2024版高考物理一輪復(fù)習(xí)第十三章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第4講光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論練習(xí)含解析新人教版

PAGE6-2024版高考物理一輪復(fù)習(xí)第十三章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第4講光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論練習(xí)含解析新人教版第4講光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論一、選擇題(本題共9小題，1～4題為單選，5～9題為多選)1．炎炎夏日，我們?cè)跇湎驴吹矫艿臉淙~間有彩色的光環(huán)。下面說法正確的是(A)A．這是衍射現(xiàn)象 B．這是干涉現(xiàn)象C．這是全反射現(xiàn)象 D．這是小孔成像[解析]樹葉間有彩色的光環(huán)，這是太陽光透過樹葉的縫隙形成的衍射現(xiàn)象，故選A。2．(2020·上海楊浦區(qū)月考)下列說法正確的是(C)A．驗(yàn)鈔機(jī)驗(yàn)鈔票真?zhèn)误w現(xiàn)了紅外線的熒光效應(yīng)B．相同條件下，電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是X射線C．利用雷達(dá)測(cè)出發(fā)射微波脈沖及接收到脈沖的時(shí)間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D．夏天太陽把地面曬得發(fā)熱是因?yàn)榭梢姽獾臒嵝?yīng)在各種電磁波中是最強(qiáng)的[解析]本題考查對(duì)電磁波的認(rèn)識(shí)。驗(yàn)鈔機(jī)是利用了紫外線的熒光效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；相同條件下，波長越短越難發(fā)生衍射，電磁波譜中比X射線波長短的還有γ線，故B錯(cuò)誤；電磁波測(cè)距就是利用發(fā)射脈沖和接收脈沖的時(shí)間間隔來確定的，故C正確；電磁波中熱效應(yīng)最強(qiáng)的是紅外線，故D錯(cuò)誤。3．(2021·北京人大附中模擬)下列說法中正確的是(C)A．水中的氣泡看上去比較明亮是因?yàn)橛幸徊糠止獍l(fā)生了薄膜干涉現(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)偏振片來減弱櫥窗玻璃表面的反射光D．紅色和藍(lán)色的激光在同種介質(zhì)中傳播時(shí)波長可能相同[解析]本題考查對(duì)光的波動(dòng)現(xiàn)象的理解。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，故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)射的電磁波是由周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)逐漸向外傳播形成的，故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)偏振片來減弱櫥窗玻璃表面的反射光，故C正確；紅色和藍(lán)色的激光頻率不同，在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)波速不同，波長不同，故D錯(cuò)誤。4．(2020·浙江1月選考)如圖所示，單刀雙擲開關(guān)S先打到a端讓電容器充滿電。t＝0時(shí)開關(guān)S打到b端，t＝0.02s時(shí)LC回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達(dá)到最大值。則(C)A．LC回路的周期為0.02sB．LC回路的電流最大時(shí)電容器中電場(chǎng)能最大C．t＝1.01s時(shí)線圈中磁場(chǎng)能最大D．t＝1.01s時(shí)回路中電流沿順時(shí)針方向[解析]當(dāng)電容器充滿電后，電容器上極板帶正電，電容器里的電場(chǎng)最強(qiáng)，電場(chǎng)能最大，之后電容器開始放電，當(dāng)電荷釋放完瞬間，LC振蕩電路中電流最大，電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能；自感線圈對(duì)電容器反向充電，電流逐漸減弱，電流減小為零時(shí)，磁場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，電容器下極板帶正電，此后電容器開始反向放電，自感線圈對(duì)電容器充電，電流減小為零時(shí)，電容器上極板帶正電，一個(gè)完整的充放電周期結(jié)束。根據(jù)以上分析知T＝0.04s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電流最大時(shí)，磁場(chǎng)能最大，電場(chǎng)能最小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t＝1.01s＝25.25T，即從題目初始狀態(tài)開始，經(jīng)過0.25T，電荷釋放完，電流最大，自感線圈中磁場(chǎng)能最大，選項(xiàng)C正確；根據(jù)以上分析，在0.25T時(shí)，回路中的電流沿逆時(shí)針方向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5．(2021·四川宜賓第四中學(xué)月考)如圖甲、乙所示分別是a、b兩束單色光用同一雙縫干涉裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的干涉圖樣，下列關(guān)于a、b兩束單色光的說法正確的是(ADE)A．