高考物理第13章第2节知能演练强化闯关新人教选修34.doc

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1、高考物理 第13章第2节 知能演练强化闯关 新人教版选修3-41. 在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样, 以下四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()图1326解析: 选BD.在题中的四幅图片中, A是单色光的干预图样, B是单色光的单缝衍射图样, D是白光的单缝衍射图样, C是水波的衍射图样, 故此题选BD.2. (高考理综卷)甲、乙两单色光分别通过同一双缝干预装置得到各自的干预图样, 设相邻两个亮条纹的中心距离为x, 假设x甲x乙, 那么以下说法正确的选项是()A. 甲光能发生偏振现象, 乙光那么不能发生B. 真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C. 甲光的光子能量一定大于乙光的

2、光子能量D. 在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光x, x甲x乙, 故甲乙, 故B正确. 光都具有偏振现象, 故A错误. 由cf可知f甲f乙, 故甲光的光子能量小于乙光的光子能量, 故C错误. 在同一均匀介质中, 波长大的光传播速度大, 故D项正确. 3.(高考单科卷)如图1327所示, 沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶, 当铁塔B发出一个闪光, 列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是()图1327A. 同时被照亮 B. A先被照亮C. C先被照亮 D. 无法判断解析: 选C.由“同时的相对性可知, 列车上的观察者观察到光信号先到达C,

3、选项C正确. 4. (名校联考改编)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1000 MHz的范围内. 以下关于雷达和电磁波说法正确的选项是()A. 真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间B. 电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C. 测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D. 波长越短的电磁波, 反射性能越强c/f知频率在200 MHz至1000 MHz间的电磁波波长在0.3 m至1.5 m之间, 故A正确; 电磁波是由变化的电磁场形成的故B错误; 由电磁波的特性和用途知C、D正确. 5. (1)在研究材料A的热膨胀特性时, 可采用如图1

4、328所示的干预实验法. A的上外表是一光滑平面, 在A的上方放一个透明的平行板B, B与A上外表平行, 在它们之间形成一厚度均匀的空气膜. 现在用波长为的单色光垂直照射, 同时对A缓慢加热, 在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化. 当温度为t1时最亮, 然后亮度逐渐减弱至最暗; 当温度升高到t2时, 亮度再一次回到最亮. 图1328在B板上方观察到的亮暗变化是由哪两个外表的反射光叠加形成的？温度由t1升高到t2时, A的高度升高多少？(2)肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是_现象; 露珠在太阳光照射下呈现的彩色是_现象; 通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是_现象. 但凡波都具有衍射现象, 而把光

5、看做直线传播的条件是_. 要使光产生明显的衍射, 条件是_. 当狭缝的宽度很小并保持一定时, 用红光和紫光照射狭缝, 看到的衍射条纹的主要区别是_. 如图1329所示, 让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q, 以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q, 可以看到透射光的强度会发生变化, 这是光的偏振现象, 这个实验说明_.图1329解析: (1)A、B间为空气薄膜, 在B板上方观察到的亮暗变化, 是由B的下外表反射的光和A的上外表反射的光叠加产生的. 当温度为t1时, 设空气薄膜厚度为d1, 此时最亮说明: 2d1k当温度为t2时, 设空气薄膜厚度为d2, 此时再一次最亮说明: 2d2(k1)得d1d

6、2故温度由t1升高到t2, A的高度升高.(2)肥皂泡呈现的彩色是光的干预现象, 露珠呈现的彩色是光的色散, 通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象. 障碍物或孔的尺寸比波长大得多时, 可把光看做沿直线传播; 障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时, 可产生明显的衍射现象. 红光的中央亮纹宽, 红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远. 这个实验说明了光是一种横波. 答案: 见解析一、选择题1. (高考卷)属于狭义相对论根本假设的是: 在不同的惯性系中()A. 真空中光速不变B. 时间间隔具有相对性C. 物体的质量不变D. 物体的能量与质量成正比解析: 选A.狭义相对论根本假设为: 一是在不同

