2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十四章 第4講 光的波動(dòng)性 電磁波和相對(duì)論(實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng))練習(xí) 魯科版.doc
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第4講 光的波動(dòng)性 電磁波和相對(duì)論(實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)) [課時(shí)作業(yè)] 單獨(dú)成冊(cè) 方便使用 一、選擇題 1.在狹義相對(duì)論中,下列說(shuō)法正確的是( ) A.所有慣性系中基本規(guī)律都是等價(jià)的 B.在真空中,光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān) C.在不同慣性系中,光在真空中沿不同方向傳播速度不相同 D.質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果不隨物體與觀察者的相對(duì)狀態(tài)的改變而改變 E.時(shí)間與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān) 解析:根據(jù)相對(duì)論的觀點(diǎn):在不同的慣性系中,一切物理規(guī)律都是相同的;且在一切慣性系中,光在真空中的傳播速度都相等;質(zhì)量、長(zhǎng)度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果會(huì)隨物體與觀察者的相對(duì)狀態(tài)的改變而改變,故選項(xiàng)A、B正確,C、D錯(cuò)誤.在狹義相對(duì)論中,時(shí)間與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),E正確. 答案:ABE 2.在五彩繽紛的大自然中,我們常常會(huì)見(jiàn)到一些彩色光的現(xiàn)象,下列現(xiàn)象中屬于光的干涉的是( ) A.灑水車(chē)噴出的水珠在陽(yáng)光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 B.小孩兒吹出的肥皂泡在陽(yáng)光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 C.雨后天晴馬路上油膜在陽(yáng)光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 D.用游標(biāo)卡尺兩測(cè)量爪的狹縫觀察日光燈的燈光出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象 E.實(shí)驗(yàn)室用雙縫實(shí)驗(yàn)得到的彩色條紋 解析:A屬于光的色散現(xiàn)象;B、C屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象;D屬于光的單縫衍射現(xiàn)象;E屬于光的雙縫干涉現(xiàn)象. 答案:BCE 3.關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象,說(shuō)法正確的是( ) A.水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快 B.光從空氣射入玻璃時(shí)不可能發(fā)生全反射 C.在岸邊觀察前方水中的一條魚(yú),魚(yú)的實(shí)際深度比看到的要深 D.分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬 E.偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是縱波 解析:在介質(zhì)中,紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫各色光隨著頻率的增大,其折射率也增大,根據(jù)v=知,水中藍(lán)光的傳播速度比紅光慢,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),才可能發(fā)生全反射,光從空氣射入玻璃時(shí),不會(huì)發(fā)生全反射,選項(xiàng)B正確;在岸邊觀察水中的魚(yú),視深h′=,故視深h′小于魚(yú)的實(shí)際深度h,選項(xiàng)C正確;藍(lán)光比紅光的波長(zhǎng)短,由干涉條紋寬度Δx=λ知,用紅光時(shí)得到的條紋間距比藍(lán)光的寬,選項(xiàng)D正確.偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波,選項(xiàng)E錯(cuò)誤. 答案:BCD 4.如圖所示,a、b兩束光以不同的入射角由介質(zhì)射向空氣,結(jié)果折射角相同,下列說(shuō)法正確的是( ) A.b在該介質(zhì)中的折射率比a小 B.若用b做單縫衍射實(shí)驗(yàn),要比用a做中央亮條紋更寬 C.用a更易觀測(cè)到泊松亮斑 D.做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),用a光比用b光兩相鄰亮條紋中心的距離更大 E.b光比a光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 解析:設(shè)折射角為θ1,入射角為θ2,由題設(shè)條件知,θ1a=θ1b,θ2a<θ2b,由n=,知na>nb,A正確;因?yàn)閚a>nb,所以λa<λb,又Δx=λ,故Δxa<Δxb,B正確,D錯(cuò)誤;b光比a光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,更容易觀測(cè)到泊松亮斑,C錯(cuò)誤,E正確. 答案:ABE 5.下列說(shuō)法中正確的是( ) A.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,其振動(dòng)能量與振幅無(wú)關(guān) B.全息照相的拍攝利用了光的干涉原理 C.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的,與光源和觀察者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān) D.醫(yī)學(xué)上用激光作“光刀”來(lái)進(jìn)行手術(shù),主要是利用了激光的亮度高、能量大的特點(diǎn) E.機(jī)械波和電磁波都可以在真空中傳播 解析:做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的振幅由振動(dòng)能量決定,所以A項(xiàng)錯(cuò).全息照相利用了光的干涉原理,B項(xiàng)正確.根據(jù)愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論的光速不變?cè)?,可知C項(xiàng)正確.因?yàn)榧す饩哂辛炼雀?、能量大的特點(diǎn),醫(yī)學(xué)上用其作“光刀”來(lái)進(jìn)行手術(shù),所以D項(xiàng)正確.因?yàn)闄C(jī)械波傳播時(shí)需要介質(zhì),所以它不能在真空中傳播,E項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案:BCD 6.