2019版高考物理總復習 選考部分 機械振動 機械波 光 電磁波 相對論簡介 基礎課4 光的干涉、衍射和偏振 電磁波與相對論學案.doc

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基礎課4　光的干涉、衍射和偏振　電磁波與相對論 知識排查 光的干涉、衍射和偏振 1.光的干涉 (1)定義：在兩列光波疊加的區(qū)域，某些區(qū)域相互加強，出現(xiàn)亮條紋，某些區(qū)域相互減弱，出現(xiàn)暗條紋，且加強區(qū)域和減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象。 (2)條件：兩束光的頻率相同、相位差恒定。 (3)雙縫干涉圖樣特點：單色光照射時形成明暗相間的等間距的干涉條紋；白光照射時，中央為白色亮條紋，其余為彩色條紋。 2.光的衍射 發(fā)生明顯衍射的條件：只有當障礙物的尺寸與光的波長相差不多，甚至比光的波長還小的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯。 3.光的偏振 (1)自然光：包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同。 (2)偏振光：在垂直于光的傳播方向的平面上，只沿著某個特定的方向振動的光。 (3)偏振光的形成 ①讓自然光通過偏振片形成偏振光。 ②讓自然光在兩種介質的界面發(fā)生反射和折射，反射光和折射光可以成為部分偏振光或完全偏振光。 (4)光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。 電磁波 1.麥克斯韋電磁場理論 變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。 2.電磁波 (1)電磁場在空間由近及遠的傳播，形成電磁波。 (2)電磁波的傳播不需要介質，可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度相同(都等于光速)。 (3)不同頻率的電磁波，在同一介質中傳播。其速度是不同的，頻率越高，波速越小。 (4)v＝λf，f是電磁波的頻率。 3.電磁波的發(fā)射 (1)發(fā)射條件：開放電路和高頻振蕩信號，所以要對傳輸信號進行調制(調幅或調頻)。 (2)調制方式 ①調幅：使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而變。 ②調頻：使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而變。 4.無線電波的接收 (1)當接收電路的固有頻率跟接收到無線電波的頻率相等時，激起的振蕩電流最強，這就是電諧振現(xiàn)象。 (2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調諧，能夠調諧的接收電路叫做調諧電路。 (3)從經(jīng)過調制的高頻振蕩中“檢”出調制信號的過程，叫做檢波。檢波是調制的逆過程，也叫做解調。 5.電磁波譜：按照電磁波的頻率或波長的大小順序把它們排列成譜叫做電磁波譜。 按波長由長到短排列的電磁波譜為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。 相對論 1.狹義相對論的兩個基本假設 (1)狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的。 (2)光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，光速和光源、觀測者間的相對運動沒有關系。 2.質能關系 用m表示物體的質量，E表示它具有的能量，則愛因斯坦質能方程為E＝mc2。 小題速練 1.思考判斷 (1)太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結果。(　　) (2)泊松亮斑支持了光的波動說。(　　) (3)光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象。(　　) (4)光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變小。(　　) (5)均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場向外傳播便形成了電磁波。(　　) (6)在真空中傳播的電磁波，當它的頻率增加時，它的傳播速度不變，波長變短。(　　) (7)光速不變原理指出光在真空中傳播速度在不同慣性參考系中都是相同的。(　　) 答案　(1)　(2)√　(3)√　(4)√　(5)　(6)√　(7)√ 2.(2018洛陽孟津一高檢測)(多選)下列說法正確的是(　　) A.用光導纖維束傳輸圖象和信息，這是利用了光的全反射原理 B.紫外線比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 C.經(jīng)過同一雙縫所得的干涉條紋，紅光比綠光條紋寬度大 D.光的色散現(xiàn)象都是由于光的干涉現(xiàn)象引起的 E.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波 答案　ACE 3.(2018云南師范大學附屬中學模擬)(多選)下列說法正確的是(　　) A.水中的氣泡看上去比較明亮是因為有一部分光發(fā)生了衍射現(xiàn)象 B.