2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時作業(yè)53 光的干涉、衍射和偏振 電磁波與相對論（含解析）新人教版

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1、課后限時作業(yè)53　光的干涉、衍射和偏振　電磁波與相對論 時間：45分鐘 1．(多選)英國物理學(xué)家托馬斯·楊巧妙地解決了相干光源問題，第一次在實(shí)驗(yàn)室觀察到了光的干涉現(xiàn)象．圖為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖，M為豎直線狀光源，N和O均為有狹縫的遮光屏，P為像屏．現(xiàn)有四種刻有不同狹縫的遮光屏，實(shí)驗(yàn)時正確的選擇是(　AC　) A．N應(yīng)選用遮光屏1 B．N應(yīng)選用遮光屏3 C．O應(yīng)選用遮光屏2 D．O應(yīng)選用遮光屏4 解析：先通過單縫發(fā)生單縫衍射，再通過雙縫，才能形成相干光發(fā)生雙縫干涉，再根據(jù)像屏P上條紋分布可知，N應(yīng)選用遮光屏1，O應(yīng)選用遮光屏2，故A、C正確，B、D錯誤． 2.我國成功研發(fā)的反隱身

2、先進(jìn)米波雷達(dá)堪稱隱身飛機(jī)的克星，它標(biāo)志著我國雷達(dá)研究又創(chuàng)新的里程碑．米波雷達(dá)發(fā)射無線電波的波長在1～10 m范圍內(nèi)，則對該無線電波的判斷正確的是(　C　) 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：由ν＝可知，波長越長，頻率越低，故米波的頻率比厘米波頻率低，選項(xiàng)A錯誤；無線電波是電磁波，它的傳播不須靠介質(zhì)，選項(xiàng)B錯誤；無線電波與光波一樣具有波的特性，會發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯誤． 3．關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中不正確的是(　C　) A．均勻變化的電場在它的周圍產(chǎn)

3、生穩(wěn)定的磁場 B．電磁波中每一處的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度總是互相垂直的，且都與波的傳播方向垂直 C．電磁波和機(jī)械波一樣依賴于介質(zhì)傳播 D．只要空間中某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就能產(chǎn)生電磁波 解析：根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知，均勻變化的電場在它的周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，A正確；因電磁波中每一處的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度總是互相垂直的，且與波的傳播方向垂直，電磁波是橫波，B正確；電磁波可以在真空中傳播，C錯誤；只要空間中某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就在周期性變化的電場周圍產(chǎn)生同周期變化的磁場，周期性變化的磁場周圍產(chǎn)生同周期變化的電場，這樣由近及遠(yuǎn)傳播，形成了電磁波，D正確． 4．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中

4、，屏上出現(xiàn)了明暗相間的條紋，則(　D　) A．中間條紋間距較兩側(cè)更寬 B．不同色光形成的條紋完全重合 C．雙縫間距離越大條紋間距離也越大 D．遮住一條縫后屏上仍有明暗相間的條紋 解析：據(jù)干涉圖樣的特征可知，干涉條紋特征是等間距、彼此平行，故選項(xiàng)A錯誤；不同色光干涉條紋分布位置不相同，因此選項(xiàng)B錯誤；據(jù)公式Δx＝λ可知，雙縫間距d越大，干涉條紋距離越小，故選項(xiàng)C錯誤；遮住一條縫后，變成了單縫衍射，屏上仍有明暗相間的條紋，故選項(xiàng)D正確． 5．如圖所示，光源S從水面下向空氣斜射一束復(fù)色光，在A點(diǎn)分成a、b兩束，則下列說法正確的是(　B　) A．在水中a光折射率大于b光 B．在水中

5、a光的速度大于b光 C．a(chǎn)、b光由水中射向空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角較小 D．分別用a、b光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光產(chǎn)生的干涉條紋間距小于b光 解析：由題意可知，兩光束的入射角i相同，折射角raλb，根據(jù)公式Δx＝λ，則知a光的干涉條紋間距大于b光的，故D錯誤． 6．如圖所示，市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而

