高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 機(jī)械震動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介 第四講 光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論課時(shí)作業(yè)

第四講 光的波動(dòng)性 電磁波 相對(duì)論 一、單項(xiàng)選擇題 1．(2016高考北京卷)下列說法正確的是(　　) A．電磁波在真空中以光速c傳播 B．在空氣中傳播的聲波是橫波 C．聲波只能在空氣中傳播 D．光需要介質(zhì)才能傳播 解析：電磁波可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，在真空中的傳播速度為c，A正確；聲波是縱波，能夠在固體、液體、氣體中傳播，B、C錯(cuò)誤；光屬于電磁波，光可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，D錯(cuò)誤． 答案：A 2．如圖甲所示，在平靜的水面下有一個(gè)點(diǎn)光源S，它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由a、b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光的圓形區(qū)域，周邊為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色(見圖乙)．則以下說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)光的頻率比b光的大 B．水對(duì)a光的折射率比b光的大 C．a(chǎn)光在水中的傳播速度比b光的大 D．在同一裝置的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，a光的干涉條紋比b光的窄 解析：由題圖乙可知a光發(fā)生全反射的臨界角大，由sin C＝可知a光的折射率小，即頻率小，波長(zhǎng)長(zhǎng)，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由v＝可知選項(xiàng)C正確；由Δx＝λ可知選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：C 3.(2017四川成都月考)彩虹的產(chǎn)生原因是光的色散，如圖所示為太陽光射到空氣中小水珠時(shí)的部分光路圖，其中a、b為兩種單色光．以下說法正確的是(　　) A．在真空中a光波長(zhǎng)小于b光波長(zhǎng) B．a(chǎn)光頻率小于b光頻率 C．在同一玻璃中a光速度小于b光速度 D．用同一雙縫干涉裝置看到的a光干涉條紋間距比b光干涉條紋間距窄 解析：當(dāng)太陽光射到空氣中的小水珠時(shí)，a、b兩種單色光入射角相同，b光的折射角小于a光，即b光偏折程度大，所以nb＞na，易知fb＞fa，λb＜λa，vb＜va，由Δx＝λ知，條紋間距Δxa＞Δxb，故選B. 答案：B 4．(2017安徽合肥模擬)如圖所示，兩束平行單色光a、b從空氣射入玻璃三棱鏡，出射光為①和②，對(duì)這兩束光，下列說法正確的是(　　) A．出射光①是a光 B．在該三棱鏡中a光的傳播速度比b光的大 C．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角比b光的小 D．分別通過同一雙縫干涉裝置，a光形成的相鄰亮條紋間距大 解析：由圖可知，a光的偏折角大于b光的偏折角，故a光的折射率大于b光的折射率，通過三棱鏡右側(cè)面后a光的偏折程度較大，則知出射光①是b光，故A錯(cuò)誤．根據(jù)v＝分析知，在該三棱鏡中a光的傳播速度比b光的小，故B錯(cuò)誤．根據(jù)sin C＝分析知，a光的臨界角比b光的小，故C正確．a(chǎn)光的折射率大于b光的折射率，則a光的頻率大于b光的頻率，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，而雙縫干涉條紋的間距與波長(zhǎng)成正比，則分別通過同一雙縫干涉裝置，a光形成的相鄰亮條紋間距小，故D錯(cuò)誤． 答案：C 二、多項(xiàng)選擇題 5．(2017重慶巴蜀中學(xué)月考)下列說法中正確的有(　　) A．不管光源與觀察者是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，觀察者觀察到的光速是不變的 B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象 C．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象 D．聲源向靜止的觀察者運(yùn)動(dòng)，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率 E．未見其人先聞其聲，是因?yàn)槁暡úㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 解析：根據(jù)相對(duì)論原理可知，不管光源與觀察者是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，觀察者觀察到的光速是不變的，故A正確．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象，故B正確．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射原理，故C錯(cuò)誤．聲源向靜止的觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，則觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率，故D錯(cuò)誤．未見其人先聞其聲屬于聲波的衍射，是因?yàn)槁暡úㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故E正確． 答案：ABE 6．(2017河北滄州模擬)關(guān)于光的干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A．在波峰與波峰疊加處，將出現(xiàn)亮條紋；在波谷與波谷疊加處，將出現(xiàn)暗條紋 B．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上距兩狹縫的路程差為1個(gè)波長(zhǎng)的某位置，將出現(xiàn)亮紋 C．把入射光由黃光換成紫光，兩相鄰亮條紋間的距離變窄 D．