雷達發(fā)射的電磁波是由均勻變化的電場或磁場產(chǎn)生的 C.拍攝玻璃櫥窗內的物品時，可在鏡頭前加一個偏振片來減弱櫥窗玻璃表面的反射光 D.紅色和藍色的激光在不同介質中傳播時波長可能相同 E.狹義相對論認為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的 解析　水中的氣泡看上去比較明亮是因為光從水中射向氣泡時，有一部分光發(fā)生了全反射現(xiàn)象，選項A錯誤；均勻變化的電場或磁場只能產(chǎn)生恒定的磁場或電場，不能形成電磁波，雷達發(fā)射的電磁波一定是由周期性變化的電場或周期性變化的磁場產(chǎn)生的，選項B錯誤；拍攝玻璃櫥窗內的物品時，可在鏡頭前加一個偏振片來減弱櫥窗玻璃表面的反射光，選項C正確；紅色和藍色激光頻率不同，在同一種介質中傳播時波速不同，波長不同，而紅色和藍色激光在不同介質中傳播時波長可能相同，選項D正確；狹義相對論認為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的，選項E正確。 答案　CDE 　光的干涉現(xiàn)象 1.雙縫干涉 (1)光能夠發(fā)生干涉的條件：兩光的頻率相同，振動步調相同。 (2)雙縫干涉形成的條紋是等間距的，兩相鄰亮條紋或相鄰暗條紋間距離與波長成正比，即Δx＝λ。 (3)用白光照射雙縫時，形成的干涉條紋的特點：中央為白條紋，兩側為彩色條紋。 2.亮暗條紋的判斷方法 (1)如圖1所示，光源S1、S2發(fā)出的光到屏上某點的路程差r2－r1＝kλ(k＝0，1，2…)時，光屏上出現(xiàn)亮條紋。 圖1 (2)光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0，1，2…)時，光屏上出現(xiàn)暗條紋。 3.條紋間距：Δx＝λ，其中l(wèi)是雙縫到光屏的距離，d是雙縫間的距離，λ是光波的波長。 2.薄膜干涉 (1)如圖2所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。 圖2 (2)光照射到薄膜上時，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射出來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加，兩列光波同相疊加，出現(xiàn)明紋；反相疊加，出現(xiàn)暗紋。 (3)條紋特點：①單色光：明暗相間的水平條紋； ②白光：彩色水平條紋。 1.[2017全國卷Ⅱ，34(1)](多選)在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是(　　) A.改用紅色激光 B.改用藍色激光 C.減小雙縫間距 D.將屏幕向遠離雙縫的位置移動 E.將光源向遠離雙縫的位置移動 解析　根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Δx＝λ 可知，要使Δx增大，可以增大波長或增大雙縫到屏的距離或縮小雙縫間的距離，所以選項A、C、D正確，B、E錯誤。 答案　ACD 2.(多選)如圖3所示是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則(　　) 圖3 A.在同種均勻介質中，a光的傳播速度比b光的大 B.在真空中a、b兩光傳播速度相同 C.從真空射入同種介質發(fā)生全反射時，a光全反射臨界角小 D.從同種介質射入真空發(fā)生全反射時，a光全反射臨界角小 E.在相同的條件下，b光比a光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象 解析　根據(jù)題圖可知，b光的干涉條紋間距大于a光的干涉條紋間距。由雙縫干涉條紋間距公式Δx＝λ可知，b光 的波長比a光的大。由λ＝可知，b光的頻率比a光的小，則在同種介質中，b光的折射率小于a光，根據(jù)n＝可知，在介質中，a光的傳播速度比b光的小，選項A錯誤；在真空中a、b兩光傳播速度相同，均為光速，選項B正確；從真空射入同種介質不會發(fā)生全反射，選項C錯誤；由介質射入真空發(fā)生全反射的臨界角公式sin C＝可知，a光折射率較大，從同種介質射入真空發(fā)生全反射時a光全反射臨界角小，選項D正確；由于b光的波長比a光的大，根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，在相同的條件下，b光比a光更容易產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項E正確。 答案　BDE 　光的衍射和光的偏振現(xiàn)象 1.對光的衍射的理解 (1)衍射是波的特征，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯。任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只有明顯與不明顯的差別。 (2)衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時，光才可以看作是沿直線傳播的。 2.自然光和偏振光的比較 自然光(非偏振光) 偏振光 光的來源 直接從光源發(fā)出的光 自然光通過起偏器后的光 光的振動方向 在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿任意方向，且沿各個方向振動的光的強度相同 在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿特定方向 1.