《高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 振動(dòng)和波 光 相對(duì)論 課時(shí)達(dá)標(biāo)40 光的波動(dòng)性電磁波和相對(duì)論》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 振動(dòng)和波 光 相對(duì)論 課時(shí)達(dá)標(biāo)40 光的波動(dòng)性電磁波和相對(duì)論(6頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十四章 振動(dòng)和波 光 相對(duì)論 課時(shí)達(dá)標(biāo)40 光的波動(dòng)性電磁波和相對(duì)論
[解密考綱]考查光的干涉、衍射條件、干涉條紋和衍射條紋的區(qū)別、干涉條紋寬度的計(jì)算、電磁波的理解、狹義相對(duì)論的簡(jiǎn)單了解.
1.關(guān)于生活中遇到的各種波,下列說法正確的是( B )
A.電磁波可以傳遞信息,聲波不能傳遞信息
B.手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波
C.太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同
D.遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同
解析 聲波也能傳遞信息,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;手機(jī)通話過程中,手機(jī)之間通過電磁波傳遞信息,人和手機(jī)之間通過聲波傳遞信息,選項(xiàng)
2、B正確;太陽中的可見光傳播速度為光速,即為3×108 m/s,而超聲波的傳播速度等于聲音在空氣中(15 ℃下)的傳播速度,即為340 m/s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;紅外線的頻率小于X射線的頻率,故紅外線的波長(zhǎng)大于X射線的波長(zhǎng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
2.下列說法正確的是( B )
A.麥克斯韋證明了光的電磁說的正確性
B.紅外線的顯著作用是熱作用,紫外線最顯著的作用是化學(xué)作用
C.X射線的穿透本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng)
D.X射線與γ射線的產(chǎn)生機(jī)理不同,因此它們的頻率范圍界線分明,不可能重疊
解析 麥克斯韋提出了光的電磁說,赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了光的電磁說的正確性.X射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)而產(chǎn)生的,γ射線是原子核
3、受激發(fā)而產(chǎn)生的,產(chǎn)生機(jī)理確實(shí)不同,但X射線和γ射線都有一個(gè)較大的頻率范圍,較高頻率的X射線與較低頻率的γ射線產(chǎn)生了重疊,其他相鄰電磁波間也存在重疊.綜上所述,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤,選項(xiàng)B與事實(shí)一致,選項(xiàng)C與事實(shí)相反.所以只有選項(xiàng)B正確.
3.驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的電磁波能使鈔票上用于防偽的熒光物質(zhì)發(fā)光,電視機(jī)的遙控器用它發(fā)出的電磁波來控制電視機(jī).對(duì)于它們發(fā)出的電磁波,下列判斷正確的是( D )
A.它們發(fā)出的都是紅外線
B.它們發(fā)出的都是紫外線
C.驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紅外線,遙控器發(fā)出的是紫外線
D.驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的是紫外線,遙控器發(fā)出的是紅外線
解析 激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出熒光的是紫外線,用來控制電視機(jī)的遙控
4、器發(fā)出的電磁波屬于紅外線,選項(xiàng)D正確.
4.太陽表面的溫度約為6 000 K,所輻射的電磁波中輻射強(qiáng)度最大的在可見光波段;人體的溫度約為310 K,所輻射的電磁波中輻射強(qiáng)度最大的在紅外線波段;宇宙空間內(nèi)的電磁輻射相當(dāng)于溫度為3 K的物體發(fā)出的,這種輻射稱為“3 K背景輻射”.若要對(duì)“3 K背景輻射”進(jìn)行觀測(cè)研究,則應(yīng)選擇的觀測(cè)波段為( D )
A.X射線 B.γ射線
C.紫外線 D.無線電波
解析 無線電波用于通信、廣播及其他信號(hào)傳輸.天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無線電波,進(jìn)行天體物理研究.選項(xiàng)D正確.
5.慣性系S中有一邊長(zhǎng)為l的正方形,從相對(duì)S系沿x方向以接近光速勻速
5、飛行的飛行器上測(cè)得該正方形的圖象可能是( C )
解析 由相對(duì)論知識(shí)易得運(yùn)動(dòng)方向上的邊長(zhǎng)變短,垂直運(yùn)動(dòng)方向的邊長(zhǎng)不變,故選項(xiàng)C正確.
