（全国通用）高考物理一轮复习 第十三章 机械振动与机械波 光 电磁波与相对论 第4讲 光的波动性 电磁波 相对论练习.doc

第4讲光的波动性电磁波相对论 一、选择题(每小题6分,共60分)1.某同学用单色光进行双缝干涉实验,要使得条纹间距变大,改变的实验条件可能是(b)a.减小光源到单缝的距离b.减小双缝之间的距离c.减小双缝到光屏之间的距离d.换用频率更高的单色光源【解析】在双缝干涉中,相邻明条纹间的距离x=,要使得干涉条纹间距变宽,故可增大l、或减小d,根据c=知要增大,应减小,b项正确,a、c、d项错误。2.(多选)下列关于光的说法中正确的是(cd)a.分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验,相邻红光干涉条纹间距小于相邻紫光干涉条纹间距b.雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象c.水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象d.医学上用光导纤维制成内窥镜来检查人体内脏器官利用了光的全反射原理【解析】根据x=,因红光波长较长,故相邻红光条纹间距大,a项错误;雨后天空出现的彩虹是光的折射和色散综合作用的结果,b项错误;水面油膜呈现彩色条纹是白光在油膜前后两表面的反射光相遇叠加的结果,属于干涉现象,c项正确;医学上用光导纤维制成内窥镜,应用的是全反射原理,d项正确。3.下列关于电磁波的说法,正确的是(c)a.电磁波只能在真空中传播b.电场随时间变化时一定产生电磁波c.做变速运动的电荷会在空间产生电磁波d.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在【解析】电磁波是电磁场这种物质在空间的传播,它既可在真空中传播,也可在介质中传播,a项错误;当电场随时间均匀变化时产生稳定的磁场,稳定的磁场不能再产生电场,故也就不能形成电磁波,b项错误;做变速运动的电荷产生变化的磁场,变化的磁场在其周围空间产生变化的电场电场、磁场交替产生,向外传播的过程就形成了电磁波,c项正确;麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,d项错误。4.(多选)关于下列光学现象,说法正确的是(cd)a.水中蓝光的传播速度比红光快b.光从空气射入玻璃时可能发生全反射c.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深d.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距更宽【解析】在介质中,红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色光随着频率的增大,其折射率也增大,根据v=知,用红光时得到的条纹间距比蓝光的宽,d项正确。5.下列关于电磁波的说法正确的是(b)a.电磁波必须依赖介质传播b.电磁波可以发生衍射现象c.电磁波不会发生偏振现象d.电磁波无法携带信息传播【解析】电磁波的传播不需要介质,它能在真空中传播,故a项错误;衍射是一切波都具有的现象,b项正确;电磁波是横波,只要是横波就能发生偏振现象,c项错误;电磁波是信息传递的一种载体,d项错误。6.(多选)在单缝衍射实验中,下列说法正确的是(acd)a.将入射光由黄光换成绿光,衍射条纹变窄b.使单缝宽度变小,衍射条纹变窄c.衍射现象中的明暗条纹是光叠加的结果d.增大单缝到屏的距离,衍射条纹变宽【解析】在单缝衍射实验中,单缝越窄,入射光的波长越长,衍射现象越明显,表现为衍射条纹越宽,b项错误;因黄光的波长比绿光长,则黄光衍射现象更明显,a项正确;可将单缝视为几组双缝的组合,所以衍射现象中的明暗条纹同样是光相遇叠加的结果,c项正确;与双缝干涉相似,增大单缝到屏的距离,衍射条纹变宽,d项正确。7.关于光的干涉,下列说法中正确的是(c)a.在双缝干涉现象里,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的b.在双缝干涉现象里,把入射光由红光换成紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽c.只有频率相同的两列光波才能产生干涉d.频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定【解析】在双缝干涉现象里,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的,a项错误;由条纹间距x=,入射光的波长越长,相邻两个亮条纹间距越大,因此,把入射光由红光换成紫光,波长变短,相邻两个亮条纹间距将变窄,b项错误;两列光波产生干涉时,频率必须相同,c项正确,d项错误。8.(多选)下列说法正确的是(acd)a.红外线、紫外线、伦琴射线和射线在真空中传播的速度均为3.0108 m/sb.红外线应用在遥感技术中,是利用它穿透本领强的特性c.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度d.日光灯是紫外线的荧光效应的应用【解析】所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速,a项正确;红外线应用在遥感技术中是利用它有较强的衍射能力,b项错误;对同一介质紫外线比红外线的折射率大,由v=可知,紫外线比红外线在水中的传播速度小,c项正确;日光灯应用了紫外线的荧光效应,d项正确。9.如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是(d)a.当金属丝圈旋转30时干涉条纹同方向旋转30b.当金属丝圈旋转45时干涉条纹同方向旋转90c.当金属丝圈旋转60时干涉条纹同方向旋转30d.干涉条纹保持原来状态不变【解析】金属丝圈的转动,改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状,由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关,仍然是水平的干涉条纹,d项正确。10.(多选)以下物理学知识的相关叙述中正确的是(bd)a.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振b.变化的电场周围不一定产生变化的磁场c.测速仪通过发射超声波测量车速是利用了波的干涉原理d.狭义相对论认为,在惯性参考系中,光速与光源、观察者间的相对运动无关【解析】用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的薄膜干涉,a项错误;在均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,b项正确;测速仪通过发射超声波测量车速是利用了波的反射原理,c项错误;狭义相对论认为,在任何惯性参考系中,真空中的光速均不变,d项正确。二、填空题(16分)11.如图所示,在杨氏双缝干涉实验中,激光的波长为5.3010-7 m,屏上p点距双缝s1和s2的路程差为7.9510-7 m,则在这里出现的应是暗条纹(填“亮条纹”或“暗条纹”)。现改用波长为6.3010-7 m的激光进行上述实验,保持其他条件不变,则屏上的条纹间距将变宽(填“变宽”“变窄”或“不变”)。【解析】由于路程差r=7.9510-7 m=1.5,所以p点将出现暗条纹;由x=可知,由于波长变大,故条纹间距变宽。二、计算题(24分)12.用氦氖激光器进行双缝干涉实验,已知使用的双缝间的距离d=0.1 mm,双缝到屏的距离l=6.0 m,测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8 cm,氦氖激光器发出的红光的波长是多少