優(yōu)化探究（新課標(biāo)）2017屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第12章 機(jī)械振動 機(jī)械波 光 電磁波 相對論簡介 第4講 光的波動性 電磁波 相對論（實驗 用雙縫干涉測光的波長）知能提升演練

1、光的波動性 電磁波 相對論（實驗 用雙縫干涉測光的波長） 隨堂反饋1(2014·高考四川卷)電磁波已廣泛運用于很多領(lǐng)域下列關(guān)于電磁波的說法符合實際的是()A電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機(jī)C根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運動速度D光在真空中運動的速度在不同慣性系中測得的數(shù)值可能不同解析：衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，故電磁波能發(fā)生衍射現(xiàn)象，A錯誤；遙控器是通過發(fā)出的紅外線脈沖信號遙控電視機(jī)的，B錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)天體相對地球運動時，我們接收到來自天體的電磁波頻率發(fā)生變化，根據(jù)其變化可判斷遙遠(yuǎn)天體相對地球的運動速度，C正確；光在真空中的

2、速度是定值，在任何慣性系中測出的數(shù)值應(yīng)相同，D錯誤答案：C2(2015·高考浙江自選模塊)以下說法正確的是()A真空中藍(lán)光的波長比紅光的波長長B天空中的彩虹是由光干涉形成的C光纖通信利用了光的全反射原理D機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播，波長保持不變解析：藍(lán)光的頻率大于紅光的頻率，在真空中兩種光的速度相等，由，可得藍(lán)光的波長小于紅光的波長，選項A錯；天空中的彩虹是由光的折射形成的，選項B錯；光纖通信利用了光的全反射原理，選項C正確；機(jī)械波在不同介質(zhì)中傳播，頻率保持不變，但傳播速度不同，由vf知波長也不同，選項D錯誤答案：C3(多選)(2015·湖北八校二聯(lián))關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說法正確

3、的有()A當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，頻率不會發(fā)生變化B光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射C波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率低D不論機(jī)械波、電磁波，都滿足vf，式中三參量依次為波速、波長、頻率E電磁波具有偏振現(xiàn)象解析：由波的性質(zhì)可知，A正確；光波從空氣進(jìn)入水中，波速變小，波長變短，故不容易發(fā)生衍射，B錯；由多普勒效應(yīng)可判斷，波源靠近接收者的過程中，接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率高，則C錯誤；波速的計算公式v·f(v波速，波長，f頻率)對機(jī)械波和電磁波通用，則D正確；光波具有偏振現(xiàn)象，光波是電磁波，則E正確答案：ADE4在觀察光的雙縫干

4、涉現(xiàn)象的實驗中：(1)將激光束照在如圖乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖甲中的_(2)換用兩縫間距離更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將_；保持雙縫間距離不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將_(以上均選填“變寬”“變窄”或“不變”)解析：(1)雙縫干涉圖樣是平行且等寬的明暗相同的條紋，A圖正確(2)根據(jù)x知，雙縫間的距離d減小時，條紋間距變寬；雙縫到屏的距離l減小時，條紋間距變窄答案：(1)A(2)變寬變窄5奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會相對于傳

5、播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度，這一角度稱為“旋光度”，的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測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B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測樣品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)(多選)以下說法中正確的是_A到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱B到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會明顯減弱C將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于D將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于解析：(1)自然光源發(fā)出的光不是偏振光，但當(dāng)自然光經(jīng)過偏振片后就變成了偏振光，因此偏振片

6、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)因為A、B的透振方向一致，故A、B間不放糖溶液時，自然光通過偏振片A后變成偏振光，通過B后到O.當(dāng)在A、B間加上糖溶液時，由于糖溶液的旋光作用，使通過A的偏振光的振動方向轉(zhuǎn)動了一定角度，使通過B到達(dá)O的光的強(qiáng)度不是最大，但當(dāng)B轉(zhuǎn)過一個角度，恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光的振動方向一致時，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不動而將A旋轉(zhuǎn)一個角度，再經(jīng)糖溶液旋光后光的振動方向恰與B的透振方向一致，則A轉(zhuǎn)過的角度也為，故選項A、C、D正確答案：(1)把自然光變成偏振光(2)橫波(3)ACD課時作業(yè)一、單

