高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 機械震動 機械波 光 電磁波 相對論簡介 第四講 光的波動性 電磁波 相對論課時作業(yè)

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1、 第四講 光的波動性 電磁波 相對論 一、單項選擇題 1．(2016高考北京卷)下列說法正確的是(　　) A．電磁波在真空中以光速c傳播 B．在空氣中傳播的聲波是橫波 C．聲波只能在空氣中傳播 D．光需要介質(zhì)才能傳播 解析：電磁波可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，在真空中的傳播速度為c，A正確；聲波是縱波，能夠在固體、液體、氣體中傳播，B、C錯誤；光屬于電磁波，光可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，D錯誤． 答案：A 2．如圖甲所示，在平靜的水面下有一個點光源S，它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個被照亮的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由a、b兩種單色

2、光所構(gòu)成的復(fù)色光的圓形區(qū)域，周邊為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色(見圖乙)．則以下說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)光的頻率比b光的大 B．水對a光的折射率比b光的大 C．a(chǎn)光在水中的傳播速度比b光的大 D．在同一裝置的楊氏雙縫干涉實驗中，a光的干涉條紋比b光的窄 解析：由題圖乙可知a光發(fā)生全反射的臨界角大，由sin C＝可知a光的折射率小，即頻率小，波長長，故選項A、B錯誤；由v＝可知選項C正確；由Δx＝λ可知選項D錯誤． 答案：C 3.(2017四川成都月考)彩虹的產(chǎn)生原因是光的色散，如圖所示為太陽光射到空氣中小水珠時的部分光路圖，其中a、b為兩種單色光．以下說法正確的是(　　)

3、 A．在真空中a光波長小于b光波長 B．a(chǎn)光頻率小于b光頻率 C．在同一玻璃中a光速度小于b光速度 D．用同一雙縫干涉裝置看到的a光干涉條紋間距比b光干涉條紋間距窄 解析：當(dāng)太陽光射到空氣中的小水珠時，a、b兩種單色光入射角相同，b光的折射角小于a光，即b光偏折程度大，所以nb＞na，易知fb＞fa，λb＜λa，vb＜va，由Δx＝λ知，條紋間距Δxa＞Δxb，故選B. 答案：B 4．(2017安徽合肥模擬)如圖所示，兩束平行單色光a、b從空氣射入玻璃三棱鏡，出射光為①和②，對這兩束光，下列說法正確的是(　　) A．出射光①是a光 B．在該三棱鏡中a光的傳播速度比b光的大 C

4、．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時，a光的臨界角比b光的小 D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光形成的相鄰亮條紋間距大 解析：由圖可知，a光的偏折角大于b光的偏折角，故a光的折射率大于b光的折射率，通過三棱鏡右側(cè)面后a光的偏折程度較大，則知出射光①是b光，故A錯誤．根據(jù)v＝分析知，在該三棱鏡中a光的傳播速度比b光的小，故B錯誤．根據(jù)sin C＝分析知，a光的臨界角比b光的小，故C正確．a(chǎn)光的折射率大于b光的折射率，則a光的頻率大于b光的頻率，a光的波長小于b光的波長，而雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，則分別通過同一雙縫干涉裝置，a光形成的相鄰亮條紋間距小，故D錯誤． 答案：C 二、多項選擇

5、題 5．(2017重慶巴蜀中學(xué)月考)下列說法中正確的有(　　) A．不管光源與觀察者是否存在相對運動，觀察者觀察到的光速是不變的 B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象 C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象 D．聲源向靜止的觀察者運動，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率 E．未見其人先聞其聲，是因為聲波波長較長，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 解析：根據(jù)相對論原理可知，不管光源與觀察者是否存在相對運動，觀察者觀察到的光速是不變的，故A正確．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，故B正確．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射原理，故C錯誤．聲源向靜止的觀察者運動時，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，則觀察者

