的單色光組成的復(fù)色光，而光的顏色由頻率打算，不同色光，頻率不同，D正確．2．(2021·大綱全國)下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射的是()A．雨后天空消滅彩虹B．通過一個狹縫觀看日光燈可看到彩色條紋C．海市蜃樓現(xiàn)象D．日光照射在肥皂膜上消滅彩色條紋答案：B解析：雨后消滅的彩虹是光的折射形成的，A錯誤；海市蜃樓是光的全反射形成的，C錯誤；陽光照射在肥皂膜上形成的彩色條紋是光的干涉形成的，D錯誤．B項(xiàng)是單縫衍射現(xiàn)象，正確．3．如圖所示，a、b、c、d四個圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣，分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是()A．a(chǎn)、b是光的干涉圖樣B．c、d是光的干涉圖樣C．形成a圖樣的光的波長比形成b圖樣的光的波長短D．形成c圖樣的光的波長比形成d圖樣的光的波長短答案：A解析：干涉圖樣條紋間距相等，衍射圖樣中間條紋寬，兩側(cè)條紋窄，且干涉條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ.光波波長長的條紋間距大，衍射條紋中，波長長的圖樣中間條紋寬，故A正確，B、C、D錯誤．4．電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無線電波等，按波長由長到短的排列挨次是()A．無線電波、紅外線、紫外線、γ射線B．紅外線、無線電波、γ射線、紫外線C．γ射線、紅外線、紫外線、無線電波D．紫外線、無線電波、γ射線、紅外線答案：A解析：無線電波波長最長、γ射線波長最短，紅外線、可見光、紫外線、X射線依次排列，故正確選項(xiàng)為A.5．(2021·浙江理綜)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射線波長相同答案：B解析：聲波也能傳遞信息，選項(xiàng)A錯誤；手機(jī)通話過程中，手機(jī)之間通過電磁波傳遞信息，人和手機(jī)之間通過聲波傳遞信息，選項(xiàng)B正確；太陽光中的可見光傳播速度為光速，即為3×108m/s，而超聲波的傳播速度等于聲音在空氣中(15℃下6．(2021·天津市十二區(qū)縣聯(lián)考)下列說法不正確的是()A．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象B．照相機(jī)的鏡頭呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象C．泊松亮斑是由光的衍射現(xiàn)象形成的D．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象答案：A解析：用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度，是利用光的干涉現(xiàn)象，故A說法不正確，B、C、D說法正確．7．(多選)在以下各種說法中，正確的是()A．一單擺做簡諧運(yùn)動，擺球相繼兩次通過同一位置時的速度必相同B．機(jī)械波和電磁波本質(zhì)上不相同，但它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象C．橫波在傳播過程中，相鄰的波峰通過同一質(zhì)點(diǎn)所用的時間為一個周期D．變化的電場肯定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場肯定產(chǎn)生變化的電場E．相對論認(rèn)為：真空中的光速大小在不同慣性參考系中都是相同的F．假如測量到來自遙遠(yuǎn)星球上某些元素發(fā)出的光波波長比地球上這些元素靜止時發(fā)光的波長長，這說明該星球正在遠(yuǎn)離我們而去答案：BCE解析：因速度是矢量具有方向性，經(jīng)過同一位置時速度大小相同而方向不肯定相同，A錯；反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象是波的特性，B正確；波動周期等于質(zhì)點(diǎn)的振動周期，C正確；均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，D錯；由相對論可知E正確；在強(qiáng)引力場中時間變慢，光的頻率變小，波長變長，不能說明星球正遠(yuǎn)離我們，所以F錯．8．(2021·四川理綜)下列關(guān)于電磁波的說法，正確的是()A．電磁波只能在真空中傳播B．電場隨時間變化時肯定產(chǎn)生電磁波C．做變速運(yùn)動的電荷能在空間產(chǎn)生電磁波D．麥克斯韋第一次用試驗(yàn)證明白電磁波的存在答案：C解析：電磁波可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，A錯誤．電場隨時間變化時，可能產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場不能再產(chǎn)生電場，也就不會形成電磁波，B錯誤．赫茲用試驗(yàn)證明白電磁波的存在，D錯誤．電荷四周有電場，由麥克斯韋電磁理論知，做變速運(yùn)動的電荷可能在空間產(chǎn)生電磁波，C正確．9．如圖，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透亮?????圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心消滅了一個亮斑．這是光的________(填“干涉”、“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象，這一試驗(yàn)支持了光的________(填“波動說”、“微粒說”或“光子說”)．答案：衍射波動說解析：亮斑繞到圓盤的陰影里去，這是光的衍射現(xiàn)象，衍射是波特有的現(xiàn)象，它支持了光的波動說．10．