6.(多選)電子的電荷量為1.6×10-19 C,質(zhì)量為9.1×10-31 kg,一個(gè)電子被電壓為106 V的電場(chǎng)加速后,關(guān)于該電子的質(zhì)量和速度,以下說法正確的是( BD )
A.電子的質(zhì)量不變 B.電子的質(zhì)量增大
C.電子的速度可以達(dá)到1.9c D.電子的速度不可能達(dá)到c
解析 電子被電場(chǎng)加速后,根據(jù)相對(duì)論效應(yīng)m=可知,隨電子速度的增大,其質(zhì)量也增大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;此時(shí)不能根據(jù)qU=m0v2求速度,任何物體的速度都不可能超過光速c,故選項(xiàng)
6、C錯(cuò)誤,D正確.
7.(多選)某同學(xué)以線狀白熾燈為光源,利用游標(biāo)卡尺兩腳間形成的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點(diǎn),你認(rèn)為正確的是( ACD )
A.若狹縫與線狀白熾燈平行,衍射條紋與狹縫平行
B.若狹縫與線狀白熾燈垂直,衍射條紋與狹縫垂直
C.衍射條紋的疏密程度與狹縫的寬度有關(guān)
D.衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)
解析 若狹縫與線狀白熾燈平行,衍射條紋與狹縫平行且現(xiàn)象明顯;衍射條紋的疏密程度與縫寬有關(guān),狹縫越小,條紋越疏;條紋間距與波長(zhǎng)有關(guān),波長(zhǎng)越長(zhǎng),間距越大.
8.(多選)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用黃光作為入射光.為了增大干涉條紋的間距,該同學(xué)可以采用的方法有( AC )
7、
A.改用紅光作為入射光 B.改用藍(lán)光作為入射光
C.增大雙縫到屏的距離 D.增大雙縫之間的距離
解析 根據(jù)條紋間距Δx=λ可知要增大干涉條紋的間距,可增大λ,λ紅>λ黃,選項(xiàng)A正確;λ黃>λ藍(lán),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;增大到屏的距離l,Δx增大,選項(xiàng)C正確;增大雙縫間距d,Δx減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
9.(多選)甲、乙兩單色光分別通過同一雙縫干涉裝置得到各自的干涉圖樣,設(shè)相鄰兩個(gè)亮條紋的中心距離為Δx,且Δx甲>Δx乙,則下列說法正確的是( BD )
A.甲光能發(fā)生偏振現(xiàn)象,乙光則不能發(fā)生
B.真空中甲光的波長(zhǎng)一定大于乙光的波長(zhǎng)
C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D.在同一均勻介質(zhì)
8、中甲光的傳播速度大于乙光
解析 偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象,甲、乙都可以有偏振現(xiàn)象發(fā)生,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由Δx甲>Δx乙和Δx=λ可知甲光的波長(zhǎng)大于乙光,選項(xiàng)B正確;光子能量取決于光子的頻率,而光子頻率與波長(zhǎng)成反比,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;波長(zhǎng)短的光頻率大,在介質(zhì)中的傳播速度慢,選項(xiàng)D正確.
10.(多選)在研究材料A的熱膨脹特性時(shí),可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法,A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一個(gè)透明的平行板B,B與A上表面平行,在它們間形成一個(gè)厚度均勻的空氣膜.現(xiàn)在用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射,同時(shí)對(duì)A緩慢加熱,A均勻膨脹,在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性的變化.當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮,然后亮度逐漸減弱至
9、最暗;當(dāng)溫度升到t2時(shí),亮度再一次回到最亮,則( BD )
A.出現(xiàn)最亮?xí)r,B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng)
B.出現(xiàn)最亮?xí)r,B下表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng)
C.溫度從t1升至t2過程中,A的高度增加
D.溫度從t1升至t2過程中,A的高度增加
解析 出現(xiàn)最亮?xí)r,為B的下表面反射光與A上表面的反射光疊加后加強(qiáng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;薄膜干涉中,當(dāng)薄膜厚度為光在薄膜中半波長(zhǎng)的整數(shù)倍,反射光加強(qiáng),為最亮,因此溫度由t1升至t2時(shí),A的高度變化為波長(zhǎng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.
