（江蘇專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十六）光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論（含解析）

（江蘇專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十六）光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論（含解析）對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：光的干涉、衍射及偏振1多選下列陳述中哪些是正確的()A光的衍射現(xiàn)象表明“光沿直線傳播”只是近似的規(guī)律B在相同的條件下，用紫光照射雙縫產(chǎn)生的干涉條紋的間距比用紅光時(shí)大C產(chǎn)生干涉的兩束光線的頻率必須相同D衍射條紋有單色和彩色兩種，干涉條紋只能是單色的解析：選AC光的衍射現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在均勻介質(zhì)中，光才可以看作是沿直線傳播的，故A正確；在相同的條件下，由雙縫干涉條紋的間距x可知，紫光的波長(zhǎng)比紅光短，用紫光照射雙縫產(chǎn)生的干涉條紋的間距應(yīng)比用紅光時(shí)小，故B錯(cuò)誤；由產(chǎn)生干涉的條件知，產(chǎn)生干涉的兩束光線的頻率必須相同，故C正確；衍射條紋和干涉條紋都有單色和彩色兩種，用白光做雙縫干涉，就會(huì)出現(xiàn)彩色條紋，故D錯(cuò)誤。2.多選抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲時(shí)可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，觀察激光束經(jīng)過(guò)細(xì)絲時(shí)在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判定細(xì)絲粗細(xì)的變化()A這主要是光的干涉現(xiàn)象B這主要是光的衍射現(xiàn)象C假如屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D假如屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)解析：選BD當(dāng)障礙物的尺寸與波的波長(zhǎng)相當(dāng)，或小于波的波長(zhǎng)，會(huì)發(fā)生明顯的衍射，該裝置的原理是運(yùn)用光的衍射現(xiàn)象，如果屏上條紋變寬，則抽制的絲變細(xì)。3關(guān)于光學(xué)鏡頭增透膜，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A增透膜是為了減少光的反射損失，增加透射光的強(qiáng)度B增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長(zhǎng)的四分之一C增透膜利用光的干涉原理D涂有增透膜的鏡頭，各種色光的反射光全部相互抵消，因此這種鏡頭的成像效果較好解析：選D增透膜是利用光的干涉原理制成的，當(dāng)光程差為光在膜中波長(zhǎng)的一半時(shí)，出現(xiàn)反射光減弱，減少光的反射損失，從而增加光的透射，則增透膜的厚度應(yīng)為入射光在增透膜中波長(zhǎng)的1/4，故A、B、C正確；鏡頭上的增透膜，一般是使對(duì)人眼靈敏的綠色光在垂直入射時(shí)相互抵消，紅色、紫色光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的鏡頭呈淡紫色，故D錯(cuò)誤。4.把一個(gè)平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入(如圖)，這時(shí)可以看到亮暗相間的條紋。下面關(guān)于條紋的說(shuō)法中正確的是()A將薄片遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)使劈角變小時(shí)，條紋變疏B將薄片向著劈尖移動(dòng)使劈角變大時(shí)，條紋變疏C將上玻璃板平行下移，條紋向著劈尖移動(dòng)D將上玻璃板平行上移，條紋遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)解析：選A從空氣膜的上下表面分別反射的兩列光是相干光，發(fā)生干涉現(xiàn)象，出現(xiàn)干涉條紋，所以此條紋是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光疊加后形成的。