(新課標(biāo))2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第14章 波與相對論 第四節(jié) 光的波動性 電磁波和相對論達(dá)標(biāo)診斷高效訓(xùn)練

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1、(新課標(biāo))2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第14章 波與相對論 第四節(jié) 光的波動性 電磁波和相對論達(dá)標(biāo)診斷高效訓(xùn)練 一、選擇題 1.關(guān)于電磁波及其應(yīng)用,下列說法正確的是(  ) A.麥克斯韋首先通過實驗證實了電磁波的存在 B.電磁波是橫波且能夠發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 C.電磁波的接收要經(jīng)過調(diào)諧和調(diào)制兩個過程 D.微波能使食物中的水分子的熱運動加劇從而實現(xiàn)加熱的目的 答案:BD 2.如圖所示,白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q,A點位于P、Q之間,B點位于Q右側(cè).旋轉(zhuǎn)偏振片P,A、B兩點光的強(qiáng)度變化情況是(  ) A.A、B均不變       B.A、B均有變化 C.A不變,B

2、有變化 D.A有變化,B不變 解析:選C.白熾燈光包含向各方向振動的光,且各個方向振動的光的強(qiáng)度相等,所以旋轉(zhuǎn)偏振片P時各方向透射光強(qiáng)度相同,故A點光的強(qiáng)度不變;白熾燈光經(jīng)偏振片P后變?yōu)槠窆猓?dāng)P旋轉(zhuǎn)時,只有與Q的偏振方向一致時才有光透過Q,因此B點的光強(qiáng)有變化,選項C正確. 3.(2016·高考江蘇卷)一艘太空飛船靜止時的長度為30 m,他以0.6c(c為光速)的速度沿長度方向飛行越過地球,下列說法正確的是(  ) A.飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30 m B.地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30 m C.飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于c D.地球上的觀

3、測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c 解析:選B.飛船上的觀測者相對飛船靜止,則他測得的是飛船的靜止長度,即為30 m,A項錯誤;地球上的觀測者看到飛船是運動的,根據(jù)長度的相對性得他看到飛船長度比靜止時的長度小,B項正確;根據(jù)光速不變原理得飛船上的觀測者和地球上的觀測者,觀測到的光信號速度均為c,C、D項錯誤. 4.關(guān)于光學(xué)鏡頭增透膜,以下說法中正確的是(  ) A.增透膜是為了減少光的反射損失,增加透射光的強(qiáng)度 B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波長的 C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長的 D.因為增透膜的厚度一般適合綠光反射時相互抵消,紅光、紫光的反射不能完全抵消,所以涂有

4、增透膜的鏡頭呈淡紫色 E.涂有增透膜的鏡頭,進(jìn)入的光線全部相互抵消,因此這種鏡頭的成像效果較好 答案:ACD 5.下列選項與多普勒效應(yīng)有關(guān)的是(  ) A.科學(xué)家用激光測量月球與地球間的距離 B.醫(yī)生利用超聲波探測病人血管中血液的流速 C.技術(shù)人員用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土中是否有氣泡 D.交通警察向車輛發(fā)射超聲波并通過測量反射波的頻率確定車輛行進(jìn)的速度 E.科學(xué)家通過比較星球與地球上同種元素發(fā)出光的頻率來計算星球遠(yuǎn)離地球的速度 解析:選BDE.當(dāng)觀察者與測量對象無相對運動時,不發(fā)生多普勒效應(yīng),A、C錯誤;當(dāng)觀察者與測量對象有相對運動時,發(fā)生多普勒效應(yīng),根據(jù)接收頻率的變化

5、來測速,故B、D、E正確. 6.(2018·湖南長郡中學(xué)摸底)下列說法中正確的是(  ) 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小 B.在光的雙縫干涉實驗中,若入射光為白光,則在光屏上看到的是明暗相間的彩色條紋,中央為暗條紋 C.在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下,衍射現(xiàn)象不明顯 D.一束陽光通過三棱鏡形成彩色光帶,表明光是各種色光組成的復(fù)合光 E.電磁波具有偏振現(xiàn)象 解析:選CDE.光纖由內(nèi)芯和外套兩層組成,內(nèi)芯的折射率比外套的大,才可能發(fā)生光的全反射現(xiàn)象,故A錯誤;在光的雙縫干涉實驗中,若入射光為白光,則在光屏上看到的是明暗相間的彩色條紋,中央為亮條紋,因為各