7、的惯性参考系中, 一切物理规律都是相同的; 二是真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的, 即光速不变原理, 由此可知A属于狭义相对论根本假设, 故A正确, B、C、D错误. 2. (育明高中一模)以下说法中正确的选项是()A. 光的偏振现象证明了光波是纵波B. 在发射无线电波时, 需要进行调谐和解调C. 在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板外表看到彩色条纹, 这是光的干预现象D. 考虑相对论效应, 一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长解析: 选C.光的偏振现象证明了光波是横波, 选项A错误; 在发射无线电波时, 需要进行调制, 选项B错误; 根据相对论效应, 运动的尺子变短,

8、 选项D错误, 此题正确选项为C.3. (二模)以下说法正确的有()A. 在高速运动的飞船中的宇航员会发现地球上的时钟变快了B. 可以通过多普勒效应测量运动物体的速度C. 微波的频率大于X射线的频率D. 如果摆钟变快了, 可以通过适当增加摆的长度校准摆钟解析: 选ABD.由狭义相对论可知, 高速运动的飞船中的时钟变慢, 相比起来地球上的时钟变快, 选项A正确; 由电磁波谱知识可知, X射线的频率要大于微波的频率, 选项C错误. 4. 在单缝衍射实验中, 以下说法正确的选项是()A. 将入射光由黄光换成绿光, 衍射条纹变窄B. 使单缝宽度变小, 衍射条纹变窄C. 衍射现象中的明暗条纹是光叠加的结

9、果D. 增大单缝到屏的距离, 衍射条纹变宽解析: 选ACD.在单缝衍射实验中, 单缝越窄, 入射光的波长越长, 衍射现象越明显, 表现为衍射条纹越宽, 所以B错误; 因黄光的波长比绿光长, 故A正确; 可将单缝视作几组双缝的组合, 所以衍射现象中的明暗条纹同样是光相遇叠加的结果, C正确; 与双缝干预相似, 增大单缝到屏的距离, 衍射条纹变宽, 故D正确. 5. 以下关于光的偏振现象的说法正确的选项是()A. 自然光通过起偏器后成为偏振光, 利用检偏器可以检验出偏振光的振动方向B. 自然光透过一个偏振片后就成为偏振光, 偏振光经过一个偏振片后又复原为自然光C. 茶色眼镜利用了光的偏振现象D.

10、拍摄日落时水面下的景物时, 在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响解析: 选AD.“起偏器、“检偏器均是偏振片, 自然光通过起偏器后将变为偏振光, 当“检偏器与“起偏器的透振方向垂直时, 无光通过“检偏器, 故可利用检偏器检验出偏振光的振动方向, A正确; 偏振光通过一个偏振片(除非两个偏振片透振方向垂直)后仍为偏振光, B错误; 茶色眼镜的镜片是滤光片, 而不是偏振滤光片, C错误; 在照相机镜头前加一透振方向与反射光的偏振方向相垂直的偏振片, 可减弱水面反射光的影响, 提高成像的清晰度, D正确. 6. (高考理综卷)如图13210所示的双缝干预实验, 用绿光照射单缝S时, 在光

11、屏P上观察到干预条纹. 要得到相邻条纹间距更大的干预图样, 可以()图13210A. 增大S1与S2的间距B. 减小双缝屏到光屏的距离C. 将绿光换为红光D. 将绿光换为紫光x可知: 增大S1与S2的间距d, x将减小, A项错误; 减小双缝屏到光屏的距离l, x将减小, B项错误; 红光波长大于绿光, 变大, x将变大, C正确; 紫光波长小于绿光波长, 变小, x将变小, D项错误. 7. 如图13211所示, 甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干预或单缝衍射图样. 分析各图样的特点可以得出的正确结论是()图13211A. 甲、乙是光的干预图样B. 丙、丁是光的干预图样C. 形成

12、甲图样的光的波长比形成乙图样光的波长短D. 形成丙图样的光的波长比形成丁图样光的波长短解析: 选A.干预条纹是等距离的条纹, 因此, 甲、乙图是干预图样, 丙、丁图是衍射图样, 故A选项正确, B项错误; 由公式x可知, 条纹宽的入射光的波长长, 所以形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长长, 故C项错误; 形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长长, 故D项错误. 8. 关于电磁波, 以下说法正确的选项是()A. 雷达是用X光来测定物体位置的设备B. 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C. 用紫外线照射时, 大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D. 变化的电场可以产生变化的磁

