高考物理一轮复习 第15章 选考部分 56 光的波动性电磁波相对论能力训练试题

56光的波动性电磁波相对论1．对于机械波和电磁波，下面说法中正确的是()A．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象B．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已C．它们都可能是横波，也可能是纵波D．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只跟频率有关答案A解析机械波和电磁波本质是不同的，但都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，故A正确，B错误；电磁波是横波，电磁波的传播速度不仅与介质有关，也跟频率有关，C、D错误。2．“歼­20”隐形战斗机的横空出世，极大地增强了我国的国防力量。其隐形的基本原理是机身通过结构或者涂料的技术，使得侦测雷达发出的电磁波出现漫反射，或被特殊涂料吸收，从而避过雷达的侦测。已知目前雷达发射的电磁波频率在200MHz至1000MHz的范围内。下列说法正确的是()A．隐形战斗机具有“隐身”的功能，是巧妙地利用了雷达波的衍射能力B．雷达发射的电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C．雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3m至1.5m之间D．雷达发射的电磁波可能是纵波，也可能是横波答案C解析隐形战斗机具有“隐身”的功能，是巧妙地利用了雷达发出的电磁波出现漫反射，或被特殊涂料吸收，A错误；雷达发射的电磁波是由变化的电场或磁场产生的，B错误；根据λ＝eq\f(c,f)可得雷达发射的电磁波在真空中的波长范围在0.3m至1.5m之间，C正确；雷达发射的电磁波是横波，D错误。3．间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于()A．可见光波段 B．红外波段C．紫外波段 D．X射线波段答案B解析红外线是看不见的光，它的波长比可见光的红光还长，它的热作用比较强，并且不同的物体辐射的红外线的波长和强度不同，利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线，然后用电子仪器对接受到信号进行处理，就可以察知被探物体的特征，可制成热谱仪、夜视仪等，题中这种遥感照相机敏感的电磁波属于红外线。B正确。4．关于光的性质，下列说法不正确的是()A．光在介质中的速度小于光在真空中的速度B．双缝干涉说明光具有粒子性C．光在同种均匀介质中沿直线传播D．光的衍射现象说明光是一种波答案B解析由折射率公式n＝eq\f(c,v)>1可得A正确；干涉、衍射是波所特有的现象，所以B错误、D正确；光在同种均匀介质中沿直线传播，C正确。5．(多选)下列说法正确的是()A．偏振光可以是横波，也可以是纵波B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D．X射线在磁场中能偏转，穿透能力强，可用来进行人体透视E．声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率答案BCE解析光的偏振现象说明光是横波，偏振光是横波，A错误；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，B正确；用光导纤维传播信号是利用了光的全反射，C正确；X射线穿透力较强，但它不带电，不能在磁场中偏转，D错误；根据多普勒效应可知声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，E正确。6．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了一层薄膜(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λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为()A.eq\f(λ,8)B.eq\f(λ,4)C.eq\f(λ,2)D．λ答案B解析若使膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的红外线，则要求红外线在薄膜的前后表面反射后叠加时作用减弱，即光程差为半波长的奇数倍，故膜的最小厚度为红外线在该膜中波长的eq\f(1,4)。故选B。7．(多选)用相对论的观点判断，下列说法正确的是()A．时间是绝对的，空间是相对的B．时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变C．在地面上的人看来，高速运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的D．在地面上的人看来，高速运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些E．当物体运动的速度v≪c时，“时间膨胀”和“长度收缩”效应可忽略不计答案CDE解析时间和空间都是相对的，A、B错误；根据“时间膨胀”和“长度收缩”效应，C、D正确；当速度v≪c时，1－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2≈1，所以“时间膨胀”和“长度收缩”效应可忽略不计，E正确。8．已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化的曲线如图所示，则()A．a、c两时刻电路中电流最大，方向相同B．a、c两时刻电路中电流最大，方向相反C．b、d两时刻电路中电流最大，方向相同D．b、d两时刻电路中电流最大，方向相反答案D解析LC振荡电路中，电容器充放电时，由于线圈自感作用，回路中电容器电荷量最大时，回路中电流为零，故A、B错误；当电容器电荷量为零时，回路中电流最大，并且b、d两时刻充放电过程相反，电流方向就相反，故C错误、D正确。9.如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2距离之差为2.1×10－6m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P(1)已知A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10－7m(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7m，当B(3)若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的现象。答案(1)暗条纹'(2)亮条纹'(3)见解析解析(1)设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由n＝eq\f(λ1,λ2)，得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m。路程差Δr＝2.1×10－6所以N1＝eq\f(Δr,λ1)＝eq\f(2.1×10－6,6×10－7)＝3.5从S1和S2到P点的路程差是波长λ1的3.5倍，即eq\f(λ1,2)的7倍，所以P点为暗条纹。(2)根据临界角与折射率的关系sinC＝eq\f(1,n)得n＝eq\f(1,sin37°)＝eq\f(5,3)由此可知，B光在空气中波长λ1′为：λ1′＝nλ2′＝eq\f(5,3)×3.15×10－7m＝5.25×10－7m由路程差Δr和波长λ的关系得N2＝eq\f(Δr,λ1′)＝eq\f(2.1×10－6,5.25×10－7)＝4可见路程差为波长的整数倍，则用B光做光源，P点为亮条纹。(3)若让A光和B光分别照射S1和S2，因为A光和B光的频率不同，所以不能发生干涉，也不能发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光。10．(2016·天津高考)如图所示是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则()A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大答案D解析由干涉条纹间距Δx＝eq\f(l,d)λ可知，λa<λb，可知νa>νb。同种均匀介质，对频率大的光折射率更大即na>nb，光在介质中的传播速度v＝eq\f(c,n)，故va<vb，A错误；发生全反射的临界角满足sinC＝eq\f(1,n)，故Ca<Cb，B错误；饱和电流只与入射光强度有关，与频率无关，C错误；光子能量E＝hν，因此Ea>Eb，D正确。11．(2017·吉林长春质检)(多选)下列说法正确的是()A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理C．做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏P上观察到干涉条纹，用红光代替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样D．相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了E．在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短答案ACE解析根据光现象的成因知，A正确；全息照相不是利用全反射原理，而是和光的干涉有关，B错误；由Δx＝eq\f(l,d)λ可知用红光代替绿光，波长变大，条纹间距变大，C正确；相对论认为：高速运动的物体在运动方向上长度变短，D错误；在真空中传播的电磁波，传播速度不变，由v＝λf知频率增加时，波长变短，E正确。12．(2017·河南开封定位考试)(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A．