【三維設計】2014屆高三物理一輪 課時跟蹤檢測4 4光的波動性電磁波相對論

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1、 課時跟蹤檢測(四十四)　光的波動性　電磁波　相對論 高考常考題型：選擇題＋計算題 1．屬于狹義相對論基本假設的是：在不同的慣性系中(　　) A．真空中光速不變　　　 B．時間間隔具有相對性 C．物體的質量不變 D．物體的能量與質量成正比 2．(2013·南通模擬)下列說法中正確的是(　　) A．交通警察通過發(fā)射超聲波測量車速，利用了波的干涉原理 B．電磁波的頻率越高，它所能攜帶的信息量就越大，所以激光可以比無線電波傳遞更多的信息 C．單縫衍射中，縫越寬，衍射現(xiàn)象越明顯 D．地面上測得靜止的直桿長為L，則在沿桿方向高速飛行的火箭中的人測得桿長應小于L 3．(2012·

2、焦作一模)下列說法中正確的是(　　) A．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 B．人耳能聽見的聲波比超聲波更易發(fā)生衍射 C．光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大 D．光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理 4．(2011·江蘇高考)如圖1所示，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔 A、B和 C。假想有一列車沿 AC 方向以接近光速行駛，當鐵塔 B 發(fā)出一個閃光，列車上的觀測者測得 A、C 兩鐵塔被照亮的順序是(　　) 圖1 A．同時被照亮 B．A先被照亮 C．C先被照亮 D．無法判斷 5．(2012·江蘇高考)如圖2所示，白熾燈的右側依次平行放置

3、偏振片P和Q，A點位于P、Q之間，B點位于Q右側。旋轉偏振片P，A、B兩點光的強度變化情況是(　　) 圖2 A．A、B均不變 B．A、B均有變化 C．A不變，B有變化 D．A有變化，B不變 6．(2012·北京豐臺區(qū)期末)下列光學現(xiàn)象的說法中正確的是(　　) A．用光導纖維束傳送圖像信息，這是光的衍射的應用 B．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結果 C．在照相機鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物，可使景象更清晰 D．透過平行于日光燈的窄縫看正常發(fā)光的日光燈時能觀察到彩色條紋，這是光的色散現(xiàn)象 7．(2012·浙江高考)為了測量儲罐中不導電液體的高度，將與

4、儲罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構成的電容器C置于儲罐中，電容器可通過開關S與線圈L或電源相連，如圖3所示。當開關從a撥到b時，由L與C構成的回路中產(chǎn)生周期T＝2π的振蕩電流。當罐中的液面上升時(　　) 圖3 A．電容器的電容減小 B．電容器的電容增大 C．LC回路的振蕩頻率減小 D．LC回路的振蕩頻率增大 8．(2012·河北百所高中聯(lián)考)下列有關光現(xiàn)象的解釋正確的是(　　) A．光在同一介質中沿直線傳播 B．海市蜃樓是全反射的結果 C．任何兩束光都可以發(fā)生干涉 D．為了司機在夜間安全行駛，汽車前窗玻璃常采用偏振玻璃 9．(2012·上海華師大附中八校聯(lián)考)下列關于電磁

5、波的說法正確的是(　　) A．電磁波在真空和介質中傳播的速度相同 B．變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場 C．電磁波的波長、波速、周期的關系為v＝λT D．電磁波既可能是橫波，也可能是縱波 10．目前雷達發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz至1 000 MHz的范圍內。下列關于雷達和電磁波的說法正確的是(　　) A．真空中上述雷達發(fā)射的電磁波的波長范圍在0.3 m至1.5 m之間 B．電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的 C．測出從發(fā)射電磁波到接收反射波的時間間隔可以確定雷達和目標的距離 D．波長越短的電磁波，反射性能越強 11．太陽在不斷地向外輻射能量，因而其質量也在不斷地減少。

6、若太陽每秒鐘輻射的總能量為4×1026 J，試計算太陽在1 s內失去的質量，估算5 000年內其質量總共減小了多少，并與太陽的總質量2×1027 t比較之。 12．如圖4所示，在雙縫干涉實驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1、S2距離之差為2.1×10－6m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實驗，問P點是亮條紋還是暗條紋？ (1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質中波長為4×10－7 m。 (2)已知B光在某種介質中波長為3.15×10－7 m，當B光從這種介質射向空氣時，臨界角為37°。

