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1、第四节 光的波动性 电磁波(建议用时：60分钟)一、选择题1(2022广东湛江一中等四校联考)以下说法中正确的选项是()A交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘B光在同一种介质中沿直线传播C用光导纤维束传输图像信息利用了光的全反射D让蓝光和绿光通过同一双缝干预装置，形成的干预条纹间距较大的是绿光E围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是多普勒效应解析：选ACD.交通警示灯选用红色是因为红光的波长较长，更容易穿透云雾烟尘，选项A正确；光在同一种均匀介质中沿直线传播，选项B错误；用光导纤维束传输图像信息利用了光的全反射，选项C正确；根据条纹间距表达式x可知，因为绿光的波长大于蓝光，故让蓝
2、光和绿光通过同一双缝干预装置，形成的干预条纹间距较大的是绿光，选项D正确；围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是声波的干预现象，选项E错误2(2022福建三明质量检查)以下说法正确的选项是()A偏振光可以是横波，也可以是纵波B光学镜头上的增透膜是利用光的干预现象C光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理DX射线在磁场中能偏转，穿透能力强，可用来进行人体透视E声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率解析：选BCE.偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是横波，故A错误；照相机的镜头上的增透膜是光的干预现象，故B正确；用光导纤维传播信号是利用了光的全反射，C正确
3、；X射线穿透力较强，但它不带电，不能在磁场中偏转，故D错误；根据多普勒效应可知声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，E正确3(2022安徽屯溪一中月考)以下说法正确的选项是()A光波在介质中传播的速度与光的频率无关B雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干预形成的C杨氏双缝干预实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干预条纹的相邻条纹间距比蓝光干预条纹的相邻条纹间距小D光的偏振特征说明光是横波E狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的解析：选BDE.光的传播速度由介质的本身性质与频率共同决定，所以光波在介质中传播的速度与光的频率有关，故A错
4、误油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后外表反射光，进行光的叠加，形成的干预条纹，故B正确根据光的干预条纹间距公式x，因为红光的波长比蓝光的波长长，那么红光干预条纹的相邻条纹间距比蓝光干预条纹的相邻条纹间距大，故C错误光的偏振振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志，即光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波，故D正确狭义相对论认为，在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的，故E正确4以下选项与多普勒效应有关的是()A科学家用激光测量月球与地球间的距离B医生利用超声波探测病人血管中血液的流速C技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡D交通警察向车辆发
5、射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度E科学家通过比拟星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度解析：选BDE.科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光速快，故A错误；医生利用超声波探测病人血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，故B正确；技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用穿透能力强，故C错误；交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应，故D正确；科学家通过比拟星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度，是光的多普勒效应，故E正确5(2022高考天津卷)如图是a、b两光分别经过同一双缝干预
6、装置后在屏上形成的干预图样，那么()A在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大D假设两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大答案：D6如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干预条纹，称为牛顿环，以下说法正确的选项是()A干预现象是由凸透镜下外表反射光和玻璃上外表反射光叠加形成的B干预现象是由凸透镜上外表反射光和玻璃上外表反射光叠加形成的C干预条纹不等间距是因为空
7、气膜厚度不是均匀变化的D干预条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的E假设使用半径小一些的凸薄透镜，那么干预条纹的间距要变大解析：选ACE.由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下外表和平板玻璃的上外表，故A正确，B错误由于凸透镜的下外表是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干预条纹，故C正确，D错误假设使用半径小一些的凸薄透镜，那么空气薄膜上的厚度变化更快，那么形成的干预条纹的间距要变大，故E正确7.双缝干预实验装置如下图，绿光通过单缝S后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干预条
