优化探究（新课标）2017届高三物理一轮复习 第12章 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 第4讲 光的波动性 电磁波 相对论（实验 用双缝干涉测光的波长）知能提升演练

1、光的波动性 电磁波 相对论（实验 用双缝干涉测光的波长） 随堂反馈1(2014·高考四川卷)电磁波已广泛运用于很多领域下列关于电磁波的说法符合实际的是()A电磁波不能产生衍射现象B常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同解析：衍射现象是波特有的现象，故电磁波能发生衍射现象，A错误；遥控器是通过发出的红外线脉冲信号遥控电视机的，B错误；根据多普勒效应，当天体相对地球运动时，我们接收到来自天体的电磁波频率发生变化，根据其变化可判断遥远天体相对地球的运动速度，C正确；光在真空中的

2、速度是定值，在任何惯性系中测出的数值应相同，D错误答案：C2(2015·高考浙江自选模块)以下说法正确的是()A真空中蓝光的波长比红光的波长长B天空中的彩虹是由光干涉形成的C光纤通信利用了光的全反射原理D机械波在不同介质中传播，波长保持不变解析：蓝光的频率大于红光的频率，在真空中两种光的速度相等，由，可得蓝光的波长小于红光的波长，选项A错；天空中的彩虹是由光的折射形成的，选项B错；光纤通信利用了光的全反射原理，选项C正确；机械波在不同介质中传播，频率保持不变，但传播速度不同，由vf知波长也不同，选项D错误答案：C3(多选)(2015·湖北八校二联)关于波的现象，下列说法正确

3、的有()A当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化B光波从空气进入水中后，更容易发生衍射C波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D不论机械波、电磁波，都满足vf，式中三参量依次为波速、波长、频率E电磁波具有偏振现象解析：由波的性质可知，A正确；光波从空气进入水中，波速变小，波长变短，故不容易发生衍射，B错；由多普勒效应可判断，波源靠近接收者的过程中，接收者接收到波信号的频率会比波源频率高，则C错误；波速的计算公式v·f(v波速，波长，f频率)对机械波和电磁波通用，则D正确；光波具有偏振现象，光波是电磁波，则E正确答案：ADE4在观察光的双缝干

4、涉现象的实验中：(1)将激光束照在如图乙所示的双缝上，在光屏上观察到的现象是图甲中的_(2)换用两缝间距离更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上观察到的条纹宽度将_；保持双缝间距离不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上观察到的条纹宽度将_(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”)解析：(1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相同的条纹，A图正确(2)根据x知，双缝间的距离d减小时，条纹间距变宽；双缝到屏的距离l减小时，条纹间距变窄答案：(1)A(2)变宽变窄5奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传

5、播方向向左或向右旋转一个角度，这一角度称为“旋光度”，的值只与糖溶液的浓度有关，将的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间(1)偏振片A的作用是_(2)偏振现象证明了光是一种_(3)(多选)以下说法中正确的是_A到达O处光的强度会明显减弱B到达O处光的强度不会明显减弱C将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于D将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于解析：(1)自然光源发出的光不是偏振光，但当自然光经过偏振片后就变成了偏振光，因此偏振片

6、A的作用是把自然光变成偏振光(2)偏振现象证明了光是一种横波(3)因为A、B的透振方向一致，故A、B间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后变成偏振光，通过B后到O.当在A、B间加上糖溶液时，由于糖溶液的旋光作用，使通过A的偏振光的振动方向转动了一定角度，使通过B到达O的光的强度不是最大，但当B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光的振动方向一致时，O处光强又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度若偏振片B不动而将A旋转一个角度，再经糖溶液旋光后光的振动方向恰与B的透振方向一致，则A转过的角度也为，故选项A、C、D正确答案：(1)把自然光变成偏振光(2)横波(3)ACD课时作业一、单

7、项选择题1(2015·雅安第三次诊断)下列说法正确的是()A质量相同的物体，速度大的惯性大B紫外线比红外线更容易产生显著的衍射现象C根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场D根据狭义相对论的原理，对不同的惯性参考系，物理规律都是一样的解析：物体的惯性只与其质量有关，与其他任何因素都无关，故A错误当小孔或障碍物的直径接近或小于波的波长时才会出现明显的衍射现象，而紫外线的波长小于红外线的波长，故红外线比紫外线更容易产生显著的衍射现象，故B错误麦克斯韦电磁场理论指出变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，如果电场是随时间成线性变化的，则产生的磁场是恒定不变的，故C错误狭义相

8、对论指出，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故D正确答案：D2(2016·福州质检)用于通信的无线电波能绕过建筑墙体从而保证手机能正常接收信号，而光波却不能绕过墙体实现正常照明功能，这是因为()A无线电波是横波，光波是纵波B无线电波的波速小于光波的波速C无线电波的振幅大于光波的振幅D无线电波的波长大于光波的波长解析：波发生明显的衍射现象的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相差不多，或都比波长小用于通信的无线电波的波长较大，通常都能绕过建筑墙体，而发生明显衍射，而可见光的波长很小，不能绕过建筑墙体，故不能发生明显衍射，D正确答案：D3在双缝干涉实验中，一钠灯发出的波长