a(chǎn)、b兩束單色光在真空中的波長滿足λa<λbB．a(chǎn)、b兩束單色光在玻璃中的折射率滿足na<nbC．若該兩束光分別為紅光和紫光，則a光為紅光D．若a、b兩束單色光分別從玻璃射入空氣，則a光的臨界角較小E．若拉大a光照射時(shí)雙縫與屏之間距離，則a光干涉圖樣有可能與b光當(dāng)前形成的干涉圖樣中條紋間距相同[解析]本題考查對(duì)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的理解。根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ可得，在其他條件不變的情況下，相干光的波長越長，條紋間距越大，由題圖可知，a光的條紋間距小于b光的條紋間距，所以a光的波長小于b光的波長，A正確；由于a光的波長小于b光的波長，所以a光的頻率大于b光的頻率，a光在玻璃中的折射率大于b光在玻璃中的折射率，B錯(cuò)誤；若該兩束光分別為紅光和紫光，則b光為紅光，C錯(cuò)誤；若a、b兩束單色光從玻璃射入空氣，由sinC＝eq\f(1,n)可知，a光的臨界角小于b光的臨界角，D正確；根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可知，l增大時(shí)，Δx也會(huì)增大，E正確。6．(2021·河南信陽月考)下列說法正確的是(BCE)A．變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)B．全息照相的拍攝利用了光的干涉原理C．電視機(jī)遙控器是利用發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)來換頻道的D．在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距相等的條紋E．某人在水面上方觀察水底同位置放置的紅、黃、綠三盞燈時(shí)，看到綠燈距水面最近[解析]本題考查電磁波、全息照相原理等。變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；全息照相的拍攝根據(jù)激光的相干性好的特點(diǎn)，利用了光的干涉原理，故B正確；電視機(jī)遙控器是利用發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)來換頻道的，故C正確；用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象而會(huì)發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象，屏上出現(xiàn)中間寬、兩側(cè)窄，間距越來越大的衍射條紋，故D錯(cuò)誤；光折射成像時(shí)，視深h＝eq\f(H,n)；水底同一深度并列紅、黃、綠三盞燈時(shí)，綠光的頻率高，折射率最大，故綠燈視深最淺，故E正確。7．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是(ABC)A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān)B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波C．電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D．利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸E．電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失[解析]電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s，與頻率無關(guān)，選項(xiàng)A正確；由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知，選項(xiàng)B正確；變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)，且相互垂直，形成的電磁波的傳播方向與電場(chǎng)和磁場(chǎng)均垂直，選項(xiàng)C正確；電磁波可以通過電纜、光纜傳輸，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；電磁振蕩停止后，電磁波可以在空間繼續(xù)傳播，直到能量消耗完為止，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。8．(2021·河北張家口月考)關(guān)于光的干涉和衍射，下列說法正確的是(ABD)A．雙縫干涉是兩束相干光相遇時(shí)出現(xiàn)的干涉現(xiàn)象，而薄膜干涉是一束光經(jīng)薄膜的前后表面反射后相互疊加形成的干涉現(xiàn)象B．雙縫干涉時(shí)，當(dāng)其他條件不變，雙縫間距越小，干涉條紋間距越大，波長越長，干涉條紋間距越大C．照相機(jī)鏡頭鍍有增透膜，其作用是讓各種色光都發(fā)生干涉相消，增強(qiáng)透射光D．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，證明了光具有波動(dòng)性E．雙縫干涉證明光是一種波，薄膜干涉證明光是一種粒子[解析]本題考查對(duì)光的波動(dòng)原理的理解。