2019年高考物理總復(fù)習(xí) 選考3-4 第4課時 光的波動性 電磁波 相對論課時訓(xùn)練 教科版.doc
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第4課時光的波動性電磁波相對論1.(2018廣東仲元中學(xué)期中)現(xiàn)代通信技術(shù)是電磁波最輝煌的應(yīng)用成果之一,從理論上預(yù)言電磁波的存在以及第一次從實驗上驗證電磁波存在的科學(xué)家分別是(B)A.法拉第和愛迪生 B.麥克斯韋和赫茲C.奧斯特和貝爾 D.法拉第和赫茲解析:麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在,赫茲證實了電磁波的存在,所以B正確;A,C,D錯誤.2.(多選)下列說法正確的是(BCE)A.光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的干涉現(xiàn)象B.全息照相利用了激光相干性好的特性C.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波D.X射線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象E.刮胡須的刀片的影子邊模糊不清是光的衍射現(xiàn)象解析:光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象;全息照相利用了激光相干性好的特性;光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波;X射線比無線電波波長短,不容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象;刮胡須刀片的影子邊模糊不清是光的衍射現(xiàn)象.3.(多選)下列說法正確的是(CDE)A.只有橫波才能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象B.均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場向外傳播就形成了電磁波C.泊松亮斑支持了光的波動說D.由紅光和綠光組成的一細(xì)光束從水中射向空氣,在不斷增大入射角時水面上首先消失的是綠光E.用同一實驗裝置觀察,光的波長越大,光的雙縫干涉條紋間距就 越大解析:一切波都有干涉和衍射現(xiàn)象,選項A錯誤;由麥克斯韋電磁場理論知,均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,不能形成電磁波,選項B錯誤;泊松亮斑支持了光的波動說,選項C正確;紅光和綠光組成的一細(xì)光束從水中射向空氣,在不斷增大入射角時,由臨界角C滿足sin C=可知水面上最先消失的是綠光,選項D正確;用同一實驗裝置觀察,由x=可知,在L,d不變情況下,光的波長越大,光的雙縫干涉條紋間距就越大,選項E正確.4.(2018安徽屯溪月考)(多選)下列說法正確的是(BDE)A.光波在介質(zhì)中傳播的速度與光的頻率無關(guān)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.楊氏雙縫干涉實驗中,當(dāng)兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時,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.光的偏振特征說明光是橫波E.狹義相對論認(rèn)為在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的解析:光的傳播速度由介質(zhì)的本身性質(zhì)與頻率共同決定,所以光波在介質(zhì)中傳播的速度與光的頻率有關(guān),故A錯誤;油膜形成的彩色條紋,是油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x=,因為紅光的波長比藍(lán)光的波長長,則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大,故C錯誤;偏振是橫波區(qū)別于其他縱波的一個最明顯的標(biāo)志,光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波而不是縱波,故D正確;狹義相對論認(rèn)為,在不同的慣性參考系上一切物理規(guī)律都是相同的,故E正確.5.(多選)在以下各種說法中,正確的是(BDE)A.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場,變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場B.相對論認(rèn)為真空中的光速大小在不同慣性參考系中都是相同的C.橫波在傳播過程中,波峰上的質(zhì)點運動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期D.機(jī)械波和電磁波本質(zhì)上不相同,但它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象E.如果測量到來自遙遠(yuǎn)星系上某些元素發(fā)出的光波波長比地球上這些元素靜止時發(fā)出的光波波長長,這說明該星系正在遠(yuǎn)離地球解析:均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,選項A錯誤;相對論認(rèn)為光速與慣性參考系無關(guān),選項B正確;質(zhì)點并不隨波遷移,選項C錯誤;機(jī)械波和電磁波本質(zhì)不同,但均能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象,選項D正確;若測得遙遠(yuǎn)星系上某些元素發(fā)出的光波波長比地球上靜止的該元素發(fā)出的光波波長要長,表明接收到的頻率變低,故這些星系正遠(yuǎn)離地球,選項E正確.6.(2018湖南長郡中學(xué)摸底)(多選)下列說法中正確的是(CDE)A.