當(dāng)薄膜干涉的條紋是等間距的平行線時(shí)，說明薄膜的厚度處處相等 解析：在波峰與波峰疊加處和在波谷與波谷疊加處，都是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，都將出現(xiàn)亮條紋，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，出現(xiàn)亮紋的條件是光屏上某位置距兩狹縫的路程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，出現(xiàn)暗紋的條件是光屏上某位置距兩狹縫的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，選項(xiàng)B正確；根據(jù)條紋間距公式Δx＝λ，λ黃＞λ紫，選項(xiàng)C正確；薄膜干涉實(shí)驗(yàn)中的薄膜是“楔形”空氣膜，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：BC 7．關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說法正確的有(　　) A．當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不會(huì)發(fā)生變化 B．光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射 C．波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率低 D．不論機(jī)械波、電磁波，都滿足v＝λf，式中三參量依次為波速、波長(zhǎng)、頻率 E．電磁波具有偏振現(xiàn)象 解析：由波的性質(zhì)可知，A正確；光波從空氣進(jìn)入水中，波速變小，波長(zhǎng)變短，故不容易發(fā)生衍射，B錯(cuò)；由多普勒效應(yīng)可判斷，波源靠近接收者的過程中，接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率高，則C錯(cuò)誤；波速的計(jì)算公式v＝λf(v波速，λ波長(zhǎng)，f頻率)對(duì)機(jī)械波和電磁波通用，則D正確；光波具有偏振現(xiàn)象，光波是電磁波，則E正確． 答案：ADE 8．(2017河南鶴壁高中模擬)以下說法正確的是(　　) A．單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是重力和擺線拉力的合力 B．照相機(jī)鏡頭采用鍍膜技術(shù)增加透射光，這是利用了光的薄膜干涉原理 C．古代某寺廟里的磬常自鳴自響，屬于聲音的共振現(xiàn)象 D．如果某一遙遠(yuǎn)星球離地球遠(yuǎn)去，那么地球上接收到該星球發(fā)出光的波長(zhǎng)要變長(zhǎng) E．不同波長(zhǎng)的聲波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，傳播速度一樣；不同頻率的光波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率越高，波速越大 解析：?jiǎn)螖[做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力不是重力和擺線拉力的合力，而是重力沿圓弧切線方向的分力，故A錯(cuò)誤；照相機(jī)鏡頭采用鍍膜技術(shù)增加透射光，原理是：光照射在薄膜兩表面上被反射回去，在疊加處由于光程差使得兩束反射光出現(xiàn)振動(dòng)減弱，導(dǎo)致相互抵消，從而增強(qiáng)光的透射能力，這是依據(jù)光的干涉現(xiàn)象，故B正確；古代某寺廟里的磬常自鳴自響，屬于聲音的共鳴現(xiàn)象，是一種聲音共振現(xiàn)象，故C正確；星球離地球遠(yuǎn)去，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，則地球上接收到該星球發(fā)出光的頻率變小，波長(zhǎng)變長(zhǎng)，故D正確；不同波長(zhǎng)的聲波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，傳播速度一樣，不同頻率的光波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)，頻率越高，折射率越大，由v＝知波速越小，故E錯(cuò)誤． 答案：BCD [B組能力題] 一、選擇題 9．(2017南充模擬)下列說法正確的是(　　) A．全息照片的拍攝利用了光的衍射原理 B．只有發(fā)生共振時(shí)，受迫振動(dòng)的頻率才等于驅(qū)動(dòng)力頻率 C．高速飛離地球的飛船中的宇航員認(rèn)為地球上的時(shí)鐘變慢 D．鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比減小 解析：全息照相利用了激光的頻率單一，具有相干性好的特點(diǎn)，利用了光的干涉現(xiàn)象，與光的衍射無關(guān)，故A錯(cuò)誤；受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率接近物體的固有頻率時(shí)，振動(dòng)顯著增強(qiáng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)即共振，故B錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦相對(duì)論可知，時(shí)間間隔的相對(duì)性：t＝，可知在宇宙中高速飛行的飛船中的宇航員認(rèn)為地球上的時(shí)鐘變慢，故C正確；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)兩物體以很大的速度互相靠近時(shí)，感覺頻率會(huì)增大，遠(yuǎn)離時(shí)感覺頻率會(huì)減小，故D錯(cuò)誤． 答案：C 10.如圖所示，市場(chǎng)上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)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一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線．以λ表示紅外線的波長(zhǎng)，則所鍍薄膜的最小厚度應(yīng)為(　　) A.λ　　　　　　　　　 B.λ C.λ D．λ 解析：紅外線最顯著的特點(diǎn)之一就是熱效應(yīng)，當(dāng)光照射物體時(shí)，一般都伴隨著大量的紅外線．在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(相當(dāng)于增透膜)，當(dāng)增透膜最小厚度等于紅外線在其中傳播的波長(zhǎng)的時(shí)，燈泡發(fā)出的紅外線射到增透膜后，從增透膜的前后表面反射回來的兩束紅外線發(fā)生干涉，相互抵消，使反射的紅外線強(qiáng)度減弱，達(dá)到冷光效果． 答案：B 11．有a、b兩束單色光從空氣中平行照射在平行玻璃磚上，它們經(jīng)玻璃折射后射入空氣的光線如圖所示，則有關(guān)a、b光的說法正確的是(　　) A．