雙縫干涉是兩束相干光相遇的干涉現(xiàn)象，而薄膜干涉是一束光經(jīng)薄膜的前后表面反射后相互疊加形成的干涉現(xiàn)象，A正確；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，其他條件不變時(shí)，雙縫間距d越小，干涉條紋間距越大，波長λ越長，干涉條紋間距越大，B正確；照相機(jī)鏡頭鍍有增透膜，增透膜厚度為綠光在增透膜內(nèi)波長的eq\f(1,4)，各種色光的波長不同，不可能讓各種色光都發(fā)生干涉相消，C錯(cuò)誤；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，證明了光具有波動(dòng)性，D正確；光的干涉(雙縫干涉，薄膜干涉)、衍射、偏振是波所具有的特性，都可以證明光是一種波，而光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)證明光具有粒子性，E錯(cuò)誤。9．(2020·北京通州區(qū)期末)5G是“第五代移動(dòng)通信技術(shù)”的簡(jiǎn)稱。相信很多人都經(jīng)歷過手機(jī)信號(hào)不好或不穩(wěn)定的情況，5G能有效解決信號(hào)問題。由于先前的3G、4G等已經(jīng)將大部分通訊頻段占用，留給5G的頻段已經(jīng)很小了。5G采用了比4G更高的頻段，5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用的是毫米波，將網(wǎng)絡(luò)通信速度提高百倍以上，但毫米波也有明顯缺陷，穿透能力弱，目前解決的辦法是縮減基站體積，在城市各個(gè)角落建立類似于路燈的微型基站。綜合上述材料，下列說法中正確的是(ABD)A．5G信號(hào)不適合長距離傳輸B．手機(jī)信號(hào)不好或不穩(wěn)定的情況有可能因?yàn)槎嗥绽招?yīng)或地面樓房鋼筋結(jié)構(gòu)對(duì)信號(hào)一定量的屏蔽C．5G信號(hào)比4G信號(hào)更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象D．隨著基站數(shù)量增多并且越來越密集，可以把基站的功率設(shè)計(jì)小一些E．5G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不可以在真空中傳播[解析]本題借助5G考查光的波動(dòng)性原理。因?yàn)?G信號(hào)穿透能力弱，故不適合長距離傳輸，A正確；因?yàn)?G信號(hào)穿透能力弱，手機(jī)信號(hào)不好或不穩(wěn)定的情況有可能因?yàn)槎嗥绽招?yīng)或地面樓房鋼筋結(jié)構(gòu)對(duì)信號(hào)有一定的屏蔽作用，B正確；5G采用了比4G更高的頻段，即5G信號(hào)比4G信號(hào)頻率更高，波長更短，更不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；隨著基站數(shù)量增多并且越來越密集，可以把基站功率設(shè)計(jì)小一些建立微型基站，D正確；5G網(wǎng)絡(luò)是通過電磁波來傳播信息，電磁波可以在真空中傳播，E錯(cuò)誤。二、非選擇題10．(2021·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)利用如圖甲所示裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象，安裝好儀器，調(diào)整光源的位置，使光源發(fā)出的光能平行地進(jìn)入遮光筒并照亮光屏。放置單縫和雙縫，使縫相互平行，調(diào)整各部件的間距，觀察白光的雙縫干涉圖樣。在光源和單縫間放置濾光片，使單一顏色的光通過后觀察單色光的雙縫干涉圖樣，用米尺測(cè)出雙縫到屏的距離L，用測(cè)量頭測(cè)出相鄰的兩條亮(或暗)條紋間的距離Δx，換用不同顏色的濾光片，觀察干涉圖樣的異同，并求出相應(yīng)的波長。甲(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是CD。A．增大單縫到雙縫的距離，干涉條紋間距變窄B．將藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，干涉條紋間距變窄C．換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄D．去掉濾光片后，將觀察到彩色的干涉條紋(2)實(shí)驗(yàn)裝置中分劃板與螺旋測(cè)微器相連，第一次分劃板中心刻度線對(duì)齊第1條亮紋中心，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為1.990mm，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪第二次分劃板中心刻度線對(duì)齊第10條亮紋中心，螺旋測(cè)微器的示數(shù)如圖乙所示。已知雙縫的間距為0.5mm，從雙縫到屏的距離為1m，則圖乙中螺旋測(cè)微器的示數(shù)是13.870mm，求得相鄰亮紋的間距Δx為1.320mm，所測(cè)光波的波長為6.6×10－7m(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。乙[解析](1)根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ，d為雙縫間距，L為雙縫到屏的距離，增大單縫到雙縫的距離，干涉條紋間距不變，A錯(cuò)誤；將藍(lán)色濾光片換成紅色濾光片，由于紅光的波長比藍(lán)光長，干涉條紋間距變寬，B錯(cuò)誤；換一個(gè)兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄，C正確；去掉濾光片后，將觀察到彩色的干涉條紋，D正確。(2)根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知讀數(shù)為13.870mm，第1條亮紋中心與第10條亮紋中心有9個(gè)間距，故Δx＝eq\f(13.870－1.990,9)mm＝1.320mm，把數(shù)據(jù)代入＝λ＝eq\f(dΔx,L)求得λ＝6.6×10－7m。