6、接收到的頻率大于聲源的頻率，故D錯誤．未見其人先聞其聲屬于聲波的衍射，是因為聲波波長較長，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故E正確． 答案：ABE 6．(2017河北滄州模擬)關(guān)于光的干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A．在波峰與波峰疊加處，將出現(xiàn)亮條紋；在波谷與波谷疊加處，將出現(xiàn)暗條紋 B．在雙縫干涉實驗中，光屏上距兩狹縫的路程差為1個波長的某位置，將出現(xiàn)亮紋 C．把入射光由黃光換成紫光，兩相鄰亮條紋間的距離變窄 D．當(dāng)薄膜干涉的條紋是等間距的平行線時，說明薄膜的厚度處處相等 解析：在波峰與波峰疊加處和在波谷與波谷疊加處，都是振動加強區(qū)，都將出現(xiàn)亮條紋，選項A錯誤；在雙縫干涉實驗中，出現(xiàn)亮

7、紋的條件是光屏上某位置距兩狹縫的路程差為波長的整數(shù)倍，出現(xiàn)暗紋的條件是光屏上某位置距兩狹縫的路程差為半波長的奇數(shù)倍，選項B正確；根據(jù)條紋間距公式Δx＝λ，λ黃＞λ紫，選項C正確；薄膜干涉實驗中的薄膜是“楔形”空氣膜，選項D錯誤． 答案：BC 7．關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說法正確的有(　　) A．當(dāng)波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，頻率不會發(fā)生變化 B．光波從空氣進入水中后，更容易發(fā)生衍射 C．波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率低 D．不論機械波、電磁波，都滿足v＝λf，式中三參量依次為波速、波長、頻率 E．電磁波具有偏振現(xiàn)象 解析：由波的性質(zhì)可知，A正

8、確；光波從空氣進入水中，波速變小，波長變短，故不容易發(fā)生衍射，B錯；由多普勒效應(yīng)可判斷，波源靠近接收者的過程中，接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率高，則C錯誤；波速的計算公式v＝λf(v波速，λ波長，f頻率)對機械波和電磁波通用，則D正確；光波具有偏振現(xiàn)象，光波是電磁波，則E正確． 答案：ADE 8．(2017河南鶴壁高中模擬)以下說法正確的是(　　) A．單擺做簡諧運動的回復(fù)力是重力和擺線拉力的合力 B．照相機鏡頭采用鍍膜技術(shù)增加透射光，這是利用了光的薄膜干涉原理 C．古代某寺廟里的磬常自鳴自響，屬于聲音的共振現(xiàn)象 D．如果某一遙遠星球離地球遠去，那么地球上接收到該星球發(fā)出光的

9、波長要變長 E．不同波長的聲波在同一介質(zhì)中傳播時，傳播速度一樣；不同頻率的光波在同一介質(zhì)中傳播時，頻率越高，波速越大 解析：單擺做簡諧運動的回復(fù)力不是重力和擺線拉力的合力，而是重力沿圓弧切線方向的分力，故A錯誤；照相機鏡頭采用鍍膜技術(shù)增加透射光，原理是：光照射在薄膜兩表面上被反射回去，在疊加處由于光程差使得兩束反射光出現(xiàn)振動減弱，導(dǎo)致相互抵消，從而增強光的透射能力，這是依據(jù)光的干涉現(xiàn)象，故B正確；古代某寺廟里的磬常自鳴自響，屬于聲音的共鳴現(xiàn)象，是一種聲音共振現(xiàn)象，故C正確；星球離地球遠去，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，則地球上接收到該星球發(fā)出光的頻率變小，波長變長，故D正確；不同波長的聲波在同一介質(zhì)中傳

10、播時，傳播速度一樣，不同頻率的光波在同一介質(zhì)中傳播時，頻率越高，折射率越大，由v＝知波速越小，故E錯誤． 答案：BCD [B組能力題] 一、選擇題 9．(2017南充模擬)下列說法正確的是(　　) A．全息照片的拍攝利用了光的衍射原理 B．只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力頻率 C．高速飛離地球的飛船中的宇航員認為地球上的時鐘變慢 D．鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比減小 解析：全息照相利用了激光的頻率單一，具有相干性好的特點，利用了光的干涉現(xiàn)象，與光的衍射無關(guān)，故A錯誤；受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當(dāng)驅(qū)動力的頻率接近物體的固有頻率時

11、，振動顯著增強，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時即共振，故B錯誤；根據(jù)愛因斯坦相對論可知，時間間隔的相對性：t＝，可知在宇宙中高速飛行的飛船中的宇航員認為地球上的時鐘變慢，故C正確；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)兩物體以很大的速度互相靠近時，感覺頻率會增大，遠離時感覺頻率會減小，故D錯誤． 答案：C 10.如圖所示，市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處．這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線．以λ表示紅外線的波長，則

