【名師伴你行】2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)37光的波動(dòng)性-電磁波-相對(duì)論-

三十七光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論1．(2021·上海單科)白光通過(guò)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(dòng)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(guó))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(guò)一個(gè)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(cuò)誤；海市蜃樓是光的全反射形成的，C錯(cuò)誤；陽(yáng)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(cuò)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(gè)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(zhǎng)比形成b圖樣的光的波長(zhǎng)短D．形成c圖樣的光的波長(zhǎng)比形成d圖樣的光的波長(zhǎng)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(zhǎng)長(zhǎng)的條紋間距大，衍射條紋中，波長(zhǎng)長(zhǎng)的圖樣中間條紋寬，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．4．電磁波包含了γ射線、紅外線、紫外線、無(wú)線電波等，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的排列挨次是()A．無(wú)線電波、紅外線、紫外線、γ射線B．紅外線、無(wú)線電波、γ射線、紫外線C．γ射線、紅外線、紫外線、無(wú)線電波D．紫外線、無(wú)線電波、γ射線、紅外線答案：A解析：無(wú)線電波波長(zhǎng)最長(zhǎng)、γ射線波長(zhǎng)最短，紅外線、可見(jiàn)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(shuō)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(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C．太陽(yáng)光中的可見(jiàn)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(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同答案：B解析：聲波也能傳遞信息，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；手機(jī)通話過(guò)程中，手機(jī)之間通過(guò)電磁波傳遞信息，人和手機(jī)之間通過(guò)聲波傳遞信息，選項(xiàng)B正確；太陽(yáng)光中的可見(jiàn)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(shuō)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(shuō)法不正確，B、C、D說(shuō)法正確．7．(多選)在以下各種說(shuō)法中，正確的是()A．一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺球相繼兩次通過(guò)同一位置時(shí)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(guò)程中，相鄰的波峰通過(guò)同一質(zhì)點(diǎn)所用的時(shí)間為一個(gè)周期D．變化的電場(chǎng)肯定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)；變化的磁場(chǎng)肯定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)E．相對(duì)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(cè)量到來(lái)自遙遠(yuǎn)星球上某些元素發(fā)出的光波波長(zhǎng)比地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，這說(shuō)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(guò)同一位置時(shí)速度大小相同而方向不肯定相同，A錯(cuò)；反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象是波的特性，B正確；波動(dòng)周期等于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期，C正確；均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，D錯(cuò)；由相對(duì)論可知E正確；在強(qiáng)引力場(chǎng)中時(shí)間變慢，光的頻率變小，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，不能說(shuō)明星球正遠(yuǎn)離我們，所以F錯(cuò)．8．(2021·四川理綜)下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法，正確的是()A．電磁波只能在真空中傳播B．電場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)肯定產(chǎn)生電磁波C．做變速運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤．電場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)，可能產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)不能再產(chǎn)生電場(chǎng)，也就不會(huì)形成電磁波，B錯(cuò)誤．赫茲用試驗(yàn)證明白電磁波的存在，D錯(cuò)誤．電荷四周有電場(chǎng)，由麥克斯韋電磁理論知，做變速運(yùn)動(dòng)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(shí)，在圓盤后屏上的陰影中心消滅了一個(gè)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(dòng)說(shuō)”、“微粒說(shuō)”或“光子說(shuō)”)．答案：衍射波動(dòng)說(shuō)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(dòng)說(shuō)．10．(1)(2021·長(zhǎng)沙模擬)某火箭在地面上的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0，放射后它在地面四周高速(約0.3c)飛過(guò)，關(guān)于地面上的人和火箭中的人觀看到的現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確的是A．下方地面上的人觀看到火箭上的時(shí)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(cè)得飛船的長(zhǎng)度為100m，高度為10m．當(dāng)飛船以0.60c的速度從你身邊經(jīng)過(guò)時(shí)，按你的測(cè)量答案：(1)B(2)10m解析：(1)由時(shí)間間隔的相對(duì)性知，下方地面上的人觀看到火箭上的時(shí)間進(jìn)程變慢了，A錯(cuò)；由長(zhǎng)度的相對(duì)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(zhǎng)度沒(méi)變，B對(duì)，C錯(cuò)；火箭上的人看到在垂直運(yùn)動(dòng)方向上，物體的長(zhǎng)度不變，D錯(cuò)．(2)由于長(zhǎng)度收縮只發(fā)生在運(yùn)動(dòng)方向上，與運(yùn)動(dòng)垂直的方向上沒(méi)有這種效應(yīng)，故測(cè)得的飛船的高度仍為原來(lái)的高度10m．設(shè)飛船原長(zhǎng)為l0，觀測(cè)到飛船的長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(dòng)減弱點(diǎn)，故P處消滅暗條紋．由Δx＝eq\f(l,d)λ知，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，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(dòng)員在登雪山時(shí)要留意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)峻地?fù)p傷視力．有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)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(jì)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(qǐng)推斷以下有關(guān)薄膜干涉的說(shuō)法正確的是()A．薄膜干涉說(shuō)明光具有波動(dòng)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(gè)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(zhǎng)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(zhǎng)的eq\f(1,2).紫外線在真空中的波長(zhǎng)是λ＝c/ν≈3.70×10－7m．在膜中的波長(zhǎng)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(dòng)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(zhǎng)時(shí)，兩反射光疊加后減弱則會(huì)“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(zhǎng)為6×10－7m，問(wèn)P(2)已知B光在某種介質(zhì)中的波長(zhǎng)為3.15×10－7m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37°，問(wèn)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(guò)S1、S2的光不滿足相干條件，故不能發(fā)生干涉，此時(shí)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(zhǎng)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(