（全國版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第15章 選考部分 第56課時 光的波動性電磁波相對論學(xué)案

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1、 第56課時　光的波動性　電磁波　相對論 考點1　光的干涉和衍射 一、光的雙縫干涉 1．產(chǎn)生條件 兩列光的頻率和?wù)駝臃较蚓嗤揖哂泻愣ǖ摹呄辔徊?，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。 2．楊氏雙縫干涉 (1)原理圖：如圖所示。 (2)產(chǎn)生明、暗條紋的條件 ①當(dāng)光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)，光屏上出現(xiàn)亮條紋。 ②當(dāng)光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2，…)，光屏上出現(xiàn)暗條紋。 (3)干涉圖樣 ①單色光：中央為亮條紋，兩邊為明暗相間的等距條紋。 ②白光：光屏上出現(xiàn)彩色條紋，且中央亮條紋是白色。 (4)條紋間距

2、公式：Δx＝λ。 二、薄膜干涉 1．薄膜干涉現(xiàn)象 如圖所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。 2．薄膜干涉原理分析 (1)相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個表面反射的兩列光波。 (2)圖樣特點：單色光照射薄膜時形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時形成彩色條紋。同一條亮(或暗)條紋對應(yīng)的薄膜的厚度相等。 3．薄膜干涉的應(yīng)用 干涉法檢查平面的平整程度如圖所示，兩板之間形成一楔形空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢查平面是平整光滑的，我們會觀察到平行且等間距的明暗相間的條紋；若被檢查平面不平整，則干涉條紋發(fā)生彎曲。 三、光的衍射 1．產(chǎn)生明顯

3、衍射的條件 只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長差不多，衍射現(xiàn)象才會明顯。 2．衍射條紋特點 單色光的衍射圖樣為中間寬且亮的單色條紋，兩側(cè)是明暗相間的條紋，條紋寬度漸窄且暗；白光的衍射圖樣為中間寬且亮的白條紋，兩側(cè)是漸窄且暗的彩色條紋。重點記住單縫衍射、圓孔衍射和泊松亮斑。 四、光的干涉和衍射的比較 1．干涉與衍射的比較 　　 　　 單縫衍射 雙縫干涉 不同點 條紋寬度 條紋寬度不等，中央最寬 條紋寬度相等 條紋間距 各相鄰條紋間距不等 各相鄰條紋等間距 亮度情況 中央條紋最亮，兩邊變暗 條紋清晰，亮度基本相同 相同點 干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加

4、；干涉、衍射都有明暗相間的條紋 (1)白光發(fā)生光的干涉、衍射和光的色散都可出現(xiàn)彩色條紋，但光學(xué)本質(zhì)不同。 (2)區(qū)分干涉和衍射，關(guān)鍵是理解其本質(zhì)，實際應(yīng)用中可從條紋寬度、條紋間距、亮度等方面加以區(qū)分。 2．干涉與衍射的本質(zhì) 光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結(jié)果，從本質(zhì)上講，衍射條紋的形成與干涉條紋的形成具有相似的原理。在衍射現(xiàn)象中，可以認為從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，它們在屏上疊加形成單縫衍射條紋。 [例1]　 (1)楊氏干涉實驗證明光的確是一種波，一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，則兩列光的_______

5、_相同。如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實線表示波峰，虛線表示波谷，如果放置光屏，在________(填“A”“B”或“C”)點會出現(xiàn)暗條紋。 (2)在上述楊氏干涉實驗中，若單色光的波長λ＝5.89×10－7 m，雙縫間的距離d＝1 mm，雙縫到屏的距離l＝2 m。求第1條亮條紋到第11條亮條紋的中心間距。 解析　(1)要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉，兩列光的頻率應(yīng)該相同，在題圖所示的干涉區(qū)域放置光屏，波峰與波谷相遇的C點會出現(xiàn)暗條紋。 (2)相鄰亮條紋的中心間距Δx＝λ， 由題意知，其間的亮條紋的數(shù)目n＝10， 則第1條亮條紋到第11條亮條紋的中心間距L＝n·Δx＝ 代入數(shù)據(jù)得L＝1.17