7、項選擇題1(2015·雅安第三次診斷)下列說法正確的是()A質(zhì)量相同的物體，速度大的慣性大B紫外線比紅外線更容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象C根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場D根據(jù)狹義相對論的原理，對不同的慣性參考系，物理規(guī)律都是一樣的解析：物體的慣性只與其質(zhì)量有關(guān)，與其他任何因素都無關(guān)，故A錯誤當(dāng)小孔或障礙物的直徑接近或小于波的波長時才會出現(xiàn)明顯的衍射現(xiàn)象，而紫外線的波長小于紅外線的波長，故紅外線比紫外線更容易產(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象，故B錯誤麥克斯韋電磁場理論指出變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，如果電場是隨時間成線性變化的，則產(chǎn)生的磁場是恒定不變的，故C錯誤狹義相

8、對論指出，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，故D正確答案：D2(2016·福州質(zhì)檢)用于通信的無線電波能繞過建筑墻體從而保證手機(jī)能正常接收信號，而光波卻不能繞過墻體實現(xiàn)正常照明功能，這是因為()A無線電波是橫波，光波是縱波B無線電波的波速小于光波的波速C無線電波的振幅大于光波的振幅D無線電波的波長大于光波的波長解析：波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相差不多，或都比波長小用于通信的無線電波的波長較大，通常都能繞過建筑墻體，而發(fā)生明顯衍射，而可見光的波長很小，不能繞過建筑墻體，故不能發(fā)生明顯衍射，D正確答案：D3在雙縫干涉實驗中，一鈉燈發(fā)出的波長

9、為589 nm的光，在距雙縫1.00 m的屏上形成干涉圖樣圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350 cm，則雙縫的間距為()A2.06×107 mB2.06×104 mC1.68×104 m D1.68×103 m解析：由x可得雙縫間距d· m1.68×104 m，選項C正確答案：C4下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的說法中正確的是()A用光導(dǎo)纖維束傳送圖像信息，這是光的衍射的應(yīng)用B太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結(jié)果C在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物，可使景象更清晰D透過平行于日光燈的窄縫看正常發(fā)光的日光燈時能觀察到彩色條紋，這

10、是光的色散現(xiàn)象解析：用光導(dǎo)纖維束傳送圖像信息，這是光的全反射的應(yīng)用，選項A錯誤；太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的色散現(xiàn)象，是光的折射的結(jié)果，選項B錯誤；在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時的景物，可減弱反射光，從而使景象更清晰，選項C正確；透過平行于日光燈的窄縫看正常發(fā)光的日光燈時能觀察到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，選項D錯誤答案：C5據(jù)報道，歐洲大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)“開足馬力”后能把數(shù)以百萬計的粒子加速至每秒鐘30萬公里，相當(dāng)于光速的99.9%，粒子流每秒可在隧道內(nèi)狂飆11 245圈，單束粒子能量可達(dá)7萬億電子伏特下列說法正確的是()A如果繼續(xù)對粒子進(jìn)行加速，粒子的速度將能夠超過

11、光速B如果繼續(xù)對粒子進(jìn)行加速，粒子的速度將能夠達(dá)到光速C粒子高速運動時的質(zhì)量將大于靜止時的質(zhì)量D粒子高速運動時的質(zhì)量將小于靜止時的質(zhì)量解析：根據(jù)公式u可知物體的速度u不可能等于或大于光速，所以A、B錯誤根據(jù)公式m可知高速運動的物體的質(zhì)量m大于靜止時的質(zhì)量m0，所以C正確，D錯誤答案：C二、多項選擇題6下列說法中正確的有()A不管光源與觀察者是否存在相對運動，觀察者觀察到的光速是不變的B水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象C在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象D聲源向靜止的觀察者運動，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率解析：在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象，C錯聲源向靜止的觀察者運動，

12、觀察者接收到的頻率大于聲源的頻率，則D錯由愛因斯坦狹義相對論知，A正確油膜呈現(xiàn)彩色是在光照下發(fā)生的，是一種薄膜干涉現(xiàn)象，B正確答案：AB7下列所示的圖片、示意圖大都來源于課本，關(guān)于這些圖的下列判斷中，準(zhǔn)確無誤的是()A甲圖是小孔衍射的圖樣，乙圖為“泊松亮斑”B甲圖為“泊松亮斑”，乙圖是小孔衍射的圖樣C丙圖是雙縫干涉圖樣，丁圖是單縫衍射圖樣D丙圖是單縫衍射圖樣，丁圖是雙縫干涉圖樣解析：“泊松亮斑”是“小圓盤”產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，形成的衍射圖樣是陰影中心有一個“亮斑”，而小孔衍射的圖樣是中間有“亮斑”，無陰影，選項A正確，B錯誤；丙圖很明顯是雙縫干涉的圖樣，因干涉圖樣中的條紋間距是相等的，單縫衍射圖樣

