2025屆高三物理一輪復(fù)習(xí)第十四章第4講光的波動(dòng)性電磁波和相對(duì)論實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)課時(shí)作業(yè)含解析

PAGEPAGE5光的波動(dòng)性電磁波和相對(duì)論（試驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)）1．關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是()A．不管光源與視察者是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，視察者視察到的光速是不變的，但接收到的頻率會(huì)變更B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象C．用雙縫干涉儀做光的雙縫干涉試驗(yàn)時(shí)，紫光條紋間距大于紅光條紋間距D．用白光照耀不透亮的小圓盤(pán)，在圓盤(pán)陰影中心出現(xiàn)一個(gè)亮斑是光的折射現(xiàn)象E．某人潛入游泳池中，仰頭看游泳館天花板上的燈，他看到燈的位置比實(shí)際位置高解析：依據(jù)光速不變?cè)砜芍?，不管光源與視察者是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，視察者視察到的光速是不變的，但接收到的頻率會(huì)變更，選項(xiàng)A正確；水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，選項(xiàng)B正確；用雙縫干涉儀做光的雙縫干涉試驗(yàn)時(shí)，因紫光的波長(zhǎng)小于紅光，依據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ可知，紫光條紋間距小于紅光條紋間距，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；用白光照耀不透亮的小圓盤(pán)，在圓盤(pán)陰影中心出現(xiàn)一個(gè)亮斑是光的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；燈的光從空氣進(jìn)入水中，發(fā)生折射，折射角小于入射角，折射光線靠近法線，向下偏折，所以他看到的燈的位置比實(shí)際位置偏高，故E正確．答案：ABE2．下列說(shuō)法正確的是()A．紅外線、紫外線、倫琴射線和γ射線在真空中傳播的速度均為3.0×108B．紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中，是利用它穿透本事強(qiáng)的特性C．紫外線在水中的傳播速度大于紅外線在水中的傳播速度D．日光燈是紫外線的熒光效應(yīng)的應(yīng)用E．無(wú)線電波能繞過(guò)建筑墻體從而保證手機(jī)能正常接收信號(hào)，是因?yàn)槠洳▌?dòng)性強(qiáng)，易發(fā)生衍射解析：全部電磁波在真空中的傳播速度都等于光速，故A正確；紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中是利用它有較強(qiáng)的衍射實(shí)力，故B錯(cuò)誤；對(duì)同一介質(zhì)紫外線比紅外線的折射率大，故紫外線比紅外線在水中的傳播速度小，故C錯(cuò)誤；日光燈應(yīng)用了紫外線的熒光效應(yīng)，故D正確；無(wú)線電波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，易發(fā)生衍射，E正確．答案：ADE3．下列說(shuō)法正確的是()A．機(jī)械波和電磁波都必需依靠于介質(zhì)才能夠傳送信息和能量B．在同一介質(zhì)中，波長(zhǎng)越短的光，傳播速度越小C．在打磨精密光學(xué)平面時(shí)，可以利用干涉法檢查平面的平整程度D．光的偏振現(xiàn)象可以說(shuō)明光是橫波E．狹義相對(duì)性原理指出，力學(xué)規(guī)律在任何參考系中都是相同的解析：機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播過(guò)程，必需依靠于介質(zhì)，沒(méi)有介質(zhì)不能形成機(jī)械波；電磁波傳播的是電磁場(chǎng)，而電磁場(chǎng)本身就是一種物體，不須要借助其他物質(zhì)來(lái)傳播，所以電磁波可以在真空中傳播，故A錯(cuò)誤；同種介質(zhì)中，光的波長(zhǎng)越短，頻率越高，傳播速度越慢，故B正確；在打磨精密光學(xué)平面時(shí)，利用了光的干涉現(xiàn)象，故C正確；一束自然光相繼通過(guò)兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，當(dāng)看到透射光的強(qiáng)度發(fā)生變更時(shí)，則說(shuō)明光的振動(dòng)方向與傳播方向相垂直，故光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明也證明白光是橫波，故D正確；狹義相對(duì)性原理指出，力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的，故E錯(cuò)誤．答案：BCD4．如圖所示是a、b兩光分別經(jīng)過(guò)同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則()A．在同種勻稱介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大B．在真空中a、b兩光傳播速度相同C．從真空射入同種介質(zhì)發(fā)生全反射時(shí)，a光全反射臨界角小D．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)，a光全反射臨界角小E．在相同的條件下，b光比a光更簡(jiǎn)單產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象解析：依據(jù)題圖可知，b光的干涉條紋間距大于a光的干涉條紋間距，由雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，b光的波長(zhǎng)比a光的大，由λ＝eq\f(c,f)可知，b光的頻率比a光的小，則在同種介質(zhì)中，b光的折射率小于a光，依據(jù)n＝eq\f(c,v)可知，在介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．在真空中a、b兩光傳播速度相同，均為光速，選項(xiàng)B正確．從真空射入同種介質(zhì)不會(huì)發(fā)生全反射，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．