《(江蘇專用)2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光電磁波與相對(duì)論 第四節(jié) 光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介檢測(cè)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光電磁波與相對(duì)論 第四節(jié) 光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介檢測(cè)(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(江蘇專用)2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波 光電磁波與相對(duì)論 第四節(jié) 光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介檢測(cè)
一、選擇題
1.(2019·廣東湛江一中等四校聯(lián)考)下列說(shuō)法中正確的是( )
A.交通警示燈選用紅色是因?yàn)榧t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(dǎo)纖維束傳輸圖象信息利用了光的全反射
D.讓藍(lán)光和綠光通過(guò)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:選ACD.交通警示燈選用紅色是因?yàn)榧t光的波長(zhǎng)較長(zhǎng),更容易穿透云霧煙塵,選項(xiàng)A正確;光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;用光導(dǎo)纖維束傳輸圖象信息利用了光的全反射,
2、選項(xiàng)C正確;根據(jù)條紋間距表達(dá)式Δx=λ可知,因?yàn)榫G光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光,故讓藍(lán)光和綠光通過(guò)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(xiàng)D正確.
2.(2019·宿遷質(zhì)量檢查)下列說(shuō)法正確的是( )
A.偏振光可以是橫波,也可以是縱波
B.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象
C.光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理
D.聲源與觀察者相對(duì)靠近時(shí),觀察者所接收的頻率大于聲源振動(dòng)的頻率
解析:選BCD.偏振是橫波的特有現(xiàn)象,光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波,故A錯(cuò)誤;照相機(jī)的鏡頭上的增透膜是光的干涉現(xiàn)象,故B正確;用光導(dǎo)纖維傳播信號(hào)是利用了光的全反射,C正確;根據(jù)多普勒效應(yīng)
3、可知聲源與觀察者相對(duì)靠近時(shí),觀察者所接收的頻率大于聲源振動(dòng)的頻率,D正確.
3.(2019·安徽屯溪一中模擬)下列說(shuō)法正確的是( )
A.狹義相對(duì)論認(rèn)為在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的
B.雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的
C.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時(shí),紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距小
D.光的偏振特征說(shuō)明光是橫波
解析:選ABD.油膜形成的彩色條紋,是由膜的前后表面反射光,進(jìn)行光的疊加,形成的干涉條紋,故B正確;根據(jù)光的干涉條紋間距公式Δx=λ,因?yàn)榧t光的波長(zhǎng)比藍(lán)光的波長(zhǎng)長(zhǎng),則紅光干涉條紋的相
4、鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距大,故C錯(cuò)誤;光的偏振振動(dòng)方向?qū)τ趥鞑シ较虻牟粚?duì)稱性叫做偏振,它是橫波區(qū)別于其他縱波的一個(gè)最明顯的標(biāo)志,即光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波而不是縱波,故D正確;狹義相對(duì)論認(rèn)為,在不同的慣性參考系中一切物理規(guī)律都是相同的,故A正確.
4.(2016·高考全國(guó)卷Ⅱ改編)關(guān)于電磁波,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān)
B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā),形成電磁波
C.電磁波在真空中自由傳播時(shí),其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直
D.利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信,但電磁波不能通過(guò)電纜、光纜傳輸
解析:選
5、ABC.電磁波在真空中的傳播速度為3×108 m/s,與電磁波的頻率無(wú)關(guān),A項(xiàng)正確;周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng),周期性變化的磁場(chǎng)又產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),它們相互激發(fā)向周?chē)鷤鞑?,就形成了電磁波,B項(xiàng)正確;電磁波是橫波,因此其電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度均與傳播方向垂直,C項(xiàng)正確;光是電磁波,利用光纖對(duì)光的全反射可以傳播信息,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
5.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,一鈉燈發(fā)出的波長(zhǎng)為589 nm的光,在距雙縫1.00 m的屏上形成干涉圖樣.圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350 cm,則雙縫的間距為( )
A.2.06×10-7 m B.2.06×10-4 m
C.1.68×10-4 m
6、 D.1.68×10-3 m
解析:選C.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,相鄰明條紋間距Δx、雙縫間距d與雙縫到屏的距離L間的關(guān)系為Δx=λ,則雙縫間距d== m≈1.68×10-4 m.
