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

課后限時(shí)作業(yè)53　光的干涉、衍射和偏振　電磁波與相對(duì)論 時(shí)間：45分鐘 1．(多選)英國(guó)物理學(xué)家托馬斯·楊巧妙地解決了相干光源問(wèn)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(jiǎn)圖，M為豎直線(xiàn)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(shí)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(guò)單縫發(fā)生單縫衍射，再通過(guò)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(cuò)誤． 2.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(　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(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：由ν＝可知，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低，故米波的頻率比厘米波頻率低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；無(wú)線(xiàn)電波是電磁波，它的傳播不須靠介質(zhì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；無(wú)線(xiàn)電波與光波一樣具有波的特性，會(huì)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(cuò)誤． 3．關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說(shuō)法中不正確的是(　C　) A．均勻變化的電場(chǎng)在它的周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng) B．電磁波中每一處的電場(chǎng)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(lài)于介質(zhì)傳播 D．只要空間中某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波 解析：根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，均勻變化的電場(chǎng)在它的周?chē)a(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，A正確；因電磁波中每一處的電場(chǎng)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(cuò)誤；只要空間中某個(gè)區(qū)域有振蕩的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，就在周期性變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生同周期變化的磁場(chǎng)，周期性變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生同周期變化的電場(chǎng)，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，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(cuò)誤；不同色光干涉條紋分布位置不相同，因此選項(xiàng)B錯(cuò)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(cuò)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(shuō)法正確的是(　B　) A．在水中a光折射率大于b光 B．在水中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(shí)，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ra<rb，根據(jù)折射定律得到，折射率na<nb，故A錯(cuò)誤；由公式v＝，分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大，故B正確；a光的折射率小，根據(jù)臨界角公式sinC＝，可知a光的臨界角較大，故C錯(cuò)誤；頻率fa<fb，波長(zhǎng)λa>λb，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(cuò)誤． 6．如圖所示，市場(chǎng)上有種燈具俗稱(chēng)“冷光燈”，用它照射物品時(shí)能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(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(shí)玻璃表面反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線(xiàn)．以λ表示紅外線(xiàn)的波長(zhǎng)，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(xiàn)最顯著的特點(diǎn)之一就是熱效應(yīng)，當(dāng)光照射物體時(shí)，一般都伴隨著大量的紅外線(xiàn)．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(xiàn)在其中傳播的波長(zhǎng)的時(shí)，燈泡發(fā)出的紅外線(xiàn)射到增透膜后，從增透膜的前后表面反射回來(lái)的兩束紅外線(xiàn)發(fā)生干涉，相互抵消，使反射的紅外線(xiàn)強(qiáng)度減弱，達(dá)到冷光效果．故B正確． 7．假設(shè)一接近光速運(yùn)行的高速列車(chē)在軌道上運(yùn)行，列車(chē)上的窗戶(hù)高為h，寬為d，高速列車(chē)軌道旁邊有一廣告牌，廣告牌高為H，寬為L(zhǎng).在高速列車(chē)上有一觀察者甲，另一觀察者乙站在高速列車(chē)軌道旁邊，有關(guān)兩位觀察者的判斷，下列說(shuō)法正確的是(　B　) A．觀察者乙看到車(chē)窗高度小于h B．觀察者乙看到車(chē)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(duì)論運(yùn)動(dòng)的“尺縮效應(yīng)”，站在高速列車(chē)軌道旁邊的觀察者乙看到車(chē)窗寬度小于d，車(chē)窗高度等于h，B正確，A錯(cuò)誤；高速列車(chē)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、D錯(cuò)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(shuō)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(shí)，下列說(shuō)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(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬 D．換一個(gè)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變小；只減小l，Δx變?。沪與單、雙縫間距無(wú)關(guān)．故A、B、D正確． 10．(多選)下列說(shuō)法中正確的是(　AB　) A．地面附近有一高速水平飛過(guò)的火箭，地面上的人觀察到“火箭長(zhǎng)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(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)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(zhǎng)也越長(zhǎng) D．