9、为589 nm的光，在距双缝1.00 m的屏上形成干涉图样图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm，则双缝的间距为()A2.06×107 mB2.06×104 mC1.68×104 m D1.68×103 m解析：由x可得双缝间距d· m1.68×104 m，选项C正确答案：C4下列关于光学现象的说法中正确的是()A用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用B太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果C在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰D透过平行于日光灯的窄缝看正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹，这

10、是光的色散现象解析：用光导纤维束传送图像信息，这是光的全反射的应用，选项A错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的色散现象，是光的折射的结果，选项B错误；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可减弱反射光，从而使景象更清晰，选项C正确；透过平行于日光灯的窄缝看正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项D错误答案：C5据报道，欧洲大型强子对撞机(LHC)“开足马力”后能把数以百万计的粒子加速至每秒钟30万公里，相当于光速的99.9%，粒子流每秒可在隧道内狂飙11 245圈，单束粒子能量可达7万亿电子伏特下列说法正确的是()A如果继续对粒子进行加速，粒子的速度将能够超过

11、光速B如果继续对粒子进行加速，粒子的速度将能够达到光速C粒子高速运动时的质量将大于静止时的质量D粒子高速运动时的质量将小于静止时的质量解析：根据公式u可知物体的速度u不可能等于或大于光速，所以A、B错误根据公式m可知高速运动的物体的质量m大于静止时的质量m0，所以C正确，D错误答案：C二、多项选择题6下列说法中正确的有()A不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的B水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象C在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率解析：在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，C错声源向静止的观察者运动，

12、观察者接收到的频率大于声源的频率，则D错由爱因斯坦狭义相对论知，A正确油膜呈现彩色是在光照下发生的，是一种薄膜干涉现象，B正确答案：AB7下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的下列判断中，准确无误的是()A甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”B甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样C丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样D丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样解析：“泊松亮斑”是“小圆盘”产生的衍射现象，形成的衍射图样是阴影中心有一个“亮斑”，而小孔衍射的图样是中间有“亮斑”，无阴影，选项A正确，B错误；丙图很明显是双缝干涉的图样，因干涉图样中的条纹间距是相等的，单缝衍射图样

13、中的条纹间距是不相等的，中间最宽、最亮，丁图是单缝衍射图样，选项C正确，D错误答案：AC8下列说法正确的是()A根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场B发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路C用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动解析：在均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，在均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，A错误发射电磁波时必须采用高能量且要有尽可能大的空间传

14、播电磁波，所以B项正确用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉原理，C错误由狭义相对论的质增原理m可知m与v有关系，D正确答案：BD9(2016·山西四校联考改编)下列说法正确的是()A光照射遮挡物形成的影轮廓模糊，是光的衍射现象B自然光斜射到玻璃、水面、木质桌面时，反射光和折射光都是偏振光C经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹间距大于绿光条纹间距D紫外线比红外线更容易发生衍射现象解析：由偏振光的特点知，B正确红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式x可知，经过同一双缝，红光所得干涉条纹间距大，C正确光绕过障碍物的现象称为光的衍射现象衍射现象的明显程度与缝的宽度(或

15、障碍物的尺寸)及光的波长有关，缝越窄(或障碍物的尺寸越小)，波长越长，衍射现象越明显，与红外线相比，紫外线的波长更短，更不容易发生衍射现象，故A正确，D错误答案：ABC三、非选择题10.如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点(1)设AB的长度为l1，AO的长度l2，CD的长度为l3，DO的长度为

16、l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量_，则玻璃砖的折射率可表示为_(2)该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)解析：(1)sin 1，sin 2，因此玻璃的折射率n，因此只需测量l1和l3即可(2)当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，在处理数据时，认为l1是不变的，即入射角不变，而l3减小，所以测量值n将偏大答案：(1)l1和l3n(2)偏大11(1)下列关于爱因斯坦质能关系式的说法中，正确的是()A只有运动的物体才具有能量，静止的物体没有质能B一定的质量总是和一定的能量相对应CEmc2中能量E

17、其实就是物体的动能D由Emc2知质量与能量可以相互转化(2)设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍，则粒子运动时的质量等于其静止质量的_倍，粒子运动速度是光速的_倍解析：(1)物体具有的质量与质量对应的能量称为质能，Emc2表明质量与能量之间存在一一对应的关系，物体吸收或放出能量，则对应的质量会增加或减少，质量与能量并没有相互转化，D错误，B正确静止的物体也具有能量，称为静质能E0，E0m0c2，m0叫作静质量，Emc2中能量E包括静质能E0和动能Ek，两能量之差就是物体的动能Ek，即EkEE0，A、C错误(2)依据爱因斯坦质能方程Emc2，宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍，则其质量等于其

18、静止质量的k倍；再由相对论质量公式m得.答案：(1)B(2)k12登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜他选用的薄膜材料的折射率为n1.5，所要消除的紫外线的频率为f8.1×1014 Hz.(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是_(2)这种“增反膜”的最小厚度是_(3)(多选)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是_A薄膜干涉说明光具有波动性B如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行C干涉条纹一定是彩色的D利用薄膜干涉也可以“增透”解析：(1)为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射后形成的反射光叠加后加