全程复习构想2023高考物理一轮复习第十四章机械振动、机械波光和电磁波4光的干涉与衍射电磁波相对论课时作业新人教版

PAGEPAGE4光的干预与衍射电磁波相对论[授课提示：对应学生用书第355页]一、选择题(每题均有多个选项符合题目要求)1．以下说法中正确的选项是()A．泊松亮斑是光具有波动性的有力证据B．电磁波在各种介质中的传播速度相等C．光线经过强引力场附近时会发生弯曲现象D．在水中同一深处有红、黄、绿三个小球，岸上的人看到的是绿球最浅E．某波源振动的频率是1000Hz，当观察者和波源相互靠近时，波源的频率变大解析：泊松亮斑是光的衍射造成的，因此说明光具有波动性，A正确；电磁波在不同介质中的传播速度不同，B错误；光线经过强引力场附近时会发生弯曲现象，C正确；视深h视＝eq\f(h,n)，各色小球在水中同一深度处时，对应色光的折射率越大，该色小球的视深越浅，D正确；观察者与波源靠近时，观察者接收到的波的频率变大，但波源的频率不变，E错误．答案：ACD2．(2022·山东青岛一模)以下说法中，正确的选项是()A．台湾高雄2月6日凌晨发生6.7级地震，地震波是机械波，既有横波又有纵波B．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期C．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场D．爱因斯坦认为引力波是一种跟电磁波一样的波动E．可见光只是电磁波中的一小局部，可见光的频率低于X射线的频率解析：地震波既有横波又有纵波，是一种较为复杂的机械波，故A正确；横波在传播过程中，介质并不随着波的传播而向前运动，只是在垂直波的方向上振动，故B错误；均匀变化的电场产生恒定的磁场，而均匀变化的磁场产生恒定的电场，只有周期性变化的电(磁)场才能产生周期性变化的磁(电)场，故C错误；根据物理学史可知，爱因斯坦认为引力波是一种跟电磁波一样的波动，故D正确；根据电磁波谱可知，可见光只是电磁波中的一小局部，可见光的频率低于X射线的频率，故E正确．答案：ADE3．以下说法正确的选项是()A．用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理B．紫外线比红外线更容易发生衍射现象C．经过同一双缝干预装置，红光的干预条纹比绿光的干预条纹宽度大D．光的色散现象都是由光的干预引起的E．光的偏振现象说明光是一种横波解析：用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理，A正确；紫外线的频率比红外线的频率大，故紫外线的波长比红外线的波长短，所以红外线比紫外线更容易发生衍射现象，B错误；根据干预条纹间距公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，波长越长，干预条纹间距越大，因为红光的波长大于绿光的波长，所以经过同一双缝干预装置，红光的干预条纹比绿光的干预条纹宽度大，C正确；光的折射、衍射都能引起光的色散，D错误；偏振是横波特有的，光的偏振现象说明光是横波，E正确．答案：ACE4．(2022·湖南怀化一模)以下说法正确的选项是()A．对于受迫振动，驱动力频率越大，受迫振动的振幅一定越大B．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象C．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化D．紫外线具有较高的能量，许多物质在紫外线的照射下会发出荧光E．光速在任何条件下都是3×108解析：当驱动力的频率与振子的固有频率相等时，振子的振幅最大，故A错误；一切波都能发生衍射和干预，衍射是波特有的现象，故B正确；根据多普勒效应，波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化，故C正确；紫外线的频率高，具有较高的能量，许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，故D正确；光在介质中传播的过程中，光速小于3×108答案：BCD5．利用图中装置研究双缝干预现象时，有下面几种说法，其中正确的选项是()A．将屏移近双缝，干预条纹间距变窄B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干预条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干预条纹间距变宽D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干预条纹间距变窄E．去掉滤光片后，干预现象消失答案：ABD6．(2022·江西七校联考)以下说法中正确的选项是()A．对于同一障碍物，波长越大的光波越容易绕过去B．白光通过三棱镜在屏上出现彩色条纹是光的一种干预现象C．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变D．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干预E．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解析：对于同一障碍物，它的尺寸d不变，波长λ越长的光越容易满足d≤λ，会产生明显的衍射现象，越容易绕过障碍物，所以A项正确．