2023版高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十五）第十三章波與相對(duì)論第4節(jié)光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論（選修3-4）

PAGEPAGEPAGE2課時(shí)跟蹤檢測(cè)〔四十五〕光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：光的干預(yù)、衍射及偏振1.(多項(xiàng)選擇)(2022·長沙模擬)英國物理學(xué)家托馬斯·楊巧妙地解決了相干光源問題，第一次在實(shí)驗(yàn)室觀察到了光的干預(yù)現(xiàn)象。圖為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，M為豎直線狀光源，N和O均為有狹縫的遮光屏，P為像屏?，F(xiàn)有四種刻有不同狹縫的遮光屏，實(shí)驗(yàn)時(shí)正確的選擇是()A．N應(yīng)選用遮光屏1 B．N應(yīng)選用遮光屏3C．O應(yīng)選用遮光屏2 D．O應(yīng)選用遮光屏4解析：選AC先通過單縫發(fā)生單縫衍射，再通過雙縫，才能形成相干光發(fā)生雙縫干預(yù)，再根據(jù)像屏P上條紋分布可知，N應(yīng)選用遮光屏1，O應(yīng)選用遮光屏2；故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。2.(2022·宜賓二診)如下圖，光源S從水面下向空氣斜射一束復(fù)色光，在A點(diǎn)分成a、b兩束，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A．在水中a光折射率大于b光B．在水中a光的速度大于b光C．a(chǎn)、b光由水中射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角較小D．分別用a、b光在同一裝置上做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，a光產(chǎn)生的干預(yù)條紋間距小于b光解析：選B由題意可知，兩光束的入射角i相同，折射角ra＜rb，根據(jù)折射定律得到，折射率na＜nb，故A錯(cuò)誤；由公式v＝eq\f(c,n)，分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大，故B正確；a光的折射率小，根據(jù)臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)，可知a光的臨界角較大，故C錯(cuò)誤；折射角ra＜rb，頻率fa＜fb，波長λa＞λb，根據(jù)公式Δx＝eq\f(l,d)λ，那么知a光的干預(yù)條紋間距大于b光的，故D錯(cuò)誤。3．(2022·綿陽三診)以下說法正確的選項(xiàng)是()A．水面上的油膜在太陽光照射下呈現(xiàn)彩色，是光的干預(yù)現(xiàn)象B．紫外線可殺菌消毒是因?yàn)樗休^強(qiáng)的熱效應(yīng)C．紅光和黃光分別通過同一雙縫干預(yù)裝置，紅光形成的相鄰亮條紋間距小D．觀察者向頻率一定的靜止聲源靠近時(shí)，接收到聲波的頻率與聲源頻率相同解析：選A水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的薄膜干預(yù)現(xiàn)象，故A正確；紫外線具有殺菌作用，不是因?yàn)樽贤饩€有較強(qiáng)的熱效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；紅光和黃光分別通過同一雙縫干預(yù)裝置，根據(jù)公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，波長比擬長的紅光形成的相鄰亮條紋間距大，故C錯(cuò)誤；觀察者向靜止的聲源靠近時(shí)，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，且觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率，故D錯(cuò)誤。4．(多項(xiàng)選擇)(2022·洛陽孟津一高檢測(cè))以下說法正確的選項(xiàng)是()A．用光導(dǎo)纖維束傳輸圖像和信息，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)過同一雙縫所得的干預(yù)條紋，紅光比綠光條紋寬度大D．光的色散現(xiàn)象都是由于光的干預(yù)現(xiàn)象引起的E．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波解析：選ACE光導(dǎo)纖維束傳輸圖像和信息，這是利用了光的全反射原理，故A正確；紫外線的波長比紅外線短，不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；同一雙縫所得的干預(yù)條紋，因紅光的波長比綠光長，那么干預(yù)條紋寬度大，故C正確；色散現(xiàn)象可以由光的干預(yù)或折射現(xiàn)象引起，故D錯(cuò)誤；偏振是橫波的特有現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故E正確。5．(多項(xiàng)選擇)(2022·六安一中模擬)光在科學(xué)技術(shù)，生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干預(yù)現(xiàn)象B．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象C．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偏振現(xiàn)象D．在光的雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)僅將入射光由紅光改為綠光，那么干預(yù)條紋間距變窄解析：選AD光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干預(yù)現(xiàn)象，故A正確；用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光發(fā)生折射而形成的色散現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的干預(yù)現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；綠光的波長比紅光的短，干預(yù)條紋的間距與波長成正比，因此僅將入射光由紅光改為綠光，那么干預(yù)條紋間距變窄，故D正確。