2024高考物理一轮复习机械振动机械波光电磁波与相对论第4讲光的干涉与衍射电磁波相对论课时作业含解析

PAGE5-第4讲光的干涉与衍射电磁波相对论1．(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是()A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B．白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C．光照到不透亮小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射E．在单缝衍射中增大单缝到屏的距离，衍射条纹变宽ACE[单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹，A正确；白光的衍射图样是彩色条纹，故B错误；光照到不透亮圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象，故C正确；光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在光的衍射现象，D错误；与双缝干涉相像，增大单缝到屏的距离，衍射条纹变宽，故E正确。]2．(2024·四川成都外国语学校诊断)(多选)2024年央视春节晚会大量运用激光，为观众供应了一场视觉盛宴。下列关于光的应用说法正确的是()A．光学镜头的增透膜是利用光的衍射原理B．全息照相主要是利用激光的相干性好的特点C．光的偏振现象说明白光是一种横波D．用透亮的标准平面样板检查平面的平整度是利用光的偏振E．光导纤维传递信息是利用了光的全反射BCE[本题考查光的衍射、干涉、偏振等。光学镜头的增透膜利用的是光的干涉原理，故A错误；激光的相干性比较好，能够形成稳定的干涉，通过光波记录实物的信息，故B正确；只有横波才能发生偏振，故C正确；利用透亮的标准平面样板检查平面的平整度利用的是光的干涉原理，故D错误；光在光导纤维中传播发生全反射，实现光信息的远距离传输，故E正确。]3．(2024·吉林长春质检)(多选)下列说法正确的是()A．电磁波和机械波一样依靠于介质传播B．照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象C．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特殊光明是光的全反射现象D．γ射线波长比X射线波长短E．改变的磁场肯定会产生改变的电场BCD[电磁波可以在真空中传播，A错误。匀称改变的磁场产生的电场是不变的，E错误。]4．(2024·湖北六校联考)(多选)下列说法正确的是()A．光的双缝干涉试验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距肯定变小B．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同C．在受迫振动中，驱动力的频率不肯定等于物体的固有频率D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强度E．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的BCE[由Δx＝eq\f(l,d)λ，从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距变大，A错误。拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度，并不增加透射光的强度，D错误。]5．(2024·辽宁鞍山质检)(多选)下列说法正确的是()A．光导纤维传递光信号是利用光的直线传播原理B．色散现象表明白光是复色光C．泊松亮斑是光的干涉现象D．增透膜的最小厚度应为入射光在增透膜中波长的eq\f(1,4)E．光的偏振现象表明光是横波BDE[光导纤维传递光信号是利用光的全反射原理，A错误。泊松亮斑是光的衍射现象，C错误。]6．(2024·东北三校联考)(多选)下列说法正确的是()A．波的传播过程中，质点的振动频率等于波源的振动频率B．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C．当某列声波产生多普勒效应时，相应声源的振动频率肯定发生改变D．物体做受迫振动时，驱动力的频率越高，受迫振动的物体振幅越大E．X射线的频率比无线电波的频率高ABE[声波发生多普勒效应时，相应声源的振动频率不变，C错；物体做受迫振动时，驱动力的频率与物体的固有频率相同时，振幅最大，D错。]7．(2024·河南郑州质检)(多选)下列说法中正确的是()A．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和视察者的运动无关D．医学上用激光作“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点E．机械波和电磁波都可以在真空中传播BCD[做简谐运动的物体的振幅由振动能量确定，所以A项错。全息照相利用了光的干涉原理，B项正确。依据爱因斯坦狭义相对论的光速不变原理，可知C项正确。因为激光具有亮度高、能量大的特点，医学上用其作“光刀”来进行手术，所以D项正确。因为机械波传播时须要介质，所以它不能在真空中传播，E项错误。]8．如图所示，一束激光频率为ν0，传播方向正对卫星飞行方向，已知真空中光速为c，卫星速度为u，则卫星上观测到激光的传播速度是________，卫星接收到激光的频率ν________(选填“大于”“等于”或“小于”)ν0。解析：由相对论光速不变原理可得激光速度为c，依据多普勒效应可知，卫星接收到激光的频率ν大于ν0。答案：c大于9．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图(a)所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用来测量红光的波长。(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列依次应为C、________、________、________、A。(2)本试验的试验步骤如下：①取下遮光筒左侧的元件，调整光源高度，使光束能干脆沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理依次在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的中心轴线上；③用刻度尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离。在操作步骤②时还应留意________和________。(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图(b)所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，如图(c)所示，登记此时手轮上的示数为________mm。求得相邻亮纹的间距Δx为________mm。(4)已知双缝间距d为2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ＝________，求得所测红光波长为________nm。解析：(1)滤光片E是从白光中选出单色红光，单缝D是获得线光源，双缝B是获得相干光源，最终在毛玻璃屏A上成像，所以排列依次为C、E、D、B、A。(2)在操作步骤②时应留意的事项有放置单缝、双缝时，必需使缝平行；单缝、双缝间距离大约为5～10cm；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上。(3)螺旋测微器的读法是将固定刻度上的毫米数加上可变刻度上的读数，图(c)上的读数为13.5mm＋37.0×0.01mm＝13.870mm，图(b)上的读数为2.0mm＋32.0×0.01mm＝2.320mm，Δx＝eq\f(13.870－2.320,5)mm＝2.310mm。(4)λ＝eq\f(d,l)Δx＝6.6×10－7m＝6.6×102nm。答案：(1)EDB(2)单缝和双缝间距5～10cm使单缝与双缝相互平行(3)13.8702.310(4)eq\f(d,l)Δx6．6×10210.(2024·河北唐山联考)(多选)a、b两种单色光形成细光束从水中射向水面，形成两束折射光和一束反射光，如图所示。下列说法正确的是()A．a光的折射率大B．a光在水中的传播速度大C．保持入射点不变，顺时针方向旋转入射光，则b光先消逝D．保持入射点不变，逆时针方向旋转入射光，则反射光旋转的角速度大于入射光旋转的角速度E．在空气中，a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大BCE[b光的偏折程度大于a光的偏折程度，由折射定律可知，b光的折射率大于a光的折射率，故选项A错误；依据v＝eq\f(c,n)知，a光的折射率小，则a光在水中的传播速度大，故选项B正确；保持入射点不变，顺时针方向旋转入射光，入射角增大，折射角也随之增大，由于b光的折射角大于a光的折射角，b光先达到临界角，所以b光先发生全反射，先消逝，故选项C正确；保持入射点不变，逆时针方向旋转入射光，入射角减小，反射角也减小，相同时间内，反射光与入射光转过的角度相同，所以它们的角速度相等，故选项D错误；a光的折射率小，波长长，而干涉条纹的间距与波长成正比，所以a光的相邻亮条纹间距大，故选项E正确。]11.如图所示，两束单色光a、b分别照耀到玻璃三棱镜AC面上，穿过三棱镜后垂直AB射出，a光和b光相比较，则()A．α光的频率高B．α光的波长短C．α光在三棱镜中的速度小D．对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽D[依据题图可以看出，经过玻璃三棱镜后，b光的偏折角度大，a光的偏折角度小，依据折射定律n＝eq\f(sini,sinγ)知，玻璃三棱镜对b光的折射率大于对a光的折射率，则a光的频率低，b光的波长短，选项A、B错误；依据公式v＝eq\f(c,n)知，a光在三棱镜中的速