（山東專用）2020版高考物理一輪復(fù)習 第4節(jié) 光的波動性 電磁波 相對論練習（含解析）新人教版選修3-4

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1、第4節(jié)　光的波動性　電磁波　相對論 1.(多選)下列說法正確的有(　AD　) A.英國物理學家托馬斯·楊發(fā)現(xiàn)了光的干涉現(xiàn)象 B.激光和自然光都是偏振光 C.麥克斯韋用實驗證明了光是一種電磁波 D.愛因斯坦認為真空中光速在不同慣性系中相同 解析:1801年,英國物理學家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象,A正確;激光的偏振方向一定,是偏振光,而自然光包含著垂直傳播方向上沿一切方向振動的光,B錯誤;麥克斯韋只是從理論上提出光是一種電磁波,C錯誤;根據(jù)愛因斯坦光速不變原理,真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的,D正確. 2.(多選)在五彩繽紛的大自然中,我們常常會見到一些

2、彩色光的現(xiàn)象,下列現(xiàn)象中屬于光的干涉的是(　BC　) A.灑水車噴出的水珠在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 B.小孩兒吹出的肥皂泡在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 C.雨后天晴馬路上油膜在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 D.用游標卡尺兩測量爪的狹縫觀察日光燈的燈光出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 解析:A屬于光的色散現(xiàn)象;B,C屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象;D屬于光的單縫衍射現(xiàn)象. 3.(多選)以下關(guān)于電磁波的說法中正確的是(　CD　) A.只要電場或磁場發(fā)生變化,就能產(chǎn)生電磁波 B.電磁波傳播需要介質(zhì) C.電磁振蕩一旦停止,電磁波仍能獨立存在 D.電磁波具有能量,電磁波的傳播是伴隨有能量向外傳遞的 解析:如果電場

3、(或磁場)是均勻變化的,產(chǎn)生的磁場(或電場)是穩(wěn)定的,就不能再產(chǎn)生新的電場(或磁場),也就不能產(chǎn)生電磁波;電磁波不同于機械波,它的傳播不需要介質(zhì);電磁振蕩停止后,電磁波仍獨立存在;電磁波具有能量,它的傳播是伴隨有能量傳遞的.故選C,D. 4.(多選)電磁波在日常生活和生產(chǎn)中已經(jīng)被大量應(yīng)用了,下面說法中正確的是(　AD　) A.手機通話使用的無線電波,波長比可見光長 B.銀行的驗鈔機和家用電器的遙控器發(fā)出的都是紫外線 C.電磁波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象 D.機場、車站用來檢查旅客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本領(lǐng) 解析:手機通話使用的無線電波,其波長要大于可見光,A正確;遙控器采用的是紅外

4、線而不是紫外線,B錯誤;電磁波是橫波,可以發(fā)生偏振現(xiàn)象,C選項錯誤;機場、車站用來檢查旅客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本領(lǐng),D正確. 5.(多選)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.分析各圖樣的特點可以得出的正確結(jié)論是(　AC　) A.a,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圖樣光的波長長 D.形成c圖樣的光的波長比形成d圖樣光的波長短 解析:干涉條紋是等距離的條紋,因此,a,b圖是干涉圖樣,c,d圖是衍射圖樣,故A正確,B錯誤;由公式Δx=λ可知,條紋寬的入射光的波長長,所以形成a圖樣的光的波長

5、比形成b圖樣的光的波長長,故C正確;形成c圖樣的光的波長比形成d圖樣的光的波長長,故D錯誤. 6.(2019·江西南昌模擬)(多選)以下說法中正確的是(　AD　) A.對于同一障礙物,波長越大的光波越容易繞過去 B.白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種干涉現(xiàn)象 C.紅光由空氣進入水中,波長變長、顏色不變 D.用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉 解析:波長越長的光越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,故越容易繞過障礙物,A正確;白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種折射現(xiàn)象,B錯誤;紅光由空氣進入水中,頻率不變,故顏色不變,傳播速度減小,故波長變短,C錯誤;用透明的標準

6、樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉,即薄膜干涉,D正確. 7.隱形飛機的原理是:在飛機研制過程中設(shè)法降低其可探測性,使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊.根據(jù)你所學的物理知識,判斷下列說法中正確的是(　B　) A.運用隱蔽色涂層,無論距你多近,即使你拿望遠鏡也不能看到它 B.使用能吸收雷達電磁波的材料,在雷達屏幕上顯示的反射信息很小、很弱,很難被發(fā)現(xiàn) C.使用吸收雷達電磁波涂層后,傳播到復(fù)合金屬機翼上的電磁波在機翼上不會產(chǎn)生感應(yīng)電流 D.主要是對發(fā)動機、噴氣尾管等因為高溫容易產(chǎn)生紫外線輻射的部位采取隔熱、降溫等措施,使其不易被對方發(fā)現(xiàn) 解析:隱形飛機的原理是在飛機制造過程中

7、使用能吸收雷達電磁波的材料,使反射的雷達電磁波很弱,在雷達屏幕上顯示的反射信息很小、很弱,飛機很難被發(fā)現(xiàn),故只有B正確. 8.(多選)為了有效地把磁場的能量以電磁波形式發(fā)射到盡可能大的空間,除了用開放的電路,還有行之有效的辦法是(　ABC　) A.增大電容器極板間的距離 B.減小電容器極板的面積 C.減小線圈的匝數(shù) D.采用低頻振蕩電流 解析:實行開放電路和提高輻射頻率是發(fā)射電磁波的兩種有效方法.由f=,C=可知,A,B,C選項正確. 9.(多選)關(guān)于紅外線的作用與來源,下列說法正確的是(　AD　) A.一切物體都在不停地輻射紅外線 B.紅外線具有很強的熱作用和熒光作用 C