6.如下圖，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外表上鍍一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃外表反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以λ表示紅外線的波長，那么所鍍薄膜的最小厚度應(yīng)為()A.eq\f(1,8)λB.eq\f(1,4)λC.eq\f(1,2)λD．λ解析：選B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外表上鍍一層薄膜(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的eq\f(1,4)時(shí)，燈泡發(fā)出的紅外線射到增透膜后，從增透膜的前后外表反射回來的兩束紅外線發(fā)生干預(yù)，相互抵消，使反射的紅外線強(qiáng)度減弱，到達(dá)冷光效果。故B正確。7.如下圖為用a、b兩種單色光分別通過同一雙縫干預(yù)裝置獲得的干預(yù)圖樣?，F(xiàn)讓a、b兩種光組成的復(fù)色光穿過平行玻璃磚或三棱鏡時(shí)，光的傳播路徑與方向可能正確的選項(xiàng)是()解析：選D由干預(yù)條紋可看出，a光的條紋間距大于b光，故根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可知，a光的波長大于b光，a光的頻率小于b光，那么a光的折射率小于b光；a光的臨界角大于b光；A圖中a、b兩種光的位置顛倒了；B圖中出射光應(yīng)該和入射光平行；C、D圖中首先發(fā)生全反射的應(yīng)該是b光，所以選項(xiàng)D正確。8.如下圖，用頻率為f的單色光(激光)垂直照射雙縫，在光屏的P點(diǎn)出現(xiàn)第3條暗條紋，光速為c，那么P到雙縫S1、S2的距離之差|r1－r2|應(yīng)為()A.eq\f(c,2f) B.eq\f(3c,2f)C.eq\f(3c,f) D.eq\f(5c,2f)解析：選D出現(xiàn)第3條暗條紋，說明S1、S2到P點(diǎn)距離之差為eq\f(λ,2)×(2n－1)＝eq\f(5,2)λ，其中n＝3，而λ＝eq\f(c,f)，所以|r1－r2|＝eq\f(5,2)λ＝eq\f(5c,2f)，因而D是正確的。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：電磁場(chǎng)、電磁涉及相對(duì)論9．(2022·天津高考)我國成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星，它標(biāo)志著我國雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑。米波雷達(dá)發(fā)射無線電波的波長在1～10m范圍內(nèi)，那么對(duì)該無線電波的判斷正確的選項(xiàng)是()A．米波的頻率比厘米波頻率高B．和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播C．同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象D．不可能產(chǎn)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象解析：選C由ν＝eq\f(c,λ)可知，波長越長，頻率越低，故米波的頻率比厘米波頻率低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；無線電波是電磁波，它的傳播不須靠介質(zhì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；無線電波與光波一樣具有波的特性，會(huì)發(fā)生反射、折射、干預(yù)和衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.據(jù)?飛行國際?報(bào)道稱，中國制造的首款具有“隱身能力〞和強(qiáng)大攻擊力的第四代作戰(zhàn)飛機(jī)“殲-20”(如圖)，于2011年1月11日12：50進(jìn)行了公開首飛。它的首飛成功標(biāo)志著中國繼美國和俄羅斯之后，成為世界上進(jìn)入到第四代戰(zhàn)機(jī)研發(fā)序列中的國家。隱形飛機(jī)的原理是：在飛機(jī)研制過程中設(shè)法降低其可探測(cè)性，使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊。根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí)，判斷以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．運(yùn)用隱蔽色涂層，無論距你多近，即使你拿望遠(yuǎn)鏡也不能看到它B．使用能吸收雷達(dá)電磁波的材料，在雷達(dá)屏幕上顯示的反射信息很小、很弱，很難被發(fā)現(xiàn)C．使用吸收雷達(dá)電磁波涂層后，傳播到復(fù)合金屬機(jī)翼上的電磁波在機(jī)翼上不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、噴氣尾管等因?yàn)楦邷厝菀桩a(chǎn)生紫外線輻射的部位采取隔熱、降溫等措施，使其不易被對(duì)方發(fā)現(xiàn)解析：選B隱形飛機(jī)的原理是在飛機(jī)制造過程中使用能吸收雷達(dá)電磁波的材料，使反射的雷達(dá)電磁波很弱，在雷達(dá)屏幕上顯示的反射信息很小、很弱，飛機(jī)在雷達(dá)屏幕上很難被發(fā)現(xiàn)，故只有B正確。11．(2022·鹽城二模)以下說法正確的選項(xiàng)是()A．一條沿自身長度方向運(yùn)動(dòng)的桿，其長度總比桿靜止時(shí)長B．根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度C．大量事實(shí)證明，電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象D．