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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 光的波動(dòng)性 電磁波 相對論課時(shí)作業(yè)37（含解析） 1．(xx上海單科)白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的(　　) 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，而光的顏色由頻率決定，不同色光，頻率不同，D正確． 2．(xx大綱全國)下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射的是(　　) A．雨后天空出現(xiàn)彩虹 B．通過一個(gè)狹縫觀察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出現(xiàn)彩色條紋 答案：B　解析：雨后出現(xiàn)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＝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(cuò)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順序是(　　) 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．(xx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(shí)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(cuò)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3108 m/s，而超聲波的傳播速度等于聲音在空氣中(15 ℃下)的傳播速度，即為340 m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；紅外線的頻率小于X射線的頻率，故紅外線的波長大于X射線的波長，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 6．(xx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(dòng)，擺球相繼兩次通過同一位置時(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．橫波在傳播過程中，相鄰的波峰通過同一質(zhì)點(diǎn)所用的時(shí)間為一個(gè)周期 D．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場一定產(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．如果測量到來自遙遠(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(shí)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(shí)速度大小相同而方向不一定相同，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；均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，D錯(cuò)；由相對論可知E正確；在強(qiáng)引力場中時(shí)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(cuò)． 8．(xx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(shí)間變化時(shí)一定產(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．麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在 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．電場隨時(shí)間變化時(shí)，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(huì)形成電磁波，B錯(cuò)誤．赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，D錯(cuò)誤．電荷周圍有電場，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明圓盤時(shí)，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑．這是光的________(填“干涉”、“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象，這一實(shí)驗(yàn)支持了光的________(填“波動(dòng)說”、“微粒說”或“光子說”)． 答案：衍射　波動(dòng)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(dòng)說． 10．(1)(xx長沙模擬)某火箭在地面上的長度為L0，發(fā)射后它在地面附近高速(約0.3c)飛過，關(guān)于地面上的人和火箭中的人觀察到的現(xiàn)象，以下說法正確的是(　　) A．下方地面上的人觀察到火箭上的時(shí)間進(jìn)程變快了 B．下方地面上的人觀察到火箭變短了 C．火箭上的人觀察到火箭變短了 D．火箭上的人看到下方地面上的所有物體都變短了 (2)在一飛船上測得飛船的長度為100 m，高度為10 m．當(dāng)飛船以0.60c的速度從你身邊經(jīng)過時(shí)，按你的測量，飛船有多高、多長？ 答案：(1)B　(2)10 m　80 m 解析：(1)由時(shí)間間隔的相對性知，下方地面上的人觀察到火箭上的時(shí)間進(jìn)程變慢了，A錯(cuò)；由長度的相對性知，下方地面上的人觀察到火箭變短了，火箭上的人觀察到火箭長度沒變，B對，C錯(cuò)；火箭上的人看到在垂直運(yùn)動(dòng)方向上，物體的長度不變，D錯(cuò)． (2)因?yàn)殚L度收縮只發(fā)生在運(yùn)動(dòng)方向上，與運(yùn)動(dòng)垂直的方向上沒有這種效應(yīng)，故測得的飛船的高度仍為原來的高度10 m．設(shè)飛船原長為l0，觀測到飛船的長度為l，則根據(jù)尺縮效應(yīng)有l(wèi)＝l0＝100m＝80 m. 11．(1)如圖所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長為5.3010－7 m，屏上P點(diǎn)距雙縫S1和S2的路程差為7.9510－7 m，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是________(填“明條紋”或“暗條紋”)．現(xiàn)改用波長為6.3010－7 m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將________(填“變寬”、“變窄”或“不變”)． (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)l 解析：(1)因?yàn)楣獬滩?.9510－7 m＝λ，由光的干涉規(guī)律知，P處為振動(dòng)減弱點(diǎn)，故P處出現(xiàn)暗條紋．由Δx＝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＝，由幾何關(guān)系得l＝2dtan r，解得d＝l. 12．登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?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眼睛傷害的眼鏡，他選用的薄膜材料的折射率為n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率為ν＝8.11014 Hz. (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)請判斷以下有關(guān)薄膜干涉的說法正確的是(　　) A．薄膜干涉說明光具有波動(dòng)性 B．如果薄膜的厚度不同，產(chǎn)生的干涉條紋一定不平行 C．干涉條紋一定是彩色的 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1.2410－7 m　(3)AD 解析：(1)為了減少進(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.紫外線在真空中的波長是λ＝c/ν≈3.7010－7 m．在膜中的波長是λ′＝λ/n≈2.4710－7 m，故膜的厚度至少是1.2410－7 m. (3)干涉和衍射都證明光具有波動(dòng)性；如果薄膜厚度均勻變化，則干涉條紋一定平行；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(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、S2的距離之差為2.110－6 m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)． (1)已知A光在空氣中的波長為 610－7 m，問P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？ (2)已知B光在某種介質(zhì)中的波長為3.1510－7 m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37，問P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？ (3)若讓A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀察到的現(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(shí)光屏上只能觀察到亮光．　(4)4條 解析：(1)路程差Δx＝2.110－6 m，λA＝610－7 m，路程差Δx與A光波長的倍數(shù)關(guān)系為NA＝＝＝3.5，所以P點(diǎn)為暗條紋． (2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系 sin C＝得n＝＝＝ 由此可知，B光在空氣中的波長為 λB＝nλ介＝5.2510－7 m， 路程差Δx與波長λB的倍數(shù)關(guān)系為 NB＝＝＝4 可見，用B光作光源，P點(diǎn)為亮條紋． (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(shí)光屏上只能觀察到亮光． (4)由于NB＝4，故B光在PO間有4條暗紋．