(2018重慶市模擬)(多選)下列說法正確的是(　　) A.在慣性系中，不管光源與觀察者是否存在相對運動，觀察者觀察到的光速是不變的 B.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象 C.在光導纖維束內傳送圖象是利用光的色散現(xiàn)象 D.聲源向靜止的觀察者運動，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率 E.未見其人先聞其聲，是因為聲波波長較長，容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 答案　ABE 2.(多選)關于波的干涉和衍射，下列說法正確的是(　　) A.衍射是一切波特有的現(xiàn)象 B.兩列波發(fā)生干涉時，振動加強區(qū)域的質點的位移一定始終最大 C.聲波容易發(fā)生衍射是因為聲波的波長較長 D.觀察薄膜干涉時，應該在入射光的同一側 E.醫(yī)院中用于體檢的“B超”利用了超聲波的衍射原理 解析　衍射是一切波特有的現(xiàn)象，選項A正確；兩列波發(fā)生干涉時，振動加強區(qū)域的質點振動始終加強，不是位移始終最大，選項B錯誤；聲波容易發(fā)生衍射是因為聲波的波長較長，選項C正確；薄膜干涉是兩列頻率相同的反射光在薄膜上出現(xiàn)的現(xiàn)象，因此應在入射光的同一側觀察，選項D正確；醫(yī)院中用于體檢的“B超”利用了超聲波的反射原理，選項E錯誤。 答案　ACD 3.(多選)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中能反映光的偏振特性的是(　　) A.一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化 B.一束自然光入射到兩種介質的分界面上，當反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90時，反射光是偏振光 C.日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰 D.通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋 E.陽光在水面的反射光是自然光 解析　在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定方向振動的光是偏振光，選項A、B反映了光的偏振特性；選項C是偏振現(xiàn)象的應用；選項D是光的衍射現(xiàn)象，D項錯誤；陽光在水面的反射光是偏振光，故選項E錯誤。 答案　ABC 　實驗：用雙縫干涉測光的波長 1.實驗原理與操作 2.數(shù)據(jù)處理與分析 (1)數(shù)據(jù)處理 用刻度尺測量出雙縫到光屏間的距離l，由公式Δx＝λ得λ＝Δx計算波長，重復測量、計算，求出波長的平均值。 (2)誤差分析 ①測條紋間距Δx時帶來誤差。 ②測量雙縫到光屏間距離l時產(chǎn)生誤差。 (3)注意事項 ①保證燈絲、單縫、雙縫、測量頭與遮光筒共軸。 ②保持單縫和雙縫平行。 1.在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實驗中： (1)將激光束照在如圖4乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖4甲中的________。 圖4 (2)換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將________；保持雙縫間隙不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將________(以上均選填“變寬”“變窄”或“不變”)。 解析　(1)雙縫干涉圖樣是平行且等寬的明暗相間的條紋，A圖正確； (2)根據(jù)Δx＝λ知，雙縫間的距離d減小時，條紋間距變寬；當雙縫到屏的距離l減小時，條紋間距變窄。 答案　(1)A　(2)變寬　變窄 2.(2018北京海淀區(qū)模擬)如圖5甲所示，在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將實驗儀器按要求安裝在光具座上，并選用縫間距d＝0.20 mm的雙縫屏。然后，接通電源使光源正常工作。已知像屏與雙縫屏間的距離L＝700 mm。 圖5 (1)已知測量頭上主尺的最小刻度是毫米，副尺(游標尺)上有20分度。某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對齊，如圖乙所示，此時測量頭上主尺和游標尺的示數(shù)如圖丙所示，則此示數(shù)為________mm；接著再轉動手輪，使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對齊，測得A條紋到B條紋間的距離為8.40 mm。利用上述測量結果，經(jīng)計算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長λ＝________m(保留2位有效數(shù)字)。 (2)另一同學按實驗裝置安裝好儀器后，觀察到光的干涉現(xiàn)象很明顯。若他對實驗裝置進行改動后，在像屏上仍能觀察到清晰的條紋，且條紋數(shù)目有所增加。以下改動可能會實現(xiàn)這個效果的是________。 