(2018河南百校聯(lián)盟聯(lián)考)下列說(shuō)法正確的是( ) A.在真空中傳播的電磁波,頻率越大,波長(zhǎng)越短 B.讓藍(lán)光和綠光通過(guò)同一雙縫干涉裝置,綠光形成的干涉條紋間距較大 C.光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理 D.要確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離,需要直接測(cè)出電磁波從發(fā)射到被目標(biāo)接收的時(shí)間 E.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),往往在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片,以減弱玻璃反射光的影響 解析:在真空中傳播的不同頻率的電磁波,傳播速度均為c,由c=λf可知,頻率越大,波長(zhǎng)越短,選項(xiàng)A正確;讓藍(lán)光和綠光通過(guò)同一雙縫干涉裝置,因綠光的波長(zhǎng)大,因此綠光形成的干涉條紋間距較大,選項(xiàng)B正確;全息照相不是利用光的全反射原理,用的是光的干涉原理,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;雷達(dá)利用了電磁波的反射原理,雷達(dá)和目標(biāo)的距離s=cΔt,需直接測(cè)出的是電磁波從發(fā)射到接收到反射回來(lái)電磁波的時(shí)間間隔Δt,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;加偏振片的作用是減弱玻璃反射光的影響,選項(xiàng)E正確. 答案:ABE 7.我國(guó)成功研發(fā)的反隱身先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱(chēng)隱身飛機(jī)的克星,它標(biāo)志著我國(guó)雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑.米波雷達(dá)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電波的波長(zhǎng)在1~10 m范圍內(nèi),則對(duì)該無(wú)線(xiàn)電波的判斷正確的是( ) A.米波的頻率比厘米波頻率高 B.和機(jī)械波一樣須靠介質(zhì)傳播 C.同光波一樣會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象 D.不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 解析:無(wú)線(xiàn)電波與光波均為電磁波,均能發(fā)生反射、干涉、衍射現(xiàn)象,故C對(duì),D錯(cuò).無(wú)線(xiàn)電波的傳播不需要介質(zhì),故B錯(cuò).由c=λf可知,頻率與波長(zhǎng)成反比,故A錯(cuò). 答案:C 8.一艘太空飛船靜止時(shí)的長(zhǎng)度為30 m,它以0.6c(c為光速)的速度沿長(zhǎng)度方向飛行越過(guò)地球,下列說(shuō)法正確的是( ) A.飛船上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30 m B.地球上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于30 m C.飛船上的觀測(cè)者測(cè)得地球上發(fā)來(lái)的光信號(hào)速度小于c D.地球上的觀測(cè)者測(cè)得飛船上發(fā)來(lái)的光信號(hào)速度小于c 解析:飛船上的觀察者相對(duì)飛船靜止,則他測(cè)得的是飛船的靜止長(zhǎng)度,即為30 m,A項(xiàng)錯(cuò)誤;地球上的觀測(cè)者看到飛船是運(yùn)動(dòng)的,根據(jù)長(zhǎng)度的相對(duì)性得他看到飛船長(zhǎng)度比靜止時(shí)的長(zhǎng)度小,B項(xiàng)正確;根據(jù)光速不變?cè)淼蔑w船上的觀測(cè)者和地球上的觀測(cè)者,觀測(cè)到的光信號(hào)速度均為c,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案:B 9.(2018河北衡水二中模擬)以下說(shuō)法正確的是( ) A.太陽(yáng)能真空玻璃管采用鍍膜技術(shù)增加透射光,這是利用了光的干涉原理 B.在受迫振動(dòng)中,驅(qū)動(dòng)力的頻率不一定等于物體的固有頻率 C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),要在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度 D.宇航員駕駛宇宙飛船以接近光速經(jīng)過(guò)地球時(shí),地球上的人觀察到飛船上的時(shí)鐘變快 E.液晶顯示器應(yīng)用光的偏振制成 解析:太陽(yáng)能真空玻璃管采用鍍膜技術(shù)增加透射光,這是利用了光的干涉原理,選項(xiàng)A正確;在受迫振動(dòng)中,驅(qū)動(dòng)力的頻率不一定等于物體的固有頻率,只是在驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象,選項(xiàng)B正確;拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),要在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以減弱反射光的強(qiáng)度,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;宇航員駕駛宇宙飛船以接近光速經(jīng)過(guò)地球時(shí),根據(jù)時(shí)間的相對(duì)論,知時(shí)間間隔變長(zhǎng),地球上的人觀察到飛船上的時(shí)鐘變慢,故D錯(cuò)誤;液晶顯示器應(yīng)用光的偏振制成,選項(xiàng)E正確. 答案:ABE 10.下列說(shuō)法中正確的是( ) A.若兩列機(jī)械橫波相遇,在相遇區(qū)一定會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象 B.機(jī)械波在傳播過(guò)程中,沿傳播方向上,在任何相等時(shí)間內(nèi)傳播相同的距離 C.光波在介質(zhì)中傳播的速度與光的頻率有關(guān) D.狹義相對(duì)論認(rèn)為:一切物理規(guī)律在不同的慣性參考系中都是相同的 E.紫光的雙縫干涉條紋間距可能大于紅光雙縫干涉條紋間距 解析:兩列頻率相同、相位差恒定的機(jī)械波相遇才會(huì)發(fā)生穩(wěn)定干涉,A錯(cuò)誤;只有在同一種均勻介質(zhì)中,波才勻速傳播,傳播過(guò)程中,如果介質(zhì)不均勻或介質(zhì)發(fā)生改變,波速都要變化,B錯(cuò)誤;光波在介質(zhì)中傳播的速度與光的頻率有關(guān),C正確;根據(jù)狹義相對(duì)論的內(nèi)容可知D正確;在同一均勻介質(zhì)中,紫光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng),若應(yīng)用同一實(shí)驗(yàn)裝置,則紫光的雙縫干涉條紋間距小于紅光的雙縫干涉條紋間距,但如果在不同介質(zhì)中,或用不同的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則有可能會(huì)出現(xiàn)紫光的雙縫干涉條紋間距大于紅光的雙縫干涉條紋間距的情況,E正確. 