11．(2020·江蘇單科)(1)電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中。下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有AB。A．殺菌用的紫外燈B．拍胸片的X光機(jī)C．治療咽喉炎的超聲波霧化器D．檢查血流情況的“彩超”機(jī)(2)國際宇航聯(lián)合會(huì)將2020年度“世界航天獎(jiǎng)”授予我國“嫦娥四號(hào)”任務(wù)團(tuán)隊(duì)。“嫦娥四號(hào)”任務(wù)創(chuàng)造了多項(xiàng)世界第一。在探月任務(wù)中，“玉兔二號(hào)”月球車朝正下方發(fā)射一束頻率為f的電磁波，該電磁波分別在月壤層的上、下表面被反射回來，反射波回到“玉兔二號(hào)”的時(shí)間差為Δt。已知電磁波在月壤層中傳播的波長為λ，求該月壤層的厚度d。[答案](2)eq\f(fλΔt,2)[解析](1)紫外線、X射線均屬于頻率高、能量高的電磁波，故A、B正確；霧化器、“彩超”機(jī)屬于超聲波的應(yīng)用，超聲波是機(jī)械波，不屬于電磁波，故C、D錯(cuò)誤。(2)電磁波的傳播速度v＝fλ根據(jù)題意2d＝vΔt解得d＝eq\f(fλΔt,2)。12．如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2的距離之差為2.1×10－6m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，問P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質(zhì)中波長為4×10－7m；(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.15×10－7m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37°；(3)若讓A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象。[答案](1)暗條紋(2)亮條紋(3)見解析[解析](1)設(shè)A光在空氣中波長為λ1，在介質(zhì)中波長為λ2，由n＝eq\f(λ1,λ2)，得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m。路程差Δr＝2.1×10－6m所以N1＝eq\f(Δr,λ1)＝eq\f(2.1×10－6,6×10－7)＝3.5從S1和S2到P點(diǎn)的路程差是波長λ1的3.5倍，即eq\f(λ1,2)的7倍，所以P點(diǎn)為暗條紋。(2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系sinC＝eq\f(1,n)得n＝eq\f(1,sin37°)＝eq\f(5,3)由此可知，B光在空氣中的波長為λ′1＝nλ2′＝eq\f(5,3)×3.15×10－7m＝5.25×10－7m故N2＝eq\f(Δr,λ1′)＝eq\f(2.1×10－6,5.25×10－7)＝4可見路程差為波長的整數(shù)倍，則用B光做光源，P點(diǎn)為亮條紋。(3)若讓A光和B光分別照射S1和S2，因?yàn)锳光和B光的頻率不同，所以不能發(fā)生干涉，在屏上不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，但在光屏上仍能觀察到亮光。第4講光的波動(dòng)性電磁波相對(duì)論知識(shí)點(diǎn)1光的干涉1．產(chǎn)生條件兩列光的頻率相同，振動(dòng)方向相同，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。2．兩種典型的干涉(1)楊氏雙縫干涉。①原理如圖所示。②明、暗條紋的條件。(Ⅰ)單色光：形成明暗相間的條紋，中央為明條紋。a．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)，光屏上出現(xiàn)明條紋。b．光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0,1,2，…)，光屏上出現(xiàn)暗條紋。(Ⅱ)白光：光屏上出現(xiàn)彩色條紋，且中央亮條紋是白色(填寫顏色)。③相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距公式：Δx＝eq\f(L,d)λ。(2)薄膜干涉。①相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個(gè)表面反射的兩列光波。②圖樣特點(diǎn)：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)紋對(duì)應(yīng)薄膜的厚度相等。單色光照射薄膜時(shí)形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時(shí)，形成彩色條紋。知識(shí)點(diǎn)2光的衍射1．發(fā)生明顯衍射的條件：只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長相差不多，甚至比光的波長還小的時(shí)候，衍射現(xiàn)象才會(huì)明顯。2．衍射條紋的特點(diǎn)：(1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較。單縫衍射圓孔衍射單色光中央為亮且寬的條紋，兩側(cè)為明暗相間的條紋，且越靠外，亮條紋的亮度越弱，寬度越小①中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越?