8、纹屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是距O点最近的第一条亮条纹如果将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上方的干预条纹的情况是()AO点是红光的亮条纹BO点不是蓝光的亮条纹C红光的第一条亮条纹在P点的上方D蓝光的第一条亮条纹在P点的上方E蓝光的第一条亮条纹在P点的下方解析：选ACE.O点处波程差为零，对于任何光都是振动加强点，均为亮条纹，A正确；红光的波长较长，蓝光的波长较短，根据x可知，C、E正确8(2022湖南六校联考)以下说法正确的选项是()A泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象B在电磁波接收过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中复原出来的过
9、程叫调制C一简谐横波以速度v沿x轴正方向传播，t0时传播到坐标原点，此质点正从平衡位置以速度v0向下振动，质点的振幅为A，振动角频率为，那么x轴上横坐标为处质点的振动方程为yAsin D在光的双缝干预实验中，假设仅将入射光由绿光改为红光，那么干预条纹间距变窄E真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系解析：选ACE.在电磁波接收过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中复原出来的过程叫解调，B错；在光的双缝干预实验中，假设仅将入射光由绿光改为红光，那么干预条纹间距变宽，D错9假设所有的汽车前窗玻璃和车灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激
10、，也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体以下措施中可行的是()A前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的C前窗玻璃的透振方向是斜向右上45，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45D前窗玻璃的透振方向是斜向右上45，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上45解析：选D.首先，司机要能够看清楚自己车灯发出的经对面物体反射回来的光线，所以他自己车灯的偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行；其次，他不能看到对面车灯发出的强光，所以对面车灯玻璃的透振方向与他自己车窗玻璃的透振方向一定要垂直满足上述要求的只有D.10用如下图的实验装置观察光的
11、薄膜干预现象图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些食盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是()A当金属丝圈旋转30时，干预条纹同方向旋转30B当金属丝圈旋转45时，干预条纹同方向旋转90C当金属丝圈旋转60时，干预条纹同方向旋转30D干预条纹保持原来状态不变解析：选D.在转动金属丝圈的过程中，由于肥皂液薄膜的厚度不变，故反射形成的光的路程差不会发生变化，故产生的干预条纹仍保持原来状态不变二、非选择题11在“用双缝干预测量光的波长实验中，实验装置如图甲所示(1)以线状白炽灯为光源，对实验装置进行了调节并观察实验现象后，总结出以下几点
12、：A灯丝和单缝及双缝必须平行放置B干预条纹与双缝垂直C干预条纹疏密程度与双缝宽度有关D干预条纹间距与光的波长有关以上几点中你认为正确的选项是_(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某干预条纹线时，手轮上的示数如图乙所示，该读数为_mm.(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干预条纹不在同一方向上，如图丙所示那么在这种情况下测量干预条纹的间距x时，测量值_(选填“大于“小于或“等于)实际值解析：(1)为使屏上的干预条纹清晰，灯丝与单缝和双缝必须平行放置，所得到的干预条纹与双缝平行；由x可知，条纹的疏密程度与双缝间距离d、光的波长、双缝到屏的距离L有关，所以A、C、D选项正确，B选项错误(2)固定刻度
13、读数为0.5 mm，可动刻度读数为20.2，所以测量结果为0.5 mm20.20.01 mm 0.702 mm.(3)测量头中的分划板中心刻线与干预条纹不在同一方向上，由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离答案：(1)ACD(2)0.702(3)大于12在双缝干预实验中，双缝到光屏上点P的距离之差为0.6 m，假设分别用频率为f15.01014Hz和f27.51014Hz的单色光垂直照射双缝，试分析判断点P应出现亮条纹还是暗条纹？分别为第几条亮条纹或暗条纹？解析：如下图，双缝S1、S2到光屏上任一点P的路程差rS2S2，当r等于单色光波长的整数倍时，S2和S1同时到达波峰或波谷，由S1和S2发出的光在点P互相加强，点P出现亮条纹；当r等于单色光半个波长的奇数倍时，假设S2到达波峰(波谷)，那么S1到达波谷(波峰)，这样由S1和S2发出的光在点P互相抵消，点P出现暗条纹频率为f1的单色光波长1 m0.6106 m0.6 m频率为f2的单色光波长2 m0.4106 m0.4 m可见r1，r2可见，用频率为f1的单色光照射时，点P出现亮条纹，且为第一条亮条纹；用频率为f2的单色光照射时，点P出现暗条纹，且为第二条暗条纹答案：见解析