2024高考物理大一轮复习第14章第4讲光的干涉与衍射电磁波相对论精练含解析VIP

PAGEPAGE6第4讲光的干涉与衍射电磁波相对论◎基础巩固练1．(多选)(2024·吉林长春质检)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解析：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。答案：BCD2．(多选)(2024·辽宁鞍山质检)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解析：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。答案：BDE3．(多选)[2024·东北三校联考]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解析：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。答案：ABE4．(多选)下列说法中正确的是________。A．水中的气泡看上去比较光明是因为有一部分光发生了衍射现象B．雷达放射的电磁波是由匀称改变的电场或磁场产生的C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光D．红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同E．狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的解析：水中的气泡看上去比较光明是因为光从水中射向气泡时，有一部分光发生了全反射现象，选项A错误；匀称改变的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场，不能形成电磁波，雷达放射的电磁波肯定是由周期性改变的电场或周期性改变的磁场产生的，选项B错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光，选项C正确；红色和蓝色激光频率不同，在同一种介质中传播时波速不同，波长不同，而红色和蓝色激光在不同介质中传播时波长可能相同，选项D正确；狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，选项E正确。答案：CDE5．(多选)(2024·河南郑州质检)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解析：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。答案：BCD6．(多选)(2024·河北刑台检测)在以下各种说法中，正确的是________。A．一单摆做简谐运动，摆球相继两次通过一同位置时的速度必相同B．机械波和电磁波本质上不相同，但它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象C．横波在传播过程中，相邻的波峰通过同一质点所用的时间为一个周期D．改变的电场肯定产生改变的磁场；改变的磁场肯定产生改变的电场E．相对论认为：真空中的光速大小在不同惯性参考系中都是相同的解析：因速度是矢量具有方向性，经过同一位置时速度大小相同而方向不肯定相同，A错。反射、折射、干涉和衍射现象是波的特性，B正确。波动周期等于质点的振动周期，C正确。匀称改变的电场产生恒定的磁场，D错。由相对论可知E正确。答案：BCE7．(多选)(2024·四川广安、遂宁、内江、眉山四市二诊)关于电磁波，下列说法正确的是________。A．电磁波在真空和介质中的传播速度相同B．周期性改变的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波谱中的无线电波与可见光相比，更简单产生显著的衍射现象D．电磁振荡可以产生电磁波，若波源的电磁振荡停止，其放射到空间的电磁波随即消逝E．放射电磁波是为了用它传递某种信号，载有信号的电磁波可以在真空中传输也可以通过光缆传输解析：电磁波在真空中的传播速度最大，在其他介质中的速度将变小，而且介质的折射率越大，速度越小，A错误。依据电磁波学问知，B正确。波长越长的无线电波的波动性越显著，干涉、衍射现象越简单发生，C正确。当放射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会马上消逝，还要接着传播一段时间，D错误。电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以实现无线传输，电磁波的频率越高，相同时间传递的信息越大，光的频率比无线电波的频率高得多，因此光缆可以传递大量信息，E正确。答案：BCE8.(多选)(2024·陕西渭南二模)a、b两种单色光组成的光束从玻璃进入空气时，其折射光束如图所示，则关于a、b两束光的说法正确的是________。A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．增大入射角时，a光首先发生全反射C．a光的频率大于b光的频率D．