、诹镰h(huán)或暗環(huán)間的距離隨圓孔半徑的增大而越小白光中央為亮且寬的白色條紋，兩側(cè)為亮度逐漸變暗、寬度逐漸變窄的彩色條紋，其中最靠近中央的色光是紫光，離中央最遠(yuǎn)的是紅光中央是大且亮的白色亮斑，周圍是不等間距的彩色的同心圓環(huán)(2)泊松亮斑(圓盤衍射)：當(dāng)光照射到不透明的半徑很小的小圓盤上時(shí)，在圓盤的陰影中心出現(xiàn)亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。知識(shí)點(diǎn)3光的偏振1．偏振現(xiàn)象橫波只沿某一特定方向振動(dòng)，稱為波的偏振現(xiàn)象。2．自然光若光源發(fā)出的光，包含著在垂直于光傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫自然光。3．偏振光在垂直于光傳播方向的平面上，只沿一個(gè)特定方向振動(dòng)的光，叫偏振光。例如：自然光通過偏振片后，就得到了偏振光。見示意圖。知識(shí)點(diǎn)4電磁波與相對(duì)論1．電磁波的產(chǎn)生(1)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。(2)電磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系成為一個(gè)完整的整體，這就是電磁場(chǎng)。(3)電磁波電磁場(chǎng)(電磁能量)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播形成電磁波。①電磁波是橫波，在空間傳播不需要介質(zhì)；②真空中電磁波的速度為3.0×108m/s；③v＝λf對(duì)電磁波同樣適用。④電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象。2．電磁波的發(fā)射和接收(1)發(fā)射電磁波的條件①要有足夠高的振蕩頻率。②電路必須開放，使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的空間。(2)調(diào)制有調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式，解調(diào)是調(diào)制的逆過程。(3)電磁波譜①定義：按電磁波的波長從長到短分布是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線，形成電磁波譜；遞變規(guī)律：直線傳播能力增強(qiáng)，衍射能力減弱。②電磁波譜的特性、應(yīng)用電磁波譜特性應(yīng)用紅外線熱效應(yīng)紅外線遙感紫外線化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、能殺菌醫(yī)用消毒、防偽X射線貫穿性強(qiáng)檢查、醫(yī)用透視γ射線貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)工業(yè)探傷、醫(yī)用治療3．狹義相對(duì)論(1)狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)①狹義相對(duì)性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的。②光速不變?cè)恚赫婵罩械墓馑僭诓煌膽T性參考系中都是相同的，光速與光源、觀測(cè)者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)沒有關(guān)系。(2)相對(duì)論的質(zhì)速關(guān)系①物體的質(zhì)量隨物體速度的增加而增大，物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系：m＝eq\f(m0,\r(1－\f(v,c)2))。②物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m總要大于靜止時(shí)的質(zhì)量m0。4．相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系用m表示物體的質(zhì)量，E表示它具有的能量，則愛因斯坦質(zhì)能方程為：E＝mc2。雙基自測(cè)一、堵點(diǎn)疏通1．光的顏色取決于折射率。(×)2．只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉。(√)3．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫的作用是使白光變成單色光。(×)4．陽光下茂密的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的。(×)5．自然光是偏振光。(×)6．電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)。(×)7．無線電波不能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。(×)8．波長不同的電磁波在本質(zhì)上完全不同。(×)9．真空中的光速在不同慣性參考系中是不同的。(×)二、對(duì)點(diǎn)激活1．下列現(xiàn)象中，屬于光的干涉現(xiàn)象的是(A)A．肥皂泡上的彩色條紋B．雨后天邊出現(xiàn)彩虹C．早晨東方的天邊出現(xiàn)紅色朝霞D．荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮[解析]肥皂泡上的彩色條紋屬于干涉現(xiàn)象，雨后彩虹屬于光的色散現(xiàn)象，朝霞屬于光的折射現(xiàn)象，水珠晶瑩透亮屬于全反射現(xiàn)象，故只有A正確。2．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋。