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2019届一轮复习物理江苏专版:课时跟踪检测(四十六) 光的波动性 电磁波 相对论

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      课时跟踪检测(四十六)                    光的波动性           电磁波       相对论

    对点训练:光的干涉、衍射及偏振

    1.[多选](2018·淮安模拟)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解
决了相干光源问题,第一次在实验室观察到了光的干涉现象。

图为实验装置简图,M          为竖直线状光源,N        和  O 均为有狭缝的
遮光屏,P     为像屏。现有四种刻有不同狭缝的遮光屏,实验时
正确的选择是(  )
    A.N  应选用遮光屏       1                  B.N  应选用遮光屏       3
    C.O  应选用遮光屏       2                  D.O  应选用遮光屏       4
    解析:选    AC 先通过单缝发生单缝衍射,再通过双缝,才能形成相干光发生双缝干
涉,再根据像屏       P 上条纹分布可知,N        应选用遮光屏        1,O 应选用遮光屏        2;故  A、C  正
确,B、D    错误。
    2.(2018·泰州二诊)如图所示,光源         S 从水面下向空气斜射一束复色
光,在   A 点分成    a、b 两束,则下列说法正确的是(  )
    A.在水中     a 光折射率大于     b 光
    B.在水中     a 光的速度大于     b 光
    C.a、b   光由水中射向空气发生全反射时,a              光的临界角较小
    D.分别用     a、b 光在同一装置上做双缝干涉实验,a               光产生的干涉条纹间距小于            b 光

    解析:选    B 由题意可知,两光束的入射角              i 相同,折射角      ra<rb,根据折射定律得到,
                                 c

折射率   na<nb,故   A 错误;由公式      v=n,分析得知,在水中          a 光的速度比     b 光的速度大,
                                               1
故  B 正确;a   光的折射率小,根据临界角公式             sin C=n,可知     a 光的临界角较大,故        C 错
                                                    l

误;折射角     ra<rb,频率   fa<fb,波长   λa>λb,根据公式     Δx=dλ,则知     a 光的干涉条纹间距
大于   b 光的,故   D 错误。
    3.(2018·江苏射阳三诊)下列说法正确的是(  )
    A.水面上的油膜在太阳光照射下呈现彩色,是光的干涉现象
    B.紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的热效应
    C.红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置,红光形成的相邻亮条纹间距小
    D.观察者向频率一定的静止声源靠近时,接收到声波的频率与声源频率相同
    解析:选    A 水面上的油膜呈现彩色是光的薄膜干涉现象,故                      A 正确;紫外线具有杀
菌作用,不是因为紫外线有较强的热效应,故                    B 错误;红光和黄光分别通过同一双缝干涉
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                   l
装置,根据公式       Δx=dλ  可知,波长比较长的红光形成的相邻亮条纹间距大,故                       C 错误;
观察者向静止的声源靠近时,产生多普勒效应,且观察者接收到的频率大于声源的频率,

故  D 错误。
    4.[多选](2018·无锡高三检测)下列说法正确的是(  )
    A.用光导纤维束传输图像和信息,这是利用了光的全反射原理
    B.紫外线比红外线更容易发生衍射现象
    C.经过同一双缝所得的干涉条纹,红光比绿光条纹宽度大
    D.光的偏振现象说明光是一种横波
    解析:选    ACD 光导纤维束传输图像和信息,这是利用了光的全反射原理,故                            A 正
确;紫外线的波长比红外线短,不容易发生衍射现象,故                        B 错误;同一双缝所得的干涉条
纹,因红光的波长比绿光长,则干涉条纹宽度大,故                      C 正确;偏振是横波的特有现象,光
的偏振现象说明光是一种横波,故               D 正确。
    5.[多选](2018·六安一中模拟)光在科学技术,生产和生活中有着广泛的应用,下列说
法正确的是(  )
    A.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
    B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
    C.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
    D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄
    解析:选    AD 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,故                     A 正确;用三棱镜观察
白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成的色散现象,故                          B 错误;检查光学平面的平
整程度是利用光的干涉现象,故              C 错误;绿光的波长比红光的短,干涉条纹的间距与波长
成正比,因此仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄,故                             D 正确。
    6.如图所示,市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能
使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店
等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表