光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成,內(nèi)芯的折射率比外套的小B.在光的雙縫干涉實驗中,若入射光為白光,則在光屏上看到的是明暗相間的彩色條紋,中央為暗條紋C.在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下,衍射現(xiàn)象不明顯D.一束陽光通過三棱鏡形成彩色光帶,表明光是各種色光組成的復(fù) 合光E.電磁波具有偏振現(xiàn)象解析:光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成,內(nèi)芯的折射率比外套的大,才可能發(fā)生光的全反射現(xiàn)象,故A錯誤;在光的雙縫干涉實驗中,若入射光為白光,則在光屏上看到的是明暗相間的彩色條紋,中央為亮條紋,因為各色光都在該點加強(qiáng),故選項B錯誤;光傳播時,若遇到的障礙物的尺寸比光的波長小得多將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故C正確;太陽光是一種復(fù)色光,所以我們可以通過三棱鏡將其分解為七種顏色的色光,說明光是由各種色光組成的,則該現(xiàn)象稱為光的色散,故D正確;電磁波是橫波,故電磁波具有偏振現(xiàn)象,故E正確.7.(2018海南文昌中學(xué)期中)礦井中的瓦斯對人危害極大,某同學(xué)查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率,于是他根據(jù)雙縫干涉的原理設(shè)計了一個監(jiān)測儀.如圖所示,在雙縫與光屏之間放置兩個完全相同的透明容器A,B,其中A與干凈空氣相通,B與礦井中的氣體相通,用單色光照射該裝置,在屏上形成干涉圖樣.觀察屏上的干涉條紋,如果屏上條紋位置發(fā)生改變,說明B中氣體(A)A.一定含瓦斯 B.一定不含瓦斯C.不一定含瓦斯 D.無法判定解析:如果屏上條紋位置發(fā)生改變,說明從雙縫到屏的路程差發(fā)生了變化,由于含有瓦斯的氣體折射率較大,光通過時光速變小,波長變大,會引起兩束光到光屏上某點的路程差變化,使條紋位置發(fā)生變化,所以B中氣體一定含瓦斯.8.(2018四川遂寧監(jiān)測)某同學(xué)自己動手利用如圖所示器材,觀察光的干涉現(xiàn)象.其中,A為單縫屏,B為雙縫屏,C為像屏.當(dāng)他用一束陽光照射到A上時,屏C上并沒有出現(xiàn)干涉條紋.他移走B后,C上出現(xiàn)一窄亮斑.分析實驗失敗的原因,最大的可能是(B)A.單縫S太窄 B.單縫S太寬C.S到S1和S2距離不等 D.陽光不能作光源解析:雙縫干涉中單縫的作用是獲得線光源,這里觀察不到光的干涉現(xiàn)象可能是由于單縫太寬,不能獲得線光源,不滿足相干條件.故B 正確.9.(2018江西奉新一中月考)用單色光通過小圓盤和小圓孔做衍射實驗時,在光屏上得到衍射圖形,它們的特征是(A)A.中央均為亮點的同心圓形條紋B.中央均為暗點的同心圓形條紋C.用小圓盤時中央是暗的,用小圓孔時中央是亮的D.用小圓盤時中央是亮的,用小圓孔時中央是暗的解析:圓孔衍射實驗圖樣,與單色光通過小圓盤得到的泊松亮斑,它們中央均為亮點的同心圓形條紋.故A正確,B,C,D錯誤.10.現(xiàn)有毛玻璃屏A,雙縫B,白光光源C,單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件,要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用以測量紅光的波長.(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左到右,表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C, , , ,A.(2)本實驗的步驟有:取下遮光筒左側(cè)的元件,調(diào)節(jié)光源高度,使光束能沿遮光筒的軸線把屏照亮;按合理的順序在光具座上放置各光學(xué)元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上;用刻度尺測量雙縫到屏的距離;用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮條紋間的距離.在操作步驟時還應(yīng)注意 、 和 .解析:(1)濾光片E可以從白光中選出單色紅光,單縫D是獲取線光源,雙縫B是獲得相干光源,最后成像在毛玻璃屏A上,所以排列順序為C,E,D,B,A.(2)在操作步驟時應(yīng)注意的事項有:放置單縫、雙縫時,必須使縫平行;單縫、雙縫間的距離要適當(dāng);要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和毛玻璃屏的中心在遮光筒的軸線上.答案:(1)EDB(2)放置單縫、雙縫時,必須使縫平行單縫、雙縫間的距離要適當(dāng)要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和毛玻璃屏的中心在遮光筒的軸 線上11.(2018四川遂寧外國語實驗學(xué)校月考)(多選)下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法中正確的是(CDE)A.用光導(dǎo)纖維束傳送信息是光的衍射的應(yīng)用B.太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜是光的干涉現(xiàn)象C.在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物,可使景象更 清晰D.經(jīng)過同一雙縫所得干涉條紋,紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度E.激光測距是應(yīng)用了激光平行性好的特點解析:用光導(dǎo)纖維束傳送信息是光的全反射的應(yīng)用,A錯誤;太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜是光的色散現(xiàn)象,是光的折射的結(jié)果,B錯誤;在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物,可減弱反射光,從而使景象更清晰,C正確;紅光的波長比綠光的波長長,根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式x=可知,經(jīng)過同一雙縫所得干涉條紋,紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度,D正確;激光的平行性好,常用來精確測距,E正確.12.