6、8×10－2 m。 答案　(1)頻率　C　(2)1.178×10－2 m 分析雙縫干涉現(xiàn)象中明暗條紋問題的技巧 (1)在運用公式Δx＝λ進行計算時，要明確各個物理量的意義：Δx表示的是相鄰的明條紋(或暗條紋)的間距；l表示的是雙縫到光屏的距離；d是雙縫間距；λ是光在真空(或空氣)中的波長。 (2)根據(jù)形成明條紋的判斷式Δr＝kλ(k＝0,1,2，…)或形成暗條紋的判斷式Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2，…)，判斷出k的取值，從而判斷出條紋數(shù)。 1．(多選)在五彩繽紛的大自然中，我們常常會見到一些彩色光的現(xiàn)象，下列現(xiàn)象中屬于光的干涉的是(　　) A．灑水車噴出的水珠在陽光照

7、耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 B．小孩兒吹出的肥皂泡在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 C．雨后天晴馬路上油膜在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 D．用游標卡尺兩測量爪的狹縫觀察日光燈的燈光出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 E．實驗室用雙縫實驗得到的彩色條紋 答案　BCE 解析　A屬于光的色散現(xiàn)象；B、C屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象；D屬于光的單縫衍射現(xiàn)象；E屬于光的雙縫干涉現(xiàn)象。 2．一束白光在真空中通過雙縫后在屏上觀察到的干涉條紋，除中央白色亮條紋外，兩側(cè)還有彩色條紋，其原因是(　　) A．各色光的波長不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同 B．各色光的速度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同 C．各色光的

8、強度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同 D．上述說法都不正確 答案　A 解析　白光包含各種顏色的光，它們的波長不同，在相同條件下做雙縫干涉實驗時，它們的干涉條紋間距不同，所以在中央亮條紋兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋，A正確。 3．把一個凸透鏡的彎曲表面壓在另一個玻璃平面上，讓單色光從正上方垂直射入，這時可以看到亮暗相間的同心圓環(huán)，對這些亮暗圓環(huán)的相關(guān)闡釋合理的是(　　) A．遠離中心點處亮環(huán)的分布較疏 B．用白光照射時，不會出現(xiàn)干涉形成的圓環(huán) C．是透鏡曲面上反射光與透鏡上方平面上的反射光干涉形成的 D．與同一亮環(huán)相對應(yīng)的空氣薄膜的厚度是相同的 答案　D 解析　遠離中心點

9、處亮環(huán)的分布較密，A錯誤；用白光照射時，仍能出現(xiàn)干涉形成的圓環(huán)，B錯誤；是透鏡曲面上反射光與玻璃平面上的反射光干涉形成的，C錯誤；當(dāng)光程差為波長的整數(shù)倍時是亮條紋，與同一亮環(huán)相對應(yīng)的各處空氣薄膜的厚度是相同的，D正確。 考點2　　偏振 1．偏振：光波只沿某個特定的方向振動。 2．自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同，這種光叫做自然光。 3．偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，只沿某個特定方向振動的光。光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。自然光通過偏振片后，就得到了偏振光。 4．偏振光的理論意義及應(yīng)用

10、 (1)理論意義：光的干涉和衍射現(xiàn)象充分說明了光是波，但不能確定光波是橫波還是縱波，光的偏振現(xiàn)象說明了光波是橫波。 (2)應(yīng)用：照相機鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等。 1．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是(　　) A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光強度發(fā)生變化 B．立體電影是利用了光的偏振現(xiàn)象 C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振片可以使景象更清晰 D．光學(xué)鏡頭上的增透膜 答案　D 解析　一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，當(dāng)看到透射光的強度發(fā)生變化時，則說明光的振

11、動方向與傳播方向相垂直。能反映光的偏振特性，A不符合題意；立體電影是利用了光的偏振現(xiàn)象，能反映光的偏振特性，B不符合題意；在日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振片，由于反射光太強，偏振光強，加偏振片可以將反射的偏振光過濾，使圖象清晰，C不符合題意；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，與光的偏振無關(guān)，D符合題意。 2．如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q，可以看到透射光的強度會發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象，這個實驗表明______________。 答案　光是一種橫波 解析　光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。 考點3　　用雙縫干涉

12、測量光的波長 一、實驗?zāi)康? 1．觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣。 2．掌握用公式Δx＝λ測定單色光的波長的方法。 二、實驗原理 光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片成為單色光，單色光通過單縫后相當(dāng)于線光源，經(jīng)雙縫后產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，通過屏可以觀察到明暗相間的干涉條紋。若雙縫到屏的距離用l表示，雙縫間的距離用d表示，相鄰兩條亮條紋(暗條紋)間的距離用Δx表示，由Δx＝λ可得入射光的波長為λ＝，實驗中d是已知的，測出l、Δx即可測出光的波長λ。 三、實驗器材 雙縫干涉儀(包括：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測量頭，其中測量頭又包括：分劃板、目鏡、手輪等)、學(xué)生電源、導(dǎo)線、米尺