6、色光都在該點加強(qiáng),故選項B錯誤;光傳播時,若遇到的障礙物的尺寸比光的波長小得多將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故C正確;太陽光是一種復(fù)色光,所以我們可以通過三棱鏡將其分解為七種顏色的色光,說明光是由各種色光組成的,則該現(xiàn)象稱為光的色散,故D正確;只有橫波才會發(fā)生偏振現(xiàn)象,電磁波是橫波,故電磁波具有偏振現(xiàn)象,故E正確. 7.(2018·河南開封高三考試)關(guān)于電磁波譜,下列說法中正確的是(  ) A.X射線對生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用,過量的X射線輻射會引起生物體的病變 B.γ射線是波長最短的電磁波,它比X射線的頻率還要高 C.紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射 D.在電磁波譜中,最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ

7、射線 E.在電磁波譜中,無線電波一般可用于通信 解析:選ABE.X射線具有較強(qiáng)的穿透能力,過量的X射線輻射會引起生物體的病變,故A正確;γ射線是波長最短的電磁波,它比X射線的頻率還要高,故B正確;紫外線比紫光的波長短,更不容易發(fā)生衍射,故C錯誤;電磁波譜中,最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波,故D錯誤;在電磁波譜中,無線電波一般可用于通信,選項E正確. 8.(2018·寧夏銀川模擬)下列說法中正確的是(  ) A.光電子的最大初動能跟入射光強(qiáng)度成正比 B.通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋,是屬于光的衍射現(xiàn)象 C.一束單色光由空氣射入玻璃,這束光的速度變慢,波長變短 D.在雙縫干涉

8、實驗中,某同學(xué)用黃光作為入射光,為了增大干涉條紋的間距,在不改變其他條件下,該同學(xué)可以采用紅光作為入射光 E.使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做解調(diào) 解析:選BCD.光電子的最大初動能跟入射光的頻率有關(guān),與光強(qiáng)無關(guān),選項A錯誤;通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋,是屬于光的衍射現(xiàn)象,選項B正確;一束單色光由空氣射入玻璃,這束光的速度變慢,頻率不變,根據(jù)λ=可知,波長變短,選項C正確;在雙縫干涉實驗中,條紋間距為Δx=λ,因紅光的波長大于黃光,則某同學(xué)用黃光作為入射光,為了增大干涉條紋的間距,在不改變其他條件下,該同學(xué)可以采用紅光作為入射光,選項D正確;使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做調(diào)

9、制,選項E錯誤. 9.(2018·江西重點高中聯(lián)考)下列說法正確的是(  ) A.在干涉現(xiàn)象中,振動加強(qiáng)點的位移總比減弱點的位移要大 B.單擺在周期性外力作用下做受迫振動,其振動周期與單擺的擺長無關(guān) C. 火車鳴笛向我們駛來時, 我們聽到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高 D. 當(dāng)水波通過障礙物時, 若障礙的尺寸與波長差不多, 或比波長大的多時, 將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 E. 用兩束單色光A、B,分別在同一套裝置上做干涉實驗, 若A光的條紋間距比B光的大, 則說明A光波長大于B光波長 解析:選BCE.在干涉現(xiàn)象中,振動加強(qiáng)點振幅最大,位移時刻在變化,所以振動加強(qiáng)點的位移不是總比減弱點的

10、位移大,故A錯誤;單擺在周期性外力作用下做受迫振動,單擺的周期與驅(qū)動力的周期相等,與固有周期無關(guān),故B正確;火車鳴笛向我們駛來時,根據(jù)多普勒效應(yīng)知,我們接收的頻率大于波源發(fā)出的頻率,故C正確;當(dāng)水波通過障礙物時,若障礙物的尺寸與波長差不多,或比波長小的多時,將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,故D錯誤;根據(jù)Δx=λ知,A光的條紋間距比B光的條紋間距大,則A光的波長大于B光的波長,故E正確. 10.(2018·山西晉城模擬)下列說法正確的是(  ) A.在真空中傳播的電磁波,頻率越大,波長越短 B.讓藍(lán)光和綠光通過同一雙縫干涉裝置,綠光形成的干涉條紋間距較大 C.光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都