(1)(2021·長沙模擬)某火箭在地面上的長度為L0，放射后它在地面四周高速(約0.3c)飛過，關(guān)于地面上的人和火箭中的人觀看到的現(xiàn)象，以下說法正確的是A．下方地面上的人觀看到火箭上的時間進(jìn)程變快了B．下方地面上的人觀看到火箭變短了C．火箭上的人觀看到火箭變短了D．火箭上的人看到下方地面上的全部物體都變短了(2)在一飛船上測得飛船的長度為100m，高度為10m．當(dāng)飛船以0.60c的速度從你身邊經(jīng)過時，按你的測量答案：(1)B(2)10m解析：(1)由時間間隔的相對性知，下方地面上的人觀看到火箭上的時間進(jìn)程變慢了，A錯；由長度的相對性知，下方地面上的人觀看到火箭變短了，火箭上的人觀看到火箭長度沒變，B對，C錯；火箭上的人看到在垂直運(yùn)動方向上，物體的長度不變，D錯．(2)由于長度收縮只發(fā)生在運(yùn)動方向上，與運(yùn)動垂直的方向上沒有這種效應(yīng)，故測得的飛船的高度仍為原來的高度10m．設(shè)飛船原長為l0，觀測到飛船的長度為l，則依據(jù)尺縮效應(yīng)有l(wèi)＝l0eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2)＝100×eq\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.60c,c)))2)m＝80m.11．(1)如圖所示，在楊氏雙縫干涉試驗(yàn)中，激光的波長為5.30×10－7m，屏上P點(diǎn)距雙縫S1和S2的路程差為7.95×10－7m，則在這里消滅的應(yīng)是________(填“明條紋”或“暗條紋”)．現(xiàn)改用波長為6.30×10－7m的激光進(jìn)行上述試驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將________(填“變寬”、“變窄(2)如圖所示，一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上表面的A點(diǎn)射出．已知入射角為i，A與O相距l(xiāng)，介質(zhì)的折射率為n，試求介質(zhì)的厚度d.答案：(1)暗條紋變寬(2)eq\f(\r(n2－sin2i),2sini)l解析：(1)由于光程差7.95×10－7m＝eq\f(3,2)λ，由光的干涉規(guī)律知，P處為振動減弱點(diǎn)，故P處消滅暗條紋．由Δx＝eq\f(l,d)λ知，波長變長，則條紋間距變寬．(2)設(shè)折射角為r，由折射定律得n＝eq\f(sini,sinr)，由幾何關(guān)系得l＝2dtanr，解得d＝eq\f(\r(n2－sin2i),2sini)l.12．登山運(yùn)動員在登雪山時要留意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴(yán)峻地?fù)p傷視力．有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛損害的眼鏡，他選用的薄膜材料的折射率為n＝1.5，所要消退的紫外線的頻率為ν＝8.1×1014Hz.(1)他設(shè)計的這種“增反膜”所依據(jù)的原理是________________________．(2)這種“增反膜”的厚度是多少？(3)請推斷以下有關(guān)薄膜干涉的說法正確的是()A．薄膜干涉說明光具有波動性B．假如薄膜的厚度不同，產(chǎn)生的干涉條紋肯定不平行C．干涉條紋肯定是彩色的D．利用薄膜干涉也可以“增透”答案：(1)兩反射光疊加后加強(qiáng)(2)至少為1.24×10－7m(3解析：(1)為了削減進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射后形成的反射光疊加后加強(qiáng)，從而使透射的紫外線減弱．(2)光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長λ′的整數(shù)倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)，因此，膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的eq\f(1,2).紫外線在真空中的波長是λ＝c/ν≈3.70×10－7m．在膜中的波長是λ′＝λ/n≈2.47×10－7m，故膜的厚度至少是1.24×10－7(3)干涉和衍射都證明光具有波動性；假如薄膜厚度均勻變化，則干涉條紋肯定平行；白光的干涉條紋為彩色條紋，單色光的干涉條紋則為該色光的顏色；當(dāng)膜的厚度為四分之一波長時，兩反射光疊加后減弱則會“增透”．故A、D正確．13．如圖所示，在雙縫干涉試驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2的距離之差為2.1×10－6m，分別用A、B(1)已知A光在空氣中的波長為6×10－7m，問P(2)已知B光在某種介質(zhì)中的波長為3.15×10－7m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時，臨界角為37°，問P(3)若讓A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀看到的現(xiàn)象．(4)設(shè)光屏上O為到S1和S2路程相等的點(diǎn)，則B光在PO間有幾條暗紋？答案：(1)暗條紋(2)亮條紋(3)若讓A光和B光分別照射S1和S2，通過S1、S2的光不滿足相干條件，故不能發(fā)生干涉，此時間屏上只能觀看到亮光．(4)4條解析：(1)路程差Δx＝2.1×10－6m，λA＝6×10－7m，路程差Δx與A光波長的倍數(shù)關(guān)系為NA＝eq\f(Δx,λA)＝eq\f(2.1×10－6m,6×10－7m)＝3.5，所以P點(diǎn)為暗條紋．(2)依據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系sinC＝eq\f(1,n)得n＝eq\f(1,sinC)＝eq\f(