7、 圖4 答 案 課時跟蹤檢測(四十四) 光的波動性　電磁波　相對論 1．選A　由愛因斯坦狹義相對論基本假設可知選項A正確。 2．選BD　交警通過發(fā)射超聲波測量車速，利用了多普勒效應，A錯誤；電磁波能攜帶的信息量與其頻率有關，頻率越高，能攜帶的信息量就越大，選項B正確；由發(fā)生明顯衍射條件知，選項C錯誤；根據(jù)愛因斯坦相對論可知，運動的物體長度變短，選項D正確。 3．選BD　光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，選項A錯誤；人耳能聽見的聲波波長比超聲波波長長，所以人耳能聽見的聲波比超聲波更易發(fā)生衍射，選項B正確；光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋

8、間距一定變小，選項C錯誤；光導纖維傳播光信號利用了光的全反射原理，選項D正確。 4．選C　由“同時”的相對性可知，列車上的觀察者觀察到光信號先到達C，選項C正確。 5．選C　白熾燈光屬于非偏振光，通過偏振片P后的自然光變成了偏振光，當P轉動時，通過偏振片P后光強不變，選項B、D錯誤；同時，P的偏振方向發(fā)生變化，使B處光強發(fā)生變化，選項A錯誤，C正確。 6．選C　用光導纖維束傳送圖像信息，這是光的全反射的應用，選項A錯誤；太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的色散現(xiàn)象，是光的折射的結果，選項B錯誤；在照相機鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物，可減弱反射光，從而使景象更清晰，選項C正確；透

9、過平行于日光燈的窄縫看正常發(fā)光的日光燈時能觀察到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，選項D錯誤。 7．選BC　平行板電容器的電容C＝，當液面上升時，極板間不導電液體的介電常數(shù)比原來的空氣的介電常數(shù)要大，電容C增大，A錯，B正確；f＝＝會減小，C正確，D選項錯誤。 8．選BD　光在同一種均勻介質中才會沿直線傳播，選項A錯誤；海市蜃樓是光在密度分布不均勻的空氣中傳播時發(fā)生全反射而產(chǎn)生的，所以選項B正確；只有相干波才可以發(fā)生干涉，選項C錯誤；汽車前窗玻璃采用偏振玻璃，在夜間行駛時可以減弱對面車輛照射過來的光強，選項D正確。 9．選B　電磁波在真空和介質中傳播的速度不同。電磁波的波長、波速、周期的關系為

10、v＝，電磁波是橫波。 10．選ACD　由公式v＝λf可得，λmin＝＝ m＝0.3 m，λmax＝＝ m＝1.5 m，A正確；電磁波是由周期性變化的電場或磁場產(chǎn)生的，B錯誤；由雷達的工作原理可知C正確；波長越短的電磁波，傳播的直線性越好，反射性能越強，D正確。 11．解析：由太陽每秒鐘輻射的能量ΔE可得其在1 s內失去的質量為Δm＝＝ kg＝×1010 kg。 5 000年內太陽總共減小的質量為 ΔM＝5 000×365×24×3 600××1010 kg ＝7.008×1020 kg。 與總質量相比P＝＝＝3.504×10－10， 比值很微小。 答案：×1010 kg　7.008×1020 kg　比太陽的總質量小得多 12．解析：(1)設單色光A在空氣和介質中的波長分別為λ1、λ2，根據(jù)n＝可得λ1＝n·λ2＝6×10－7 m 由題意可知，S1、S2到P點的光的路程差 Δx＝2.1×10－6 m 則N1＝＝＝3.5倍，故P點為暗條紋。 (2)根據(jù)臨界角與折射率的關系 sin C＝得n＝＝ 由此可知，B光在空氣中的波長λ2為 λ2＝nλ介＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7。 所以N2＝＝4，可見，用B光作光源，P點為亮條紋。 答案：(1)暗條紋　(2)亮條紋 5