由介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射的臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)可知，a光折射率較大，從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)a光全反射臨界角小，選項(xiàng)D正確．由于b光的波長(zhǎng)比a光的大，依據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，在相同的條件下，b光比a光更簡(jiǎn)單產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)E正確．答案：BDE5．(2024·河南鄭州試驗(yàn)中學(xué)模擬)下列關(guān)于光的說(shuō)法中正確的是()A．雨后彩虹是由于太陽(yáng)光入射到水滴中發(fā)生全反射形成的B．“和諧號(hào)”動(dòng)車組高速行駛時(shí)，地面上測(cè)得其車廂長(zhǎng)度將明顯變短C．在雙縫干涉試驗(yàn)中，用紅光代替黃光作為入射光可增大干涉條紋的間距D．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波長(zhǎng)不同E．光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)中的傳播速度不同解析：雨后彩虹是由于太陽(yáng)光入射到水滴中發(fā)生折射形成的，故A錯(cuò)誤；“和諧號(hào)”動(dòng)車組高速行駛時(shí)，其速度遠(yuǎn)小于光速c，故狹義相對(duì)論的“尺縮效應(yīng)”不明顯，車廂長(zhǎng)度不會(huì)明顯變短，故B錯(cuò)誤；雙縫干涉試驗(yàn)中，用紅光代替黃光后，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，則導(dǎo)致干涉條紋的間距增大，故C正確；白光通過(guò)雙縫后產(chǎn)生干涉，因波長(zhǎng)不一，導(dǎo)致干涉條紋間距不同，從而出現(xiàn)彩色條紋，故D正確；光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)發(fā)生折射是因?yàn)楣庠诓煌橘|(zhì)的折射率不同，依據(jù)c＝nv，可知，傳播速度也不同，故E正確．答案：CDE6.如圖所示，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一束復(fù)色光，以肯定的角度入射到玻璃三棱鏡的表面，經(jīng)過(guò)三棱鏡的兩次折射后分為a、b兩束光．下面的說(shuō)法中正確的是()A．在三棱鏡中a光的傳播速率大于b光的傳播速率B．a(chǎn)光頻率大于b光頻率C．若變更復(fù)色光的入射角，可在入射面發(fā)生全反射D．a(chǎn)、b兩束光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa<ΔxbE．真空中的a、b兩束光的光速相對(duì)于不同的慣性參考系是相同的解析：經(jīng)過(guò)三棱鏡，b光的偏折角小于a光的偏折角，所以b光的折射率小于a光的折射率，由公式v＝eq\f(c,n)得知，在三棱鏡中a光傳播速率小于b光的傳播速率，故A錯(cuò)誤；由于a光的折射率大于對(duì)b光的折射率，則a光的頻率大于b光的頻率，故B正確；當(dāng)光線由光疏介質(zhì)射到光密介質(zhì)時(shí)，因?yàn)楣饩€靠近法線而折射，這時(shí)不會(huì)發(fā)生全反射，所以變更復(fù)色光的入射角，都不行能在入射面發(fā)生全反射，故C錯(cuò)誤；由于a光的頻率大于b光的頻率，所以a光的波長(zhǎng)小于b光，依據(jù)公式Δx＝eq\f(L,d)λ，a、b兩束光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置時(shí)a光條紋間距小于b光條紋間距，故D正確；依據(jù)光速不變?cè)恚婵罩衋、b兩光的傳播速度相同，均為光速，故E正確．答案：BDE7．(2024·福建廈門(mén)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高三適應(yīng)性考試)利用下圖裝置探討雙縫干涉現(xiàn)象并測(cè)量光的波長(zhǎng)時(shí)，下面幾種說(shuō)法中正確的是()A．試驗(yàn)裝置中的①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫B．將濾光片由紫色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬C．將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬D．測(cè)量過(guò)程中，把5個(gè)條紋間距數(shù)成6個(gè)，導(dǎo)致波長(zhǎng)測(cè)量值偏小E．去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消逝解析：試驗(yàn)裝置中的①②③元件分別為濾光片、單縫、雙縫，故A正確；將濾光片由紫色的換成紅色的，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，依據(jù)干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ知條紋間距變寬，故B正確；將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，條紋間距不變，故C錯(cuò)誤；把5個(gè)條紋間距數(shù)成6個(gè)，則Δx減小，依據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ，可知波長(zhǎng)減小，故D正確；去掉濾光片，將出現(xiàn)彩色的干涉條紋，故E錯(cuò)誤．答案：ABD8．(2024·湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖甲，可以用來(lái)測(cè)定半圓柱形玻璃磚的折射率n，O是圓心，MN是法線．一束單色光線以入射角i＝30°由玻璃磚內(nèi)部射向O點(diǎn)，折射角為r，當(dāng)入射角增大到也為r時(shí)，恰好無(wú)光線從玻璃磚的上表面射出．讓該單色光分別通過(guò)寬度不同的單縫a、b后，得到圖乙所示的衍射圖樣(光在真空中的傳播速度為c)．則下列說(shuō)法正確的是()A．此光在玻璃磚中的全反射臨界角為60°B．玻璃磚的折射率n＝eq\r(2)C．此光在玻璃磚中的傳播速度v＝eq\f(\r(2),2)cD．單縫b寬度較大E．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波解析：依據(jù)折射定律有n＝eq\f(sinr,sini)，由題知，玻璃磚的全反射臨界角等于C，依據(jù)sinC＝