13、场解析: 选C.雷达是用无线电波来测定物体位置的设备, 故A错误; 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制, 故B错误; 利用紫外线的荧光效应可以使大额钞票上用荧光物质印刷的文字发出可见光, 故C正确; 变化的电场产生磁场, 均匀变化的电场产生稳定的磁场, 不均匀变化的电场产生变化的磁场, 故D错误. 9. 以下说法正确的选项是()A. 红外线、紫外线、伦琴射线和射线在真空中传播的速度均一样, 为3.0108 m/sB. 红外线应用在遥感技术中, 是利用它穿透本领强的特性C. 紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度D. 日光灯是紫外线的荧光效应的应用解析: 选ACD.所有电磁波在真空

14、中的传播速度都等于光速, 故A正确; 红外线应用在遥感技术中是利用它有较强的衍射能力, 故B错误; 对同一介质紫外线比红外线的折射率大, 故紫外线比红外线在水中的传播速度小, 故C正确; 日光灯应用了紫外线的荧光效应, 故D正确. 图1321210. (五校联考)用如图13212所示的实验装置观察光的薄膜干预现象. 图(a)是点燃酒精灯(在灯芯上撒些盐), 图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈. 将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转, 观察到的现象是()A. 当金属丝圈旋转30时干预条纹同方向旋转30B. 当金属丝圈旋转45时干预条纹同方向旋转90C. 当金属丝圈旋转60时干预条纹同

15、方向旋转30D. 干预条纹保持原来状态不变解析: 选 D.金属丝圈的转动, 改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状, 由干预原理可知干预条纹与金属丝圈在该竖起平面内的转动无关, 仍然是水平的干预条纹, D对. 二、非选择题11. (1)列举以下三种电磁波的一种应用: 红外线_紫外线_X射线_图13213(2)某居住地A位于某山脉的一边, 山脉的另一边P处建有一无线电波发射站, 如图13213所示. 该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为400 MHz的微波, 无线电波在空气中的传播速度都为3108 m/s, 求: 该中波和微波的波长各是多少; 发射站发出的电磁波是经过干预还是衍射后到达居住

16、地A处的; 假设两种波的接收效果不同, 请说明哪一种波的接收效果更好？为什么？解析: (1)红外线主要是热作用, 如红外线烤箱. 紫外线有荧光和杀菌作用, 如验钞机, 消毒. X射线主要是穿透作用, 如X射线透视. (2)由知, 中波波长1750 m, 微波波长20.75 m无线电波绕过山脉到达A处, 发生了衍射现象. 频率为400 kHz的中波接收效果更好, 因为它的波长长, 衍射现象更明显. 答案: 见解析12. 登山运发动在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射, 尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射, 否那么将会严重地损伤视力. 有人想利用薄膜干预的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼

17、镜. 他选用的薄膜材料的折射率为n1.5, 所要消除的紫外线的频率为8.11014 Hz, (1)他设计的这种“增反膜所依据的原理是_. (2)这种“增反膜的厚度是多少？(3)请判断以下有关薄膜干预的说法正确的选项是()A. 薄膜干预说明光具有波动性B. 如果薄膜的厚度不同, 产生的干预条纹一定不平行C. 干预条纹一定是彩色的D. 利用薄膜干预也可以“增透解析: (1)为了减少进入眼睛的紫外线, 应使入射光分别从该膜的前后两个外表反射后形成的反射光叠加后加强, 从而使透射的紫外线减弱. (2)光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长的整数倍, 即2dN(N1,2, ), 因此, 膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的.紫外线在真空中的波长是c/3.7107 m. 在膜中的波长是/n2.47107 m, 故膜的厚度至少是1.23107 m.(3)干预和衍射都证明光具有波动性, 如果薄膜厚度均匀变化, 那么干预条纹一定平行, 白光的干预条纹为彩色条纹, 单色光的干预条纹那么为该色光颜色, 当膜的厚度为四分之一波长时, 两反射光叠加后减弱那么会“增透. 答案: (1)两反射光叠加后加强(2)1.23107 m(3)AD