【物理】2020届一轮复习人教版光的波动性　电磁波　相对论课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版光的波动性　电磁波　相对论课时作业

‎1．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象 B．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 C．做双缝干涉实验时，用绿光照射单缝，在光屏P上观察到干涉条纹，用红光代替绿光照射单缝将得到相邻条纹间距更大的干涉图样 D．相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了 E．在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短 答案　ACE 解析　根据光现象的成因知，A正确；全息照相不是利用光的全反射原理，而是和光的干涉有关，B错误；由Δx＝λ可知用红光代替绿光，波长变大，相邻条纹间距变大，C正确；相对论认为：高速运动的物体在运动方向上长度变短，D错误；在真空中传播的电磁波，传播速度不变，由v＝λf知频率增加时，波长变短，E正确。‎ ‎2．(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是(　　)‎ A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变 B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高 C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射 D．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线 E．在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信 答案　ABE 解析　紫外线比紫光的波长短，更不容易发生干涉和衍射，C错误；在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是无线电波，D错误。A、B、E的说法正确。‎ ‎3．关于光的性质，下列说法不正确的是(　　)‎ A．光在介质中的速度小于光在真空中的速度 B．双缝干涉说明光具有粒子性 C．光在同种均匀介质中沿直线传播 D．光的衍射现象说明光是一种波 答案　B 解析　由n＝>1可得A正确；干涉、衍射是波所特有的现象，所以B错误，D正确；光在同种均匀介质中沿直线传播，C正确。‎ ‎4．爱因斯坦相对论的提出，是物理学思想的重大革命，因为它(　　)‎ A．揭示了时间、空间并非绝对不变的属性 B．借鉴了法国科学家拉瓦锡的学说 C．否定了牛顿力学的原理 D．修正了能量、质量互相转化的理论 答案　A 解析　狭义相对论和广义相对论揭示了时空的可变性，使人们能进一步去研究高速运动的物体，A正确。拉瓦锡是著名化学家，B错误。牛顿的经典力学体系适用对象是低速、宏观物体，是相对论低速时的特例，所以相对论并没有否定牛顿力学的原理，C错误。质能方程是爱因斯坦首先提出的，D错误。‎ ‎5．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．偏振光可以是横波，也可以是纵波 B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 D．X射线在磁场中能偏转，穿透能力强，可用来进行人体透视 E．声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率 答案　BCE 解析　光的偏振现象说明光是横波，偏振光是横波，A错误；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，B正确；用光导纤维传播信号是利用了光的全反射，C正确；X射线穿透力较强，但它不带电，不能在磁场中偏转，D错误；根据多普勒效应可知声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，E正确。‎ ‎6．对于机械波和电磁波，下面说法中正确的是(　　)‎ A．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象 B．它们在本质上是相同的，只是频率不同而已 C．它们都可能是横波，也可能是纵波 D．机械波的传播速度只取决于介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与介质无关，只跟频率有关 答案　A 解析　机械波和电磁波本质是不同的，但都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，故A正确，B错误；电磁波是横波，电磁波的传播速度不仅与介质有关，也跟频率有关，C、D错误。‎ ‎7.如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2距离之差为2.1×10－‎6 m，分别用A、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？‎ ‎(1)已知A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10－‎7 m；‎ ‎(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－‎7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°；‎ ‎(3)若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的现象。‎ 答案　(1)暗条纹' (2)亮条纹' (3)见解析 解析　(1)设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为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 从S1和S2到P点的路程差是波长λ1的3.5倍，即的7倍，所以P点为暗条纹。‎ ‎(2)根据临界角与折射率的关系sinC＝得 n′＝＝ 由此可知，B光在空气中波长为 λ1′＝n′λ2′＝×3.15×10－‎7 m＝5.25×10－‎‎7 m 故N2＝＝＝4‎ 可见路程差为波长的整数倍，则用B光做光源，P点为亮条纹。‎ ‎(3)若让A光和B光分别照射S1和S2，因为A光和B光的频率不同，所以不能发生干涉，在屏上不会出现干涉条纹，但在光屏上仍能观察到亮光。‎ ‎[真题模拟练]‎ ‎8．(2018·北京高考)‎ 用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上红色滤光片后(　　)‎ A．干涉条纹消失 B．彩色条纹中的红色条纹消失 C．中央条纹变成暗条纹 D．