（江蘇專版）2020版高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測（四十六）光的波動性 電磁波 相對論（含解析）

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1、課時跟蹤檢測（四十六） 光的波動性 電磁波 相對論 對點訓練：光的干涉、衍射及偏振 1．[多選]下列陳述中哪些是正確的(　　) A．光的衍射現(xiàn)象表明“光沿直線傳播”只是近似的規(guī)律 B．在相同的條件下，用紫光照射雙縫產生的干涉條紋的間距比用紅光時大 C．產生干涉的兩束光線的頻率必須相同 D．衍射條紋有單色和彩色兩種，干涉條紋只能是單色的 解析：選AC　光的衍射現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在均勻介質中，光才可以看作是沿直線傳播的，故A正確；在相同的條件下，由雙縫干涉條紋的間距Δx＝λ可知，紫光的波長比紅光短，用紫光照射雙縫產生的干涉條紋的間距應比用紅光時小，故B錯誤；

2、由產生干涉的條件知，產生干涉的兩束光線的頻率必須相同，故C正確；衍射條紋和干涉條紋都有單色和彩色兩種，用白光做雙縫干涉，就會出現(xiàn)彩色條紋，故D錯誤。 2.[多選]抽制高強度纖維細絲時可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，觀察激光束經過細絲時在光屏上所產生的條紋即可判定細絲粗細的變化(　　) A．這主要是光的干涉現(xiàn)象 B．這主要是光的衍射現(xiàn)象 C．假如屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗 D．假如屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細 解析：選BD　當障礙物的尺寸與波的波長相當，或小于波的波長，會發(fā)生明顯的衍射，該裝置的原理是運用光的衍射現(xiàn)象，如果屏上條紋變寬，則抽制的絲變細。 3．關于光學鏡頭增透膜，

3、以下說法中錯誤的是(　　) A．增透膜是為了減少光的反射損失，增加透射光的強度 B．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長的四分之一 C．增透膜利用光的干涉原理 D．涂有增透膜的鏡頭，各種色光的反射光全部相互抵消，因此這種鏡頭的成像效果較好 解析：選D　增透膜是利用光的干涉原理制成的，當光程差為光在膜中波長的一半時，出現(xiàn)反射光減弱，減少光的反射損失，從而增加光的透射，則增透膜的厚度應為入射光在增透膜中波長的1/4，故A、B、C正確；鏡頭上的增透膜，一般是使對人眼靈敏的綠色光在垂直入射時相互抵消，紅色、紫色光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的鏡頭呈淡紫色，故D錯誤。 4.把一個平行玻璃

4、板壓在另一個平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構成空氣劈尖，讓單色光從上方射入(如圖)，這時可以看到亮暗相間的條紋。下面關于條紋的說法中正確的是(　　) A．將薄片遠離劈尖移動使劈角變小時，條紋變疏 B．將薄片向著劈尖移動使劈角變大時，條紋變疏 C．將上玻璃板平行下移，條紋向著劈尖移動 D．將上玻璃板平行上移，條紋遠離劈尖移動 解析：選A　從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)干涉條紋，所以此條紋是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光疊加后形成的。當將薄片向著劈尖移動使劈角變大時，相鄰亮條紋間距變小，所以干涉條紋會變密；若將薄片遠離劈尖移動使劈角變小時，

5、相鄰亮條紋間距變大，所以干涉條紋會變疏，故A正確，B錯誤；將上玻璃板平行下移，導致滿足亮條紋光程差的間距遠離劈尖移動，因此出現(xiàn)條紋遠離劈尖移動，故C錯誤；將上玻璃板平行上移，導致滿足亮條紋光程差的間距向著劈尖移動，因此出現(xiàn)條紋向著劈尖移動，故D錯誤。 5．[多選]在雙縫干涉實驗中，雙縫到光屏上P點的距離之差Δx＝0.6 μm，若分別用頻率為f1＝5.0×1014 Hz和f2＝7.5×1014 Hz的單色光垂直照射雙縫，則P點出現(xiàn)明、暗條紋的情況是(　　) A．用頻率為f1的單色光照射時，出現(xiàn)明條紋 B．用頻率為f2的單色光照射時，出現(xiàn)明條紋 C．用頻率為f1的單色光照射時，出現(xiàn)暗條

6、紋 D．用頻率為f2的單色光照射時，出現(xiàn)暗條紋 解析：選AD　λ1＝＝ m＝6×10－7 m，λ2＝＝ m＝4×10－7 m，n1＝＝＝2，可見用頻率f1的單色光照射時，雙縫到光屏上P點的距離之差是半波長的偶數(shù)倍，即波長的整數(shù)倍，會出現(xiàn)明條紋。故A正確，C錯誤。n2＝＝＝3，可見用頻率f2的單色光照射時，雙縫到光屏上P點的距離之差是半波長的奇數(shù)倍，會出現(xiàn)暗條紋。故B錯誤，D正確。 6．[多選](2018·宿遷期末)關于下列四幅圖的說法中，正確的是(　　) A．甲圖中電視機的遙控器是通過紫外線進行控制的 B．乙圖的光纖通訊是利用全反射原理，其保密性比無線電波好 C．丙圖中用標準平