12、所鍍薄膜的最小厚度應(yīng)為(　　) A.λ　　　　　　　　　 B.λ C.λ D．λ 解析：紅外線最顯著的特點之一就是熱效應(yīng)，當(dāng)光照射物體時，一般都伴隨著大量的紅外線．在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(相當(dāng)于增透膜)，當(dāng)增透膜最小厚度等于紅外線在其中傳播的波長的時，燈泡發(fā)出的紅外線射到增透膜后，從增透膜的前后表面反射回來的兩束紅外線發(fā)生干涉，相互抵消，使反射的紅外線強度減弱，達到冷光效果． 答案：B 11．有a、b兩束單色光從空氣中平行照射在平行玻璃磚上，它們經(jīng)玻璃折射后射入空氣的光線如圖所示，則有關(guān)a、b光的說法正確的是(　　) A．在玻璃中傳播時a光的速度較大 B

13、．在同一雙縫干涉實驗裝置發(fā)生干涉時，a光的干涉條紋間距較大 C．從同一介質(zhì)射向空氣時，a光發(fā)生全反射的臨界角較小 D．只有a光才是偏振光 解析：根據(jù)光路圖知，a光的偏折程度大于b光，則a光的折射率大于b光的折射率，根據(jù)v＝知，a光在玻璃中傳播的速度較小，故A錯誤．光的折射率大，則頻率大，波長小，則a光的波長小，根據(jù)Δx＝λ知，a光的干涉條紋間距較小，故B錯誤．a(chǎn)光的折射率大，根據(jù)sin C＝知，a光的全反射的臨界角較小，故C正確．折射光和反射光都是偏振光，故D錯誤． 答案：C 12．(多選)(2017吉林模擬)下列說法正確的是(　　) A．光在介質(zhì)中傳播的速度僅由介質(zhì)本身所決定

14、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．水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從水射向氣泡時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故 解析：光在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身及光的頻率共同決定，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Δx＝λ可知，紅光的波長長，則紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍光干涉條紋的相鄰條紋間距大，故C錯誤．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫

15、波而不是縱波，故D正確．水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從水射向氣泡時，即從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射，故E正確． 答案：BDE 13．(多選)(2017江蘇揚州中學(xué)模擬)下列說法正確的是(　　) A．測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對比地球上該元素的發(fā)光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度 B．無線電波沒有偏振現(xiàn)象 C．紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 D．在一個確定的參考系中觀測，運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關(guān) 解析：測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對比地球上該元素的發(fā)光頻率，可以根據(jù)多普勒效應(yīng)推算該恒星遠離地球的速度，A正確

16、；無線電波是橫波，偏振現(xiàn)象是橫波所特有的現(xiàn)象，故B錯誤；根據(jù)電磁波譜可知紅外線波長比無線電波的波長短，因而更不容易發(fā)生衍射，故C錯誤；根據(jù)愛因斯坦相對論知，在一個確定的參考系中觀測，運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關(guān)，故D正確． 答案：AD 二、非選擇題 14．如圖所示，在同一均勻介質(zhì)中有S1和S2兩個波源，這兩個波源的頻率、振動方向均相同，且振動的步調(diào)完全一致，S1與S2之間相距為4 m，若S1、S2振動頻率均為10 Hz，兩列波的波速均為10 m/s，B點為S1和S2連線的中點，今以B點為圓心，以R＝BS1為半徑畫圓． (1)該波的波長為多少？ (2)在S1、S2連

17、線之間(S1和S2兩波源點除外)振動減弱的點有幾個？ (3)在該圓周上(S1和S2兩波源點除外)共有幾個振動加強的點？ 解析：(1)由公式λ＝＝ m＝1 m. (2)S1、S2之間恰好有4個波長，振動減弱點距兩波源的距離之差Δr＝(2n＋1)，故當(dāng)n＝0、1、2、3時，Δr＝， ，，.由對稱性可知B點左右各4各點，一共8個點． (3)振動加強點距兩波源距離之差Δr＝nλ.當(dāng)n＝0、1、2、3，時，距離差值小于4個波長．根據(jù)對稱性，在上半圓上共有7個，由對稱可知下半圓上也有7個，故共有14個． 答案：(1)1 m　(2)8個減弱點　(3)14個加強點 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375