13、中的條紋間距是不相等的，中間最寬、最亮，丁圖是單縫衍射圖樣，選項C正確，D錯誤答案：AC8下列說法正確的是()A根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場B發(fā)射電磁波的兩個重要條件是采用高頻和開放性LC電路C用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象D當(dāng)物體以較小的速度運動時，質(zhì)量變化十分微小，經(jīng)典力學(xué)理論仍然適用，只有當(dāng)物體以接近光速運動時，質(zhì)量變化才明顯，故經(jīng)典力學(xué)適用于低速運動，而不適用于高速運動解析：在均勻變化的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，在均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場，A錯誤發(fā)射電磁波時必須采用高能量且要有盡可能大的空間傳

14、播電磁波，所以B項正確用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的薄膜干涉原理，C錯誤由狹義相對論的質(zhì)增原理m可知m與v有關(guān)系，D正確答案：BD9(2016·山西四校聯(lián)考改編)下列說法正確的是()A光照射遮擋物形成的影輪廓模糊，是光的衍射現(xiàn)象B自然光斜射到玻璃、水面、木質(zhì)桌面時，反射光和折射光都是偏振光C經(jīng)過同一雙縫所得干涉條紋，紅光條紋間距大于綠光條紋間距D紫外線比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象解析：由偏振光的特點知，B正確紅光的波長比綠光的波長長，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式x可知，經(jīng)過同一雙縫，紅光所得干涉條紋間距大，C正確光繞過障礙物的現(xiàn)象稱為光的衍射現(xiàn)象衍射現(xiàn)象的明顯程度與縫的寬度(或

15、障礙物的尺寸)及光的波長有關(guān)，縫越窄(或障礙物的尺寸越小)，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，與紅外線相比，紫外線的波長更短，更不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故A正確，D錯誤答案：ABC三、非選擇題10.如圖所示，某同學(xué)用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過圓心O，在玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像，連接OP3，圖中MN為分界線，虛線半圓與玻璃磚對稱，B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點，AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點(1)設(shè)AB的長度為l1，AO的長度l2，CD的長度為l3，DO的長度為

16、l4，為較方便地表示出玻璃磚的折射率，需用刻度尺測量_，則玻璃磚的折射率可表示為_(2)該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時針轉(zhuǎn)過一小角度，由此測得玻璃磚的折射率將_(選填“偏大”“偏小”或“不變”)解析：(1)sin 1，sin 2，因此玻璃的折射率n，因此只需測量l1和l3即可(2)當(dāng)玻璃磚順時針轉(zhuǎn)過一個小角度時，在處理數(shù)據(jù)時，認(rèn)為l1是不變的，即入射角不變，而l3減小，所以測量值n將偏大答案：(1)l1和l3n(2)偏大11(1)下列關(guān)于愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系式的說法中，正確的是()A只有運動的物體才具有能量，靜止的物體沒有質(zhì)能B一定的質(zhì)量總是和一定的能量相對應(yīng)CEmc2中能量E

17、其實就是物體的動能D由Emc2知質(zhì)量與能量可以相互轉(zhuǎn)化(2)設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍，則粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的_倍，粒子運動速度是光速的_倍解析：(1)物體具有的質(zhì)量與質(zhì)量對應(yīng)的能量稱為質(zhì)能，Emc2表明質(zhì)量與能量之間存在一一對應(yīng)的關(guān)系，物體吸收或放出能量，則對應(yīng)的質(zhì)量會增加或減少，質(zhì)量與能量并沒有相互轉(zhuǎn)化，D錯誤，B正確靜止的物體也具有能量，稱為靜質(zhì)能E0，E0m0c2，m0叫作靜質(zhì)量，Emc2中能量E包括靜質(zhì)能E0和動能Ek，兩能量之差就是物體的動能Ek，即EkEE0，A、C錯誤(2)依據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程Emc2，宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍，則其質(zhì)量等于其

18、靜止質(zhì)量的k倍；再由相對論質(zhì)量公式m得.答案：(1)B(2)k12登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴(yán)重地?fù)p傷視力有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡他選用的薄膜材料的折射率為n1.5，所要消除的紫外線的頻率為f8.1×1014 Hz.(1)他設(shè)計的這種“增反膜”所依據(jù)的原理是_(2)這種“增反膜”的最小厚度是_(3)(多選)請判斷以下有關(guān)薄膜干涉的說法正確的是_A薄膜干涉說明光具有波動性B如果薄膜的厚度不同，產(chǎn)生的干涉條紋一定不平行C干涉條紋一定是彩色的D利用薄膜干涉也可以“增透”解析：(1)為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射后形成的反射光疊加后加