全程復習構想2023高考物理一輪復習第十四章機械振動、機械波光和電磁波4光的干涉與衍射電磁波相對論課時作業(yè)新人教版

PAGEPAGE4光的干預與衍射電磁波相對論[授課提示：對應學生用書第355頁]一、選擇題(每題均有多個選項符合題目要求)1．以下說法中正確的選項是()A．泊松亮斑是光具有波動性的有力證據(jù)B．電磁波在各種介質中的傳播速度相等C．光線經(jīng)過強引力場附近時會發(fā)生彎曲現(xiàn)象D．在水中同一深處有紅、黃、綠三個小球，岸上的人看到的是綠球最淺E．某波源振動的頻率是1000Hz，當觀察者和波源相互靠近時，波源的頻率變大解析：泊松亮斑是光的衍射造成的，因此說明光具有波動性，A正確；電磁波在不同介質中的傳播速度不同，B錯誤；光線經(jīng)過強引力場附近時會發(fā)生彎曲現(xiàn)象，C正確；視深h視＝eq\f(h,n)，各色小球在水中同一深度處時，對應色光的折射率越大，該色小球的視深越淺，D正確；觀察者與波源靠近時，觀察者接收到的波的頻率變大，但波源的頻率不變，E錯誤．答案：ACD2．(2022·山東青島一模)以下說法中，正確的選項是()A．臺灣高雄2月6日凌晨發(fā)生6.7級地震，地震波是機械波，既有橫波又有縱波B．橫波在傳播過程中，波峰上的質點運動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期C．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場D．愛因斯坦認為引力波是一種跟電磁波一樣的波動E．可見光只是電磁波中的一小局部，可見光的頻率低于X射線的頻率解析：地震波既有橫波又有縱波，是一種較為復雜的機械波，故A正確；橫波在傳播過程中，介質并不隨著波的傳播而向前運動，只是在垂直波的方向上振動，故B錯誤；均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，而均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場，只有周期性變化的電(磁)場才能產(chǎn)生周期性變化的磁(電)場，故C錯誤；根據(jù)物理學史可知，愛因斯坦認為引力波是一種跟電磁波一樣的波動，故D正確；根據(jù)電磁波譜可知，可見光只是電磁波中的一小局部，可見光的頻率低于X射線的頻率，故E正確．答案：ADE3．以下說法正確的選項是()A．用光導纖維束傳輸圖象和信息，這是利用了光的全反射原理B．紫外線比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．經(jīng)過同一雙縫干預裝置，紅光的干預條紋比綠光的干預條紋寬度大D．光的色散現(xiàn)象都是由光的干預引起的E．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波解析：用光導纖維束傳輸圖象和信息，這是利用了光的全反射原理，A正確；紫外線的頻率比紅外線的頻率大，故紫外線的波長比紅外線的波長短，所以紅外線比紫外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，B錯誤；根據(jù)干預條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，波長越長，干預條紋間距越大，因為紅光的波長大于綠光的波長，所以經(jīng)過同一雙縫干預裝置，紅光的干預條紋比綠光的干預條紋寬度大，C正確；光的折射、衍射都能引起光的色散，D錯誤；偏振是橫波特有的，光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，E正確．答案：ACE4．(2022·湖南懷化一模)以下說法正確的選項是()A．對于受迫振動，驅動力頻率越大，受迫振動的振幅一定越大B．一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象C．波源與觀察者互相靠近或者互相遠離時，接收到的頻率會發(fā)生變化D．紫外線具有較高的能量，許多物質在紫外線的照射下會發(fā)出熒光E．光速在任何條件下都是3×108解析：當驅動力的頻率與振子的固有頻率相等時，振子的振幅最大，故A錯誤；一切波都能發(fā)生衍射和干預，衍射是波特有的現(xiàn)象，故B正確；根據(jù)多普勒效應，波源與觀察者互相靠近或者互相遠離時，接收到的頻率會發(fā)生變化，故C正確；紫外線的頻率高，具有較高的能量，許多物質在紫外線的照射下會發(fā)出熒光，故D正確；光在介質中傳播的過程中，光速小于3×108答案：BCD5．利用圖中裝置研究雙縫干預現(xiàn)象時，有下面幾種說法，其中正確的選項是()A．將屏移近雙縫，干預條紋間距變窄B．將濾光片由藍色的換成紅色的，干預條紋間距變寬C．將單縫向雙縫移動一小段距離后，干預條紋間距變寬D．換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干預條紋間距變窄E．去掉濾光片后，干預現(xiàn)象消失答案：ABD6．(2022·江西七校聯(lián)考)以下說法中正確的選項是()A．對于同一障礙物，波長越大的光波越容易繞過去B．白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種干預現(xiàn)象C．紅光由空氣進入水中，波長變長、顏色不變D．用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干預E．不管光源與觀察者是否存在相對運動，觀察者觀察到的光速是不變的解析：對于同一障礙物，它的尺寸d不變，波長λ越長的光越容易滿足d≤λ，會產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，越容易繞過障礙物，所以A項正確．