A.僅將濾光片移至單縫和雙縫之間 B.僅將單縫與雙縫間距增大少許 C.僅將單縫與雙縫的位置互換 D.僅將紅色濾光片換成綠色濾光片 解析　(1)測量頭上示數(shù)為50.05 mm＝0.25 mm；A條紋與B條紋間的中心距離為8.40 mm，共5個條紋間隔，則相鄰條紋間隔Δx＝1.68 mm，由Δx＝λ，解得經(jīng)濾光片射向雙縫的色光的波長λ＝4.810－7 m。 (2)根據(jù)條紋間隔公式Δx＝λ知，若要使觀察到清晰的條紋數(shù)目增加，即減小條紋間距，則可以減小濾光片射向雙縫的色光的波長λ，即可以將紅色濾光片換成綠色濾光片，選項D正確。 答案　(1)0.25　4.810－7　(2)D 　電磁波與相對論 1.電磁波與機械波的主要區(qū)別 (1)電磁波傳播不需要介質，機械波傳播需要介質。 (2)電磁波是橫波，機械波可能是橫波，也可能是縱波。 2.電磁波譜的特性及應用  電磁波譜 特性 應用 遞變規(guī)律 無線電波 容易發(fā)生衍射 通信和廣播 紅外線 熱效應 紅外線遙感 可見光 引起視覺 照明等 紫外線 熒光效應，能殺菌 滅菌消毒、防偽 X射線 穿透能力強 醫(yī)用透視、安檢 γ射線 穿透能力很強 工業(yè)探傷、醫(yī)用治療 1.[2016全國卷Ⅱ，34(1)](多選)關于電磁波，下列說法正確的是(　　) A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關 B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波 C.電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直 D.利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸 E.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失 解析　電磁波在真空中傳播的速度均為光速，與頻率無關，選項A正確；電磁波是變化的電場和變化的磁場互相激發(fā)得到的，選項B正確；電磁波傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直，選項C正確；光是一種電磁波，光可在光導纖維中傳播，選項D錯誤；電磁振蕩停止后，電磁波仍會在介質或真空中繼續(xù)傳播，選項E錯誤。 答案　ABC 2.(2017河南開封定位考試)(多選)關于電磁波譜，下列說法正確的是(　　) A.X射線對生命物質有較強的作用，過量的X射線輻射會引起生物體的病變 B.γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高 C.紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射 D.在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線 E.在電磁波譜中，無線電波一般可用于通信 解析　紫外線比紫光的波長短，更不容易發(fā)生干涉和衍射，選項C錯誤；在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波，選項D錯誤。 答案　ABE 3.(2018吉林長春質撿)(多選)下列說法正確的是(　　) A.相對論與量子力學否定了經(jīng)典力學理論 B.真空中的光速在任何慣性參考系中都是相同的 C.狹義相對論只適用于慣性參考系 D.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象 E.光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內窺鏡都是利用了光的全反射原理 解析　相對論并不否定經(jīng)典力學，它是在一定條件下的特殊情形，故選項A錯誤；根據(jù)光速不變原理，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，故選項B正確；根據(jù)狹義相對論的基本假設可知，選項C正確；根據(jù)光現(xiàn)象的成因知，選項D正確；全息照相不是利用全反射，而是和光的干涉有關，選項E錯誤。 答案　BCD 活頁作業(yè) (時間：30分鐘) A級：保分練 1.(2018遼寧鞍山質檢)(多選)下列說法正確的是(　　) A.光導纖維傳遞光信號是利用光的直線傳播原理 B.色散現(xiàn)象表明白光是復色光 C.泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象 D.增透膜的厚度應為入射光在增透膜中波長的 E.光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波 解析　光導纖維傳遞光信號是利用光的全反射原理，選項A錯誤；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，選項C錯誤。 答案　BDE 2.(2018四川廣安、遂寧、內江、眉山四市二診)(多選)關于電磁波，下列說法正確的是(　　) A.電磁波在真空和介質中的傳播速度相同 B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波 C.電磁波譜中的無線電波與可見光相比，更容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象 D.