若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片(只能透過紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光)，這時(shí)可以觀察到的現(xiàn)象是(C)A．只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失B．紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在C．任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上無任何光亮[解析]只有頻率相同的光才能發(fā)生干涉，形成穩(wěn)定的干涉條紋，故A、B錯(cuò)誤；屏上沒有干涉條紋，但屏上仍有光亮，故C正確，D錯(cuò)誤。3．將兩個(gè)緊靠在一起的偏振片放在一盞燈的前面，此時(shí)沒有光通過。如果將其中的一個(gè)偏振片逐漸旋轉(zhuǎn)180°，在旋轉(zhuǎn)過程中，將會(huì)產(chǎn)生的現(xiàn)象是(A)A．透過偏振片的光先增強(qiáng)，然后又減弱到零B．透過偏振片的光先增強(qiáng)，然后減弱到非零的最小值C．透過偏振片的光在整個(gè)過程中都增強(qiáng)D．透過偏振片的光先增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng)[解析]開始時(shí)沒有光通過，說明兩偏振片的透振方向垂直，其中一個(gè)偏振片旋轉(zhuǎn)180°的過程中，透過偏振片的光先增強(qiáng)然后又減弱到零，故A正確。4．關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是(B)A．聲波可以傳遞信息，電磁波不能傳遞信息B．手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C．太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D．遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同[解析]聲波、電磁波都能傳遞能量和信息，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在手機(jī)通話過程中，既涉及電磁波又涉及聲波，B項(xiàng)正確；可見光屬于電磁波，B超中的超聲波是聲波，波速不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；紅外線波長較X射線波長長，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破HEXINKAODIANZHONGDIANTUPO考點(diǎn)一光的干涉、衍射及偏振1．雙縫干涉與單縫衍射的比較：內(nèi)容干涉衍射現(xiàn)象在光疊加區(qū)域出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象光繞過障礙物偏離直線傳播的現(xiàn)象產(chǎn)生條件兩束光頻率相同、相位差恒定障礙物或孔的尺寸與波長差不多或更小典型實(shí)驗(yàn)楊氏雙縫干涉單縫衍射(圓孔衍射、圓盤衍射)圖樣特點(diǎn)不同點(diǎn)條紋寬度條紋寬度相等條紋寬度不等、中央最寬條紋間距各相鄰條紋間距相等各相鄰條紋間距不等亮度情況清晰條紋，亮度基本相等中央條紋最亮，兩邊變暗相同點(diǎn)干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象；干涉、衍射都有明暗相間的條紋2．自然光和偏振光的比較：自然光(非偏振光)偏振光光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光光的振動(dòng)方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿任意方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿特定方向特別提醒：(1)從本質(zhì)上講，衍射條紋的形成與干涉條紋的形成具有相似的原理，衍射條紋可以認(rèn)為從單縫通過多列頻率相同的光波在屏上疊加形成的干涉圖樣。(2)在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別，衍射現(xiàn)象說明只有在光的波長比障礙物小得多時(shí)才可看作沿直線傳播。例1在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如圖所示的干涉實(shí)驗(yàn)法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們中間形成一個(gè)厚度均勻的空氣膜，現(xiàn)在用波長為λ的單色光垂直照射，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化，當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時(shí)，亮度再一次達(dá)到最亮，則(D)A．出現(xiàn)最亮?xí)r，B上表面反射光與A上表面反射光疊加后加強(qiáng)B．出現(xiàn)最亮?xí)r，B下表面反射光與A上表面反射光疊加后相抵消C．溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加eq\f(λ,4)D．溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加eq\f(λ,2)[解析]本題考查薄膜干涉問題。B板最亮?xí)r，是B板下表面的反射光與A上表面的反射光發(fā)生干涉，疊加后加強(qiáng)，故A、B錯(cuò)誤；溫度從t1升到t2的過程中，亮度由最亮變暗又變到最亮，當(dāng)路程差(即薄膜厚度的2倍)等于半波長的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，知路程差減小λ，薄膜厚度減小eq\f(λ,2)，則A的高度增加eq\f(λ,2)，故D正確，C錯(cuò)誤。