13、。 四、實驗步驟 1．觀察雙縫干涉圖樣 (1)將光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如圖所示。 (2)接好光源，打開開關(guān)，使燈絲正常發(fā)光。 (3)調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線到達光屏。 (4)安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，兩者間距約5～10 cm，這時，可觀察白光的干涉條紋。 (5)在單縫和光源間放上紅色濾光片，觀察單色光的干涉條紋。 2．測定單色光的波長 (1)在遮光筒有光屏的一端安裝測量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。 (2)如圖甲所示，轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對齊某條亮條紋的中

14、央，如圖乙所示，記下手輪上的讀數(shù)a1；轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線移動至另一條亮條紋的中央，記下此時手輪上的讀數(shù)a2；并記下兩次測量的條紋數(shù)n，則相鄰兩亮條紋間距Δx＝。 (3)將l、d、Δx代入Δx＝λ，求出紅光的波長λ。 (4)多次重復(fù)上述步驟，求出波長的平均值。 (5)換用綠色濾光片，重復(fù)上述實驗。 五、實驗注意事項 1．放置單縫和雙縫時，必須使縫互相平行。 2．要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和屏的中心在同一條軸線上。 3．測量頭的中心刻線要對著亮紋的中心。 4．要多測幾個亮紋中心間的距離，再求Δx。 六、實驗誤差分析 1．l的測量誤差 因雙縫到屏的距離較長，l的

15、測量應(yīng)選用毫米刻度尺測量，并用多次測量求平均值的辦法減小誤差。 2．測條紋間距Δx帶來的誤差 (1)干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度。 (2)分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心。 (3)測量多條亮紋間距時讀數(shù)不準確。 [例2]　現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。 (1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、________、A。 (2)本實驗的步驟有： ①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度

16、，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮； ②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上； ③用米尺測量雙縫到屏的距離； ④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離。 在操作步驟②時還應(yīng)注意單縫、雙縫應(yīng)______且_____________。 (3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示，然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時圖乙中手輪上的示數(shù)為______mm，求得相鄰亮紋的間距Δx＝______mm。 (4)已知雙縫間距d為2.0×10－4 m，測得雙縫

17、到屏的距離l為0.700 m，由計算式λ＝________，求得所測紅光波長為________nm。 解析　(1)由左至右依次放置白色光源C、濾光片E、單縫D、雙縫B、毛玻璃屏A。 (2)單縫、雙縫應(yīng)相互平行并跟遮光筒軸線垂直。 (3)甲的示數(shù)為2.320 mm，乙的示數(shù)為13.870 mm，則Δx＝ mm＝2.310 mm。 (4)由Δx＝λ得 λ＝Δx＝×2.310×10－3 m ＝6.60×10－7 m＝660 nm。 答案　(1)E、D、B'(2)相互平行' 與遮光筒軸線垂直 (3)13.870'2.310'(4)Δx　660 (1)利用公式Δx＝求Δx時要明確各

18、物理量的意義。 (2)了解可見光的波長范圍(400～760 nm)，對解決這類題有幫助。 (1)備有下列儀器： A．白熾燈 B．雙縫 C．單縫 D．濾光片 E．白色光屏 把以上儀器裝在光具座上時，正確的排列順序應(yīng)該是：____________(填寫字母代號)。 (2)已知雙縫到光屏之間的距離L＝500 mm，雙縫之間的距離d＝0.50 mm，單縫到雙縫之間的距離s＝100 mm，某同學(xué)在用測量頭測量時，調(diào)整手輪，在測量頭目鏡中先看到分劃板中心刻線對準A亮條紋的中心，然后他繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使分劃板中心刻線對準B亮條紋的中心，如圖甲所示，前后兩次游標卡尺的讀數(shù)如圖乙所示。則入射光的

19、波長λ＝________m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 (3)實驗中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測量，可以采用的改善辦法有________。 A．改用波長較長的光(如紅光)作為入射光 B．增大雙縫到屏的距離 C．增大雙縫到單縫的距離 D．增大雙縫間距 答案　(1)ADCBE'(2)6.4×10－7'(3)AB 解析　(1)正確的排列次序應(yīng)該是ADCBE。 (2)游標卡尺讀數(shù)精確度為0.1 mm，A位置主尺讀數(shù)為x1＝11 mm＋1×0.1 mm＝11.1 mm，同理B位置讀數(shù)為x2＝15.6 mm，則條紋間距Δx＝≈0.64 mm。利用λ＝Δx＝6.4×10－7