玻璃內(nèi)氣泡看起來(lái)特別明亮，是因?yàn)楣饩€(xiàn)從氣泡中射出的原因 解析：根據(jù)相對(duì)論可知，地面附近高速水平飛過(guò)的火箭，地面上的人觀察到的火箭長(zhǎng)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(shí)，往往在鏡頭前加一個(gè)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(zhǎng)越短，C錯(cuò)誤；玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是因?yàn)楣鈴牟Ａ湎驓馀輹r(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射，D錯(cuò)誤． 11．(多選)某一質(zhì)檢部門(mén)為檢測(cè)一批礦泉水的質(zhì)量，利用干涉原理測(cè)定礦泉水的折射率．方法是將待測(cè)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(huà)出，通過(guò)比對(duì)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(jì)算出該礦泉水的折射率．則下列說(shuō)法正確的是(設(shè)空氣的折射率為1)(　AC　) A．x2<x1 B．x2>x1 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(zhǎng)減?。鶕?jù)干涉的條紋間距公式Δx＝λ可知，對(duì)同一個(gè)裝置來(lái)說(shuō)，波長(zhǎng)減小，條紋間距減小，即x2<x1，因n＝＝，易得該礦泉水的折射率為，A、C正確． 12．(多選)下列說(shuō)法正確的是(　BD　) A．光的衍射現(xiàn)象說(shuō)明光波是橫波 B．變化的電場(chǎng)周?chē)灰欢óa(chǎn)生變化的磁場(chǎng) C．雷達(dá)是利用超聲波來(lái)測(cè)定物體位置的設(shè)備 D．眼鏡鏡片的表面上鍍有增透膜，利用了光的干涉原理 解析：光的衍射現(xiàn)象說(shuō)明光是一種波，但不能說(shuō)明是橫波，故A錯(cuò)誤．根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，均勻變化的電場(chǎng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，故B正確．雷達(dá)使用無(wú)線(xiàn)電波(微波)來(lái)測(cè)定物體的位置的設(shè)備，故C錯(cuò)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(xiàn)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(guó)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(duì)后，已經(jīng)開(kāi)展編隊(duì)訓(xùn)練．隱形飛機(jī)的原理是：在飛機(jī)研制過(guò)程中設(shè)法降低其可探測(cè)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(shí)，判斷下列說(shuō)法中正確的是(　B　) A．運(yùn)用隱蔽色涂層，無(wú)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(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、噴氣尾管等因?yàn)楦邷厝菀桩a(chǎn)生紫外線(xiàn)輻射的部位采取隔熱、降溫等措施，使其不易被對(duì)方發(fā)現(xiàn) 解析：隱形飛機(jī)的原理是在飛機(jī)制造過(guò)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，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線(xiàn)．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(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng) C．玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)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(xiàn)a首先消失 E．分別用a、b光在同一個(gè)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(guò)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(duì)a光的折射率大于b光的折射率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率，波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，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，選項(xiàng)A正確．入射角增大時(shí)，折射率大的光線(xiàn)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(shí)，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(cuò)誤． 15．(多選)下列說(shuō)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(xiàn)具有顯著的熱效應(yīng) C．常用的電視機(jī)遙控器通過(guò)發(fā)出紫外線(xiàn)脈沖信號(hào)來(lái)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(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行天體物理研究 E．遙感技術(shù)中利用了紅外線(xiàn)探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線(xiàn)來(lái)探測(cè)被測(cè)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熱運(yùn)動(dòng)加劇，溫度升高，內(nèi)能增加，B錯(cuò)誤；常用的電視機(jī)遙控器通過(guò)發(fā)出紅外線(xiàn)脈沖信號(hào)來(lái)遙控電視機(jī)，C錯(cuò)誤；天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無(wú)線(xiàn)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(xiàn)探測(cè)器接收物體發(fā)出的紅外線(xiàn)來(lái)探測(cè)被測(cè)物體的特征，E正確． 16．(多選)下列說(shuō)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(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的 C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，可在鏡頭前加一個(gè)偏振片來(lái)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(shí)波長(zhǎng)可能相同 E．狹義相對(duì)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(shí)，有一部分光發(fā)生了全反射現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；均勻變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)只能產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)或電場(chǎng)，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(chǎng)或周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí)，可在鏡頭前加一個(gè)偏振片來(lái)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(shí)波速不同，波長(zhǎng)不同，而紅色和藍(lán)色激光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波長(zhǎng)可能相同，選項(xiàng)D正確；狹義相對(duì)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