7、面檢查光學平面的平整程度，是利用光的干涉原理 D．丁圖為雙縫干涉實驗，若僅增大入射光的波長，則屏上相鄰的亮條紋間距變小 解析：選BC　由于紅外線波長長，衍射能力強，電視機的遙控器是通過紅外線進行控制的，故A錯誤；在光導纖維束內傳送圖像是利用光的全反射原理，由于發(fā)生全反射，沒有信號逸出，其保密性比無線電波好，故B正確；用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象，故C正確；光的雙縫干涉實驗中，若僅增大入射光的波長，根據(jù)公式Δx＝λ，則干涉條紋間距變寬，故D錯誤。 7．如圖所示的四種明暗相間的條紋分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通

8、過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋)。在下面的四幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是(　　) A．紅、黃、藍、紫　　　　　　　 　B．紅、紫、藍、黃 C．藍、紫、紅、黃 D．藍、黃、紅、紫 解析：選B　雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，所有條紋寬度相同且等間距，故a、c是雙縫干涉現(xiàn)象，根據(jù)雙縫干涉條紋間距Δx＝λ可以知道波長λ越大，Δx越大，故a是紅光，c是藍光。單縫衍射條紋是中間條紋明亮且寬大，越向兩側條紋寬度越小越暗，而波長越大，中央亮條紋越粗，故b、d是單縫衍射圖樣，b為紫光的單縫衍射圖樣，d為黃光單縫衍射圖樣。故從左向右依次是紅光(雙縫干涉)、紫光(單縫衍

9、射)、藍光(雙縫干涉)和黃光(單縫衍射)。所以選項B正確。 8．取兩塊平玻璃板，合在一起用手捏緊，會從玻璃板上看到彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象。有關這一現(xiàn)象的敘述正確的是(　　) A．這是上下兩塊玻璃板的上表面反射光干涉的結果 B．這是兩玻璃板間的空氣薄層上下兩表面的反射光相干涉的結果 C．這是上面一塊玻璃的上、下兩表面的反射光干涉的結果 D．這是下面一塊玻璃的上、下兩表面的反射光干涉的結果 解析：選B　光照射到兩塊玻璃板之間的空氣膜，在上下表面發(fā)生反射，產生疊加，形成干涉條紋，屬于薄膜干涉，故B正確，A、C、D錯誤。 9．(2019·南京聯(lián)考)在用雙縫干涉測量光的波長時，激光投射

10、到兩條相距為d的狹縫上，雙縫到屏的距離為l。屏上P點到兩狹縫距離相等，該點出現(xiàn)________(選填“亮”或“暗”)條紋。A、B兩點分別為第2條和第6條亮條紋的中心位置，它們間的距離為x，則激光的波長為________。 解析：兩狹縫到屏上距離相等的點將出現(xiàn)亮條紋；A、B兩點分別為第2條和第6條亮條紋的中心位置，它們間的距離為x，則相鄰條紋間距為Δx＝＝，根Δx＝λ知，激光的波長為λ＝。 答案：亮　 對點訓練：電磁場、電磁波及相對論 10．[多選]下列說法正確的是(　　) A．麥克斯韋提出光是一種電磁波并通過實驗證實了電磁波的存在 B．在電磁波的接收中，把有用的信號選擇出來的過程叫

11、解調 C．各種電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉和衍射現(xiàn)象的是γ射線 D．驗鈔機是利用紫外線的特性工作的 解析：選BD　麥克斯韋建立了電磁場理論，預言了電磁波的存在，提出了光的電磁說，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，故A錯誤；在電磁波接收過程中，使聲音信號或圖像信號從高頻電流中還原出來的過程叫解調，故B正確；波長越長衍射越明顯，各種電磁波中最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的是無線電波，故C錯誤；驗鈔機是利用紫外線的熒光效應的特性工作的，故D正確。 11．[多選](2019·南通一模)下列關于電磁波的說法中符合實際的是(　　) A．電視機遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機 B．根據(jù)多普勒效應可以算出

12、宇宙中的星球靠近或遠離地球的速度 C．可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波在空氣中的傳播速度相同 D．電磁波和聲波均能產生干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象 解析：選BD　常用紅外線做為脈沖信號來遙控電視機，故A錯誤；由于波源與接受者的相對位移的改變，而導致接受頻率的變化，稱為多普勒效應，所以可以根據(jù)多普勒效應判斷遙遠天體相對于地球的運動速度，故B正確；可見光傳播的速度是光速，超聲波在空氣中的傳播速度是聲速，二者傳播的速度是不相等的，故C錯誤；干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象都是波的特性，電磁波和聲波均能產生干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象，故D正確。 12．我國計劃在南京建立國際領先的大科學工程裝置——“

