【步步高】高考物理大一輪復(fù)習(xí) .4 光的波動性 電磁波 相對論

12.4光的波動性電磁波相對論圖12411如圖1241所示為雙縫干涉的實驗裝置示意圖，若要使干涉條紋的間距變大可改用波長更_(填“長”或“短”)的單色光，或是使雙縫與光屏間的距離_(填“增大”或“減小”)解析依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律s，可知要使干涉條紋的間距變大，需要改用波長更長的單色光，或增大雙縫與屏之間的距離l.答案長增大2下列說法正確的是()A雨后路面的油膜出現(xiàn)彩色條紋，這是光的色散現(xiàn)象B太陽光斜射在鐵柵欄上，地面出現(xiàn)明暗相同條紋，這是光的干涉現(xiàn)象C對著日光燈從兩鉛筆的狹縫中看到的彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象D從月亮光譜可以分析月亮的化學(xué)成份答案C圖12423如圖1242所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在光屏P上觀察到干涉條紋要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以()A增大S1與S2的間距B減小雙縫屏到光屏的距離C將綠光換為紅光D將綠光換為紫光解析在雙縫干涉實驗中，相鄰兩條亮紋(或暗紋)間的距離x，要想增大條紋間距可以減小兩縫間距d，或者增大雙縫屏到光屏的距離L，或者換用波長更長的光做實驗由此可知，選項C正確，選項A、B、D錯誤答案C4如圖1243為某一報告廳主席臺的平面圖，AB是講臺，S1、S2是與講臺上話筒等高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖1243所示報告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時可能會產(chǎn)生嘯叫為了避免嘯叫，話筒最好擺放在講臺上適當(dāng)?shù)奈恢?，在這些位置上兩個喇叭傳來的聲音因干涉而相消已知空氣中聲速為340 m/s，若報告人聲音的頻率為136 Hz，問講臺上這樣的位置有多少個？圖1243解析對應(yīng)于聲頻f136 Hz的聲波的波長是2.5 m式中v340 m/s是空氣中的聲速在圖中，O是AB的中點，P是OB上任一點將S1PS2P表示為k.式中k為實數(shù)，當(dāng)k0,2,4，時，從兩個喇叭來的聲波因干涉而加強；當(dāng)k1,3,5，時，從兩個喇叭來的聲波因干涉而相消由此可知，O是干涉加強點；對于B點，20 m15 m4.所以，B點也是干涉加強點因而O、B之間有兩個干涉相消點，由對稱性可知，AB上有4個干涉相消點答案45下列關(guān)于電磁波的說法正確的是()A電磁波必須依賴介質(zhì)傳播B電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象C電磁波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象D電磁波無法攜帶信息傳播解析電磁波在真空中也能傳播，A錯；衍射是一切波所特有的現(xiàn)象，B對；電磁波是橫波，橫波能發(fā)生偏振現(xiàn)象，C錯；所有波都能傳遞信息，D錯答案B6關(guān)于電磁波，下列說法正確的是 ()A雷達是用X光來測定物體位置的設(shè)備B使用電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào)C用紅外線照射時，大額鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字會發(fā)出可見光D變化的電場可以產(chǎn)生磁場解析雷達是用無線電波來測定物體位置的設(shè)備，A不正確；從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中“檢”出調(diào)制信號的過程叫做解調(diào)，B不正確；使用紫外線照射時，鈔票上用熒光物質(zhì)印刷的文字發(fā)出可見光，C項不正確答案D7對于紅、黃、綠、藍四種單色光，下列表述正確的是 ()A在相同介質(zhì)中，綠光的折射率最大B紅光的頻率最高C在相同介質(zhì)中，藍光的波長最短D黃光光子的能量最小解析在紅、黃、綠、藍四種單色光中，藍光的折射率最大，頻率最高，波長最短，光子能量最大答案C8激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特點，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛下面關(guān)于激光的敘述正確的是()A激光是縱波B頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同C兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離解析電茲波是橫波，A項錯；光在不同介質(zhì)中傳播速度不同，波長也不同，B項錯；相干光的條件是頻率相同，C項錯，D項正確答案D9下列說法正確的是()A光速不變原理是狹義相對論的兩個基本假設(shè)之一B由相對論知：m，則物體的速度可以達到光速，此時其質(zhì)量為無窮大C在地面附近有一高速飛過的火箭，地面上的人觀察到火箭變短了，火箭上的時間進 程變慢了D根據(jù)廣義相對論原理力學(xué)規(guī)律在不同參考系中是不同的答案AC10設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍，則粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的k倍，粒子運動速度是光速的_倍解析依據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程Emc2，宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍，則其運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的k倍；再由相對論質(zhì)量公式m得.答案11如圖1245所示，兩束單色光a、b從水面下射向A點，光線經(jīng)折射后合成一束光c，則下列說法正確的是 ()A用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉 條紋間距大于b光的干涉條紋間距圖1245B用a、b光分別做單縫衍射實驗時它們的衍射條紋寬度都是均勻的C在水中a光的速度比b光的速度小D從水射向空氣時a光的臨界角大于b光的臨界角解析根據(jù)光路可逆可知，a、b兩束單色光在空氣中的入射角相等，a光的折射角大于b光的折射角，由折射率n可知，b光在水中的折射率比a光的大根據(jù)折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，它的大小由介質(zhì)本身及光的頻率共同決定，同一介質(zhì)中，頻率越大，折射率越大由此可知b光的折射率大，頻率大根據(jù)光的頻率越大，波長越小雙縫干涉實驗干涉條紋間距與波長成正比，故A選項正確由衍射條紋特點，中央條紋亮且寬，往兩側(cè)變窄變暗，故B選項錯誤由n，可知折射率大的光在介質(zhì)中的傳播速度小，故C選項錯誤由sin C，可知D選項正確答案AD圖124612(1)如圖1246所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.30107 m，屏上P點距雙縫S1和S2的路程差為7.95107 m則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是_(選填“明條紋”或“暗條紋”)現(xiàn)改用波長為6.30107 m的激光進行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將_(選填“變寬”、“變窄”或“不變”)(2)如圖1247所示，一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上表面的A點射出已知入射角為i，A與O相距l(xiāng)，介質(zhì)的折射率為n，試求介質(zhì)的厚度d.圖1247解析(1)由光的干涉規(guī)律，P處為振動減弱點(2)設(shè)折射角為r，折射定律n，幾何關(guān)系l2dtan r解得dl答案(1)暗條紋變寬(2)l.5