面上镀一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回
来的热效应最显著的红外线。以              λ 表示红外线的波长,则所镀薄膜的最小厚度应为(  )
      1          1           1
    A.8λ    B.4λ    C.2λ    D.λ
    解析:选    B 红外线最显著的特点之一就是热效应,当光照射物体时,一般都伴随着
大量的红外线。在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(相当于增透膜),当增透
                                     1
膜最小厚度等于红外线在其中传播的波长的4时,灯泡发出的红外线射到增透膜后,从增透
膜的前后表面反射回来的两束红外线发生干涉,相互抵消,使反射的红外线强度减弱,达
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到冷光效果。故       B 正确。
    7.[多选](2018·扬州调研)用      a、b  两单色光分别照射同一双缝干涉装置,在距双缝恒
定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样,其中图甲是单色光束                           a 照射时形成的图样,图
乙是单色光束      b 照射时形成的图样,则下列关于             a、b  两束单色光的说法中,正确的是(  )


    A.若光束     a 照在某金属上恰能发生光电效应,则光束                 b 照到该金属上不能发生光电
效应

    B.若两束光都能使某金属发生光电效应,则光束                     a 照到该金属表面所逸出的光电子
的最大初动能比光束         b 小
    C.它们在真空中具有相同大小的传播速度
    D.在相同条件下,光束          a 比光束   b 更容易产生明显的衍射现象
    解析:选    BCD a   光照射产生的条纹间距大于            b 光照射产生的条纹间距,根据双缝干
                      lλ
涉条纹的间距公式:Δx=          d 知,a  光的波长大于      b 光的波长,则     a 光的频率小于      b 光的频
率,所以若光束       a 照在某金属上恰能发生光电效应,则光束                 b 照到该金属上一定能发生光
电效应,故     A 错误;若两束光都能使某金属发生光电效应,因光束                      a 的频率小,依据光电

效应方程:Ekm=hν-W,则光束            a 照到该金属表面所逸出的光电子的最大初动能比光束
b 小,故   B 正确;在真空中各种色光的光速相同,故                 C 正确;因为     a 光的波长长,则       a 光
比  b 光更容易产生明显的衍射现象,故              D 正确。
    8.如图所示,用频率为        f 的单色光(激光)垂直照射双缝,在光屏的

P 点出现第    3 条暗条纹,已知光速为         c,则   P 到双缝   S1、S2 的距离之差

|r1-r2|应为(  )
      c                                   3c
    A.2f                                 B.2f
      3c                                   5c
    C. f                                 D.2f
                                                           λ          5

    解析:选    D 出现第     3 条暗条纹,说明       S1、S2 到 P 点距离之差为2×(2n-1)=2λ,其
              c             5   5c

中  n=3,而   λ=f,所以|r1-r2|=2λ=2f,因而       D 是正确的。
    对点训练:电磁场、电磁波及相对论

    9.(2016·天津高考)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称
隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷

达发射无线电波的波长在           1~10   m 范围内,则对该无线电波的判
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断正确的是(  )
    A.米波的频率比厘米波频率高
    B.和机械波一样须靠介质传播
    C.同光波一样会发生反射现象
    D.不可能产生干涉和衍射现象
                     c
    解析:选    C 由   ν=λ可知,波长越长,频率越低,故米波的频率比厘米波频率低,选
项  A 错误;无线电波是电磁波,它的传播不须靠介质,选项                       B 错误;无线电波与光波一样
具有波的特性,会发生反射、折射、干涉和衍射现象,选项                         C 正确,选项     D 错误。
    10.2017 年 11 月 10 日上午,空军发言人表示,我国制造的首款


具有“隐身能力”和强大攻击力的第五代作战飞机“歼­20”(如图)列装部队后,已经开展
编队训练。隐形飞机的原理是:在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方

发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识,判断下列说法中正确的是(  )
    A.运用隐蔽色涂层,无论距你多近,即使你拿望远镜也不能看到它
    B.使用能吸收雷达电磁波的材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难
被发现

    C.使用吸收雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生
感应电流

    D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降
温等措施,使其不易被对方发现

    解析:选    B 隐形飞机的原理是在飞机制造过程中使用能吸收雷达电磁波的材料,使
反射的雷达电磁波很弱,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,飞机在雷达屏幕上很