13、強流高亮度超導質子源”。超導直線加速器將質子加速至0.9倍光速以上，加速過程中，質子的能量增加，則質子的質量______(選填“增加”“不變”或“減小”)，其物質波波長_____(選填“增加”“不變”或“減小”)。 解析：根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論質量公式：m＝，可知接近光速運動的物體的質量會變大；因為動量 p＝mv變大，根據(jù)λ＝，可知物質波波長減小。 答案：增加　減小 13．(2019·泰州模擬)地球與月球相距為L0，若飛船以接近光速的速度v經過地球飛向月球，地面上的人測得飛船經過t1時間從地球到達月球，在飛船內宇航員測得飛船經過t2時間從地球到達月球，則t1______(選填“>”“＝

14、”或“<”)t2；在飛船內宇航員測得地球、月球相距為L，則L______(選填“>”“＝”或“<”)L0。 解析：根據(jù)相對論長度公式：L＝L0 ，可知，飛船內宇航員觀測到地球、月球間距離小于地面上的人觀測的距離，即L＜L0；根據(jù)位移與速度的比值，則時間為：t1＝，而飛船內宇航員測量從地球到月球的時間是：t2＝，所以t1>t2。 答案：>　< 考點綜合訓練 14．[多選](2019·蘇錫常鎮(zhèn)模擬)關于下列四幅圖的說法，正確的是(　　) A．圖甲中C擺開始振動后，A、B、D三個擺中B擺的振幅最大 B．圖乙為兩列水波在水槽中產生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率一定相同 C．圖丙是兩種光

15、現(xiàn)象圖案，上方為光的干涉條紋、下方為光的衍射條紋 D．圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光，地面上的人認為光同時到達前后壁 解析：選BC　圖甲中C擺開始振動后，因A擺的擺長與C擺的相等，發(fā)生共振，則A、B、D三個擺中A擺的振幅最大，故A項錯誤；圖乙為兩列水波在水槽中產生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率一定相同，故B正確；圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案，上方為光的干涉條紋(條紋等間距)，下方為光的衍射條紋(中央條紋最寬，越往兩側越狹窄)，故C項正確；圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光，地面上的人認為地面是一個慣性系，光向前向后傳播的速度相等，向前傳播的路程長些，到達前壁的時刻晚些，故D項錯誤。

16、 15．[多選](2019·鹽城中學模擬)下列說法中正確的是(　　) A．測量某星球上某些元素發(fā)出的光的頻率，與地球上這些元素靜止時的發(fā)光頻率對照，就可以得出該星球靠近或者遠離地球的速度，這利用了多普勒效應 B．在生產和生活中，共振現(xiàn)象危害較大，因此要盡量避免發(fā)生共振 C．高速飛離地球的飛船中宇航員認為地球上的時鐘變慢 D．照相機鏡頭的偏振濾光片可使拍攝水下物體的影像更清晰，是利用光的干涉原理濾去了水面的反射光 解析：選AC　根據(jù)多普勒效應，當接收頻率小于發(fā)出頻率時，星球離我們而去，若接收頻率大于發(fā)出頻率，則星球向我們靠近，故A正確；共振現(xiàn)象在生產和生活中有利也有弊，因此要會利用和防

17、止共振，選項B錯誤；根據(jù)愛因斯坦相對論可知，時間間隔的相對性：t＝，可知在高速飛行的宇宙飛船中的宇航員認為地球上的時鐘變慢，故C正確；反射光是偏振光，攝影愛好者常在照相機鏡頭前裝一片偏振濾光片使景像更清晰是利用光的偏振現(xiàn)象，故D錯誤。 16．[多選](2018·泰州三模)下列說法中正確的有(　　) A．汽車減震系統(tǒng)的固有周期遠大于外界沖擊力的周期 B．照相機鏡頭涂有增透膜，各種顏色的可見光能幾乎全部透過鏡頭 C．觀看3D電影時，觀眾戴的偏振眼鏡兩個鏡片的透振方向相平行 D．車站行李安檢機采用X射線，X射線穿透能力比紫外線強 解析：選AD　汽車減震系統(tǒng)的固有周期遠大于外界沖擊力的周期，以免發(fā)生共振，故A正確；涂有增透膜的照相機鏡頭看上去呈淡紫色，是因為增透膜減少了對人眼靈敏的綠光的反射，增強了對綠光的透射，而紅光和紫光有一些反射，并不是所有光，故B錯誤；觀看“3D電影”所戴眼鏡鏡片為偏振片，兩鏡片透振方向互相垂直，故C錯誤；機場、車站用來檢查旅客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本領，故D正確。 7