《备考指南 物理 》课件-选修3-4 第4讲

选修3-4第4讲知识巩固练习1．(2019年芙蓉名校模拟)下列关于电磁波的认识，不正确的是()A．麦克斯韦预言了电磁波的存在 B．光是一种电磁波C．电磁波不能在真空中传播 D．赫兹用实验证明了电磁波的存在【答案】C【解析】麦克斯韦第一次预言了电磁波的存在，故A正确．光是一种电磁波，故B正确．电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故C错误．赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在，故D正确．2．(2018年朝阳一模)2015年是爱因斯坦发表广义相对论100周年．引力波是爱因斯坦在广义相对论中预言的，即任何物体加速运动时给宇宙时空带来的扰动，可以把它想象成水面上物体运动时产生的水波．引力波在空间传播的方式与电磁波类似，以光速传播，携带有一定能量，并有两个独立的偏振态．引力波探测是难度最大的尖端技术之一，因为只有质量非常大的天体在加速运动时才会产生较容易探测到的引力波.2016年2月11日，美国激光干涉引力波天文台宣布探测到了引力波，该引力波是由距离地球13亿光年之外的两个黑洞合并时产生的．探测装置受引力波影响，激光干涉条纹发生相应的变化，从而间接探测到引力波．下列说法正确的是()A．引力波是横波B．引力波是电磁波C．只有质量非常大的天体加速运动时才能产生引力波D．爱因斯坦由于预言了引力波的存在而获得诺贝尔物理学奖【答案】A【解析】只有横波才有偏振现象．由于引力波有两个独立的偏振状态，因此引力波是横波，故A正确．引力波在空间传播方式与电磁波类似，但并不是电磁波，故B错误．质量小的物体加速运动时也会产生引力波，只是不容易探测到，故C错误．爱因斯坦是由于发现光电效应获得的诺贝尔物理学奖，故D错误．3．(2019年上海模拟)竖直放置的肥皂膜在阳光照耀下由于前后表面反射光通过的路程不同，形成两列相干光，薄膜上会呈现出彩色条纹．若一肥皂膜由于受重力和液体表面张力的共同影响，其竖直方向的截面如图所示，则光通过该肥皂膜产生的干涉条纹与下列哪个图基本一致？()【答案】B【解析】薄膜干涉为前后两个面反射回来的光发生干涉形成干涉条纹．故从肥皂薄膜上观察到水平干涉条纹，用复色光时出现彩色条纹．由于重力作用，肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大，从而使干涉条纹的间距变密，故B正确，A、C、D错误．4．(2019年上海模拟)如图所示的四种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)．则在下面四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()A．红、蓝、紫、黄 B．红、紫、蓝、黄C．紫、黄、蓝、红 D．黄、紫、红、蓝【答案】B【解析】双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距．故从左边第一个与第三个是双缝干涉现象．根据双缝干涉条纹间距Δx＝eq\f(L,d)λ可知，波长λ越大，Δx越大．故左边第一个是红光，第三个是蓝光．单缝衍射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗．而波长越大，中央亮条纹越粗，故最右端为黄光单缝衍射图样．故从左向右依次是红光(双缝干涉)、紫光(单缝衍射)、蓝光(双缝干涉)和黄光(单缝衍射)．故选B．5．(2018年聊城期末)关于下列光学现象，说法正确的是()A．在水中蓝光的传播速度比红光快B．有时照相机前放置偏振片，这是为了使更多的光线透过镜头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浅D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹【答案】D【解析】蓝光的折射率大于红光的折射率，根据v＝eq\f(c,n)知水中蓝光的传播速度比红光慢，故A错误．在照相机的镜头前涂有一层增透膜，是为了增加光的透射强度；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片，将偏振的反射光过滤，以增加拍摄的清晰度，故B错误．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，即看到的要浅，故C错误．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这种现象是光的单缝衍射现象，故D正确．综合提升练习6．(2019年徐州期末)如图所示，两光屏间放有两个偏振方向相互平行的偏振片．现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再通过偏振片Q.现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90°，则下列说法正确的是()A．MN间为偏振光 B．PQ间为自然光C．PQ间的光线亮度逐渐变暗 D．光屏N上的亮线逐渐变暗【答案】D【解析】MP间为自然光，经过偏振片P后变为偏振光，因此PN间为偏振光，故A错误．MP间为自然光，经过偏振片P后变为偏振光，因此PQ间为偏振光，故B错误．由于自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同，因此经过偏振片P后，使偏振片P由图示位置旋转90°的过程中，PQ间的光线亮度不变，故C错误．自然光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再使偏振片P由图示位置旋转90°的过程中，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏N没有亮度．即光屏N上光的亮度逐渐变暗，故D正确．7．(多选)(2019年江苏名校模拟)激光技术是在1960年发明的．激光被誉为神奇的光．关于激光的应用下列说法正确的是()A．激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好，光源的能量集中在很小的一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度B．由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息C．用激光拦截导弹、摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光通过地球大气不会发生折射【答案】AB【解析】激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好，光源的能量能集中在很小的一点上，可以在空间