20、 m。 (3)由Δx＝λ可知，要增大條紋間距，可用波長更長的入射光或增大雙縫到屏的距離、減小雙縫間距，故A、B正確。 考點4　　電磁場'電磁波'狹義相對論 1．麥克斯韋電磁場理論 變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。 2．電磁波譜 按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫做電磁波譜。電磁波譜按頻率由小到大的順序排列為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。 3．各種電磁波的共性 (1)它們在本質(zhì)上都是電磁波，它們遵循相同的規(guī)律，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義。 (2)都遵守公式v＝λf，它們在真空中的傳播速度都是

21、c＝3×108 m/s。 (3)它們的傳播都不需要介質(zhì)。 (4)它們都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。 4．不同電磁波的特點及應(yīng)用 (1)無線電波波動性強，應(yīng)用于通信、廣播、天體物理研究。 (2)紅外線熱效應(yīng)強，應(yīng)用于遙控、遙測、加熱、紅外攝像、紅外制導(dǎo)。 (3)可見光感光性強，應(yīng)用于照明、照相等。 (4)紫外線化學(xué)作用、熒光效應(yīng)強，應(yīng)用于日光燈、殺菌、防偽、治療皮膚病等。 (5)X射線穿透力強，應(yīng)用于檢查、探測、透視、治療。 (6)γ射線穿透力最強，應(yīng)用于探測、治療。 5．經(jīng)典的相對性原理 (1)表述一：力學(xué)規(guī)律在任何慣性系中都是相同的。 (2)表述二：

22、在一個慣性參考系內(nèi)進行的任何力學(xué)實驗都不能判斷這個慣性參考系是否相對于另一個慣性系做勻速直線運動。 (3)表述三：任何慣性參考系都是平權(quán)的。 6．狹義相對論的兩個基本假設(shè) (1)狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的。 (2)光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。 7．相對論的質(zhì)速關(guān)系 (1)物體的質(zhì)量隨物體速度的增大而增大，物體以速度v運動時的質(zhì)量m與靜止時的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系：m＝。 (2)物體運動時的質(zhì)量總要大于靜止時的質(zhì)量m0。 8．相對論質(zhì)能關(guān)系 用m表示物體的質(zhì)量，E表示它具有的能量，則愛因斯坦質(zhì)能方程為E＝mc2。

23、 1．愛因斯坦相對論的提出，是物理學(xué)思想的重大革命，因為它(　　) A．揭示了時間、空間并非絕對不變的屬性 B．借鑒了法國科學(xué)家拉瓦錫的學(xué)說 C．否定了牛頓力學(xué)的原理 D．修正了能量、質(zhì)量互相轉(zhuǎn)化的理論 答案　A 解析　狹義相對論和廣義相對論揭示了時空的可變性，使人們能進一步去研究高速運動的物體，A正確。 2．如果你以接近于光速的速度朝一星體勻速飛行，你可以發(fā)覺(　　) A．你的質(zhì)量在增加 B．你的心臟跳動在慢下來 C．你在變小 D．你永遠不能由自身的變化知道你的速度 答案　D 解析　相對論的基本概念是：當(dāng)你被關(guān)在一個封閉的房子中時，你絕對無法知道房子是否在做勻速

24、運動。當(dāng)房子突然停止運動時，在其中的人是能夠感知這一點的；當(dāng)房子突然開始運動時，其內(nèi)部的人也能有感覺；當(dāng)房子旋轉(zhuǎn)時，關(guān)在其內(nèi)部的人也能說出它在轉(zhuǎn)動，但如果房子是在做勻速直線運動，即沒有任何加速度，則在其內(nèi)部的人就無法知道房子是否在移動，即使房子有一個窗戶，你從窗戶向外看，看見某些東西在朝你移動，但你仍說不出是你的房子在向這些東西移動，還是這些東西在向你的房子移動，D正確。 3．已知電子的靜止能量為0.511 MeV，若電子的動能為0.25 MeV，則它所增加的質(zhì)量Δm與靜止質(zhì)量m0的比值近似為(　　) A．0.1 B．0.2 C．0.5 D．0.9 答案　C 解析　由題意知E0＝

