（新课标）2020年高考物理一轮复习 第十三章 振动与波 光学 相对论 第4讲 光的波动性 电磁波 相对论（通用）

1、第4讲光的波动性电磁波相对论 A组基础题组1.(2020湖南株洲质检)在五彩缤纷的大自然中,我们常常会见到一些彩色光的现象,下列现象中属于光的衍射的是() A.洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象B.小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象C.雨后天晴马路上的油膜在阳光照耀下出现的彩色现象D.用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象2.(2020湖南桑植一中、皇仓中学第二次联考)(多选)关于光学镜头增透膜的以下说法中,正确的是()A.增透膜是为了减少光的反射损失,增加透射光的强度B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4

2、D.因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消,红光、紫光的反射不能完全抵消,所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色3.(2020浙江理综,14,6分)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是()A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同4.(2020四川理综,2,6分)电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是()A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球

3、的运动速度D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同5.(多选)奶粉的碳水化合物(糖)含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测得糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量,偏振光通过糖溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度,这一角度称为“旋光度”,的值只与糖溶液的浓度有关。将的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品中的含糖量。如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间,则下列说法中正确的是()A.到达O处光的强度会明显减弱B.到达O处光的强度不会明显减弱C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于

4、D.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于6.(2020天津二模)如图是双缝干涉实验装置的示意图,S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏。用绿光从左边照射单缝S时,可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是()A.减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离减小B.增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大C.将绿光换为红光,干涉条纹间的距离减小D.将绿光换为紫光,干涉条纹间的距离增大7.(2020北京东城质检)(多选)在单缝衍射实验中,下列说法中正确的是()A.将入射光由黄色换成绿色,衍射条纹间距变窄B.使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄C.换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变

5、宽D.增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽8.(2020天津二模)如图所示为条纹总宽度相同的4种明暗相间的条纹,其中有两种是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样,还有两种是黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)。则图中从左向右排列,亮条纹的颜色依次是()A.红黄蓝紫B.红紫蓝黄C.蓝紫红黄D.蓝黄红紫B组提升题组9.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

6、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.10.(多选)如图甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是()A.干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B.干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的11.(2020江苏南京模拟)用某一单色光做双缝干涉实验时,已

7、知双缝间距离为0.25 mm,在距离双缝为1.2 m处的光屏上,测得5条亮纹间的距离为7.5 mm。(1)求这种单色光的波长;(2)若用这种单色光照射到增透膜上,已知增透膜对这种光的折射率为1.3,则增透膜的厚度应取多少?12.在用红光做双缝干涉实验时,已知双缝间的距离为0.5 mm,测得双缝到光屏的距离为1.0 m,在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为7.5 mm,则:(1)此红光的频率为多少?它在真空中的波长为多少?(2)假如把整个装置放入折射率为的水中,这时屏上相邻明条纹的间距为多少?答案全解全析A组基础题组1.DA是光的色散现象,D是光的衍射现象,B、C是干涉现象。2.ACD在

8、光学元件(如镜头)的表面涂上一层薄膜,即增透膜,当膜的厚度是入射光在薄膜中波长的时,在薄膜的前后两个面上的反射光的光程差恰好等于半波长,因而相互抵消,达到减少反射光、增大透射光强度的目的,故A、C正确,B错误;由于膜选择人眼最敏感的绿光增透,则位于光谱两端的红光、紫光反射较多,增透膜在白光照射下呈淡紫色,D正确。3.B电磁波、声波都能够传递信息,A项错误;手机通话时将人的声音转化为电信号并通过电磁波传递,B正确;医院“B超”的超声波属于声波,传播速度远小于光速,C错误;红外线与X射线相比频率低,波长长,D错误。4.C衍射现象是波特有的现象,故电磁波能发生衍射现象,A错误。遥控器是通过发出的红外

9、线脉冲信号遥控电视机的,B错误。根据多普勒效应,当天体相对地球运动时,我们接收到来自天体的电磁波频率发生变化,根据其变化可判断遥远天体相对地球的运动速度,C正确。光在真空中的速度是定值,在任何惯性系中测出的数值应相同,D错误。5.ACD由题知,转动B使到达O处的光最强,则A、B的偏振方向必相同,若在A、B间放入待检糖溶液,因糖溶液对偏振光有旋光效应,使来自A的偏振光经过样品后,偏振方向发生改变,则到达O处的光强度会明显减弱,若适当把A或B旋转一个角度,可以使偏振光恰好通过B后,到达O处的光强度最大,而旋转的角度就是,故选A、C、D。6.B由双缝干涉条纹间距公式x=可知,减小双缝间的距离d,干涉

10、条纹间的距离x增大,A错误;增大双缝到屏的距离L,干涉条纹间的距离增大,B正确;将绿光换为红光,入射光的波长增大,干涉条纹间的距离应增大,C错误;将绿光换为紫光,入射光的波长变短,干涉条纹间的距离应减小,D错误。7.ACD当单缝宽度一定时,波长越长,衍射现象越明显,即光偏离直线传播的路径越远,条纹间距也越大;当光的波长一定时,单缝宽度越小,衍射现象越明显,条纹间距越大;当光的波长一定、单缝宽度也一定时,增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距也会变宽。故选项A、C、D正确。8.B双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度,单缝衍射条纹特点是中间宽、两边窄,中间亮、两边暗,且不等间距。根据此特点知(1)(

11、3)是双缝干涉条纹,(2)(4)是单缝衍射条纹。根据x=知,波长越长,干涉条纹间距越大,则图(1)是红光照射产生的,图(3)是蓝光照射产生的。因波长越长,衍射条纹间距越大,则图(2)是紫光照射产生的,图(4)是黄光照射产生的。故B正确,A、C、D错误。B组提升题组9.B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,从而达到“冷光”效果。10.AC由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜,所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面,故A正确,B错误;由于凸透镜的下表面是圆弧面,所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的,形成不等间距的干涉条纹,故C正确,D错误。11.答案(1)3.910-7 m(2)7.510-8 m解析(1)根据公式x=得=x由题意知x=又l=1.2 m,d=0.2510-3 m所以=x= m=3.910-7 m。(2)根据公式n=,c=f,v=f知n=则= m=3.010-7 m故增透膜厚度d=7.5