（江苏专用）高考物理总复习 课时跟踪检测（三十八）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(三十八)光的波动性电磁波相对论一、单项选择题1．(2014·闸北区二模)用图1所示的实验装置在暗室中探究光的性质，左侧是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，下列说法中正确的是()图1A．条纹呈黄白相间B．条纹形成的分布情况由薄膜的厚度决定C．酒精灯火焰发出两种不同颜色的光照射到薄膜上，形成干涉条纹D．在图示的情况下，从肥皂薄膜的左面观察时，在薄膜上可看到衍射条纹2．(2014·四川模拟)如图2所示，一束光从空气射入矩形玻璃砖上表面的O点，进入玻璃砖后分成a、b两束单色可见光，则()图2A．a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度B．增大入射角，b光在玻璃砖下表面最先发生全反射C．a、b光从玻璃砖下表面射出后会相交于一点D．如果把a、b光通过同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距大于b光3．(2014·常州模拟)以下说法中正确的是()A．光的偏振现象说明光是一种纵波B．根据相对论可认为空间和时间与物质的运动状态无关C．麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽4．(2013·南安质检)据报道，欧洲大型强子对撞机开足马力可以把粒子加速到光速的99.9%，单束粒子能量可达到7万亿电子伏特。下列说法正确的是()A．如果继续对粒子加速，粒子速度可以达到光速B．如果继续对粒子加速，粒子速度可能超过光速C．粒子高速运动时质量大于静止时的质量D．粒子高速运动时质量小于静止时的质量5．(2014·江苏名校质检)太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星。而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中()A．波长较短的可见光 B．波长较长的可见光C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线6．(2014·湖北八校联考)登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率n＝1.5，所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是()A．9.25×10－8m B．1.85×10－C．1.23×10－7m D．6.18×10－二、多项选择题7．(2014·浙江高考)关于下列光学现象，说法正确的是()A．水中蓝光的传播速度比红光快B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽8．下列有关对光的认识正确的是()A．光在同一介质中沿直线传播B．海市蜃楼是全反射的结果C．用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用D．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光折射的结果9．(2014·淄博测试)在以下各种说法中，正确的是()A．红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变B．坐车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁C．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽10．(2014·宿迁模拟)下列说法中正确的是()A．机械波和电磁波都能在真空中传播B．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测C．根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的D．两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的三、非选择题11．(2014·南通模拟)宇航员在地面上将两只钟校准到零时刻(如图3甲所示)，其中一只留在地面上，另一只跟随宇航员一起乘坐高速运行的飞船。从零时刻开始计时，宇航员根据随身携带的手表指示，经过了半个小时，宇航员观察飞船内钟的分针指示可能为______图，宇航员观察地面上钟的分针指示可能为________图。图312．如图4所示为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的________现象；图5中的A、B、C是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是________图。图4图513．如图6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图6(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答案1．选B观察的干涉图样的颜色是明暗相间的干涉图样，不是黄白相间，故A错误；薄膜干涉是前后两面反射的光程差造成的，则条纹形成的分布情况由薄膜的厚度决定，故B正确；酒精灯火焰发出的光照射到薄膜上，由膜前后表面反射，获得两种相同频率的光(颜色相同)，从而进行叠加，形成干涉条纹，故C错误；观察到干涉图样是因为薄膜的前后面反射的光程差造成的，应在酒精灯的同侧观察，且观察到的不是衍射条纹，故D错误。2．选Db光的偏折程度大，则b光的折射率大，a光的折射率小，根据v＝eq\f(c,n)知，a光在玻璃中传播的速度大，故A错误；因为a、b两光在上表面的折射角和在下表面的入射角相等，根据光的可逆性，知两光出射时在下表面折射角相等，即两光平行，不可能发生全反射，也不可能相交于一点，故B、C错误；因为a光的折射率小，则a光的波长长，根据Δx＝eq\f(Lλ,d)知，a光的干涉条纹间距大，故D正确。3．选D光的偏振现象说明光是一种横波，选项A错误；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，选项B错误；麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，选项C错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，由于红光波长大于绿光，由条纹间隔公式可知，条纹间距变宽，选项D正确。4．选C根据相对论，如果继续对粒子加速，粒子速度不可以达到光速，选项A、B错误。由相对论质量公式可知，粒子高速运动时质量大于静止时的质量，选项C正确D错误。5．选C臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己，故正确的选项是C。6．选C为了减小紫外线对眼睛的伤害，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射的光叠加后加强，则路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)。因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的eq\f(1,2)。紫外线在真空中的波长是λ＝eq\f(c,f)＝3.7×10－7m，在膜中的波长是λ′＝eq\f(λ,n)＝2.47×10－7m，故膜的厚度至少是1.23×10－7m。7．选CD光在介质中的传播速度v＝c/n，其中n是折射率，由于水对蓝光的折射率大于水对红光的折射率，所以在水中蓝光传播速度比红光慢，A错误；光从光密介质射入光疏介质时，才有可能发生全反射，B错误；视深h和实际深度H的关系为h＝eq\f(H,n)，所以鱼的实际深度比看到的要深，C正确；双缝干涉实验中条纹间距Δx＝eq\f(L,d)λ，由于红光波长大于蓝光波长，所以用红光时得到的条纹间距更宽，D正确。8．选BD光在同一均匀的介质中沿直线转播，A错误；海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的，B正确；用光导纤维束传送图像信息，这是光的全反射的应用，选项C错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的色散现象，是光的折射的结果，选项D正确。9．选BC红光由空气进入水中，频率不变，所以颜色不变，而根据v＝eq\f(c,n)＝λf可知，波长λ＝eq\f(c,fn)变短，故A错误；驱动力频率越接近桥的固有频率，桥的振幅越大，越容易损坏桥梁，故B正确；电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大，C正确；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，D错误。10．选CD电磁波能在真空中传播，机械波不能在真空中传播，选项A错误；铁路、民航等安检口使用X射线对行李内物品进行检测，选项B错误；根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项C正确；两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的，选项D正确。11．解析：从零时刻开始计时，宇航员根据随身携带的手表指示，经过了半个小时，宇航员观察飞船内钟的分针指示可能为乙图。根据爱因斯坦的相对论中时间间隔的相对性公式得运动的时钟会变慢，所以宇航员观察地面上钟的分针指示可能为小于半个小时，即丙图。答案：乙丙12．解析：图中有两个波源，故形成两列波，在两列波相遇时发生叠加从而使有的地方振动加强，有的地方振动减弱，故出现干涉现象；而A、B、C三种不同频率的水面波传播速度相同，但A发生明显的衍射现象，C的衍射现象最不明显，由于小孔的宽度相同，波长越大时越容易发生衍射现象，故A的波长最大，C的波长最短，故C的频率最大。答案：干涉C13．解析：(1)设单色光A在空气和介质中的波长分别为λ1、λ2，根据n＝eq\f(λ1,λ2)可得λ1＝n·λ2＝6×10－7m由题意可知，S1、S2到P点的光的路程差Δx＝2.1×10－6则N1＝eq