當(dāng)將薄片向著劈尖移動(dòng)使劈角變大時(shí)，相鄰亮條紋間距變小，所以干涉條紋會(huì)變密；若將薄片遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)使劈角變小時(shí)，相鄰亮條紋間距變大，所以干涉條紋會(huì)變疏，故A正確，B錯(cuò)誤；將上玻璃板平行下移，導(dǎo)致滿足亮條紋光程差的間距遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)，因此出現(xiàn)條紋遠(yuǎn)離劈尖移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；將上玻璃板平行上移，導(dǎo)致滿足亮條紋光程差的間距向著劈尖移動(dòng)，因此出現(xiàn)條紋向著劈尖移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。5多選在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差x0.6 m，若分別用頻率為f15.0×1014 Hz和f27.5×1014 Hz的單色光垂直照射雙縫，則P點(diǎn)出現(xiàn)明、暗條紋的情況是()A用頻率為f1的單色光照射時(shí)，出現(xiàn)明條紋B用頻率為f2的單色光照射時(shí)，出現(xiàn)明條紋C用頻率為f1的單色光照射時(shí)，出現(xiàn)暗條紋D用頻率為f2的單色光照射時(shí)，出現(xiàn)暗條紋解析：選AD1 m6×107 m，2 m4×107 m，n12，可見(jiàn)用頻率f1的單色光照射時(shí)，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，即波長(zhǎng)的整數(shù)倍，會(huì)出現(xiàn)明條紋。故A正確，C錯(cuò)誤。n23，可見(jiàn)用頻率f2的單色光照射時(shí)，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，會(huì)出現(xiàn)暗條紋。故B錯(cuò)誤，D正確。6多選(2018·宿遷期末)關(guān)于下列四幅圖的說(shuō)法中，正確的是()A甲圖中電視機(jī)的遙控器是通過(guò)紫外線進(jìn)行控制的B乙圖的光纖通訊是利用全反射原理，其保密性比無(wú)線電波好C丙圖中用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度，是利用光的干涉原理D丁圖為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，若僅增大入射光的波長(zhǎng)，則屏上相鄰的亮條紋間距變小解析：選BC由于紅外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，衍射能力強(qiáng)，電視機(jī)的遙控器是通過(guò)紅外線進(jìn)行控制的，故A錯(cuò)誤；在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射原理，由于發(fā)生全反射，沒(méi)有信號(hào)逸出，其保密性比無(wú)線電波好，故B正確；用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象，故C正確；光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅增大入射光的波長(zhǎng)，根據(jù)公式x，則干涉條紋間距變寬，故D錯(cuò)誤。7如圖所示的四種明暗相間的條紋分別是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋)。在下面的四幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是()A紅、黃、藍(lán)、紫B紅、紫、藍(lán)、黃C藍(lán)、紫、紅、黃 D藍(lán)、黃、紅、紫解析：選B雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，所有條紋寬度相同且等間距，故a、c是雙縫干涉現(xiàn)象，根據(jù)雙縫干涉條紋間距x可以知道波長(zhǎng)越大，x越大，故a是紅光，c是藍(lán)光。單縫衍射條紋是中間條紋明亮且寬大，越向兩側(cè)條紋寬度越小越暗，而波長(zhǎng)越大，中央亮條紋越粗，故b、d是單縫衍射圖樣，b為紫光的單縫衍射圖樣，d為黃光單縫衍射圖樣。故從左向右依次是紅光(雙縫干涉)、紫光(單縫衍射)、藍(lán)光(雙縫干涉)和黃光(單縫衍射)。所以選項(xiàng)B正確。8取兩塊平玻璃板，合在一起用手捏緊，會(huì)從玻璃板上看到彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象。有關(guān)這一現(xiàn)象的敘述正確的是()A這是上下兩塊玻璃板的上表面反射光干涉的結(jié)果B這是兩玻璃板間的空氣薄層上下兩表面的反射光相干涉的結(jié)果C這是上面一塊玻璃的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果D這是下面一塊玻璃的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果解析：選B光照射到兩塊玻璃板之間的空氣膜，在上下表面發(fā)生反射，產(chǎn)生疊加，形成干涉條紋，屬于薄膜干涉，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。