11、是利用了光的全反射原理 D.要確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離需要直接測出電磁波從發(fā)射到被目標(biāo)接收的時間 E.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響 解析:選ABE.根據(jù)λ=在真空中傳播的電磁波速度相同,頻率越大,波長越短,選項A正確;綠光的波長大于藍(lán)光,讓藍(lán)光和綠光通過同一雙縫干涉裝置,根據(jù)Δx=λ可知,綠光形成的干涉條紋間距較大,選項B正確;光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理;全息照相是光的干涉原理,選項C錯誤;要確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離需要測出電磁波從發(fā)射到被雷達(dá)接收的時間t,再根據(jù)x=c·求解距離,選項D錯誤;拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時,往往在鏡頭前

12、加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響,選項E正確. 11.(2018·大連模擬)下列說法中正確的是(  ) A.單擺振動的周期與擺球質(zhì)量無關(guān) B.發(fā)射無線電波時需要對電磁波進(jìn)行調(diào)制和解調(diào) C.光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波 D.聲源與觀察者相互靠近時,觀察者接收的頻率大于聲源振動的頻率 解析:選ACD.單擺振動的周期與擺球質(zhì)量無關(guān),只與擺長和重力加速度有關(guān),選項A正確;接收無線電波時需要對電磁波進(jìn)行調(diào)諧和解調(diào),選項B錯誤;光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波,選項C正確;根據(jù)多普勒效應(yīng)可知,聲源與觀察者相互靠近時,觀察者接收的頻率大于聲源振動的頻率,選項D正確. 12. (高考江蘇卷)某同學(xué)用

13、單色光進(jìn)行雙縫干涉實驗,在屏上觀察到甲圖所示的條紋,僅改變一個實驗條件后,觀察到的條紋如乙圖所示.他改變的實驗條件可能是(  ) A.減小光源到單縫的距離 B.減小雙縫之間的距離 C.減小雙縫到光屏之間的距離 D.換用頻率更高的單色光源 答案:B 13.下列屬于光的干涉現(xiàn)象的是(  ) 解析:選BC.圖A屬于單縫衍射,圖B屬于薄膜干涉,圖C屬于薄膜干涉,圖D屬于白光的色散,故屬于光的干涉現(xiàn)象的是B、C. 二、非選擇題 14.在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中,實驗裝置如圖甲所示. (1)以線狀白熾燈為光源,對實驗裝置進(jìn)行了調(diào)節(jié)并觀察實驗現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點

14、: A.燈絲和單縫及雙縫必須平行放置 B.干涉條紋與雙縫垂直 C.干涉條紋疏密程度與雙縫寬度有關(guān) D.干涉條紋間距與光的波長有關(guān) 以上幾點中你認(rèn)為正確的是________. (2)當(dāng)測量頭中的分劃板中心刻線對齊某干涉條紋線時,手輪上的示數(shù)如圖乙所示,該讀數(shù)為________mm. (3)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖丙所示.則在這種情況下測量干涉條紋的間距Δx時,測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值. 解析:(1)為使屏上的干涉條紋清晰,燈絲與單縫和雙縫必須平行放置,所得到的干涉條紋與雙縫平行;由Δx=λ可知,條紋的疏密程度與雙縫間距離d、光的波長λ、雙縫到屏的距離L有關(guān),所以A、C、D選項正確,B選項錯誤. (2)固定刻度讀數(shù)為0.5 mm,可動刻度讀數(shù)為20.2,所以測量結(jié)果為0.5 mm+20.2×0.01 mm =0.702 mm. (3)測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,由幾何知識可知測量頭的讀數(shù)大于條紋間的實際距離. 答案:(1)ACD (2)0.702 (3)大于

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