11.在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,光盤是存儲(chǔ)信息的一種重要媒介.光盤上的信息通常是通過激光束來
10、讀取的.若激光束不是垂直投射到盤面上,則光線在通過透明介質(zhì)層時(shí)會(huì)發(fā)生偏折而改變行進(jìn)方向,如圖所示.下列相關(guān)說法正確的是( D )
A.圖中①光是紅光,②光是藍(lán)光
B.在光盤的透明介質(zhì)中,①光比②光傳播更快
C.若①光、②光先后通過同一雙縫干涉裝置,前者得到的條紋比后者的寬
D.若①光、②光先后通過同一單縫衍射裝置,前者得到的中央亮紋比后者的中央亮紋窄
解析 同種介質(zhì)對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大,故以相同入射角入射時(shí),折射角較小的①是藍(lán)光,折射角較大的②是紅光,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)折射率n=可知,②光速度較大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;通過同一干涉裝置,紅光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光的波長(zhǎng),由Δx=λ可知,
11、紅光干涉條紋較寬,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;通過同一單縫衍射裝置,藍(lán)光的中央條紋較窄,選項(xiàng)D正確.
12.1801年,托馬斯·楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)研究了光波的性質(zhì).1834年洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱洛埃利鏡實(shí)驗(yàn)).如圖為洛埃利鏡實(shí)驗(yàn)的原理圖,S為單色光源,M為平面鏡,光源S到平面鏡的距離和到屏的垂直距離分別為a和L,光的波長(zhǎng)為λ,在光屏上形成干涉條紋.則相鄰的兩條亮紋間距離Δx為( C )
A.λ B.λ
C.λ D.λ
解析 由于反射光線過像點(diǎn),作出光路圖,如圖,S和S′相當(dāng)雙縫,其間距離d=2a,而光源s到光屏的距離可看作雙孔屏到像屏距離L,根據(jù)雙縫干涉的相鄰條紋之間
12、距離公式,則Δx=λ=λ.故選項(xiàng)C正確.
13.下列所示的圖片、示意圖或?qū)嶒?yàn)裝置圖大都來源于課本,則下列判斷錯(cuò)誤的是( B )
A.甲圖是薄膜干涉的圖樣,照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡的鏡頭鍍的一層膜是薄膜干涉的應(yīng)用
B.乙圖是小孔衍射的圖樣,也被稱為“泊松亮斑”
C.丙圖是在平靜無風(fēng)的海面上出現(xiàn)的“蜃景”,上方是蜃景,下方是景物
D.丁圖是衍射圖樣,其最明顯的特征是條紋間距不等
解析 照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡的鏡頭鍍的一層膜是薄膜干涉的應(yīng)用,選項(xiàng)A正確;乙圖是小圓盤衍射的圖樣,不是小孔衍射的圖樣,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;海面上的下層空氣的溫度比上層低,則下層空氣的密度比上層要大,故下層空氣的折射率比上層空氣的
13、折射率要大,由于人眼認(rèn)為光線是沿直線傳播的,故上方是蜃景,下方是景物,選項(xiàng)C正確;衍射圖樣最明顯的特征是條紋間距不等,選項(xiàng)D正確.
14.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射,尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射,否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力,有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡.他選用的薄膜材料的折射率n=1.5,所要消除的紫外線的頻率ν=8.1×1014 Hz,那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是( C )
A.9.25×10-8 m B.1.85×10-7 m
C.1.24×10-7 m D.6.18×10-8 m
解析 為了減少進(jìn)入眼睛的紫外
14、線,應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射出來形成的光疊加后加強(qiáng),則光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長(zhǎng)λ′的整數(shù)倍,即2d=Nλ′(N=1,2…)因此,薄膜的厚度至少是紫外線在膜中波長(zhǎng)的.紫外線在真空中的波長(zhǎng)是λ==3.7×10-7 m,在膜中的波長(zhǎng)是λ′==2.47×10-7 m,故膜的厚度至少是1.24×10-7 m.
15.如圖所示,豎直墻上掛著一面時(shí)鐘,地面上的靜止的觀察者A觀測(cè)到鐘的面積為S,另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動(dòng),觀測(cè)到鐘的面積為S′.則S和S′的大小關(guān)系是__A__.(選填寫選項(xiàng)前的字母)
A.S>S′ B.S=S′
C.S