2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 13.2光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論課時(shí)作業(yè).doc

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2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí) 13.2光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論課時(shí)作業(yè) 一、選擇題 1．[多選]下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．機(jī)械波和電磁波都能在真空中傳播 B．鐵路、民航等安檢口使用紅外線對(duì)行李內(nèi)物品進(jìn)行檢測(cè) C．根據(jù)狹義相對(duì)論的原理知，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的 D．兩列波疊加時(shí)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，其振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域是穩(wěn)定不變的 解析：電磁波能在真空中傳播，機(jī)械波不能在真空中傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；鐵路、民航等安檢口使用X射線對(duì)行李內(nèi)物品進(jìn)行檢測(cè)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)狹義相對(duì)論的原理知，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，選項(xiàng)C正確；兩列波疊加時(shí)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，其振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域與減弱區(qū)域是穩(wěn)定不變的，選項(xiàng)D正確． 答案：CD 2．下列關(guān)于紫外線的幾種說(shuō)法中，正確的是(　　) A．紫外線是一種紫色的可見(jiàn)光 B．紫外線的頻率比紅外線的頻率低 C．紫外線可使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光 D．利用紫外線可以進(jìn)行電視機(jī)等電器的遙控 解析：紫外線波長(zhǎng)比可見(jiàn)光中紫光的波長(zhǎng)還短，不能引起視覺(jué)，是不可見(jiàn)光，其頻率比可見(jiàn)光及紅外線都要高；紫外線有熒光作用，鈔票上的熒光物質(zhì)受到紫外線照射時(shí)，能發(fā)出熒光，故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤，而C選項(xiàng)正確；電視機(jī)等電器都是利用紅外線遙控的，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 答案：C 3．據(jù)報(bào)道，歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)開(kāi)足馬力可以把粒子加速到光速的99.9%，單束粒子能量可達(dá)到7萬(wàn)億電子伏特．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．如果繼續(xù)對(duì)粒子加速，粒子速度可以達(dá)到光速 B．如果繼續(xù)對(duì)粒子加速，粒子速度可能超過(guò)光速 C．粒子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量大于靜止時(shí)的質(zhì)量 D．粒子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量小于靜止時(shí)的質(zhì)量 解析：根據(jù)相對(duì)論，如果繼續(xù)對(duì)粒子加速，粒子速度不可以達(dá)到光速，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．由相對(duì)論質(zhì)量公式可知，粒子高速運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量大于靜止時(shí)的質(zhì)量，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤． 答案：C 4．以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種縱波 B．根據(jù)相對(duì)論可認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān) C．麥克斯韋預(yù)言并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在 D．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光，則條紋間距變寬 解析：光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；相對(duì)論認(rèn)為空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光變?yōu)榧t光，由于紅光波長(zhǎng)大于綠光，由條紋間隔公式可知，條紋間距變寬，選項(xiàng)D正確． 答案：D 5．太陽(yáng)風(fēng)暴襲擊地球時(shí)，不僅會(huì)影響通信、威脅衛(wèi)星，而且會(huì)破壞臭氧層．臭氧層作為地球的保護(hù)傘，是因?yàn)槌粞跄芪仗?yáng)輻射中(　　) A．波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光 B．波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見(jiàn)光 C．