25、0.511 MeV，Ek＝0.25 MeV， 由E0＝m0c2，Ek＝Δmc2可得出＝，代入數(shù)據(jù)得≈0.5。故選C。 1．對于機械波和電磁波，下面說法中正確的是(　　) A．它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象 B．它們在本質(zhì)上是相同的，只是頻率不同而已 C．它們都可能是橫波，也可能是縱波 D．機械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，跟頻率無關(guān)；而電磁波的傳播速度與介質(zhì)無關(guān)，只跟頻率有關(guān) 答案　A 解析　機械波和電磁波本質(zhì)是不同的，但都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，故A正確，B錯誤；電磁波是橫波，電磁波的傳播速度不僅與介質(zhì)有關(guān)，也跟頻率有關(guān)，C、D錯誤。 2．“殲-20”

26、隱形戰(zhàn)斗機的橫空出世，極大地增強了我國的國防力量。其隱形的基本原理是機身通過結(jié)構(gòu)或者涂料的技術(shù)，使得偵測雷達發(fā)出的電磁波出現(xiàn)漫反射，或被特殊涂料吸收，從而避過雷達的偵測。已知目前雷達發(fā)射的電磁波頻率在200 MHz至1000 MHz的范圍內(nèi)。下列說法正確的是(　　) A．隱形戰(zhàn)斗機具有“隱身”的功能，是巧妙地利用了雷達波的衍射能力 B．雷達發(fā)射的電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的 C．雷達發(fā)射的電磁波在真空中的波長范圍在0.3 m至1.5 m之間 D．雷達發(fā)射的電磁波可能是縱波，也可能是橫波 答案　C 解析　隱形戰(zhàn)斗機具有“隱身”的功能，是巧妙地利用了雷達發(fā)出的電磁波出現(xiàn)漫反射，

27、或被特殊涂料吸收，A錯誤；雷達發(fā)射的電磁波是由變化的電場或磁場產(chǎn)生的，B錯誤；根據(jù)λ＝可得雷達發(fā)射的電磁波在真空中的波長范圍在0.3 m至1.5 m之間，C正確；雷達發(fā)射的電磁波是橫波，D錯誤。 3．間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機，可用來探測軍用和民用目標。這種照相機能拍到晚上關(guān)燈行駛的汽車，即使車隊離開也瞞不過它。這種遙感照相機敏感的電磁波屬于(　　) A．可見光波段 B．紅外波段 C．紫外波段 D．X射線波段 答案　B 解析　紅外線是看不見的光，它的波長比可見光的紅光還長，它的熱作用比較強，并且不同的物體輻射的紅外線的波長和強度不同，利用靈敏的紅外線探測器吸收物體發(fā)出的紅外

28、線，然后用電子儀器對接受到信號進行處理，就可以察知被探物體的特征，可制成熱譜儀、夜視儀等，題中這種遙感照相機敏感的電磁波屬于紅外線。B正確。 4．關(guān)于光的性質(zhì)，下列說法不正確的是(　　) A．光在介質(zhì)中的速度小于光在真空中的速度 B．雙縫干涉說明光具有粒子性 C．光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播 D．光的衍射現(xiàn)象說明光是一種波 答案　B 解析　 由折射率公式n＝>1可得A正確；干涉、衍射是波所特有的現(xiàn)象，所以B錯誤、D正確；光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，C正確。 5．(多選)下列說法正確的是(　　) A．偏振光可以是橫波，也可以是縱波 B．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象

29、 C．光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理 D．X射線在磁場中能偏轉(zhuǎn)，穿透能力強，可用來進行人體透視 E．聲源與觀察者相對靠近時，觀察者所接收的頻率大于聲源振動的頻率 答案　BCE 解析　光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，偏振光是橫波，A錯誤；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，B正確；用光導(dǎo)纖維傳播信號是利用了光的全反射，C正確；X射線穿透力較強，但它不帶電，不能在磁場中偏轉(zhuǎn)，D錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知聲源與觀察者相對靠近時，觀察者所接收的頻率大于聲源振動的頻率，E正確。 6．市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博

30、物館、商店等處，這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以λ表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為(　　) A. B. C. D．λ 答案　B 解析　若使膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的紅外線，則要求紅外線在薄膜的前后表面反射后疊加時作用減弱，即光程差為半波長的奇數(shù)倍，故膜的最小厚度為紅外線在該膜中波長的。故選B。 7．(多選)用相對論的觀點判斷，下列說法正確的是(　　) A．時間是絕對的，空間是相對的 B．時間和空間都是絕對的，在任何參考系中一個事件發(fā)生的時間