6.電磁波已廣泛運(yùn)用于很多領(lǐng)域.下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法符合實(shí)際的是( )
A.電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象
B.常用的遙控器通過(guò)發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)
C.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度
D.光在真空中運(yùn)動(dòng)的速度在不同慣性系中測(cè)得的數(shù)值可能不同
解析:選C.干涉、衍射是波所特有的現(xiàn)象,所以電磁波能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;常用的遙控器是通過(guò)發(fā)出紅外線來(lái)遙控電視機(jī)的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;利用多
7、普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的速度,選項(xiàng)C正確;根據(jù)光速不變?cè)恚诓煌膽T性系中,光速是相同的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
7.下列選項(xiàng)與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是( )
A.科學(xué)家用激光測(cè)量月球與地球間的距離
B.醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速
C.技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡
D.交通警察向車(chē)輛發(fā)射超聲波并通過(guò)測(cè)量反射波的頻率確定車(chē)輛行進(jìn)的速度
解析:選BD.科學(xué)家用激光測(cè)量月球與地球間的距離是利用光速快,故A錯(cuò)誤;醫(yī)生利用超聲波探測(cè)病人血管中血液的流速利用聲波的多普勒效應(yīng),故B正確;技術(shù)人員用超聲波探測(cè)金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡是利用其穿透能力強(qiáng),故C錯(cuò)
8、誤;交通警察向車(chē)輛發(fā)射超聲波并通過(guò)測(cè)量反射波的頻率確定車(chē)輛行進(jìn)的速度是利用超聲波的多普勒效應(yīng),故D正確.
8.如圖甲所示,在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡,在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜,讓一束單一波長(zhǎng)的光垂直入射到該裝置上,結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋,稱為牛頓環(huán),以下說(shuō)法正確的是( )
A.干涉現(xiàn)象是由凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的
B.干涉現(xiàn)象是由凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的
C.干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓?
D.若使用半徑小一些的凸薄透鏡,則干涉條紋的間距要變大
解析:選ACD.由于在凸
9、透鏡和平板玻璃之間的空氣形成薄膜,所以形成相干光的反射面是凸透鏡的下表面和平板玻璃的上表面,故A正確,B錯(cuò)誤;由于凸透鏡的下表面是圓弧面,所以形成的薄膜厚度不是均勻變化的,形成不等間距的干涉條紋,故C正確;若使用半徑小一些的凸薄透鏡,則空氣薄膜上的厚度變化更快,則形成的干涉條紋的間距要變大,故D正確.
9.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,綠光通過(guò)單縫S后,投射到具有雙縫的擋板上,雙縫S1和S2與單縫的距離相等,光通過(guò)雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋.屏上O點(diǎn)距雙縫S1和S2的距離相等,P點(diǎn)是距O點(diǎn)最近的第一條亮條紋.如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光,討論屏上O點(diǎn)及其上方的干涉條紋的情況是(
10、)
A.O點(diǎn)是紅光的亮條紋
B.O點(diǎn)不是藍(lán)光的亮條紋
C.紅光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方
D.藍(lán)光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的下方
解析:選ACD.O點(diǎn)處波程差為零,對(duì)于任何光都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),均為亮條紋,A正確;紅光的波長(zhǎng)較長(zhǎng),藍(lán)光的波長(zhǎng)較短,根據(jù)Δx=λ可知,C、D正確.
10.假設(shè)所有的汽車(chē)前窗玻璃和車(chē)燈玻璃均按同一要求設(shè)置,使司機(jī)不僅可以防止對(duì)方汽車(chē)強(qiáng)光的刺激,也能看清自己車(chē)燈發(fā)出的光所照亮的物體.以下措施中可行的是( )
A.前窗玻璃的透振方向是豎直的,車(chē)燈玻璃的透振方向是水平的
B.前窗玻璃的透振方向是豎直的,車(chē)燈玻璃的透振方向也是豎直的
C.前窗玻璃的透振方向是斜
11、向右上45°,車(chē)燈玻璃的透振方向是斜向左上45°
D.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,車(chē)燈玻璃的透振方向也是斜向右上45°
解析:選D.首先,司機(jī)要能夠看清楚自己車(chē)燈發(fā)出的經(jīng)對(duì)面物體反射回來(lái)的光線,所以他自己車(chē)燈的偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行;其次,他不能看到對(duì)面車(chē)燈發(fā)出的強(qiáng)光,所以對(duì)面車(chē)燈玻璃的透振方向與他自己車(chē)窗玻璃的透振方向一定要垂直.滿足上述要求的只有D.