例2奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測(cè)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(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測(cè)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(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測(cè)樣品P置于A、B之間。(1)偏振片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)以下說法中正確的是ACD。A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱C．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)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αD．將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)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α[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?yàn)锳、B的透振方向一致，故A、B間不放糖溶液時(shí)，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(shí)，由于糖溶液的旋光作用，使通過A的偏振光的振動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)角度，恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光的振動(dòng)方向一致時(shí)，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(dòng)而將A旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，再經(jīng)糖溶液旋光后光的振動(dòng)方向恰與B的透振方向一致，則A轉(zhuǎn)過的角度也為α，故選項(xiàng)A、C、D正確。〔變式訓(xùn)練1〕(多選)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，激光束越過細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同。觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，下列敘述中正確的是(AD)A．這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象B．這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象C．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)[解析]由于是激光束越過細(xì)絲即繞過障礙物，所以是光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的絲變細(xì)的時(shí)候，絲的直徑較接近激光的波長，條紋間距就大，故A、D兩項(xiàng)正確。考點(diǎn)二電磁波與相對(duì)論對(duì)電磁波譜的四點(diǎn)說明(1)波長不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性。其中波長較長的無線電波和紅外線等，易發(fā)生干涉、明顯衍射現(xiàn)象；波長較短的紫外線、X射線、γ射線等，穿透能力較強(qiáng)。(2)電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊。(3)不同的電磁波，產(chǎn)生的機(jī)理不同，無線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的；紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；X射線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；γ射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。(4)電磁波的能量隨頻率的增大而增大。例3(多選)關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是(ABE)A．X射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變B．γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C．紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D．在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線E．在電磁波譜中，無線電波一般可用于通信[解析]紫外線比紫光的波長短，更不容易發(fā)生干涉和衍射，C錯(cuò)誤；在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無線電波，D錯(cuò)誤。