31、和一個物體的長度總不會改變 C．在地面上的人看來，高速運動的飛船中的時鐘會變慢，但是飛船中的宇航員卻看到時鐘是準確的 D．在地面上的人看來，高速運動的飛船在運動方向上會變窄，而飛船中的宇航員卻感覺到地面上的人看起來比飛船中的人扁一些 E．當(dāng)物體運動的速度v?c時，“時間膨脹”和“長度收縮”效應(yīng)可忽略不計 答案　CDE 解析　時間和空間都是相對的，A、B錯誤；根據(jù)“時間膨脹”和“長度收縮”效應(yīng)，C、D正確；當(dāng)速度v?c時，1－2≈1，所以“時間膨脹”和“長度收縮”效應(yīng)可忽略不計，E正確。 8．已知LC振蕩電路中電容器極板1上的電量隨時間變化的曲線如圖所示，則(　　) A．a(chǎn)、c

32、兩時刻電路中電流最大，方向相同 B．a(chǎn)、c兩時刻電路中電流最大，方向相反 C．b、d兩時刻電路中電流最大，方向相同 D．b、d兩時刻電路中電流最大，方向相反 答案　D 解析　LC振蕩電路中，電容器充放電時，由于線圈自感作用，回路中電容器電荷量最大時，回路中電流為零，故A、B錯誤；當(dāng)電容器電荷量為零時，回路中電流最大，并且b、d兩時刻充放電過程相反，電流方向就相反，故C錯誤、D正確。 9. 如圖所示，在雙縫干涉實驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1、S2距離之差為2.1×10－6 m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實驗，問P點是亮條紋還是暗條紋？ (

33、1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質(zhì)中波長為4×10－7 m； (2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.15×10－7 m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時，臨界角為37°； (3)若讓A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象。 答案　(1)暗條紋' (2)亮條紋' (3)見解析 解析　(1)設(shè)A光在空氣中波長為λ1，在介質(zhì)中波長為λ2，由n＝，得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m。 路程差Δr＝2.1×10－6 m 所以N1＝＝＝3.5 從S1和S2到P點的路程差是波長λ1的3.5倍，即的7倍，所以P點為暗條紋。 (2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系

34、sinC＝得n＝＝ 由此可知，B光在空氣中波長λ1′為： λ1′＝nλ2′＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m 由路程差Δr和波長λ的關(guān)系得N2＝＝＝4 可見路程差為波長的整數(shù)倍，則用B光做光源，P點為亮條紋。 (3)若讓A光和B光分別照射S1和S2，因為A光和B光的頻率不同，所以不能發(fā)生干涉，也不能發(fā)生衍射，此時在光屏上只能觀察到亮光。 10．(2016·天津高考)如圖所示是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則(　　) A．在同種均勻介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大 B．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大 C．照射在同一

35、金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時，a光的飽和電流大 D．若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級能量差大 答案　D 解析　由干涉條紋間距Δx＝λ可知，λa<λb，可知νa>νb。同種均勻介質(zhì)，對頻率大的光折射率更大即na>nb，光在介質(zhì)中的傳播速度v＝，故vaEb，D正確。 11．(2017·吉林長春質(zhì)檢)(多選)下列說法正確的是(　　) A．肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象

36、 B．光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理 C．做雙縫干涉實驗時，用綠光照射單縫，在光屏P上觀察到干涉條紋，用紅光代替綠光照射單縫將得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣 D．相對論認為：豎直向上高速運動的球在水平方向上變扁了 E．在真空中傳播的電磁波，當(dāng)它的頻率增加時，它的傳播速度不變，波長變短 答案　ACE 解析　根據(jù)光現(xiàn)象的成因知，A正確；全息照相不是利用全反射原理，而是和光的干涉有關(guān)，B錯誤；由Δx＝λ可知用紅光代替綠光，波長變大，條紋間距變大，C正確；相對論認為：高速運動的物體在運動方向上長度變短，D錯誤；在真空中傳播的電磁波，傳播速度不變，由 v＝λf知頻率增加時，波長變短，E正確。 12．(2017·河南開封定位考試)(多選)關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是(　　) A．X射線對生命物質(zhì)有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變 B．γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高 C．紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射 D．在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線 E．在電磁波譜中，無線電波一般可用于通信 答案　ABE 解析　紫外線比紫光的波長短，更不容易發(fā)生干涉和衍射，C錯誤；在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波，D錯誤。A、B、E的說法正確。 17