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1、课时跟踪检测六十电磁波光的波动性相对论【基础过关】1(2016届浙江绍兴一中月考)一张光盘可记录几亿个字节，其信息量相当于数千本十多万字的书，其中一个重要原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，1 mm的宽度至少可以容纳650条轨道这里应用的激光的特性是()A相干性好 B平行度好C亮度高 D频率高解析：激光刻录光盘利用的是其平行度好的特性，选项B正确，A、C、D错误答案：B2(2017届江苏扬州中学开学考)关于电磁波的说法中正确的是()A只要有电场和磁场，就能产生电磁波B电磁波会发生偏振现象，是纵波C电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象D紫外线的频率比红外线的频率小解析：由麦克斯韦电磁场理论
2、知，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，振荡的电场和磁场交替产生，由近及远地传播，形成电磁波，A错误；电磁波会发生偏振现象，是横波，B错误；干涉和衍射现象是波特有的现象，电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象，C正确；紫外线的频率比红外线的频率大，D错误答案：C3(2016届四川自贡模拟)小朋友吹出的肥皂泡泡、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油膜，都有彩色花纹这是下列哪种原因形成的()A光的色散 B光的干涉C光的直线传播 D光的衍射解析：光照射在水面上的油膜上，光在油膜的上、下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，B正确，A、C、D错误答案：B4(多选
3、)(2016届徐州高三期末)2015年12月，中国“可见光通信系统关键技术研究”获得重大突破可见光通信的实时通信速率已经提高至50 Gbps，相当于0.2 s即可下载一部高清电影关于可见光，下列说法正确的是()A可见光中的红光比紫光的频率低B可见光不能在真空中传播C可见光波长越长，越容易发生衍射D可见光能发生光的干涉和衍射现象，说明光是横波解析：根据电磁波谱知，可见光中的红光比紫光的频率低，选项A正确；可见光能在真空中传播，选项B错误；根据光的衍射的条件可知，可见光波长越长，越容易发生衍射，选项C正确；光的偏振是横波特有的现象，可见光能发生光的干涉和衍射现象，并不能说明光是横波，选项D错误答案
4、：AC5(多选)(2016届浙江绍兴一中开学考)关于电磁波谱，下列说法中正确的是()A电视遥控器利用的是红外线B医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒C利用紫外线的荧光效应可做防伪标识D射线波长比X射线波长短解析：电视遥控器利用的是红外线，选项A正确；医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，选项B错误；利用紫外线的荧光效应可做防伪标识，选项C正确；射线波长比X射线波长短，选项D正确答案：ACD6.如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是()A同时被照亮 BA先被照亮CC先被照亮
5、 D无法判断解析：由相对运动可把列车的运动看成是三座铁塔向左以接近光速运动，这样很容易看出C先被照亮易错提醒：不少同学认为三座塔是不动的，所以应是同时被照亮，其实只有观察的人是不动的才能观察到同时被照亮这一结果但本题中观察的人是向右运动的答案：C【提升过关】一、单项选择题1(2017届江苏扬州中学开学考)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到甲图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如乙图所示他改变的实验条件可能是()A减小光源到单缝的距离B减小双缝之间的距离C减小双缝到光屏之间的距离D换用频率更高的单色光源解题思路：双缝干涉条纹的影响因素是双缝间的距离、光的波长、双缝到光屏之间
6、的距离，即x.解析：由x，可知减小双缝之间的距离，增大双缝到光屏之间的距离，大的单色光源，即换用频率更低的单色光源，都可以增加条纹宽度B正确答案：B2.(2016届福建厦门模拟)如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上，穿过三棱镜后垂直AB射出，a光和b光相比较，则()Aa光的频率高Ba光的波长短Ca光在三棱镜中的速度小D对同一双缝干涉装置，a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽解析：根据题图可以看出，经过玻璃三棱镜后，b光的偏折角大，a光的偏折角小，根据折射定律n知，玻璃三棱镜对b光的折射率大于对a光的折射率，则a光的频率低，b光的波长短，选项A、B错误；根据公式v知，a光穿过三棱镜
7、的速度大，选项C错误；根据干涉条纹间距公式x知，a光的波长大于b光的波长，则a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽，选项D正确答案：D3下列说法正确的是()A水面上的油膜在太阳光照射下呈现彩色，是光的干涉现象B紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的热效应C红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，红光形成的相邻亮条纹间距小D观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率与波源频率相同解析：水面上的油膜呈现彩色是光的薄膜干涉现象，故A项正确；紫外线具有杀菌作用，可利用紫外线消毒，故B项错误；红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置，根据公式：x可知，波长比较长的红光形成的相邻亮条纹间距大，故C项错误；声源向静止的观
8、察者运动时，产生多普勒效应，则观察者接收到的频率大于声源的频率，故D项错误答案：A4目前雷达发出的电磁波频率多在200 MHz1 000 MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是()A真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30 m150 m之间B电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的C波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播D测出电磁波从发射到接收的时间，就可以确定到障碍物的位置解析：根据电磁波频率在200 MHz至1 000 MHz的范围内，则电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间，故A项错误；根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是变化磁场产
9、生电场，变化电场产生磁场不断交替变化产生的，故B项错误；波长越短的电磁波，越不容易发生衍射，不容易绕过障碍物，不便于远距离传播，故C项错误；测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，根据无线电波的传播速度，就可以测距，D项正确答案：D5.如图所示为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，OO为过C点的AB面的垂线a、b两束不同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上入射点到C点的距离相等，两束光折射后相交于图中的P点，以下判断不正确的是()Aa光在玻璃砖中的传播速度大于b光的传播速度Ba光从玻璃砖中射入空气时发生全反射的临界角大于b光的临界角C在同一双缝干涉装置形成的