9(2019·南京聯(lián)考)在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)時(shí)，激光投射到兩條相距為d的狹縫上，雙縫到屏的距離為l。屏上P點(diǎn)到兩狹縫距離相等，該點(diǎn)出現(xiàn)_(選填“亮”或“暗”)條紋。A、B兩點(diǎn)分別為第2條和第6條亮條紋的中心位置，它們間的距離為x，則激光的波長(zhǎng)為_(kāi)。解析：兩狹縫到屏上距離相等的點(diǎn)將出現(xiàn)亮條紋；A、B兩點(diǎn)分別為第2條和第6條亮條紋的中心位置，它們間的距離為x，則相鄰條紋間距為x，根x知，激光的波長(zhǎng)為。答案：亮對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：電磁場(chǎng)、電磁波及相對(duì)論10多選下列說(shuō)法正確的是()A麥克斯韋提出光是一種電磁波并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在B在電磁波的接收中，把有用的信號(hào)選擇出來(lái)的過(guò)程叫解調(diào)C各種電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉和衍射現(xiàn)象的是射線D驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線的特性工作的解析：選BD麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論，預(yù)言了電磁波的存在，提出了光的電磁說(shuō)，赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故A錯(cuò)誤；在電磁波接收過(guò)程中，使聲音信號(hào)或圖像信號(hào)從高頻電流中還原出來(lái)的過(guò)程叫解調(diào)，故B正確；波長(zhǎng)越長(zhǎng)衍射越明顯，各種電磁波中最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的是無(wú)線電波，故C錯(cuò)誤；驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線的熒光效應(yīng)的特性工作的，故D正確。11多選(2019·南通一模)下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法中符合實(shí)際的是()A電視機(jī)遙控器通過(guò)發(fā)出紫外線脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)B根據(jù)多普勒效應(yīng)可以算出宇宙中的星球靠近或遠(yuǎn)離地球的速度C可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波在空氣中的傳播速度相同D電磁波和聲波均能產(chǎn)生干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象解析：選BD常用紅外線做為脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)，故A錯(cuò)誤；由于波源與接受者的相對(duì)位移的改變，而導(dǎo)致接受頻率的變化，稱為多普勒效應(yīng)，所以可以根據(jù)多普勒效應(yīng)判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度，故B正確；可見(jiàn)光傳播的速度是光速，超聲波在空氣中的傳播速度是聲速，二者傳播的速度是不相等的，故C錯(cuò)誤；干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象都是波的特性，電磁波和聲波均能產(chǎn)生干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象，故D正確。12我國(guó)計(jì)劃在南京建立國(guó)際領(lǐng)先的大科學(xué)工程裝置“強(qiáng)流高亮度超導(dǎo)質(zhì)子源”。超導(dǎo)直線加速器將質(zhì)子加速至0.9倍光速以上，加速過(guò)程中，質(zhì)子的能量增加，則質(zhì)子的質(zhì)量_(選填“增加”“不變”或“減小”)，其物質(zhì)波波長(zhǎng)_(選填“增加”“不變”或“減小”)。解析：根據(jù)愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論質(zhì)量公式：m，可知接近光速運(yùn)動(dòng)的物體的質(zhì)量會(huì)變大；因?yàn)閯?dòng)量 pmv變大，根據(jù)，可知物質(zhì)波波長(zhǎng)減小。