高考物理一轮复习 课时跟踪检测（四十六）光的波动性 电磁波 相对论-人教版高三物理试题

课时跟踪检测（四十六）光的波动性电磁波相对论对点训练：光的干涉、衍射及偏振1.[多选](2018·淮安模拟)英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象。图为实验装置简图，M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏。现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是()A．N应选用遮光屏1 B．N应选用遮光屏3C．O应选用遮光屏2 D．O应选用遮光屏4解析：选AC先通过单缝发生单缝衍射，再通过双缝，才能形成相干光发生双缝干涉，再根据像屏P上条纹分布可知，N应选用遮光屏1，O应选用遮光屏2；故A、C正确，B、D错误。2.(2018·泰州二诊)如图所示，光源S从水面下向空气斜射一束复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是()A．在水中a光折射率大于b光B．在水中a光的速度大于b光C．a、b光由水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较小D．分别用a、b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光产生的干涉条纹间距小于b光解析：选B由题意可知，两光束的入射角i相同，折射角ra＜rb，根据折射定律得到，折射率na＜nb，故A错误；由公式v＝eq\f(c,n)，分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大，故B正确；a光的折射率小，根据临界角公式sinC＝eq\f(1,n)，可知a光的临界角较大，故C错误；折射角ra＜rb，频率fa＜fb，波长λa＞λb，根据公式Δx＝eq\f(l,d)λ，则知a光的干涉条纹间距大于b光的，故D错误。3．(2018·江苏射阳三诊)下列说法正确的是()A．水面上的油膜在太阳光照射下呈现彩色，是光的干涉现象B．紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的热效应C．红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，红光形成的相邻亮条纹间距小D．观察者向频率一定的静止声源靠近时，接收到声波的频率与声源频率相同解析：选A水面上的油膜呈现彩色是光的薄膜干涉现象，故A正确；紫外线具有杀菌作用，不是因为紫外线有较强的热效应，故B错误；红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，根据公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，波长比较长的红光形成的相邻亮条纹间距大，故C错误；观察者向静止的声源靠近时，产生多普勒效应，且观察者接收到的频率大于声源的频率，故D错误。4．[多选](2018·无锡高三检测)下列说法正确的是()A．用光导纤维束传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理B．紫外线比红外线更容易发生衍射现象C．经过同一双缝所得的干涉条纹，红光比绿光条纹宽度大D．光的偏振现象说明光是一种横波解析：选ACD光导纤维束传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理，故A正确；紫外线的波长比红外线短，不容易发生衍射现象，故B错误；同一双缝所得的干涉条纹，因红光的波长比绿光长，则干涉条纹宽度大，故C正确；偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故D正确。5．[多选](2018·六安一中模拟)光在科学技术，生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄解析：选AD光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，故A正确；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成的色散现象，故B错误；检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C错误；绿光的波长比红光的短，干涉条纹的间距与波长成正比，因此仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄，故D正确。6.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λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为()A.eq\f(1,8)λB.eq\f(1,4)λC.eq\f(1,2)λD．λ解析：选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eq\f(1,4)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。故B正确。7．[多选](2018·扬州调研)用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样，其中图甲是单色光束a照射时形成的图样，图乙是单色光束b照射时形成的图样，则下列关于a、b两束单色光的说法中，正确的是()A．若光束a照在某金属上恰能发生光电效应，则光束b照到该金属上不能发生光电效应B．若两束光都能使某金属发生光电效应，则光束a照到该金属表面所逸出的光电子的最大初动能比光束b小C．它们在真空中具有相同大小的传播速度D．在相同条件下，光束a比光束b更容易产生明显的衍射现象解析：选BCDa光照射产生的条纹间距大于b光照射产生的条纹间距，根据双缝干涉条纹的间距公式：Δx＝eq\f(lλ,d)知，a光的波长大于b光的波长，则a光的频率小于b光的频率，所以若光束a照在某金属上恰能发生光电效应，则光束b照到该金属上一定能发生光电效应，故A错误；若两束光都能使某金属发生光电效应，因光束a的频率小，依据光电效应方程：Ekm＝hν－W，则光束a照到该金属表面所逸出的光电子的最大初动能比光束b小，故B正确；在真空中各种色光的光速相同，故C正确；因为a光的波长长，则a光比b光更容易产生明显的衍射现象，故D正确。8.