2025届高三物理一轮复习第十四章第4讲光的波动性电磁波和相对论实验：用双缝干涉测光的波长课时作业含解析

PAGEPAGE5光的波动性电磁波和相对论（试验：用双缝干涉测光的波长）1．关于光现象及其应用，下列说法正确的是()A．不管光源与视察者是否存在相对运动，视察者视察到的光速是不变的，但接收到的频率会变更B．水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象C．用双缝干涉仪做光的双缝干涉试验时，紫光条纹间距大于红光条纹间距D．用白光照耀不透亮的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的折射现象E．某人潜入游泳池中，仰头看游泳馆天花板上的灯，他看到灯的位置比实际位置高解析：依据光速不变原理可知，不管光源与视察者是否存在相对运动，视察者视察到的光速是不变的，但接收到的频率会变更，选项A正确；水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，选项B正确；用双缝干涉仪做光的双缝干涉试验时，因紫光的波长小于红光，依据Δx＝eq\f(L,d)λ可知，紫光条纹间距小于红光条纹间距，选项C错误；用白光照耀不透亮的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象，选项D错误；灯的光从空气进入水中，发生折射，折射角小于入射角，折射光线靠近法线，向下偏折，所以他看到的灯的位置比实际位置偏高，故E正确．答案：ABE2．下列说法正确的是()A．红外线、紫外线、伦琴射线和γ射线在真空中传播的速度均为3.0×108B．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本事强的特性C．紫外线在水中的传播速度大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E．无线电波能绕过建筑墙体从而保证手机能正常接收信号，是因为其波动性强，易发生衍射解析：全部电磁波在真空中的传播速度都等于光速，故A正确；红外线应用在遥感技术中是利用它有较强的衍射实力，故B错误；对同一介质紫外线比红外线的折射率大，故紫外线比红外线在水中的传播速度小，故C错误；日光灯应用了紫外线的荧光效应，故D正确；无线电波波长较长，易发生衍射，E正确．答案：ADE3．下列说法正确的是()A．机械波和电磁波都必需依靠于介质才能够传送信息和能量B．在同一介质中，波长越短的光，传播速度越小C．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度D．光的偏振现象可以说明光是横波E．狭义相对性原理指出，力学规律在任何参考系中都是相同的解析：机械波是机械振动在介质中传播过程，必需依靠于介质，没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物体，不须要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，故A错误；同种介质中，光的波长越短，频率越高，传播速度越慢，故B正确；在打磨精密光学平面时，利用了光的干涉现象，故C正确；一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，当看到透射光的强度发生变更时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直，故光的偏振现象说明也证明白光是横波，故D正确；狭义相对性原理指出，力学规律在任何惯性系中都是相同的，故E错误．答案：BCD4．如图所示是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则()A．在同种匀称介质中，a光的传播速度比b光的大B．在真空中a、b两光传播速度相同C．从真空射入同种介质发生全反射时，a光全反射临界角小D．从同种介质射入真空发生全反射时，a光全反射临界角小E．在相同的条件下，b光比a光更简单产生明显的衍射现象解析：依据题图可知，b光的干涉条纹间距大于a光的干涉条纹间距，由双缝干涉条纹间距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，b光的波长比a光的大，由λ＝eq\f(c,f)可知，b光的频率比a光的小，则在同种介质中，b光的折射率小于a光，依据n＝eq\f(c,v)可知，在介质中，a光的传播速度比b光的小，选项A错误．在真空中a、b两光传播速度相同，均为光速，选项B正确．从真空射入同种介质不会发生全反射，选项C错误．由介质射入真空发生全反射的临界角公式sinC＝eq\f(1,n)可知，a光折射率较大，从同种介质射入真空发生全反射时a光全反射临界角小，选项D正确．由于b光的波长比a光的大，依据发生明显衍射现象的条件可知，在相同的条件下，b光比a光更简单产生明显的衍射现象，选项E正确．答案：BDE5．(2024·河南郑州试验中学模拟)下列关于光的说法中正确的是()A．雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的B．“和谐号”动车组高速行驶时，地面上测得其车厢长度将明显变短C．在双缝干涉试验中，用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距D．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其缘由是不同色光的波长不同E．光从一种介质进入另一种介质发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同解析：雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生折射形成的，故A错误；“和谐号”动车组高速行驶时，其速度远小于光速c，故狭义相对论的“尺缩效应”不明显，车厢长度不会明显变短，故B错误；双缝干涉试验中，用红光代替黄光后，波长变长，则导致干涉条纹的间距增大，故C正确；白光通过双缝后产生干涉，因波长不一，导致干涉条纹间距不同，从而出现彩色条纹，故D正确；光从一种介质进入另一种介质发生折射是因为光在不同介质的折射率不同，依据c＝nv，可知，传播速度也不同，故E正确．答案：CDE6.如图所示，从点光源S发出的一束复色光，以肯定的角度入射到玻璃三棱镜的表面，经过三棱镜的两次折射后分为a、b两束光．下面的说法中正确的是()A．在三棱镜中a光的传播速率大于b光的传播速率B．a光频率大于b光频率C．若变更复色光的入射角，可在入射面发生全反射D．a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa<ΔxbE．真空中的a、b两束光的光速相对于不同的惯性参考系是相同的解析：经过三棱镜，b光的偏折角小于a光的偏折角，所以b光的折射率小于a光的折射率，由公式v＝eq\f(c,n)得知，在三棱镜中a光传播速率小于b光的传播速率，故A错误；由于a光的折射率大于对b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，故B正确；当光线由光疏介质射到光密介质时，因为光线靠近法线而折射，这时不会发生全反射，所以变更复色光的入射角，都不行能在入射面发生全反射，故C错误；由于a光的频率大于b光的频率，所以a光的波长小于b光，依据公式Δx＝eq\f(L,d)λ，a、b两束光分别通过同一双缝干涉装置时a光条纹间距小于b光条纹间距，故D正确；依据光速不变原理，真空中a、b两光的传播速度相同，均为光速，故E正确．答案：BDE7．(2024·福建厦门外国语学校高三适应性考试)利用下图装置探讨双缝干涉现象并测量光的波长时，下面几种说法中正确的是()A．试验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝B．将滤光片由紫色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D．测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致波长测量值偏小E．去掉滤光片后，干涉现象消逝解析：试验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝、双缝，故A正确；将滤光片由紫色的换成红色的，波长变长，依据干涉条纹间距公式Δx＝eq\f(L,d)λ知条纹间距变宽，故B正确；将单缝向双缝移动一小段距离后，条纹间距不变，故C错误；把5个条纹间距数成6个，则Δx减小，依据Δx＝eq\f(L,d)λ，可知波长减小，故D正确；去掉滤光片，将出现彩色的干涉条纹，故E错误．答案：ABD8．(2024·湖北重点中学联考)如图甲，可以用来测定半圆柱形玻璃砖的折射率n，O是圆心，MN是法线．一束单色光线以入射角i＝30°由玻璃砖内部射向O点，折射角为r，当入射角增大到也为r时，恰好无光线从玻璃砖的上表面射出．让该单色光分别通过宽度不同的单缝a、b后，得到图乙所示的衍射图样(光在真空中的传播速度为c)．则下列说法正确的是()A．此光在玻璃砖中的全反射临界角为60°B．玻璃砖的折射率n＝eq\r(2)C．此光在玻璃砖中的传播速度v＝eq\f(\r(2),2)cD．单缝b宽度较大E．光的偏振现象说明光是一种纵波解析：依据折射定律有n＝eq\f(sinr,sini)，由题知，玻璃砖的全反射临界角等于C，依据sinC＝