(2018湖南邵陽調(diào)研)(多選)下列關(guān)于波的現(xiàn)象和規(guī)律的說法中正確的是(ACE)A.機(jī)械波、電磁波均能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象B.泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象C.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波D.波速公式v=f說明波速只與波長、頻率有關(guān),與介質(zhì)無關(guān)E.“彩超”可以測血流速度,利用的是超聲波的多普勒效應(yīng)解析:機(jī)械波、電磁波均能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象,選項A正確;泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,選項B錯誤;光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波,選項C正確;波速公式v=f是波速的計算式,但波速只與介質(zhì)有關(guān),與波長、頻率無關(guān),選項D錯誤;“彩超”可以測血流速度,利用的是超聲波的多普勒效應(yīng),選項E正確.13.(2018河北定州中學(xué)開學(xué)考試)假設(shè)有一名考生用90分鐘完成了一場考試,一艘飛船相對此考生以0.5c的速度勻速飛過(c為真空中的光速),則飛船上的觀察者認(rèn)為此考生考完這場考試所用的時間(C)A.小于90分鐘 B.等于90分鐘C.大于90分鐘 D.等于45分鐘解析:根據(jù)t=可得,t=90 min,C正確;14.(2017北京豐臺區(qū)一模)最近北京的馬路邊出現(xiàn)了某種新型的共享單車,這種單車外觀結(jié)構(gòu)簡單,沒有鏈條,但單車質(zhì)量比普通自行車大,達(dá)到了25 kg.單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等,便于監(jiān)控單車在路上的具體位置,實現(xiàn)防盜.同時手機(jī)APP上有定位系統(tǒng),也能隨時了解單車的實時位置;手機(jī)還可以通過掃描二維碼自動開鎖,關(guān)鎖后APP就顯示計時、計價等信息.此外,單車能夠在騎行過程中為車內(nèi)電池充電,滿足定位和自動開鎖等過程中的用電.根據(jù)以上信息下列說法不正確是(A)A.單車比普通自行車運動狀態(tài)更容易改變B.單車某個時刻的準(zhǔn)確位置信息是借助通信衛(wèi)星定位確定的C.單車是利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)充電的D.單車和手機(jī)之間是利用電磁波傳遞信息的解析:因單車質(zhì)量比普通自行車大,根據(jù)牛頓第一定律可知,單車比普通自行車運動狀態(tài)不容易改變,選項A錯誤;單車某個時刻的準(zhǔn)確位置信息是借助通信衛(wèi)星定位確定的,選項B正確;單車是利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)充電的,選項C正確;單車和手機(jī)之間是利用電磁波傳遞信息的,選項D正確.15.導(dǎo)學(xué)號 58826297某同學(xué)用雙縫干涉裝置測量某單色光的波長,實驗裝置如圖(甲)所示,已知單縫與雙縫間的距離L1=80 mm,雙縫與屏的距離L2=720 mm,雙縫間距d=0.36 mm.用測量頭來測量亮條紋中心的距離.測量頭由分劃板、目鏡、游標(biāo)尺等構(gòu)成,移動游標(biāo)尺,使分劃板隨之左右移動,讓分劃板的中心刻線對準(zhǔn)第1條亮紋的中心,如圖(乙)所示,記下此時游標(biāo)尺的讀數(shù),移動游標(biāo)尺一段距離a,使分劃板的中心刻線對準(zhǔn)第n條亮紋的中心.(1)寫出計算波長的表達(dá)式 (用字母表示).(2)若分劃板的中心刻線對準(zhǔn)第1條亮紋的中心時,游標(biāo)尺上的讀數(shù)為y1=1.00 cm;對準(zhǔn)第10條亮紋的中心時,游標(biāo)尺上的讀數(shù)如圖(丙)所示,則此時讀數(shù)y2=cm,計算波長=nm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).解析:(1)根據(jù)公式y(tǒng)=,可得=,解得=L2.(2)(丙)圖的讀數(shù)為y2=22 mm+60.1 mm=2.26 cm,a=y2-y1,n=10,L2=720 mm,d=0.36 mm,代入=,解得=700 nm.答案:(1)=(2)2.2670016.導(dǎo)學(xué)號 58826298(2018廣西百色學(xué)院附中月考)用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實驗,已知使用的雙縫間距離d=0.1 mm,雙縫到屏的距離l=6.0 m,測得屏上干涉條紋中亮紋的間距是3.8 cm,氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長是多少?假如把整個裝置放入折射率是的水中,這時屏上的條紋間距是多少?解析:根據(jù)x=,解得紅光的波長為=x=3.810-2 m=6.310-7 m.由波長、波速、頻率關(guān)系式v=f和v=可得,紅光進(jìn)入水中的波長為=所以屏上的條紋間距x=2.8510-2 m.答案:6.310-7 m2.8510-2 m- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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