波長(zhǎng)較短的紫外線 D．波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外線 解析：臭氧層的主要作用就是吸收由太陽(yáng)射向地球的紫外線，從而有效地對(duì)地球上的動(dòng)植物起保護(hù)作用．作為人類，保護(hù)臭氧層就是保護(hù)我們自己，故正確的選項(xiàng)是C. 答案：C 6．[多選]下列有關(guān)光現(xiàn)象的解釋正確的是(　　) A．光在同一介質(zhì)中沿直線傳播 B．海市蜃樓是全反射的結(jié)果 C．任何兩束光都可以發(fā)生干涉 D．為了司機(jī)在夜間安全行駛，汽車前窗玻璃常采用偏振玻璃 解析：光在同一種均勻介質(zhì)中才會(huì)沿直線傳播，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；海市蜃樓是光在密度分布不均勻的空氣中傳播時(shí)發(fā)生全反射而產(chǎn)生的，所以選項(xiàng)B正確；只有相干波才可以發(fā)生干涉，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；汽車前窗玻璃采用偏振玻璃，在夜間行駛時(shí)可以減弱對(duì)面車輛照射過(guò)來(lái)的強(qiáng)光，選項(xiàng)D正確． 答案：BD 7．已知某玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，則(　　) A．藍(lán)光光子的能量較大 B．在該玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度較大 C．從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，藍(lán)光的臨界角較大 D．以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光的折射角較大 解析：根據(jù)某玻璃對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，藍(lán)光的頻率較高，藍(lán)光光子的能量較大，選項(xiàng)A正確；在該玻璃中傳播時(shí)，藍(lán)光的速度較小，從該玻璃中射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，藍(lán)光的臨界角較??；以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光的折射角較小，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤． 答案：A 8．下圖所示為條紋總寬度相同的4種明暗相間的條紋，其中有兩種是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣，還有兩種是黃光、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(灰黑色部分表示亮紋)．則圖中從左向右排列，亮條紋的顏色依次是(　　) A．紅黃藍(lán)紫 B．紅紫藍(lán)黃 C．藍(lán)紫紅黃 D．藍(lán)黃紅紫 解析：由于雙縫干涉條紋是等間距的，而單縫衍射條紋除中央亮條紋最寬最亮之外，兩側(cè)條紋亮度、寬度都逐漸減小，因此1、3為雙縫干涉條紋，2、4為單縫衍射條紋．雙縫干涉條紋的寬度(即相鄰明、暗條紋間距)Δx＝λ，紅光波長(zhǎng)比藍(lán)光波長(zhǎng)長(zhǎng)，則紅光干涉條紋間距大于藍(lán)光干涉條紋間距，即1、3分別對(duì)應(yīng)于紅光和藍(lán)光．而在單縫衍射中，當(dāng)單縫寬度一定時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射越明顯，即中央條紋越寬越亮，2、4分別對(duì)應(yīng)于紫光和黃光．綜上所述，1、2、3、4四個(gè)圖中亮條紋的顏色依次是：紅、紫、藍(lán)、黃，B正確． 答案：B 9．登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力．有人想用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡，他選用的薄膜材料的折射率n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率ν＝8.11014Hz，那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是(　　) A．9.2510－8 m B．1.8510－7 m C．1.2310－7 m D．6.1810－8 m 解析：為了減小紫外線對(duì)眼睛的傷害，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射的光疊加后加強(qiáng)，則路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長(zhǎng)λ′的整數(shù)倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)．因此，膜的厚度至少是紫外線在膜中波長(zhǎng)的.紫外線在真空中的波長(zhǎng)是λ＝＝3.710－7 m，在膜中的波長(zhǎng)是λ′＝＝2.4710－7m，故膜的厚度至少是1.2310－7 m. 答案：C 二、五選三型選擇題 10．下列有關(guān)對(duì)光的認(rèn)識(shí)正確的是(　　) A．光在同一介質(zhì)中沿直線傳播 B．海市蜃樓是全反射的結(jié)果 C．用光導(dǎo)纖維束傳送圖像信息，這是光的衍射的應(yīng)用 D．太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光譜，這是光折射的結(jié)果 E．激光測(cè)距是應(yīng)用了激光平行性好的特點(diǎn) 解析：光在同一均勻的介質(zhì)中沿直線轉(zhuǎn)播，A錯(cuò)誤；海市蜃樓是光在密度分布不均勻的空氣中傳播時(shí)發(fā)生全反射而產(chǎn)生的，B正確；用光導(dǎo)纖維束傳送圖像信息，這是光的全反射的應(yīng)用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光譜，這是光的色散現(xiàn)象，是光的折射的結(jié)果，選項(xiàng)D正確；由于激光的平行性好，激光傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強(qiáng)度，常用來(lái)精確測(cè)距離，E正確． 