白光通過三棱鏡出現(xiàn)彩色條紋是光的色散現(xiàn)象，B項錯．波的頻率由波源決定，波速由介質決定，所以紅光從空氣進水中，頻率f不變，波速v變小，由v＝λf得，波長λ變小，所以C項錯．檢查平面的平整度是利用了光的干預，所以D項對．由光速不變原理知，E項正確．答案：ADE7．下面有關光纖及光纖通信說法正確的選項是()A．光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成，內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大B．光在光纖中傳輸利用了光的全反射原理C．光纖通信是一種以光波為傳輸介質的通信方式，光波按其波長長短，依次可分為紅外線、可見光和紫外線，但紅外線和紫外線屬于不可見光，它們都不可用來傳輸信息D．光波和無線電波同屬于電磁波，光波的頻率比無線電波的頻率低，光波的波長比無線電波的波長長，它們在真空中傳播的速度大小都約為3.0×108E．光纖通信的主要優(yōu)點是容量大，此外，光纖傳輸還有衰減小、抗干擾性強等優(yōu)點解析：發(fā)生全反射的條件是，光必須從光密介質射向光疏介質，即從折射率大的介質射向折射率小的介質，且入射角大于臨界角，當內(nèi)芯的折射率比外套的折射率大時，光在界面上才能發(fā)生全反射，選項A、B正確；只要是光波，就能夠在光導纖維中傳播，不管是可見光還是不可見光，都可以用來傳輸信息，選項C錯誤；光波的頻率比無線電波的頻率高，光波的波長比無線電波的波長短，選項D錯誤；光纖通訊的特點是容量大、衰減小、抗干擾性強，選項E正確．答案：ABE8．(2022·貴州遵義聯(lián)考)以下不屬于光的衍射現(xiàn)象的是()A．雨后天空出現(xiàn)的絢麗的彩虹B．陽光下肥皂膜上的彩色條紋C．太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋D．眼睛透過紗巾看到的燈光的條紋E．眼睛瞇成一條線看到的發(fā)光的電燈周圍有彩色花紋解析：雨后彩虹是陽光射到空中的水珠發(fā)生光的反射和折射而形成的，選項A正確；服皂膜上的彩色條紋是薄膜干預現(xiàn)象，選項B正確；太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋屬于光的折射現(xiàn)象，選項C正確；D、E均屬于光的衍射現(xiàn)象．答案：ABC二、非選擇題9．在“用雙縫干預測光的波長〞實驗中，將雙縫干預實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖1)，并選用縫間距d＝0.2mm的雙縫屏．從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L＝700mm.然后，接通電源使光源正常工作．(1)測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同學調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干預條紋如圖2(a)所示，圖2(a)中的數(shù)字是該同學給各暗紋的編號，此時圖2(b)中游標尺上的讀數(shù)x1＝1.16mm；接著再轉動手輪，映入眼簾的干預條紋如圖3(a)所示，此時圖3(b)中游標卡尺上的讀數(shù)x2＝________；(2)利用上述測量結果，經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx＝________mm；這種色光的波長λ＝________nm.解析：(1)由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)那么可知x2＝15.0mm＋1×0.02mm＝15.02mm；(2)圖2(a)中暗紋與圖3(a)中暗紋間的間隔為6個，故Δx＝eq\f(x2－x1,6)＝eq\f(15.02－1.16,6)mm＝2.31mm；由Δx＝eq\f(Lλ,d)可知λ＝eq\f(dΔx,L)＝eq\f(0.20mm×2.31mm,700mm)＝6.6×102nm.答案：(1)15.02mm(2)2.316.6×10210．(1)如圖1所示是用雙縫干預測光波波長的實驗設備示意圖，圖中①是光源、②是濾光片、③是單縫、④是雙縫、⑤是光屏．以下操作能增大光屏上相鄰兩亮條紋之間距離的是()A．增大③和④之間的距離B．增大④和⑤之間的距離C．將綠色濾光片改成紅色濾光片D．增大雙縫之間的距離(2)如果將燈泡換成激光光源，該實驗照樣可以完成，這時可以去掉的部件是________(填數(shù)字代號)．(3)轉動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮條紋，讀出手輪的讀數(shù)如圖2甲所示．繼續(xù)轉動手輪，使分劃板中心刻線對準第10條亮條紋，讀出手輪的讀數(shù)如圖乙所示．那么相鄰兩亮條紋的間距是________mm(結果保存三位有效數(shù)字)．(4)在(3)前提下，如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30mm，雙縫和光屏之間的距離是900mm，那么待測光的波長是________m．(結果保存三位有效數(shù)字)解析：(1)由Δx＝eq\f(l,d)λ知相鄰兩亮條紋之間的距離與單縫和雙縫之間的距離無關，A錯誤；增大④和⑤之間的距離即是增大l，Δx增大，B正確；紅光的波長大于綠光的波長，C正確；增大雙縫之間的距離，Δ