6、廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處．這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線．以λ表示紅外線的波長，則所鍍薄膜的最小厚度應(yīng)為(　B　) A.λ B.λ C.λ D．λ 解析：紅外線最顯著的特點(diǎn)之一就是熱效應(yīng)，當(dāng)光照射物體時，一般都伴隨著大量的紅外線．在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(相當(dāng)于增透膜)，當(dāng)增透膜最小厚度等于紅外線在其中傳播的波長的時，燈泡發(fā)出的紅外線射到增透膜后，從增透膜的前后表面反射回來的兩束紅外線發(fā)生干涉，相互抵消，使反射的紅外線強(qiáng)度減弱，達(dá)到冷光效果．

7、故B正確． 7．假設(shè)一接近光速運(yùn)行的高速列車在軌道上運(yùn)行，列車上的窗戶高為h，寬為d，高速列車軌道旁邊有一廣告牌，廣告牌高為H，寬為L.在高速列車上有一觀察者甲，另一觀察者乙站在高速列車軌道旁邊，有關(guān)兩位觀察者的判斷，下列說法正確的是(　B　) A．觀察者乙看到車窗高度小于h B．觀察者乙看到車窗寬度小于d C．觀察者甲看到軌道旁邊的廣告牌寬度大于L D．觀察者甲看到軌道旁邊的廣告牌高度小于H 解析：根據(jù)相對論運(yùn)動的“尺縮效應(yīng)”，站在高速列車軌道旁邊的觀察者乙看到車窗寬度小于d，車窗高度等于h，B正確，A錯誤；高速列車上的觀察者甲看到軌道旁邊的廣告牌寬度小于L，廣告牌高度等于H，C

8、、D錯誤． 8．如圖所示，用頻率為f的單色光(激光)垂直照射雙縫，在光屏的P點(diǎn)出現(xiàn)第3條暗條紋，已知光速為c，則P到雙縫S1、S2的距離之差|r1－r2|應(yīng)為(　D　) A. B. C. D. 解析：出現(xiàn)第3條暗條紋，說明S1、S2到P點(diǎn)距離之差為×(2n－1)＝(2×3－1)＝λ，而λ＝，所以|r1－r2|＝λ＝，因而D是正確的． 9．(多選)利用下圖所示裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時，下列說法中正確的是(　ABD　) A．將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄 B．將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬 C．將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬 D．換

9、一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄 解析：由條紋間距公式Δx＝λ，d指雙縫間距離，l指雙縫到屏的距離，可知只增大λ，Δx變大；只增大d，Δx變??；只減小l，Δx變?。沪與單、雙縫間距無關(guān)．故A、B、D正確． 10．(多選)下列說法中正確的是(　AB　) A．地面附近有一高速水平飛過的火箭，地面上的人觀察到“火箭長度”要比火箭上的人觀察到的短一些 B．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以減弱反射光的強(qiáng)度 C．在同種均勻介質(zhì)中傳播的聲波，頻率越高，波長也越長 D．玻璃內(nèi)氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣饩€從氣泡中射出的原因 解析：根據(jù)相對論可知，地面附近高速水平飛

10、過的火箭，地面上的人觀察到的火箭長度比火箭上的人觀察到的要短一些，故A正確；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以減弱玻璃反射的光的強(qiáng)度，故B正確；在同種均勻介質(zhì)中傳播的聲波，波速一定，根據(jù)公式v＝λf可得，頻率越高，波長越短，C錯誤；玻璃中的氣泡看起來特別明亮是因?yàn)楣鈴牟Ａ湎驓馀輹r，一部分光在界面上發(fā)生了全反射，D錯誤． 11．(多選)某一質(zhì)檢部門為檢測一批礦泉水的質(zhì)量，利用干涉原理測定礦泉水的折射率．方法是將待測礦泉水填充到特制容器中，放置在雙縫與熒光屏之間(之前為空氣)，如圖所示，特制容器未畫出，通過比對填充后的干涉條紋間距x2和填充前的干涉條紋間距x1就可以計算出該礦泉

11、水的折射率．則下列說法正確的是(設(shè)空氣的折射率為1)(　AC　) A．x2x1 C．該礦泉水的折射率為 D．該礦泉水的折射率為 解析：把空氣換成礦泉水后，根據(jù)v＝λf可知，入射光的頻率f不變，光在介質(zhì)中的傳播速度減小，波長減?。鶕?jù)干涉的條紋間距公式Δx＝λ可知，對同一個裝置來說，波長減小，條紋間距減小，即x2