受迫振動(dòng)的頻率總等于系統(tǒng)的固有頻率解析：選B根據(jù)l＝l0eq\r(1－\f(v2,c2))，知沿自身長度方向運(yùn)動(dòng)的桿其長總比桿靜止時(shí)的長度小，故A錯(cuò)誤；只要是波，均可以產(chǎn)生多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度，故B正確；電磁波是波，能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；受迫振動(dòng)的頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，故D錯(cuò)誤。12．假設(shè)一接近光速運(yùn)行的高速列車在軌道上運(yùn)行，列車上的窗戶高為h，寬為d，高速列車軌道旁邊有一廣告牌，廣告牌高為H，寬為L。在高速列車上有一觀察者甲，另一觀察者乙站在高速列車軌道旁邊，有關(guān)兩位觀察者的判斷，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．觀察者乙看到車窗高度小于hB．觀察者乙看到車窗寬度小于dC．觀察者甲看到軌道旁邊的廣告牌寬度大于LD．觀察者甲看到軌道旁邊的廣告牌高度小于H解析：選B根據(jù)相對(duì)論的推論，運(yùn)動(dòng)的“尺縮效應(yīng)〞，站在高速列車軌道旁邊的觀察者乙看到車窗寬度小于d，車窗高度等于h，B正確，A錯(cuò)誤；高速列車上的觀察者甲看到軌道旁邊的廣告牌寬度小于L，廣告牌高度等于H，C、D錯(cuò)誤。13．(多項(xiàng)選擇)以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中是利用了它的穿透本領(lǐng)B．在電磁振蕩中，磁場(chǎng)能與電場(chǎng)能周期性地相互轉(zhuǎn)化C．假設(shè)要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路只需有足夠高的振蕩頻率即可D．真空中的光速與光源和觀察者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)E．不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度相同，但在同一均勻介質(zhì)中的傳播速度不相同解析：選BDE紅外線的穿透本領(lǐng)很弱，應(yīng)用在遙感技術(shù)中是利用紅外線探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線，來探知被測(cè)物體的特征的，A錯(cuò)；由電磁振蕩的特點(diǎn)知在電磁振蕩中，磁場(chǎng)能與電場(chǎng)能周期性地相互轉(zhuǎn)化，B對(duì)；要有效地發(fā)射電磁波，振蕩電路必須有足夠高的振蕩頻率且振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須分散到盡可能大的空間，C錯(cuò)；由狹義相對(duì)論可知真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的，與光源和觀察者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，D對(duì)；由電磁波的特點(diǎn)知E對(duì)?？键c(diǎn)綜合訓(xùn)練14.(多項(xiàng)選擇)某一質(zhì)檢部門為檢測(cè)一批礦泉水的質(zhì)量，利用干預(yù)原理測(cè)定礦泉水的折射率。方法是將待測(cè)礦泉水填充到特制容器中，放置在雙縫與熒光屏之間(之前為空氣)，如下圖，特制容器未畫出，通過比對(duì)填充后的干預(yù)條紋間距x2和填充前的干預(yù)條紋間距x1就可以計(jì)算出該礦泉水的折射率。那么以下說法正確的選項(xiàng)是(設(shè)空氣的折射率為1)()A．x2<x1 B．x2>x1C．該礦泉水的折射率為eq\f(x1,x2) D．該礦泉水的折射率為eq\f(x2,x1)解析：選AC把空氣換成礦泉水后，根據(jù)v＝λf可知，入射光的頻率f不變，光在介質(zhì)中的傳播速度減小，波長減小。根據(jù)干預(yù)的條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，對(duì)同一個(gè)裝置來說，波長減小，條紋間距減小，即x2<x1，因n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ1,λ2)，易得該礦泉水的折射率為eq\f(x1,x2)，A、C正確。15．(多項(xiàng)選擇)(2022·淮安質(zhì)檢)以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．地面附近有一高速水平飛過的火箭，地面上的人觀察到“火箭長度〞要比火箭上的人觀察到的短一些B．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以減弱反射光的強(qiáng)度C．在同種均勻介質(zhì)中傳播的聲波，頻率越高，波長也越長D．玻璃內(nèi)氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣饩€從氣泡中射出的原因解析：選AB根據(jù)相對(duì)論可知，地面附近高速水平飛過的火箭，地面上的人觀察到的火箭長度比火箭上的人觀察到的要短一些，故A正確；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)偏振片以減弱玻璃反射的光的強(qiáng)度，故B正確；在同種均勻介質(zhì)中傳播的聲波，波速一定，根據(jù)公式v＝λf可得，頻率越高，波長越短，C錯(cuò)誤；玻璃中的氣泡看起來特別明亮是因?yàn)楣鈴牟Ａ湎驓馀輹r(shí)，一局部光在界面上發(fā)生了全反射，D錯(cuò)誤。16．(多項(xiàng)選擇)(2022·揭陽二模)以下說法中不正確的有()A．做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體每次通過同一位置時(shí)都具有相同的加速度和速度B．橫波在傳播過程中，波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期C．一束光由介質(zhì)斜射向空氣，界面上可能只發(fā)生反射現(xiàn)象而沒有折射現(xiàn)象D．水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干預(yù)現(xiàn)象，這可以