2021年高考物理一轮复习课时跟踪检测(四十六)光的波动性电磁波相对论.pdf

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1、 课时跟踪检测（四十六）光的波动性 电磁波 相对论 1(多选)下列属于光的干涉现象的是()解析：选 BC 图 A 属于单缝衍射，图 B 属于薄膜干涉，图 C 属于薄膜干涉，图 D 属于白光的色散，故属于光的干涉现象的是 B、C。2(多选)下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的判断中，准确无误的是()A甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”B甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样 C丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样 D丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样 解析：选 AC“泊松亮斑”是“小圆盘”产生的衍射现象，形成的衍射图样是阴影中心有一个“亮斑”，而小孔衍射的图样是中间有

2、“亮斑”，无阴影，选项 A 正确，B 错误；丙图很明显是双缝干涉的图样，因干涉图样中的条纹间距是相等的，单缝衍射图样中的条纹间距是不相等的，中间最宽、最亮，丁图是单缝衍射图样，选项 C 正确，D 错误。3.(多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是()A这里应用的是光的衍射现象 B这里应用的是光的干涉现象 C如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗 D如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细 解析：选 AD 由于是激光束越过细丝即绕过障碍物，所以是

3、光的衍射现象，当抽制的丝变细的时候，丝的直径较接近激光的波长，条纹间距变宽，A、D 正确。4(多选)(2019湖南娄底二模)下列说法正确的是()A狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关 B电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的 X 射线的波长要短 C分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距 D如图 1 所示，a、b 两束光以不同的入射角由玻璃射向真空，结果折射角相同，则在玻璃中 a 光的全反射临界角大于 b 光的全反射临界角 E如图 2 所示，偏振片

4、P 的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成 45角振动的偏振光照射到偏振片 P 上，在 P 的另一侧能观察到透射光 解析：选 ACE 狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关，选项 A 正确；电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的 X 射线的波长要长，衍射明显，选项 B 错误；分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，由于红光的波长较长，根据双缝干涉实验条纹间隔公式可知，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距，选项 C正确；如图 1 所示，a、b 两束光以不同的入射角由玻璃射向真空，结果折射角相

5、同，由于 b光入射角较大，光的偏向角小，说明 b 光的折射率较小，根据全反射临界角公式可知，则在玻璃中 a 光的全反射临界角小于 b 光的全反射临界角，选项 D 错误；如图 2 所示，偏振片 P 的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成 45角振动的偏振光照射到偏振片 P 上，在 P 的另一侧能观察到透射光，选项 E 正确。5(多选)(2020江西师范大学附中模拟)下列说法中正确的是()A机械波的频率等于波源的振动频率，与介质无关 B爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的 C光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按波长长短，依次可分为红外线、可见光和紫外线，但红外

6、线和紫外线属于不可见光，它们都不可用来传输信息 D根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波 E宇宙红移现象表示宇宙正在膨胀，这可以用多普勒效应来揭示，说明我们接收到的遥远恒星发出的光比恒星实际发光频率偏小 解析：选 ADE 机械波的频率与波源振动的频率相同，与传播介质无关，A 正确；在所有的惯性系中，光在真空中的传播速率具有相同的值 c，这叫做光速不变原理，B 错误；只要是光波，就能够在光导纤维中传播，不管是可见光还是不可见光，都可以用来传输信息，故 C 错误；根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，D正确；根据多普勒效应可知，宇宙红移现象

7、表示宇宙正在膨胀，说明我们接收到的遥远恒星发出的光比恒星实际发光频率偏小，故 E 正确。6(多选)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在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 D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 E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 ACE 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，A 正确；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散现象，B 错误；在光

8、导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，C 正确；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干涉现象，D 错误；根据公式xld可得红光变成绿光，波长变小，故干涉条纹间距变窄，E 正确。7(多选)光的偏振现象说明光是横波。下列现象中能反映光的偏振特性的是()A一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化 B一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90时，反射光是偏振光 C日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰 D通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹 E阳光在水面的反射光是自然

9、光 解析：选 ABC 在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定方向振动的光是偏振光，选项 A、B 反映了光的偏振特性；选项 C 是偏振现象的应用；选项 D 是光的衍射现象，D项错误；阳光在水面的反射光是偏振光，故选项 E 错误。8(多选)(2020重庆市质检)下列说法正确的是()A在双缝干涉实验中，保持入射光的频率不变，增大双缝间的距离，干涉条纹间距也增大 B日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片，可以使景象更清晰，这是利用了光的偏振原理 C我们发现竖直向上高速运动的球体，在水平方向上长度变短了 D用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应 E

10、太阳光经过三棱镜的两次折射，会发散成彩色光带 解析：选 BDE 根据双缝干涉条纹间距公式xld可知，增大双缝间的距离 d，干涉条纹间距减小，故 A 错误；日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片可以使景象更清晰，这是利用了光的偏振原理，故 B 正确；竖直向上高速运动的球体在水平方向上长度不变，沿运动方向上的长度会变短，选项 C 错误；用紫外线照射大额钞票上用荧 光物质印刷的文字会发出可见光，利用了紫外线的荧光效应，故 D 正确；太阳光经过三棱镜的两次折射，由于三棱镜对各种色光的折射率不同，所以折射角也就不同，那么经过两次折射就会发散成彩色光带，故 E 正确。9(多选)(2019吉林长