中央条纹变成红色 答案　D 解析　当用白光做干涉实验时，频率相同的色光，相互叠加干涉，在光屏上形成彩色条纹，中央形成白色的亮条纹；当在光源与单缝之间加上红色滤光片后，只有红光能通过单缝，然后通过双缝后相互叠加干涉，在光屏上形成红色干涉条纹，光屏中央为加强点，所以中央条纹变成红色亮条纹，A、B、C错误，D正确。‎ ‎9．(2017·全国卷Ⅱ)(多选)在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是(　　)‎ A．改用红色激光 ‎ B．改用蓝色激光 C．减小双缝间距 ‎ D．将屏幕向远离双缝的位置移动 E．将光源向远离双缝的位置移动 答案　ACD 解析　在双缝干涉实验中相邻亮条纹的间距Δx＝λ，因此要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距可减小双缝间的距离，增大屏幕与双缝的距离，换用波长更长或频率更小的光做光源。故选A、C、D。‎ ‎10．(2017·江苏高考)(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有(　　)‎ A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快 B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢 C．地球上的人观测到地球上的钟较快 D．地球上的人观测到地球上的钟较慢 答案　AC 解析　飞船上的人观察钟表时，是以飞船为参考系，看到地球上的钟表在高速运动，观察到地球上的钟慢，飞船上的钟快，选项A正确，B错误；同理地球上的人是以地球为参考系，观察结果是地球上的钟快，飞船上的钟慢，选项C正确，D错误。‎ ‎11．(2016·天津高考)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．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大 B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大 C．照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大 D．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大 答案　D 解析　由干涉条纹间距Δx＝λ可知，λa<λb，可知νa>νb。同种均匀介质，对频率大的光折射率更大，即na>nb，光在介质中的传播速度v＝，故vaEb，D正确。‎ ‎12．(2018·南充模拟)下列说法正确的是(　　)‎ A．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理 B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力频率 C．高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢 D．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小 答案　C 解析　全息照相利用了激光的频率单一，相干性好的特点，利用了光的干涉原理，故A错误；受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率等于物体的固有频率时发生共振，故B错误；根据爱因斯坦相对论可知，t＝，所以高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢，故C正确；根据多普勒效应可知，鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比增大，故D错误。‎ ‎13．(2018·淮安质检)(多选)下列说法中正确的是(　　)‎ A．地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些 B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度 C．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长也越长 D．玻璃内气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射出的原因 答案　AB 解析　根据相对论可知，地面附近高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度比火箭上的人观察到的要短一些，故A正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射的光的强度，故B正确；在同种均匀介质中传播的声波，波速一定，根据公式v＝λf可得，频率越高，波长越短，C错误；玻璃中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，D错误。‎ ‎14．(2018·湖南名校联考)(多选)如图所示，光源S从水下向真空发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．逐渐增大入射角，a光最先发生全反射 D．b光比a光更容易发生明显的衍射现象 E．a、b两束光在任何情况下都不可以产生稳定的干涉现象 答案　ABE 解析　根据n＝，结合光路图可知，b光折射率较大，b光是蓝光，A正确；a光是红光，折射率较小，由n＝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，B正确；由n＝可知，b光的全反射临界角较小，故逐渐增大入射角，b光最先发生全反射，C错误；a光波长比b光波长长，故a 光更容易发生明显的衍射现象，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两束光在任何情况下都不可能产生稳定的干涉现象，E正确。‎ ‎15．(2018·江苏高考)(1)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波。该电磁波________。‎ A．是横波 B．不能在真空中传播 C．只能沿着梳子摇动的方向传播 D．在空气中的传播速度约为3×‎108 m/s ‎(2)两束单色光A、B的波长分别为λA、λB，且λA>λB，则________(选填“A”或“B”)在水中发生全反射时的临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到________(选填“A”或“B”)产生的条纹间距较大。‎ 答案　(1)AD　(2)A　A 解析　(1)摇动的梳子在空中产生电磁波，电磁波是横波，A正确；电磁波能在真空中传播，B错误；电磁波传播的方向与振动方向垂直，C错误；电磁波在空气中传播的速度约为3×‎108 m/s，D正确。‎ ‎(2)波长越长，频率越小，折射率越小，根据sinC＝，可知临界角越大，所以A光的临界角大；双缝干涉条纹的间距Δx＝λ，因为A光的波长较长，所以A光产生的条纹间距较大。‎