如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为()A.eq\f(c,2f) B.eq\f(3c,2f)C.eq\f(3c,f) D.eq\f(5c,2f)解析：选D出现第3条暗条纹，说明S1、S2到P点距离之差为eq\f(λ,2)×(2n－1)＝eq\f(5,2)λ，其中n＝3，而λ＝eq\f(c,f)，所以|r1－r2|＝eq\f(5,2)λ＝eq\f(5c,2f)，因而D是正确的。对点训练：电磁场、电磁波及相对论9．(2016·天津高考)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在1～10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是()A．米波的频率比厘米波频率高B．和机械波一样须靠介质传播C．同光波一样会发生反射现象D．不可能产生干涉和衍射现象解析：选C由ν＝eq\f(c,λ)可知，波长越长，频率越低，故米波的频率比厘米波频率低，选项A错误；无线电波是电磁波，它的传播不须靠介质，选项B错误；无线电波与光波一样具有波的特性，会发生反射、折射、干涉和衍射现象，选项C正确，选项D错误。10.2017年11月10日上午，空军发言人表示，我国制造的首款具有“隐身能力”和强大攻击力的第五代作战飞机“歼­20”(如图)列装部队后，已经开展编队训练。隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是()A．运用隐蔽色涂层，无论距你多近，即使你拿望远镜也不能看到它B．使用能吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现C．使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流D．主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现解析：选B隐形飞机的原理是在飞机制造过程中使用能吸收雷达电磁波的材料，使反射的雷达电磁波很弱，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，飞机在雷达屏幕上很难被发现，故只有B正确。11．(2018·盐城二模)下列说法正确的是()A．一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时长B．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度C．大量事实证明，电磁波不能产生衍射现象D．受迫振动的频率总等于系统的固有频率解析：选B根据l＝l0eq\r(1－\f(v2,c2))，知沿自身长度方向运动的杆其长总比杆静止时的长度小，故A错误；只要是波，均可以产生多普勒效应现象，根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故B正确；电磁波是波，能产生衍射现象，故C错误；受迫振动的频率总等于驱动力的频率，故D错误。12．假设一接近光速运行的高速列车在轨道上运行，列车上的窗户高为h，宽为d，高速列车轨道旁边有一广告牌，广告牌高为H，宽为L。在高速列车上有一观察者甲，另一观察者乙站在高速列车轨道旁边，有关两位观察者的判断，下列说法正确的是()A．观察者乙看到车窗高度小于hB．观察者乙看到车窗宽度小于dC．观察者甲看到轨道旁边的广告牌宽度大于LD．观察者甲看到轨道旁边的广告牌高度小于H解析：选B根据相对论的推论，运动的“尺缩效应”，站在高速列车轨道旁边的观察者乙看到车窗宽度小于d，车窗高度等于h，B正确，A错误；高速列车上的观察者甲看到轨道旁边的广告牌宽度小于L，广告牌高度等于H，C、D错误。13．[多选]下列说法中正确的是()A．红外线应用在遥感技术中是利用了它的穿透本领B．在电磁振荡中，磁场能与电场能周期性地相互转化C．若要有效地发射电磁波，振荡电路只需有足够高的振荡频率即可D．真空中的光速与光源和观察者的运动无关解析：选BD红外线的穿透本领很弱，应用在遥感技术中是利用红外线探测器接收物体发出的红外线，来探知被测物体的特征的，A错；由电磁振荡的特点知在电磁振荡中，磁场能与电场能周期性地相互转化，B对；要有效地发射电磁波，振荡电路必须有足够高的振荡频率且振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，C错；由狭义相对论可知真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关，D对。考点综合训练14．(2018·南通一模)下列说法中正确的是()A．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，蓝光的条纹间距宽B．光纤通信利用了全反射的原理C．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的D．动车组高速行驶时，在地面上测得车厢的长明显变短解析：选B双缝干涉实验中条纹间距与波长成正比，由于红色光的波长比蓝色光的波长大，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距，故A错误；光纤通信利用了全反射的原理，故B正确；肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，故C错误；根据狭义相对论可知，当列车的速度接近光速时，沿着速度方向长度才明显变短，故D错误。15．[多选](2018·淮安质检)下列说法中正确的是()A．地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度C．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长也越长D．玻璃内气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射出的原因解析：选AB根据相对论可知，地面附近高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度比火箭上的人观察到的要短一些，故A正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射的光的强度，故B正确；在同种均匀介质中传播的声波，波速一定，根据公式v＝λf可得，频率越高，波长越短，C错误；玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，D错误。16．[多选](201