答案：增加減小13(2019·泰州模擬)地球與月球相距為L(zhǎng)0，若飛船以接近光速的速度v經(jīng)過(guò)地球飛向月球，地面上的人測(cè)得飛船經(jīng)過(guò)t1時(shí)間從地球到達(dá)月球，在飛船內(nèi)宇航員測(cè)得飛船經(jīng)過(guò)t2時(shí)間從地球到達(dá)月球，則t1_(選填“>”“”或“<”)t2；在飛船內(nèi)宇航員測(cè)得地球、月球相距為L(zhǎng)，則L_(選填“>”“”或“<”)L0。解析：根據(jù)相對(duì)論長(zhǎng)度公式：LL0 ，可知，飛船內(nèi)宇航員觀測(cè)到地球、月球間距離小于地面上的人觀測(cè)的距離，即LL0；根據(jù)位移與速度的比值，則時(shí)間為：t1，而飛船內(nèi)宇航員測(cè)量從地球到月球的時(shí)間是：t2，所以t1>t2。答案：><考點(diǎn)綜合訓(xùn)練14多選(2019·蘇錫常鎮(zhèn)模擬)關(guān)于下列四幅圖的說(shuō)法，正確的是()A圖甲中C擺開(kāi)始振動(dòng)后，A、B、D三個(gè)擺中B擺的振幅最大B圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率一定相同C圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案，上方為光的干涉條紋、下方為光的衍射條紋D圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光，地面上的人認(rèn)為光同時(shí)到達(dá)前后壁解析：選BC圖甲中C擺開(kāi)始振動(dòng)后，因A擺的擺長(zhǎng)與C擺的相等，發(fā)生共振，則A、B、D三個(gè)擺中A擺的振幅最大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖乙為兩列水波在水槽中產(chǎn)生的干涉圖樣，這兩列水波的頻率一定相同，故B正確；圖丙是兩種光現(xiàn)象圖案，上方為光的干涉條紋(條紋等間距)，下方為光的衍射條紋(中央條紋最寬，越往兩側(cè)越狹窄)，故C項(xiàng)正確；圖丁中飛快行駛的火車車廂中央發(fā)出一閃光，地面上的人認(rèn)為地面是一個(gè)慣性系，光向前向后傳播的速度相等，向前傳播的路程長(zhǎng)些，到達(dá)前壁的時(shí)刻晚些，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。15多選(2019·鹽城中學(xué)模擬)下列說(shuō)法中正確的是()A測(cè)量某星球上某些元素發(fā)出的光的頻率，與地球上這些元素靜止時(shí)的發(fā)光頻率對(duì)照，就可以得出該星球靠近或者遠(yuǎn)離地球的速度，這利用了多普勒效應(yīng)B在生產(chǎn)和生活中，共振現(xiàn)象危害較大，因此要盡量避免發(fā)生共振C高速飛離地球的飛船中宇航員認(rèn)為地球上的時(shí)鐘變慢D照相機(jī)鏡頭的偏振濾光片可使拍攝水下物體的影像更清晰，是利用光的干涉原理濾去了水面的反射光解析：選AC根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)接收頻率小于發(fā)出頻率時(shí)，星球離我們而去，若接收頻率大于發(fā)出頻率，則星球向我們靠近，故A正確；共振現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中有利也有弊，因此要會(huì)利用和防止共振，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)愛(ài)因斯坦相對(duì)論可知，時(shí)間間隔的相對(duì)性：t，可知在高速飛行的宇宙飛船中的宇航員認(rèn)為地球上的時(shí)鐘變慢，故C正確；反射光是偏振光，攝影愛(ài)好者常在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片使景像更清晰是利用光的偏振現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。16多選(2018·泰州三模)下列說(shuō)法中正確的有()A汽車減震系統(tǒng)的固有周期遠(yuǎn)大于外界沖擊力的周期B照相機(jī)鏡頭涂有增透膜，各種顏色的可見(jiàn)光能幾乎全部透過(guò)鏡頭C觀看3D電影時(shí)，觀眾戴的偏振眼鏡兩個(gè)鏡片的透振方向相平行D車站行李安檢機(jī)采用X射線，X射線穿透能力比紫外線強(qiáng)解析：選AD汽車減震系統(tǒng)的固有周期遠(yuǎn)大于外界沖擊力的周期，以免發(fā)生共振，故A正確；涂有增透膜的照相機(jī)鏡頭看上去呈淡紫色，是因?yàn)樵鐾改p少了對(duì)人眼靈敏的綠光的反射，增強(qiáng)了對(duì)綠光的透射，而紅光和紫光有一些反射，并不是所有光，故B錯(cuò)誤；觀看“3D電影”所戴眼鏡鏡片為偏振片，兩鏡片透振方向互相垂直，故C錯(cuò)誤；機(jī)場(chǎng)、車站用來(lái)檢查旅客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本領(lǐng)，故D正確。