電磁振蕩可以產(chǎn)生電磁波，若波源的電磁振蕩停止，其發(fā)射到空間的電磁波隨即消失 E.發(fā)射電磁波是為了用它傳遞某種信號，載有信號的電磁波可以在真空中傳輸也可以通過光纜傳輸 解析　電磁波在真空中的傳播速度最大，在其他介質中的速度將變小，而且介質的折射率越大，速度越小，選項A錯誤；根據(jù)電磁波知識知，選項B正確；波長越長的無線電波的波動性越顯著，干涉、衍射現(xiàn)象越容易發(fā)生，選項C正確；當發(fā)射電路的電磁振蕩停止了，只是不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會立即消失，還要繼續(xù)傳播一段時間，選項D錯誤；電磁波可以通過電纜、光纜進行有線傳輸，也可以實現(xiàn)無線傳輸，電磁波的頻率越高，相同時間傳遞的信息越大，光的頻率比無線電波的頻率高得多，因此光纜可以傳遞大量信息，選項E正確。 答案　BCE 3.(2018湖北六校聯(lián)合體聯(lián)考)(多選)下列說法正確的是(　　) A.光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紫光改為紅光，則相鄰亮條紋間距一定變小 B.做簡諧振動的物體，經(jīng)過同一位置時，速度可能不同 C.在受迫振動中，驅動力的頻率不一定等于物體的固有頻率 D.拍攝玻璃櫥窗內的物品時，在鏡頭前加裝一個偏振片可以增加透射光的強度 E.愛因斯坦狹義相對論指出，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的 解析　由Δx＝λ，從紫光改為紅光，則相鄰亮條紋間距變大，選項A錯誤；拍攝玻璃櫥窗內的物品時，在鏡頭前加一個偏振片以減弱反射光的強度，并不增加透射光的強度，選項D錯誤。 答案　BCE 4.(多選)下列說法正確的是(　　) A.北斗導航系統(tǒng)是利用電磁波進行定位和導航的 B.微波爐能快速加熱食物是利用紅外線具有顯著的熱效應 C.常用的電視機遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機 D.天文學家用射電望遠鏡接收天體輻射的無線電波進行天體物理研究 E.遙感技術中利用了紅外線探測器接收物體發(fā)出的紅外線來探測被測物體的特征 解析　北斗導航系統(tǒng)是利用電磁波工作的，選項A正確；食物中的水分子在微波的作用下熱運動加劇，溫度升高，內能增加，選項B錯誤；常用的電視機遙控器通過發(fā)出紅外線脈沖信號來遙控電視機，選項C錯誤；天文學家用射電望遠鏡接收天體輻射的無線電波進行天體物理研究，選項D正確；遙感技術中利用紅外線探測器接收物體發(fā)出的紅外線來探測被測物體的特征，選項E正確。 答案　ADE 5.(多選)下列關于科學技術的運用的說法正確的是(　　) A.交通警察用監(jiān)視器測量汽車的速度時可利用多普勒效應 B.用聲吶探測水中的暗礁、潛艇，利用了波的反射 C.在攝像機中，攝像管的作用是攝取景物的圖像并將其轉換為電信號 D.雷達是利用超聲波來測定物體位置的無線電設備 E.醫(yī)生利用B超探測人體內臟的位置，發(fā)現(xiàn)可能的病變，其原理是利用了波的衍射 解析　交通警察用監(jiān)視器測量汽車的速度時可利用多普勒效應，選項A正確；用聲吶探測水中的暗礁、潛艇，利用了波的反射，選項B正確；在攝像機中，攝像管的作用是攝取景物的圖像并將其轉換為電信號，選項C正確；雷達是利用無線電波來測定物體位置的無線電設備，選項D錯誤；醫(yī)生利用B超探測人體內臟的位置，發(fā)現(xiàn)可能的病變，其原理是利用了波的反射，選項E錯誤。 答案　ABC 6.(2018河北衡水金卷模擬)(多選)關于機械波、電磁波和相對論的下列說法正確的是(　　) A.機械波和電磁波在介質中的傳播速度僅由介質決定 B.假設火車以接近光速的速度通過站臺，站臺上的旅客觀察到車上的乘客變矮了 C.簡諧機械波傳播時單位時間內經(jīng)過介質中某點的完全波的個數(shù)就是這列波的頻率 D.用光導纖維束傳播圖像信息利用了光的全反射 E.在真空中傳播的兩列電磁波，頻率大的波長短 解析　機械波在介質中的傳播速度由介質決定，與波的頻率無關，電磁波在介質中的傳播速度與介質和波的頻率均有關，選項A錯誤；火車以接近光速的速度通過站臺時，站臺上的旅客觀察到車上的乘客變瘦了，而不是變矮，選項B錯誤；簡諧波的振動周期與傳播周期相同，故單位時間內經(jīng)過介質中某點的完全波的個數(shù)就是這列簡諧波的頻率，選項C正確；光導纖維束是用全反射來傳輸圖像信息的，選項D正確；在真空中傳播的兩列電磁波，傳播速度相同，由v＝＝λf知，頻率越大，波長越短，選項E正確。 答案　CDE 7.(2018婁底一模)(多選)下列說法正確的是(　　) 圖1 A.圖甲是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖，其中a束光在水珠中傳播的速度一定大于b束光在水珠中傳播的速度 B.圖乙是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當入射角i逐漸增大到某一值后不會再有光線從bb′面射出 C.圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離將減小 D.圖丁是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的 E.圖戊中的M、N是偏振片，P是光屏。