白光通过三棱镜出现彩色条纹是光的色散现象，B项错．波的频率由波源决定，波速由介质决定，所以红光从空气进水中，频率f不变，波速v变小，由v＝λf得，波长λ变小，所以C项错．检查平面的平整度是利用了光的干预，所以D项对．由光速不变原理知，E项正确．答案：ADE7．下面有关光纤及光纤通信说法正确的选项是()A．光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的折射率大B．光在光纤中传输利用了光的全反射原理C．光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线、可见光和紫外线，但红外线和紫外线属于不可见光，它们都不可用来传输信息D．光波和无线电波同属于电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，光波的波长比无线电波的波长长，它们在真空中传播的速度大小都约为3.0×108E．光纤通信的主要优点是容量大，此外，光纤传输还有衰减小、抗干扰性强等优点解析：发生全反射的条件是，光必须从光密介质射向光疏介质，即从折射率大的介质射向折射率小的介质，且入射角大于临界角，当内芯的折射率比外套的折射率大时，光在界面上才能发生全反射，选项A、B正确；只要是光波，就能够在光导纤维中传播，不管是可见光还是不可见光，都可以用来传输信息，选项C错误；光波的频率比无线电波的频率高，光波的波长比无线电波的波长短，选项D错误；光纤通讯的特点是容量大、衰减小、抗干扰性强，选项E正确．答案：ABE8．(2022·贵州遵义联考)以下不属于光的衍射现象的是()A．雨后天空出现的绚丽的彩虹B．阳光下肥皂膜上的彩色条纹C．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹D．眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹E．眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹解析：雨后彩虹是阳光射到空中的水珠发生光的反射和折射而形成的，选项A正确；服皂膜上的彩色条纹是薄膜干预现象，选项B正确；太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹属于光的折射现象，选项C正确；D、E均属于光的衍射现象．答案：ABC二、非选择题9．在“用双缝干预测光的波长〞实验中，将双缝干预实验仪按要求安装在光具座上(如图1)，并选用缝间距d＝0.2mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L＝700mm.然后，接通电源使光源正常工作．(1)测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干预条纹如图2(a)所示，图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2(b)中游标尺上的读数x1＝1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干预条纹如图3(a)所示，此时图3(b)中游标卡尺上的读数x2＝________；(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离Δx＝________mm；这种色光的波长λ＝________nm.解析：(1)由游标卡尺的读数规那么可知x2＝15.0mm＋1×0.02mm＝15.02mm；(2)图2(a)中暗纹与图3(a)中暗纹间的间隔为6个，故Δx＝eq\f(x2－x1,6)＝eq\f(15.02－1.16,6)mm＝2.31mm；由Δx＝eq\f(Lλ,d)可知λ＝eq\f(dΔx,L)＝eq\f(0.20mm×2.31mm,700mm)＝6.6×102nm.答案：(1)15.02mm(2)2.316.6×10210．(1)如图1所示是用双缝干预测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源、②是滤光片、③是单缝、④是双缝、⑤是光屏．以下操作能增大光屏上相邻两亮条纹之间距离的是()A．增大③和④之间的距离B．增大④和⑤之间的距离C．将绿色滤光片改成红色滤光片D．增大双缝之间的距离(2)如果将灯泡换成激光光源，该实验照样可以完成，这时可以去掉的部件是________(填数字代号)．(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹，读出手轮的读数如图2甲所示．继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹，读出手轮的读数如图乙所示．那么相邻两亮条纹的间距是________mm(结果保存三位有效数字)．(4)在(3)前提下，如果已经量得双缝的间距是0.30mm，双缝和光屏之间的距离是900mm，那么待测光的波长是________m．(结果保存三位有效数字)解析：(1)由Δx＝eq\f(l,d)λ知相邻两亮条纹之间的距离与单缝和双缝之间的距离无关，A错误；增大④和⑤之间的距离即是增大l，Δx增大，B正确；红光的波长大于绿光的波长，C正确；增大双缝之间的距离，Δ