10、干涉条纹中，a光相邻明条纹的间距大于b光相邻明条纹的间距Db光比a光更容易发生衍射现象解析：由图分析可知，玻璃砖对b束光的偏折角大于对a束光的偏折角，根据折射定律得知：玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，由vc/n得到，a光在玻璃砖中的速度大于b光的传播速度A项正确；由公式sinC1/n分析得知，a光的折射率n小，则a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，B项正确；干涉条纹的间距与波长成正比，a光的频率小，波长长，故相邻明条纹的间距a光的较大C项正确；光的波长越长，波动性越强，越容易发生衍射现象所以可知a光比b光更容易发生衍射现象，D项错误答案：D6.如图所示，在双缝干涉实验
11、中，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则()A不再产生干涉条纹B仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置不变C仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置上移D仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置下移解析：光是横波，传播的过程中将出现波峰和波谷，在两列相干波相互叠加的区域，波峰、波峰或波谷、波谷相遇处将出现亮条纹，波峰、波谷相遇处将出现暗条纹当单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动时，如果刚好移动到单缝S到双缝S1、S2的光程相差半波长的奇数倍，此时在双缝S1、S2处产生的光波虽然仍是相干光，但其相位差为(2n1)，两波源的振动方向刚好相反，又由于S1、S2到光屏
12、上P点的光程相等，则所含波的个数相等，所以在P点将出现暗条纹这就与“中央亮纹”的观点相矛盾了，因此上题中选项B是不对的应如何来确定中央亮纹的位置呢？根据上面的分析我们看到，光屏上P点出现的是暗纹还是亮纹，将受到单缝S所处位置的影响但是，在双缝干涉中，“中央点”必定是“亮纹”，这是毫无质疑的因此在判断“中央点”位置时，就应是：“从单缝S量起，经双缝S1、S2到达光屏上的光程中，所含波的个数相等的点为中央点”，因为该点必定是亮纹，与S1、S2处的振动情况无关所以上题正确答案应选D项即“当单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动时，仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置下移”对于光屏上的
13、原中央P点来说，将随着单缝S的上移出现亮、暗纹交替的现象，当单缝S到双缝S1、S2的光程差为波长整数倍时出现亮纹，为半波长的奇数倍时出现暗纹答案：D二、多项选择题7(2016届江苏无锡模拟)关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是()A甲图中的海市蜃楼是光的色散现象引起的B乙图中的泊松亮斑说明光具有波动性C丙图中的波形是调频波D丁图中的实验表明：不论光源与观察者之间做怎样的相对运动，光速都是一样的解析：海市蜃楼是由光的折射导致光线偏离出现的光的全反射现象，A错误；泊松亮斑是光照射到不透明的小圆盘时，在光屏的中心处出现亮斑，属于光的衍射现象，说明光具有波动性，B正确；根据题图丙知，此图为
14、调幅波，C错误；迈克耳逊莫雷实验证明了光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的，从而得出光速都是一样的，D正确答案：BD8(2017届宁夏六盘山高级中学期末)以下说法中正确的有()A阳光下肥皂膜上的彩色条纹属于光的衍射现象B太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的C一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射现象而没有折射现象D水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，这说明了光是一种波E未见其人，先闻其声说明声波有衍射现象而光波没有衍射现象解析：阳光下肥皂膜上的彩色条纹属于光的干涉现象，A错误；太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的，B正确；一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射
15、现象而没有折射现象，C正确；水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，干涉是波特有的现象，这说明了光是一种波，D正确；未见其人，先闻其声说明声波有衍射现象，一切波均能发生衍射，E错误答案：BCD9下列说法正确的是()A光的偏振现象说明光是一种纵波B当波的波长比障碍物的尺寸大时，能产生明显的衍射现象C当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音音调会变低D电磁波由真空进入玻璃后频率变小解析：偏振现象说明光是横波；根据明显衍射现象条件可知，波长越长，越容易发生明显衍射现象；多普勒效应和波的频率由波源决定，利用以上即可求解光的偏振现象说明光是一种横波，而不是纵波，故A项错误，波长比孔的宽度大得越多或相差
16、不大时，波的衍射越明显，故B项正确；据多普勒效应可知，当声源相对于观察者匀速远离时，观察者听到的声音音调会变低，故C项正确；波的频率由波源决定，当电磁波由真空进入玻璃后频率不变，故D项错误答案：BC10下列说法中正确的是()A两列机械横波相遇，在相遇区一定会出现干涉现象B机械波在传播过程中，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播相同的距离C光波在介质中传播的速度与光的频率有关D狭义相对论认为：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同E紫光的双缝干涉条纹间距可能大于红光双缝干涉条纹间距解析：只有频率相同的两列机械横波相遇，才会出现干涉现象，故A项错误；机械波的波速与介质有关，不同介质机械波的传播速度
17、不同，则机械波在传播过程中通过两种不同的介质，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播的距离不一定相同，故B项错误；光波在介质中传播的速度与光的频率有关，故C项正确；根据狭义相对论的基本原理可知：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同，故D项正确；双缝干涉条纹间距与光的波长成正比红光的波长比紫光长，所以红光的双缝干涉条纹间距大于紫光双缝干涉条纹间距，故E项错误答案：CD11.煤矿中瓦斯爆炸危害极大某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图所示在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度以下说法正确的是()A如果屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯B如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体与A中的空气成分不相同，可能含有瓦斯C如果屏上干涉条纹不停地移动，说明B中的气体瓦斯含量不稳定D只有用单色光照射单缝时，才可能在屏上出现干涉条纹解析：屏的正中央仍是亮纹，并不一定是零级亮条纹，因此不能说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯，A选项错误答案：BC