11、春二模)以下说法中正确的是()A在同一种玻璃中，频率越大的光速度越小 B用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 C麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在 D交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应 E狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的 解析：选 ADE 在同一种玻璃中，频率越大的光折射率越大，由 nc/v 可知光的传播速度越小，选项 A 正确；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，选项 B 错误；麦克斯韦理论上提出了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项 C 错误；交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，选项 D 正确

12、；狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的，选项 E 正确。10如图所示的 4 种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)。在下面的4 幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()A红黄蓝紫 B红紫蓝黄 C蓝紫红黄 D蓝黄红紫 解析：选 B 双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此 1、3 为双缝干涉条纹，2、4 为单缝衍射条纹。双缝干涉条纹的宽度(即相邻亮、暗条纹间距)xld，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝

13、光干涉条纹间距，即 1、3 分别对应于红光和蓝光。而在单缝衍射中，当单缝宽 度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽越亮，2、4 分别对应于紫光和黄光。综上所述，1、2、3、4 四个图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，B 正确。11(多选)如图所示是 a、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则()A在同种均匀介质中，a 光的传播速度比 b 光的大 B在真空中 a、b 两光传播速度相同 C从真空射入同种介质发生全反射时，a 光全反射临界角小 D从同种介质射入真空发生全反射时，a 光全反射临界角小 E在相同的条件下，b 光比 a 光更容易产生明显的衍射现象 解析：选

14、BDE 根据题图可知，b 光的干涉条纹间距大于 a 光的干涉条纹间距。由双缝干涉条纹间距公式xld可知，b 光的波长比 a 光的大。由cf可知，b 光的频率比 a 光的小，则在同种介质中，b 光的折射率小于 a 光，根据 ncv可知，在介质中，a 光的传播速度比 b 光的小，选项 A 错误；在真空中 a、b 两光传播速度相同，均为光速，选项 B 正确；从真空射入同种介质不会发生全反射，选项 C 错误；由介质射入真空发生全反射的临界角公式 sin C1n可知，a 光折射率较大，从同种介质射入真空发生全反射时 a 光全反射临界角小，选项 D 正确；由于 b 光的波长比 a 光的大，根据发生明显衍射

15、现象的条件可知，在相同的条件下，b 光比 a 光更容易产生明显的衍射现象，选项 E 正确。12(多选)(2019三亚模拟)下列说法正确的是()A图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中 a 束光在水珠中传播的速度一定大于 b 束光在水珠中传播的速度 B图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角 i 逐渐增大到某一值后不会再有光线从 bb面射出 C图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离 L，两相邻亮条纹间距离将减小 D图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 E图戊中的 M、N 是偏振片，P 是光屏。当 M 固定不动

16、，缓慢转动 N 时，光屏 P 上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波 解析：选 ACE 甲图中 a 束光折射角大，折射率小，根据 vcn，a 束光在水珠中的传播速度大，选项 A 正确；乙图中，光束在 aa面的折射角等于在 bb面的入射角，只要入射角 i90，bb面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项 B 错误；丙图中，根据xLd，选项 C 正确；丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项 D 错误；有偏振现象的光波为横波，选项 E 正确。13.(多选)ABCDE 为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，ABBC，由 a、b 两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB 射

17、入棱镜，经两次反射后光线垂直于 BC 射出，且在 CD、AE边只有 a 光射出，光路图如图所示，则 a、b 两束光()Aa 光的频率比 b 光的频率小 Bb 光比 a 光更容易发生衍射现象 C在棱镜内，a 光的传播速度比 b 光的大 D以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光的折射角较小 E分别通过同一双缝干涉装置，a 光的相邻亮条纹间距较小 解析：选 ACD 在 CD 边和 AE 边都只有 a 光射出，说明 b 光发生了全反射，而 a 光没有发生全反射，说明 b 光的临界角较小，由临界角公式 sin C1n，可知 b 光的折射率较大，a 光的频率比 b 光的频率小，选项 A 正确；根据 ncv

18、可知，在棱镜内，a 光的传播速度比 b光的传播速度大，选项 C 正确；以相同的入射角从空气斜射入水中，根据折射定律 nsin isin r，折射率越大，折射角越小，选项 D 正确；根据频率与波长的关系可知，a 光的频率比 b 光的频率小，a 光的波长比 b 光的波长长，所以 a 光比 b 光更容易发生衍射现象，选项 B 错误；由双缝干涉实验得出的相邻亮(暗)条纹间距公式 xld可知，波长较长的单色光的干涉条纹间距较大，即让 a、b 两束光分别通过同一双缝干涉实验装置，a 光的相邻亮条纹间距大，选项 E 错误。14一艘太空飞船静止时的长度为 30 m，它以 0.6c(c 为光速)的速度沿长度方向

19、飞行越过地球，下列说法正确的是()A飞船上的观测者测得该飞船的长度小于 30 m B地球上的观测者测得该飞船的长度小于 30 m C飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于 c D地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于 c 解析：选 B 飞船上的观测者测得飞船的长度不变，仍为 30 m，由 ll0 1vc2l0可知，地球上的观测者测得该飞船的长度小于 30 m，A 错，B 对；由光速不变原理可知 C、D 错误。15如图所示，两艘飞船 A、B 沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为 v(v 接近光速 c)。地面上的人测得它们相距为 L，则飞船 A 上的人测得两飞船间的距离_(选填“大于”“等于”或“小于”)L。当 B 向 A 发出一光信号，飞船 A 上的人测得该信号的速度为_。解析：狭义相对论的两个基本原理之一就是光速不变原理，因此飞船 A 上的人测得信