答案:CDE 11.在以下各種說(shuō)法中,正確的是( ) A.機(jī)械波和電磁波本質(zhì)上不相同,但它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象 B.橫波在傳播過(guò)程中,相鄰的波峰相繼通過(guò)同一質(zhì)點(diǎn)所用的時(shí)間為一個(gè)周期 C.變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng);變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng) D.相對(duì)論認(rèn)為:真空中的光速大小在不同慣性參考系中都是相同的 E.如果測(cè)量到來(lái)自遙遠(yuǎn)星球上某些元素發(fā)出的光波波長(zhǎng)比地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的波長(zhǎng)長(zhǎng),這說(shuō)明該星球正在遠(yuǎn)離我們而去 解析:反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象是波的特性,A正確.波動(dòng)周期等于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期,B正確.均勻變化的電(磁)場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁(電)場(chǎng),C錯(cuò).由相對(duì)論可知,D正確.在強(qiáng)引力場(chǎng)中時(shí)間變慢,光的頻率變小,波長(zhǎng)變長(zhǎng),不能說(shuō)明星球正遠(yuǎn)離我們,所以E錯(cuò). 答案:ABD 二、非選擇題 12.在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,將測(cè)量頭的分劃板中心刻線(xiàn)與某亮紋中心對(duì)齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖甲所示.然后同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭,使分劃板中心刻線(xiàn)與第6條亮紋 中心對(duì)齊,記下此時(shí)圖乙中手輪上的示數(shù)為_(kāi)_____mm,求得相鄰亮紋的間距 Δx=__________mm;已知雙縫間距d=2.010-4m,測(cè)得雙縫到屏的距離l=0.700 m,由計(jì)算公式λ=____________,求得所測(cè)紅光的波長(zhǎng)為_(kāi)_________mm. 解析:題圖甲中螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為2 mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01 32.0 mm=0.320 mm,所以最終讀數(shù)為2.320 mm;圖乙中螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為13.5 mm,可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.0137.0 mm=0.370 mm,所以最終讀數(shù)為13.870 mm,故Δx= mm=2.310 mm.由Δx=λ可得λ=Δx,解得λ=2.31010-3 m=6.610-7 m=6.610-4 mm. 答案:13.870 2.310 Δx 6.610-4 13.奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo),可以用“旋光法”來(lái)測(cè)量糖溶液的濃度,從而鑒定含糖量.偏振光通過(guò)糖的水溶液后,偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α,這一角度α稱(chēng)為“旋光度”,α的值只與糖溶液的濃度有關(guān),將α的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,就能確定被測(cè)樣品的含糖量了.如圖所示,S是自然光源,A、B是偏振片,轉(zhuǎn)動(dòng)B,使到達(dá)O處的光最強(qiáng),然后將被測(cè)樣品P置于A、B之間. (1)偏振片A的作用是______________________________________________. (2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種________. (3)以下說(shuō)法中正確的是________. A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱 B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱 C.將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng),偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于α D.將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng),偏振片A轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于α 解析:(1)自然光源發(fā)出的光不是偏振光,但當(dāng)自然光經(jīng)過(guò)偏振片后就變成了偏振光,因此偏振片A的作用是把自然光變成偏振光. (2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種橫波. (3)因?yàn)锳、B的透振方向一致,故A、B間不放糖溶液時(shí),自然光通過(guò)偏振片A后變成偏振光,通過(guò)B后到O.當(dāng)在A、B間加上糖溶液時(shí),由于糖溶液的旋光作用,使通過(guò)A的偏振光的振動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)了一定角度,使通過(guò)B到達(dá)O的光的強(qiáng)度不是最大,但當(dāng)B轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,恰好使透振方向與經(jīng)過(guò)糖溶液后的偏振光的振動(dòng)方向一致時(shí),O處光強(qiáng)又為最強(qiáng),故B的旋轉(zhuǎn)角度即為糖溶液的旋光度.若偏振片B不動(dòng)而將A旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,再經(jīng)糖溶液旋光后光的振動(dòng)方向恰與B的透振方向一致,則A轉(zhuǎn)過(guò)的角度也為α,故選項(xiàng)A、C、D正確. 答案:(1)把自然光變成偏振光 (2)橫波 (3)ACD- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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