當M固定不動，緩慢轉動N時，光屏P上的光亮度將會發(fā)生變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波 解析　甲圖中a束光折射角大，折射率小，根據(jù)v＝，a束光在水珠中的傳播速度大，選項A正確；乙圖中，光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角，只要入射角i<90，bb′面的入射角就小于臨界角，就不會發(fā)生全反射，選項B錯誤；丙圖中，根據(jù)Δx＝λ，選項C正確，丁圖中的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凹陷的，選項D錯誤；有偏振現(xiàn)象的光波為橫波，選項E正確。 答案　ACE 8.在雙縫干涉實驗中，分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比，Δx1____Δx2(填“＞”、“＝”或“＜”)。若實驗中紅光的波長為630 nm，雙縫與屏幕的距離為1.00 m，測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5 mm，則雙縫之間的距離為________ mm。 解析　雙縫干涉條紋間距Δx＝λ，紅光波長長，所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大，即Δx1＞Δx2.相鄰條紋間距Δx＝＝2.1 mm＝2.110－3 m，根據(jù)Δx＝λ可得d＝＝0.3 mm。 答案?。尽?.3 B級：拔高練 9. (2018河北唐山聯(lián)考)(多選)a、b兩種單色光形成細光束從水中射向水面，形成兩束折射光和一束反射光，如圖2所示。下列說法正確的是(　　) 圖2 A.a光的折射率大 B.a光在水中的傳播速度大 C.保持入射點不變，順時針方向旋轉入射光，則b光先消失 D.保持入射點不變，逆時針方向旋轉入射光，則反射光旋轉的角速度大于入射光旋轉的角速度 E.在空氣中，a、b光分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大 解析　b光的偏折程度大于a光的偏折程度，由折射定律可知，b光的折射率大于a光的折射率，故選項A錯誤；根據(jù)v＝知，a光的折射率小，則a光在水中的傳播速度大，故選項B正確；保持入射點不變，順時針方向旋轉入射光，入射角增大，折射角也隨之增大，由于b光的折射角大于a光的折射角，b光先達到臨界角，所以b光先發(fā)生全反射，先消失，故選項C正確；保持入射點不變，逆時針方向旋轉入射光，入射角減小，反射角也減小，相同時間內，反射光與入射光轉過的角度相同，所以它們的角速度相等，故選項D錯誤；a光的折射率小，波長長，而干涉條紋的間距與波長成正比，所以a光的相鄰亮條紋間距大，故選項E正確。 答案　BCE 10.(2018湖南名校聯(lián)考) (多選)如圖3所示，光源S從水下向真空發(fā)射一束由紅光和藍光組成的復色光，在A點該復色光分成a、b兩束，則下列說法正確的是(　　) 圖3 A.b光是藍光 B.射出水面前a光的傳播速度較大，射出水面后a、b光傳播速度相同 C.逐漸增大入射角，a光最先發(fā)生全反射 D.b光比a光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 E.a、b兩束光在任何情況下都不可以產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象 解析　根據(jù)n＝，結合光路圖可知，b光折射率較大，b光是藍光，選項A正確；a光是紅光，折射率較小，由n＝知，射出水面前a光的傳播速度較大，射出水面后a、b光傳播速度相同，均為光速c，選項B正確；由n＝可知，b光的全反射臨界角較小，故逐漸增大入射角，b光最先發(fā)生全反射，選項C錯誤；a光波長比b光波長長，故a光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項D錯誤；產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是兩束光頻率相同，故知a、b兩束光在任何情況下都不可能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，選項E正確。 答案　ABE 11. (1)楊氏干涉實驗證明光的確是一種波，一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，則兩列光的________相同。如圖4所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實線表示波峰，虛線表示波谷，如果放置光屏，在________(選填“A”“B”或“C”)點會出現(xiàn)暗條紋。 圖4 (2)在上述楊氏干涉實驗中，若單色光的波長λ＝5.8910－7 m，雙縫間的距離d＝ 1 mm，雙縫到屏的距離l＝2 m。求第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距。 解析　(1)要形成光的干涉，兩列光的頻率應該相同，在題圖所示的干涉區(qū)域放置光屏，波峰與波谷相遇的C點會出現(xiàn)暗紋。 (2)相鄰的亮條紋的中心間距Δx＝λ 由題意知，亮條紋的數(shù)目n＝10 則第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距x＝ 代入數(shù)據(jù)得x＝1.17810－2 m 答案　(1)頻率　C　(2)1.17810－2 m