难被发现,故只有        B 正确。
    11.(2018·盐城二模)下列说法正确的是(  )
    A.一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时长
    B.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
    C.大量事实证明,电磁波不能产生衍射现象
    D.受迫振动的频率总等于系统的固有频率
                           v2
                         1-
                           c2
    解析:选    B 根据    l=l0     ,知沿自身长度方向运动的杆其长总比杆静止时的长度
小,故   A 错误;只要是波,均可以产生多普勒效应现象,根据多普勒效应可以判断遥远天
体相对于地球的运动速度,故             B 正确;电磁波是波,能产生衍射现象,故                 C 错误;受迫振
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动的频率总等于驱动力的频率,故               D 错误。
    12.假设一接近光速运行的高速列车在轨道上运行,列车上的窗户高为                             h,宽为   d,
高速列车轨道旁边有一广告牌,广告牌高为                   H,宽为   L。在高速列车上有一观察者甲,另
一观察者乙站在高速列车轨道旁边,有关两位观察者的判断,下列说法正确的是(  )
    A.观察者乙看到车窗高度小于             h
    B.观察者乙看到车窗宽度小于             d
    C.观察者甲看到轨道旁边的广告牌宽度大于                   L
    D.观察者甲看到轨道旁边的广告牌高度小于                   H
    解析:选    B 根据相对论的推论,运动的“尺缩效应”,站在高速列车轨道旁边的观
察者乙看到车窗宽度小于           d,车窗高度等于       h,B  正确,A    错误;高速列车上的观察者甲看
到轨道旁边的广告牌宽度小于             L,广告牌高度等于        H,C、D    错误。
    13.[多选]下列说法中正确的是(  )
    A.红外线应用在遥感技术中是利用了它的穿透本领
    B.在电磁振荡中,磁场能与电场能周期性地相互转化
    C.若要有效地发射电磁波,振荡电路只需有足够高的振荡频率即可
    D.真空中的光速与光源和观察者的运动无关
    解析:选    BD 红外线的穿透本领很弱,应用在遥感技术中是利用红外线探测器接收
物体发出的红外线,来探知被测物体的特征的,A                     错;由电磁振荡的特点知在电磁振荡中,
磁场能与电场能周期性地相互转化,B                对;要有效地发射电磁波,振荡电路必须有足够高
的振荡频率且振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,C                            错;由狭义相对论可
知真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的,与光源和观察者的运动无关,D                                  对。
    考点综合训练

    14.(2018·南通一模)下列说法中正确的是(  )
    A.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,蓝光的条纹间距宽
    B.光纤通信利用了全反射的原理
    C.肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的
    D.动车组高速行驶时,在地面上测得车厢的长明显变短
    解析:选    B 双缝干涉实验中条纹间距与波长成正比,由于红色光的波长比蓝色光的
波长大,所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距,故                             A 错误;光纤通信利
用了全反射的原理,故          B 正确;肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形
成的,故    C 错误;根据狭义相对论可知,当列车的速度接近光速时,沿着速度方向长度才
明显变短,故      D 错误。
    15.[多选](2018·淮安质检)下列说法中正确的是(  )
    A.地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

的人观察到的短一些

    B.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度
    C.在同种均匀介质中传播的声波,频率越高,波长也越长
    D.玻璃内气泡看起来特别明亮,是因为光线从气泡中射出的原因
    解析:选    AB 根据相对论可知,地面附近高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到
的火箭长度比火箭上的人观察到的要短一些,故                    A 正确;拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往
在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射的光的强度,故                       B 正确;在同种均匀介质中传播的

声波,波速一定,根据公式            v=λf 可得,频率越高,波长越短,C             错误;玻璃中的气泡看
起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时,一部分光在界面上发生了全反射,D                                 错误。
    16.[多选](2018·连云港模拟)下列说法正确的是(  )
    A.均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
    B.当驱动力频率等于物体固有频率时会发生共振现象
    C.飞船高速飞离地球时,飞船中宇航员认为地球上的时钟变慢
    D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
    解析:选    BC 根据麦克斯韦电磁理论可知,均匀变化的磁场产生稳定的电场,选项
A 错误;当驱动力频率等于物体固有频率时会发生共振现象,选项                           B 正确;根据相对论可
知,飞船高速飞离地球时,飞船中宇航员认为地球上的时钟变慢,选项                              C 正确;用标准平
面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,选项                       D 错误。
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