高考物理一轮复习 第十四章 机械震动 机械波 光 电磁波 相对论简介 第四讲 光的波动性 电磁波 相对论课时作业.doc

第四讲 光的波动性 电磁波 相对论一、单项选择题1(2016高考北京卷)下列说法正确的是()a电磁波在真空中以光速c传播b在空气中传播的声波是横波c声波只能在空气中传播d光需要介质才能传播解析：电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，在真空中的传播速度为c，a正确；声波是纵波，能够在固体、液体、气体中传播，b、c错误；光属于电磁波，光可以在真空中传播，也可以在介质中传播，d错误答案：a2如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色(见图乙)则以下说法中正确的是()aa光的频率比b光的大b水对a光的折射率比b光的大ca光在水中的传播速度比b光的大d在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，a光的干涉条纹比b光的窄解析：由题图乙可知a光发生全反射的临界角大，由sin c可知a光的折射率小，即频率小，波长长，故选项a、b错误；由v可知选项c正确；由x可知选项d错误答案：c3.(2017四川成都月考)彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中小水珠时的部分光路图，其中a、b为两种单色光以下说法正确的是()a在真空中a光波长小于b光波长ba光频率小于b光频率c在同一玻璃中a光速度小于b光速度d用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光干涉条纹间距窄解析：当太阳光射到空气中的小水珠时，a、b两种单色光入射角相同，b光的折射角小于a光，即b光偏折程度大，所以nbna，易知fbfa，ba，vbva，由x知，条纹间距xaxb，故选b.答案：b4(2017安徽合肥模拟)如图所示，两束平行单色光a、b从空气射入玻璃三棱镜，出射光为和，对这两束光，下列说法正确的是()a出射光是a光b在该三棱镜中a光的传播速度比b光的大c从同种介质射入真空发生全反射时，a光的临界角比b光的小d分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大解析：由图可知，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，通过三棱镜右侧面后a光的偏折程度较大，则知出射光是b光，故a错误根据v分析知，在该三棱镜中a光的传播速度比b光的小，故b错误根据sin c分析知，a光的临界角比b光的小，故c正确a光的折射率大于b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光的波长，而双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距小，故d错误答案：c二、多项选择题5(2017重庆巴蜀中学月考)下列说法中正确的有()a不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的b水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象c在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象d声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率e未见其人先闻其声，是因为声波波长较长，容易发生衍射现象解析：根据相对论原理可知，不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的，故a正确水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，故b正确在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射原理，故c错误声源向静止的观察者运动时，产生多普勒效应，则观察者接收到的频率大于声源的频率，故d错误未见其人先闻其声属于声波的衍射，是因为声波波长较长，容易发生衍射现象，故e正确答案：abe6(2017河北沧州模拟)关于光的干涉现象，下列说法正确的是()a在波峰与波峰叠加处，将出现亮条纹；在波谷与波谷叠加处，将出现暗条纹b在双缝干涉实验中，光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置，将出现亮纹c把入射光由黄光换成紫光，两相邻亮条纹间的距离变窄d当薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等解析：在波峰与波峰叠加处和在波谷与波谷叠加处，都是振动加强区，都将出现亮条纹，选项a错误；在双缝干涉实验中，出现亮纹的条件是光屏上某位置距两狭缝的路程差为波长的整数倍，出现暗纹的条件是光屏上某位置距两狭缝的路程差为半波长的奇数倍，选项b正确；根据条纹间距公式x，黄紫，选项c正确；薄膜干涉实验中的薄膜是“楔形”空气膜，选项d错误答案：bc7关于波的现象，下列说法正确的有()a当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化b光波从空气进入水中后，更容易发生衍射c波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低d不论机械波、电磁波，都满足vf，式中三参量依次为波速、波长、频率e电磁波具有偏振现象解析：由波的性质可知，a正确；光波从空气进入水中，波速变小，波长变短，故不容易发生衍射，b错；由多普勒效应可判断，波源靠近接收者的过程中，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，则c错误；波速的计算公式vf(v波速，波长，f频率)对机械波和电磁波通用，则d正确；光波具有偏振现象，光波是电磁波，则e正确答案：ade8(2017河南鹤壁高中模拟)以下说法正确的是()a单摆做简谐运动的回复力是重力和摆线拉力的合力b照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的薄膜