答案：BDE 11．下列物理現(xiàn)象正確的是(　　) A．人耳能聽(tīng)見(jiàn)的聲波比超聲波更易發(fā)生衍射 B．在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)的景物，可使景象更清晰 C．經(jīng)過(guò)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．紫外線比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 E．透過(guò)平行于日光燈的窄縫觀察正常發(fā)光的日光燈時(shí)，能觀察到彩色條紋，這是光的色散現(xiàn)象 解析：縫越窄(或障礙物的尺寸越小)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯，與超聲波相比，人耳可聽(tīng)見(jiàn)的聲波的頻率更小，波長(zhǎng)更長(zhǎng)(因?yàn)椴ㄋ傧嗤?，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故選項(xiàng)A正確；在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)的景物，可減弱反射光，從而使景象更清晰，選項(xiàng)B正確；紅光的波長(zhǎng)比綠光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝λ可知，經(jīng)過(guò)同一雙縫所得干涉條紋，紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度，選項(xiàng)C正確；衍射現(xiàn)象的明顯程度與縫的寬度(或障礙物的尺寸)和光的波長(zhǎng)有關(guān)，縫越窄(或障礙物的尺寸越小)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯，與紅外線相比，紫外線的波長(zhǎng)更短，更不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；透過(guò)平行于日光燈的窄縫觀察正常發(fā)光的日光燈時(shí)能觀察到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 答案：ABC 12．在以下各種說(shuō)法中，正確的是(　　) A．紅光由空氣進(jìn)入水中，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，顏色不變 B．坐車過(guò)橋要慢行，目的是使驅(qū)動(dòng)力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁 C．電磁波的頻率越高，它所能攜帶的信息量就越大，所以激光可以比無(wú)線電波傳遞更多的信息 D．用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉 E．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變寬 解析：紅光由空氣進(jìn)入水中，頻率不變，所以顏色不變，而根據(jù)v＝＝λf可知，波長(zhǎng)λ＝變短，故A錯(cuò)誤；驅(qū)動(dòng)力頻率越接近橋的固有頻率，橋的振幅越大，越容易損壞橋梁，故B正確；電磁波的頻率越高，相同時(shí)間傳遞的信息量越大，C正確；D選項(xiàng)是利用了兩平面之間空氣薄層上、下兩個(gè)表面的反射光產(chǎn) 生的干涉條紋形狀來(lái)判斷平面的平整度，D正確；根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝λ可知，E錯(cuò)誤． 答案：BCD 三、非選擇題 13．某雷達(dá)工作時(shí)，發(fā)射電磁波的波長(zhǎng)λ＝20 cm，每秒脈沖數(shù)n＝5 000，每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間t＝0.02 μs.求： (1)此電磁波的頻率； (2)此雷達(dá)的最大偵察距離． 解析：(1)電磁波一般在空氣中傳播，傳播速度認(rèn)為等于光速c＝3.0108 m/s，因此 f＝＝ Hz＝1.5109 Hz (2)雷達(dá)工作時(shí)發(fā)射電磁脈沖，每個(gè)電磁脈沖持續(xù)時(shí)間t＝0.02 μs，在兩個(gè)脈沖時(shí)間間隔內(nèi)，雷達(dá)必須接收到反射回來(lái)的電磁脈沖，否則會(huì)與后面的電磁脈沖重疊而影響測(cè)量．設(shè)最大偵察距離為x，兩個(gè)脈沖時(shí)間間隔為Δt＝ s＝210－4 s?0.02 μs(故脈沖持續(xù)時(shí)間可以略去不計(jì))，則2x＝vΔt，所以x＝＝3104 m. 答案：(1)1.5109 Hz　(2)3104 m 14. 在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣膜．現(xiàn)在用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化．當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升高到t2時(shí)，亮度再一次回到最亮． (1)在B板上方觀察到的亮暗變化是由哪兩個(gè)表面的反射光疊加形成的？ (2)溫度由t1升高到t2時(shí)，A的高度升高多少？ 解析：(1)A、B間為空氣薄膜，在B板上方觀察到的亮暗變化，是由B的下表面反射的光和A的上表面反射的光疊加產(chǎn)生的． (2)當(dāng)溫度為t1時(shí)，設(shè)空氣薄膜厚度為d1，此時(shí)最亮說(shuō)明，2d1＝kλ 當(dāng)溫度為t2時(shí)，設(shè)空氣薄膜厚度為d2，此時(shí)再一次最亮說(shuō)明，2d2＝(k－1)λ 得d1－d2＝ 故溫度由t1升高到t2，A的高度升高. 答案：(1)見(jiàn)解析　(2)