在玻璃中傳播時(shí)a光的速度較大 B．在同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生干涉時(shí)，a光的干涉條紋間距較大 C．從同一介質(zhì)射向空氣時(shí)，a光發(fā)生全反射的臨界角較小 D．只有a光才是偏振光 解析：根據(jù)光路圖知，a光的偏折程度大于b光，則a光的折射率大于b光的折射率，根據(jù)v＝知，a光在玻璃中傳播的速度較小，故A錯(cuò)誤．光的折射率大，則頻率大，波長(zhǎng)小，則a光的波長(zhǎng)小，根據(jù)Δx＝λ知，a光的干涉條紋間距較小，故B錯(cuò)誤．a(chǎn)光的折射率大，根據(jù)sin C＝知，a光的全反射的臨界角較小，故C正確．折射光和反射光都是偏振光，故D錯(cuò)誤． 答案：C 12．(多選)(2017吉林模擬)下列說法正確的是(　　) A．光在介質(zhì)中傳播的速度僅由介質(zhì)本身所決定 B．雨后路面上的油膜形成的彩色條紋是由光的干涉形成的 C．楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)兩縫間的距離以及擋板和屏的距離一定時(shí)，紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距小 D．光的偏振特征說明光是橫波 E．水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故 解析：光在介質(zhì)中傳播的速度由介質(zhì)本身及光的頻率共同決定，故A錯(cuò)誤．油膜形成的彩色條紋，是油膜的前后表面反射光進(jìn)行光的疊加，形成的干涉條紋，故B正確．根據(jù)光的干涉條紋間距公式Δx＝λ可知，紅光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，則紅光干涉條紋的相鄰條紋間距比藍(lán)光干涉條紋的相鄰條紋間距大，故C錯(cuò)誤．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波而不是縱波，故D正確．水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴乃湎驓馀輹r(shí)，即從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射，故E正確． 答案：BDE 13．(多選)(2017江蘇揚(yáng)州中學(xué)模擬)下列說法正確的是(　　) A．測(cè)定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對(duì)比地球上該元素的發(fā)光頻率，可以推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度 B．無線電波沒有偏振現(xiàn)象 C．紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 D．在一個(gè)確定的參考系中觀測(cè)，運(yùn)動(dòng)物體上物理過程的時(shí)間進(jìn)程跟物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān) 解析：測(cè)定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對(duì)比地球上該元素的發(fā)光頻率，可以根據(jù)多普勒效應(yīng)推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度，A正確；無線電波是橫波，偏振現(xiàn)象是橫波所特有的現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；根據(jù)電磁波譜可知紅外線波長(zhǎng)比無線電波的波長(zhǎng)短，因而更不容易發(fā)生衍射，故C錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦相對(duì)論知，在一個(gè)確定的參考系中觀測(cè)，運(yùn)動(dòng)物體上物理過程的時(shí)間進(jìn)程跟物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，故D正確． 答案：AD 二、非選擇題 14．如圖所示，在同一均勻介質(zhì)中有S1和S2兩個(gè)波源，這兩個(gè)波源的頻率、振動(dòng)方向均相同，且振動(dòng)的步調(diào)完全一致，S1與S2之間相距為4 m，若S1、S2振動(dòng)頻率均為10 Hz，兩列波的波速均為10 m/s，B點(diǎn)為S1和S2連線的中點(diǎn)，今以B點(diǎn)為圓心，以R＝BS1為半徑畫圓． (1)該波的波長(zhǎng)為多少？ (2)在S1、S2連線之間(S1和S2兩波源點(diǎn)除外)振動(dòng)減弱的點(diǎn)有幾個(gè)？ (3)在該圓周上(S1和S2兩波源點(diǎn)除外)共有幾個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)？ 解析：(1)由公式λ＝＝ m＝1 m. (2)S1、S2之間恰好有4個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)距兩波源的距離之差Δr＝(2n＋1)，故當(dāng)n＝0、1、2、3時(shí)，Δr＝， ，，.由對(duì)稱性可知B點(diǎn)左右各4各點(diǎn)，一共8個(gè)點(diǎn)． (3)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)距兩波源距離之差Δr＝nλ.當(dāng)n＝0、1、2、3，時(shí)，距離差值小于4個(gè)波長(zhǎng)．根據(jù)對(duì)稱性，在上半圓上共有7個(gè)，由對(duì)稱可知下半圓上也有7個(gè)，故共有14個(gè)． 答案：(1)1 m　(2)8個(gè)減弱點(diǎn)　(3)14個(gè)加強(qiáng)點(diǎn) 我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，需要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，改變粗放式增長(zhǎng)模式，不斷優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化，推動(dòng)城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因：我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調(diào)等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。