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1、(新課改省份專用)2022年高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測(四十四)光的波動性 電磁波 相對論(含解析)
[A級——基礎小題練熟練快]
1.(多選)(2019·商丘四校聯(lián)考)關于下列光學現(xiàn)象,說法中正確的是( )
A.電磁波和其他可見光一樣,也能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象
B.水中藍光的傳播速度比紅光的慢
C.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
D.分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗,用紅光時得到的條紋間距更寬
解析:選ABD 一切波都有干涉、衍射現(xiàn)象,電磁波也是波,因此電磁波和其他可見光一樣均具有干涉、衍射等現(xiàn)象,故A正確;藍光的折射率大于紅光的折射率,根據(jù)v=知,水中藍光的傳播速度比紅
2、光慢,故B正確;光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波,故C錯誤;由于紅光的波長大于藍光的波長,根據(jù)條紋間距等于Δx=λ,故在同一裝置上做雙縫干涉實驗,用紅光時得到的條紋間距更寬,故D正確。
2.(多選)下列說法正確的是( )
A.相對論與量子力學否定了經(jīng)典力學理論
B.真空中的光速在任何慣性參考系中都是相同的
C.狹義相對論只適用于慣性參考系
D.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象,露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象,通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象
解析:選BCD 相對論并不否定經(jīng)典力學,它是在一定條件下的特殊情形,故選項A錯誤;根據(jù)光速不變原理,真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,
3、故選項B正確;根據(jù)狹義相對論的基本假設可知,選項C正確;根據(jù)光現(xiàn)象的成因知,選項D正確。
3.(多選)下列說法正確的是( )
A.“3D電影”的播放和觀看利用了光的衍射
B.色散現(xiàn)象表明白光是復色光
C.泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象
D.增透膜的厚度應為入射光在增透膜中波長的
解析:選BD “3D電影”利用光的偏振現(xiàn)象,選項A錯誤;泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,選項C錯誤。
4.(多選)下列說法正確的有( )
A.某種光學介質(zhì)對另一種光學介質(zhì)的相對折射率可能小于1
B.英國物理學家托馬斯·楊發(fā)現(xiàn)了光的干涉現(xiàn)象
C.激光和自然光都是偏振光
D.麥克斯韋用實驗證明了光是一種電磁波
4、解析:選AB 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,C錯;麥克斯韋只是從理論上提出光是一種電磁波,D錯。
5.(多選)下列說法正確的是( )
A.光的雙縫干涉實驗中,若僅將入射光從紫光改為紅光,則相鄰亮條紋間距一定變小
B.做簡諧振動的物體,經(jīng)過同一位置時,速度可能不同
C.在受迫振動中,驅(qū)動力的頻率不一定等于物體的固有頻率
D.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,在鏡頭前加裝一個偏振片可以增加透射光的強度
解析:選BC 由Δx=λ,從紫光改為紅光,則相鄰亮條紋間距變大,選項A錯誤;拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,在鏡頭前加一個偏振片以減弱反射光的強度,并不增
5、加透射光的強度,選項D錯誤。
6.(多選)下列說法正確的是( )
A.北斗導航系統(tǒng)是利用電磁波進行定位和導航的
B.微波爐能快速加熱食物是利用紅外線具有顯著的熱效應
C.常用的電視機遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機
D.天文學家用射電望遠鏡接收天體輻射的無線電波進行天體物理研究
解析:選AD 北斗導航系統(tǒng)是利用電磁波工作的,選項A正確;食物中的水分子在微波的作用下熱運動加劇,溫度升高,內(nèi)能增加,選項B錯誤;常用的電視機遙控器通過發(fā)出紅外線脈沖信號來遙控電視機,選項C錯誤;天文學家用射電望遠鏡接收天體輻射的無線電波進行天體物理研究,選項D正確。
7.(多選)(2018·蘇
6、州調(diào)研)下列關于科學技術的運用的說法正確的是( )
A.交通警察用監(jiān)視器測量汽車的速度時可利用多普勒效應
B.用聲吶探測水中的暗礁、潛艇,利用了波的反射
C.在攝像機中,攝像管的作用是攝取景物的圖像并將其轉(zhuǎn)換為電信號
D.雷達是利用超聲波來測定物體位置的無線電設備
解析:選ABC 交通警察用監(jiān)視器測量汽車的速度時可利用多普勒效應,選項A正確;用聲吶探測水中的暗礁、潛艇,利用了波的反射,選項B正確;在攝像機中,攝像管的作用是攝取景物的圖像并將其轉(zhuǎn)換為電信號,選項C正確;雷達是利用無線電波來測定物體位置的無線電設備,選項D錯誤。
8.(多選)關于機械波、電磁波和相對論的下列說法正確的
7、是( )
A.機械波和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)決定
B.假設火車以接近光速的速度通過站臺,站臺上的旅客觀察到車上的乘客變矮了
C.簡諧機械波傳播時單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某點的完全波的個數(shù)就是這列波的頻率
D.用光導纖維束傳播圖像信息利用了光的全反射
解析:選CD 機械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)決定,與波的頻率無關,電磁波在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)和波的頻率均有關,選項A錯誤;火車以接近光速的速度通過站臺時,站臺上的旅客觀察到車上的乘客變瘦了,而不是變矮,選項B錯誤;簡諧波的振動周期與傳播周期相同,故單位時間內(nèi)經(jīng)過介質(zhì)中某點的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率,選項C正確;光導纖維
8、束是用全反射來傳輸圖像信息的,選項D正確。
[B級——保分題目練通抓牢]
9.(多選)(2019·三亞模擬)下列說法正確的是( )
A.圖甲是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖,其中a束光在水珠中傳播的速度一定大于b束光在水珠中傳播的速度
B.圖乙是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖,當入射角i逐漸增大到某一值后不會再有光線從bb′面射出
C.圖丙是雙縫干涉示意圖,若只減小屏到擋板間的距離L,兩相鄰亮條紋間距離將減小
D.圖丁是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣,彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的
解析:選AC 甲圖中a束光折射角大,折射率小,
9、根據(jù)v=,a束光在水珠中的傳播速度大,選項A正確;乙圖中,光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角,只要入射角i<90°,bb′面的入射角就小于臨界角,就不會發(fā)生全反射,選項B錯誤;丙圖中,根據(jù)Δx=λ,選項C正確;丁圖中的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凹陷的,選項D錯誤。
10.(1)楊氏干涉實驗證明光的確是一種波,一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上,兩狹縫就成了兩個光源,它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件,則兩列光的________相同。如圖所示,在這兩列光波相遇的區(qū)域中,實線表示波峰,虛線表示波谷,如果放置光屏,在________(選填“A”“B”或“C”)點會出現(xiàn)暗條紋。
(2)在上述楊氏干涉實驗中,若單色光的波長λ=5.89×10-7 m,雙縫間的距離d=1 mm,雙縫到屏的距離l=2 m。求第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距。
解析:(1)要形成光的干涉,兩列光的頻率應該相同,在題圖所示的干涉區(qū)域放置光屏,波峰與波谷相遇的C點會出現(xiàn)暗條紋。
(2)相鄰的亮條紋的中心間距Δx=λ
由題意知,亮條紋的數(shù)目n=10
則第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距L=
代入數(shù)據(jù)得L=1.178×10-2 m。
答案:(1)頻率 C (2)1.178×10-2 m