8、.紅外線的顯著作用是化學作用 D.紅外線容易穿透云霧 解析:一切物體都會輻射紅外線,故A正確;熒光作用和化學作用都是紫外線的重要用途,故B,C錯誤;紅外線波長比可見光長,繞過障礙物能力強,易穿透云霧,D正確. 10.(多選)在狹義相對論中,下列說法正確的是(　AB　) A.所有慣性系中基本規(guī)律都是等價的 B.在真空中,光的速度與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關(guān) C.在不同慣性系中,光在真空中沿不同方向傳播速度不相同 D.質(zhì)量、長度、時間的測量結(jié)果不隨物體與觀察者的相對運動狀態(tài)的改變而改變 解析:根據(jù)狹義相對性原理:在不同的慣性系中,一切物理規(guī)律都是相同的,A正確;在一切慣性系中,光

9、在真空中的傳播速度都相等,光速與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關(guān),B正確,C錯誤;質(zhì)量、長度、時間的測量結(jié)果會隨物體與觀察者的相對運動狀態(tài)的改變而改變,D錯誤. 11.(2018·廣東廣州模擬)(多選)如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置,AC和BD是兩塊擋板,AB是一個孔,O是波源,圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況,每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個波長,則波經(jīng)過孔之后的傳播情況,下列描述正確的是(　ABC　) A.此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象 B.擋板前后波紋間距離相等 C.如果將孔AB擴大,有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象 D.如果孔的大小不變,使波源頻率增大,能更明顯

10、地觀察到衍射現(xiàn)象 解析:發(fā)生明顯衍射的條件是孔或障礙物的尺寸小于或接近于波長,選項A正確;發(fā)生衍射后不改變機械波的性質(zhì),如波長、頻率、周期等均不改變,選項B正確;若孔AB擴大,可能會由于孔的直徑大于波長而不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象,選項C正確;能否發(fā)生明顯衍射,取決于孔的大小和波長之間的關(guān)系,波源頻率增大,波長變小,不能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象,選項D錯誤. 12.(2019·廣東湛江“四校”聯(lián)考)(多選)下列說法中正確的是(　ACD　) A.交通警示燈選用紅色是因為紅光更容易穿透云霧煙塵 B.光在同一種介質(zhì)中沿直線傳播 C.用光導纖維束傳輸圖像信息利用了光的全反射 D.讓藍光和綠光通

11、過同一雙縫干涉裝置.形成的干涉條紋間距較大的是綠光 解析:交通警示燈選用紅色是因為紅光的波長較長,更容易穿透云霧煙塵,選項A正確;光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,選項B錯誤;用光導纖維束傳輸圖像信息利用了光的全反射,選項C正確;根據(jù)條紋間距表達式Δx=λ可知,因為綠光的波長大于藍光,故讓藍光和綠光通過同一雙縫干涉裝置.形成的干涉條紋間距較大的是綠光,選項D正確. 13.(多選)如圖(甲)所示,用單色光照射透明標準板M來檢查平面N的上表面的水平情況,觀察到如圖(乙)所示的條紋P和Q的情況,這說明(　BC　) A.N的上表面A處向上凸起 B.N的上表面B處向上凸起 C.N的上表面A處

12、向下凹陷 D.N的上表面B處向下凹陷 解析:P處所在的條紋是同一條紋,若為直線,則說明該處同一水平線,線上各點對應(yīng)的空氣層厚度都相同,但實際上P處條紋向左彎曲,意味著后一級條紋(圖中白色條紋)提前出現(xiàn),可見P處對應(yīng)的檢測平板上的A點所對應(yīng)的空氣層厚度與后一級條紋對應(yīng)的空氣層厚度相同,而后一級條紋本來對應(yīng)的空氣層厚度比前一級大,可見A處向下凹陷,才能出現(xiàn)該處空氣層厚度與下一級條紋對應(yīng)的空氣層厚度一樣,C項正確;同理B項正確. 14.(多選)關(guān)于LC振蕩電路中電容器兩極板上的電荷量,下列說法正確的是(　BC　) A.電荷量最大時,線圈中振蕩電流也最大 B.電荷量為零時,線圈中振蕩電流最大

13、 C.電荷量增大的過程中,電路中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能 D.電荷量減少的過程中,電路中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能 解析:電容器電荷量最大時,振蕩電流為零,A錯誤;電荷量為零時,放電結(jié)束,振蕩電流最大,B正確;電荷量增大時,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,C正確;同理可判斷D錯誤. 15.(多選)某時刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖所示,則此時刻(　AD　) A.振蕩電流i在減小 B.振蕩電流i在增大 C.電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化 D.磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化 解析:圖中電容器上極板帶正電荷,圖中給出的振蕩電流方向,說明負電荷向下極板聚集,所以電容器正在充電,電容器充電的過程中,電流減小,磁場能向電場能轉(zhuǎn)

14、化,所以選項A,D正確. 16.(2019·廣西百色學院附中月考)用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗,已知使用的雙縫間距離d=0.1 mm,雙縫到屏的距離l=6.0 m,測得屏上干涉條紋中亮紋的間距是 3.8 cm,氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長λ是多少?假如把整個裝置放入折射率是的水中,這時屏上的條紋間距是多少? 解析:根據(jù)Δx=λ,解得紅光的波長為 λ=Δx=×3.8×10-2 m=6.3×10-7 m. 由波長、波速、頻率關(guān)系式v=λf和v=可得,紅光進入水中的波長為 λ′=== 所以屏上的條紋間距Δx′=λ′==2.85×10-2 m. 答案:6.3×10-7 m　2.85×10-2 m 6