在真空中a光的波长大于b光的波长E．分别用这两束光照射双缝干涉试验装置，在光屏上都能出现干涉条纹，a光的相邻条纹间距大于b光解析：a光的偏折程度小于b光，所以对a光的折射率小于对b光的折射率，增大入射角，b光首先发生全反射，A正确，B错误。折射率大，频率大，所以a光的频率小于b光的频率，C错误。依据c＝λf知，a光的波长长，再由Δx＝eq\f(l,d)λ，a光的相邻条纹间距大于b光，D、E正确。答案：ADE9．(多选)关于光的现象，下列说法中正确的是________。A．只有横波才会发生偏振现象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．雨后天晴，公路上的油膜在阳光照射下呈五彩缤纷，这属于薄膜干涉现象E．通过同一个双缝干涉试验装置，红光的两相邻条纹间距较蓝光小解析：只有横波才会发生偏振现象，A项正确；白光是由一系列不同波长的单色光组成，它的单缝衍射图样是彩色相间的直条纹，B项错误；泊松亮斑是光照射到一半径很小的不透光的圆板上后，在圆板的阴影中心出现的亮斑，这是证明光能发生衍射的有力证据之一，C项正确；雨后天晴，公路上的油膜在阳光照射下呈五彩缤纷，这属于薄膜干涉现象，D项正确；通过同一个双缝干涉试验装置，由于红光的波长较长，红光的两相邻条纹间距较蓝光大，E项错误。答案：ACD◎实力提升练10．(多选)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．在同种匀称介质中，a光的传播速度比b光的大B．在真空中a、b两光传播速度相同C．从真空射入同种介质发生全反射时，a光全反射临界角小D．从同种介质射入真空发生全反射时，a光全反射临界角小E．在相同的条件下，b光比a光更简单产生明显的衍射现象解析：依据题图可知，b光的干涉条纹间距大于a光的干涉条纹间距。由双缝干涉条纹间距公式Δx＝eq\f(Lλ,d)可知，b光的波长比a光的大。由λ＝eq\f(c,f)可知，b光的频率比a光的小，则在同种介质中，b光的折射率小于a光，依据n＝eq\f(c,v)可知，a光的传播速度比b光的小，选项A错误。在真空中a、b两光传播速度相同，均为光速，选项B正确。从真空射入同种介质不会发生全反射，选项C错误。由介质射入真空的全反射临界角公式sinC＝eq\f(1,n)可知，a光折射率较大，从同种介质射入真空发生全反射时a光全反射临界角小，选项D正确。由于b光的波长比a光的大，依据发生明显衍射现象的条件可知，在相同的条件下，b光比a光更简单产生明显的衍射现象，选项E正确。答案：BDE11．(多选)(2024·湖南名校联考)如图所示，光源S从水下向真空射一束由红光和蓝光组成的复色光，在A点该复色光分成a、b两束，则下列说法正确的是________。A．b光是蓝光B．射出水面前a光的传播速度较大，射出水面后a、b光传播速度相同C．渐渐增大入射角，a光最先发生全反射D．b光比a光更简单发生明显的衍射现象E．a、b两束光在任何状况下都不行以产生稳定的干涉现象解析：依据n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)，结合光路图可知，b光折射率较大，b光是蓝光，选项A正确。a光是红光，折射率较小，由n＝eq\f(c,v)知，射出水面前a光的传播速度较大，射出水面后a、b光传播速度相同，均为光速c，选项B正确。由n＝eq\f(1,sinC)可知，b光的全反射临界角较小，故渐渐增大入射角，b光最先发生全反射，选项C错误。a光波长比b光波长长，故a光更简单发生明显的衍射现象，选项D错误。产生稳定干涉现象的条件是两束光频率相同，故知a、b两束光在任何状况下都不行能产生稳定的干涉现象，选项E正确。答案：ABE12．(多选)(2024·辽宁本溪联合模拟)如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P，依据该光路图，下列说法正确的是________。A．该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小B．A光的频率比B光的频率高C．在该玻璃体中，A光比B光的波长长D．在真空中，A光的波长比B光的波长长E．A光从空气进入该玻璃体后，其频率变高解析：通过玻璃体后，A光的偏折程度比B光的小，所以该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小，而折射率越大，光的频率越高，所以A光的频率比B光的频率低，由c＝λf知，A光的波长比B光的长，A、D正确，B错误。依据v＝eq\f(c,n)可知，A光的折射率较小，则A光在玻璃砖中的速度较大，波长较长，C正确。光由一种介质进入另一种介质时频率不变，E错误。答案：ACD13.(1)杨氏干涉试验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满意干涉的必要条件，则两列光的________相同。如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，假如放置光屏，在________(选填“A”“B”或“C”)点会出现暗条纹。(2)在上述杨氏干涉试验中，若单色光的波长λ＝5.89