12、利用了光的干涉原理 解析：光的衍射現(xiàn)象說明光是一種波，但不能說明是橫波，故A錯誤．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，均勻變化的電場可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，故B正確．雷達(dá)使用無線電波(微波)來測定物體的位置的設(shè)備，故C錯誤；鏡片的表面上鍍有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射光線進(jìn)行疊加削弱，從而增加透射光的強(qiáng)度，故D正確． 13.2017年11月10日上午，空軍發(fā)言人表示，我國制造的首款具有“隱身能力”和強(qiáng)大攻擊力的第五代作戰(zhàn)飛機(jī)“殲－20”(如圖)列裝部隊后，已經(jīng)開展編隊訓(xùn)練．隱形飛機(jī)的原理是：在飛機(jī)研制過程中設(shè)法降低其可探測性，使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊．根據(jù)你所學(xué)的物理知識，判斷下列說法中正確的

13、是(　B　) A．運(yùn)用隱蔽色涂層，無論距你多近，即使你拿望遠(yuǎn)鏡也不能看到它 B．使用能吸收雷達(dá)電磁波的材料，在雷達(dá)屏幕上顯示的反射信息很小、很弱，很難被發(fā)現(xiàn) C．使用吸收雷達(dá)電磁波涂層后，傳播到復(fù)合金屬機(jī)翼上的電磁波在機(jī)翼上不會產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．主要是對發(fā)動機(jī)、噴氣尾管等因?yàn)楦邷厝菀桩a(chǎn)生紫外線輻射的部位采取隔熱、降溫等措施，使其不易被對方發(fā)現(xiàn) 解析：隱形飛機(jī)的原理是在飛機(jī)制造過程中使用能吸收雷達(dá)電磁波的材料，使反射的雷達(dá)電磁波很弱，在雷達(dá)屏幕上顯示的反射信息很小、很弱，飛機(jī)在雷達(dá)屏幕上很難被發(fā)現(xiàn)，故只有B正確． 14．(多選)如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃

14、磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線．則(　ABD　) A．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度 B．在真空中，a光的波長小于b光的波長 C．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率 D．若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失 E．分別用a、b光在同一個雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距 解析：通過光路圖可看出，折射后a光的偏折程度大于b光的偏折程度，玻璃磚對a光的折射率大于b光的折射率，選項(xiàng)C錯誤．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率，波長小于b光的波長，選項(xiàng)B正確．由n＝知，在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，選

15、項(xiàng)A正確．入射角增大時，折射率大的光線首先發(fā)生全反射，a光首先消失，選項(xiàng)D正確．做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時，根據(jù)Δx＝λ得a光的干涉條紋間距小于b光的干涉條紋間距，選項(xiàng)E錯誤． 15．(多選)下列說法中正確的是(　ADE　) A．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波進(jìn)行定位和導(dǎo)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(yīng) C．常用的電視機(jī)遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機(jī) D．天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無線電波進(jìn)行天體物理研究 E．遙感技術(shù)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(dǎo)航系統(tǒng)是利用電磁波工作的，A正確；食物中的水分子在微波的作用下

16、熱運(yùn)動加劇，溫度升高，內(nèi)能增加，B錯誤；常用的電視機(jī)遙控器通過發(fā)出紅外線脈沖信號來遙控電視機(jī)，C錯誤；天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無線電波進(jìn)行天體物理研究，D正確；遙感技術(shù)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，E正確． 16．(多選)下列說法中正確的是(　CDE　) A．水中的氣泡看上去比較明亮是因?yàn)橛幸徊糠止獍l(fā)生了衍射現(xiàn)象 B．雷達(dá)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(nèi)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(lán)色的激光在不同介質(zhì)中傳播時波長可能相同 E．狹義相對論認(rèn)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?yàn)楣鈴乃猩湎驓馀輹r，有一部分光發(fā)生了全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)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(dá)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(xiàng)B錯誤；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)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(xiàng)C正確；紅色和藍(lán)色激光頻率不同，在同一種介質(zhì)中傳播時波速不同，波長不同，而紅色和藍(lán)色激光在不同介質(zhì)中傳播時波長可能相同，選項(xiàng)D正確；狹義相對論認(rèn)為：真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的，選項(xiàng)E正確． 8