11.(2019·江蘇省高考沖刺卷(四))愛(ài)因斯坦1905年提出狹義相對(duì)論,1915年提出廣義相對(duì)論,使人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了光的本性.下列關(guān)于光的說(shuō)法中正確的是( )
A.光能在彎曲的光導(dǎo)纖維中傳播,說(shuō)明
12、光在同種均勻介質(zhì)中是沿曲線傳播的
B.白光照射到DVD片表面時(shí)出現(xiàn)彩色是因?yàn)楣饩哂胁▌?dòng)性
C.某參考系中的兩處同時(shí)發(fā)光,在另一慣性參考系中觀察一定也是同時(shí)發(fā)光
D.真空中的光速在不同慣性參考系中相同,因此光的頻率與參考系無(wú)關(guān)
解析:選B.光在光導(dǎo)纖維中傳播是利用了全反射原理,A錯(cuò)誤;白光照射到DVD片上時(shí)發(fā)生了薄膜干涉,因此呈彩色,只有波才能發(fā)生干涉,故B正確;某參考系中的兩處同時(shí)發(fā)光,但如果發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng),這兩處在另一慣性參考系中不一定同時(shí)發(fā)光,C錯(cuò)誤;在任何參考系中光速都是相同的,但光的頻率與參考系有關(guān),D錯(cuò)誤.
二、非選擇題
12.在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置
13、如圖甲所示.
(1)以線狀白熾燈為光源,對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了調(diào)節(jié)并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點(diǎn):
A.燈絲和單縫及雙縫必須平行放置
B.干涉條紋與雙縫垂直
C.干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān)
D.干涉條紋間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)
以上幾點(diǎn)中你認(rèn)為正確的是________.
(2)當(dāng)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線對(duì)齊某干涉條紋線時(shí),手輪上的示數(shù)如圖乙所示,該讀數(shù)為_(kāi)_______mm.
(3)如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖丙所示.則在這種情況下測(cè)量干涉條紋的間距Δx時(shí),測(cè)量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)實(shí)際值.
解析:(1)為使屏上的
14、干涉條紋清晰,燈絲與單縫和雙縫必須平行放置,所得到的干涉條紋與雙縫平行;由Δx=λ可知,條紋的疏密程度與雙縫間距離d、光的波長(zhǎng)λ、雙縫到屏的距離L有關(guān),所以A、C、D選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯(cuò)誤.
(2)固定刻度讀數(shù)為0.5 mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為20.2,所以測(cè)量結(jié)果為0.5 mm+20.2×0.01 mm =0.702 mm.
(3)測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,由幾何知識(shí)可知測(cè)量頭的讀數(shù)大于條紋間的實(shí)際距離.
答案:(1)ACD (2)0.702 (3)大于
13.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,雙縫到光屏上點(diǎn)P的距離之差為0.6 μm,若分別用頻率為f1=5.0×1014Hz和f2
15、=7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫,試分析判斷點(diǎn)P應(yīng)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋?分別為第幾條亮條紋或暗條紋?
解析:如圖所示,雙縫S1、S2到光屏上任一點(diǎn)P的路程差Δr=S2S2′,當(dāng)Δr等于單色光波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí),S2和S1同時(shí)到達(dá)波峰或波谷,由S1和S2發(fā)出的光在點(diǎn)P互相加強(qiáng),點(diǎn)P出現(xiàn)亮條紋;當(dāng)Δr等于單色光半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí),若S2到達(dá)波峰(波谷),則S1到達(dá)波谷(波峰),這樣由S1和S2發(fā)出的光在點(diǎn)P互相抵消,點(diǎn)P出現(xiàn)暗條紋.
頻率為f1的單色光波長(zhǎng)
λ1== m=0.6×10-6 m=0.6 μm
頻率為f2的單色光波長(zhǎng)
λ2== m=0.4×10-6 m=0.4 μm
可見(jiàn)Δr=λ1,Δr=λ2
可見(jiàn),用頻率為f1的單色光照射時(shí),點(diǎn)P出現(xiàn)亮條紋,且為第一條亮條紋;用頻率為f2的單色光照射時(shí),點(diǎn)P出現(xiàn)暗條紋,且為第二條暗條紋.
答案:見(jiàn)解析