干涉原理c古代某寺庙里的磬常自鸣自响，属于声音的共振现象d如果某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的波长要变长e不同波长的声波在同一介质中传播时，传播速度一样；不同频率的光波在同一介质中传播时，频率越高，波速越大解析：单摆做简谐运动的回复力不是重力和摆线拉力的合力，而是重力沿圆弧切线方向的分力，故a错误；照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，原理是：光照射在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差使得两束反射光出现振动减弱，导致相互抵消，从而增强光的透射能力，这是依据光的干涉现象，故b正确；古代某寺庙里的磬常自鸣自响，属于声音的共鸣现象，是一种声音共振现象，故c正确；星球离地球远去，产生多普勒效应，则地球上接收到该星球发出光的频率变小，波长变长，故d正确；不同波长的声波在同一介质中传播时，传播速度一样，不同频率的光波在同一介质中传播时，频率越高，折射率越大，由v知波速越小，故e错误答案：bcdb组能力题一、选择题9(2017南充模拟)下列说法正确的是()a全息照片的拍摄利用了光的衍射原理b只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力频率c高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢d鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小解析：全息照相利用了激光的频率单一，具有相干性好的特点，利用了光的干涉现象，与光的衍射无关，故a错误；受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率接近物体的固有频率时，振动显著增强，当驱动力的频率等于物体的固有频率时即共振，故b错误；根据爱因斯坦相对论可知，时间间隔的相对性：t，可知在宇宙中高速飞行的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢，故c正确；根据多普勒效应可知，当两物体以很大的速度互相靠近时，感觉频率会增大，远离时感觉频率会减小，故d错误答案：c10.如图所示，市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线以表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()a.b.c. d解析：红外线最显著的特点之一就是热效应，当光照射物体时，一般都伴随着大量的红外线在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(相当于增透膜)，当增透膜最小厚度等于红外线在其中传播的波长的时，灯泡发出的红外线射到增透膜后，从增透膜的前后表面反射回来的两束红外线发生干涉，相互抵消，使反射的红外线强度减弱，达到冷光效果答案：b11有a、b两束单色光从空气中平行照射在平行玻璃砖上，它们经玻璃折射后射入空气的光线如图所示，则有关a、b光的说法正确的是()a在玻璃中传播时a光的速度较大b在同一双缝干涉实验装置发生干涉时，a光的干涉条纹间距较大c从同一介质射向空气时，a光发生全反射的临界角较小d只有a光才是偏振光解析：根据光路图知，a光的偏折程度大于b光，则a光的折射率大于b光的折射率，根据v知，a光在玻璃中传播的速度较小，故a错误光的折射率大，则频率大，波长小，则a光的波长小，根据x知，a光的干涉条纹间距较小，故b错误a光的折射率大，根据sin c知，a光的全反射的临界角较小，故c正确折射光和反射光都是偏振光，故d错误答案：c12(多选)(2017吉林模拟)下列说法正确的是()a光在介质中传播的速度仅由介质本身所决定b雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的c杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小d光的偏振特征说明光是横波e水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故解析：光在介质中传播的速度由介质本身及光的频率共同决定，故a错误油膜形成的彩色条纹，是油膜的前后表面反射光进行光的叠加，形成的干涉条纹，故b正确根据光的干涉条纹间距公式x可知，红光的波长长，则红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距大，故c错误光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故d正确水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，故e正确答案：bde13(多选)(2017江苏扬州中学模拟)下列说法正确的是()a测定某恒星特定元素发出光的频率，对比地球上该元素的发光频率，可以推算该恒星远离地球的速度b无线电波没有偏振现象c红外线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象d在一个确定的参考系中观测，运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关解析：测定某恒星特定元素发出光的频率，对比地球上该元素的发光频率，可以根据多普勒效应推算该恒星远离地球的速度，a正确；无线电波是横波，偏振现象是横波所特有的现象，故b错误；根据电磁波谱可知红外线波长比无线电波的波长短，因而更不容易发生衍射，故c错误；根据爱因斯坦相对论知，在一个确定的参考系中观测，运动物体上物理过程的时间进程跟物体运动速度有关，故d正确答案：ad二、非选择题14如图所示，在同一均匀介质中有s1和s2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一致，s1与s2之间相距为4 m，若s1、s2振动频率均为10 hz，两列波的波速均为10 m/s，b点为s1和s2连线的中点，今以b点为圆心，以rbs1为半径画圆 (1)该波的波长为多少？(2)在s1、s2连线之间(s1和s2两波源点除外)振动减