A、B、E的說法正確?！沧兪接?xùn)練2〕(多選)1905年，愛因斯坦提出了著名的狹義相對(duì)論，給物理科學(xué)帶來了巨大的進(jìn)步。根據(jù)狹義相對(duì)論的理論，下列說法中正確的是(ABD)A．在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的B．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的C．根據(jù)狹義相對(duì)論可知，同時(shí)是絕對(duì)的D．根據(jù)狹義相對(duì)論可知，物體的長度、時(shí)間間隔和物體的質(zhì)量都是相對(duì)的E．根據(jù)狹義相對(duì)論可知，在相對(duì)地面以速度v高速運(yùn)動(dòng)的火車上，當(dāng)人以相對(duì)火車速度u′沿火車前進(jìn)的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，則該人相對(duì)地面的速度為u＝u′＋v[解析]根據(jù)狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)可知，A、B正確；根據(jù)相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)，可得到直接推論，同時(shí)是相對(duì)的，C錯(cuò)誤；根據(jù)狹義相對(duì)論的結(jié)論可知，長度、時(shí)間間隔、質(zhì)量都是相對(duì)的，D正確；在高速運(yùn)動(dòng)的火車上，設(shè)車相對(duì)地面的速度為v，車上的人以速度u′沿著火車前進(jìn)的方向相對(duì)火車運(yùn)動(dòng)，根據(jù)相對(duì)論速度交換公式得他相對(duì)地面的速度u<u′＋v，E錯(cuò)誤。2年高考·1年模擬2NIANGAOKAO1NIANMONI1．(2020·山東卷，3)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到S1、S2的距離相等，O點(diǎn)為S1、S2連線中垂線與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出的波長為λ的光，經(jīng)S1出射后垂直穿過玻璃片傳播到O點(diǎn)，經(jīng)S2出射后直接傳播到O點(diǎn)，由S1到O點(diǎn)與由S2到O點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為Δt。玻璃片厚度為10λ，玻璃對(duì)該波長光的折射率為1.5，空氣中光速為c，不計(jì)光的玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是(A)A．Δt＝eq\f(5λ,c) B．Δt＝eq\f(15λ,2c)C．Δt＝eq\f(10λ,c) D．Δt＝eq\f(15λ,c)[解析]光在玻璃中的傳播速度為v＝eq\f(c,n)，可知時(shí)間差Δt＝eq\f(10λ,v)－eq\f(10λ,c)＝eq\f(5λ,c)，故選A。2．(2020·浙江7月選考)在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計(jì)測(cè)量體溫，如圖所示。下列說法正確的是(D)A．當(dāng)體溫超過37.3℃時(shí)人體才輻射紅外線B．當(dāng)體溫超過周圍空氣溫度時(shí)人體才輻射紅外線C．紅外體溫計(jì)是依據(jù)體溫計(jì)發(fā)射紅外線來測(cè)體溫的D．紅外體溫計(jì)的依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強(qiáng)度越大來測(cè)體溫的[解析]人體在任何溫度下都會(huì)輻射紅外線，故A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤；人體溫度越高，輻射紅外線的強(qiáng)度越大，紅外體溫計(jì)正是根據(jù)這一特點(diǎn)來測(cè)體溫的，而不是利用紅外體溫計(jì)發(fā)射紅外線來測(cè)體溫的，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確。3．(2020·天津卷)新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿者用非接觸式體溫測(cè)量?jī)x，通過人體輻射的紅外線測(cè)量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)航。紅外線和紫外線相比較(B)A．紅外線的光子能量比紫外線的大B．真空中紅外線的波長比紫外線的長C．真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大D．紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能[解析]與紫外線相比，紅外線波長較長，頻率較低，由ε＝hγ得紅外線的光子能量比紫外線的小，A錯(cuò)誤，B正確。紅外線與紫外線均為電磁波，電磁波在真空中傳播速度為c。所以兩者在真空中的傳播速度相等，C錯(cuò)誤；紅外線與紫外線均為橫波，均可以發(fā)生偏振現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。第十三章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論綜合過關(guān)規(guī)范限時(shí)檢測(cè)滿分：100分考試時(shí)間：45分鐘一、選擇題(本題共8小題，每小題6分，共計(jì)48分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～2題只有一項(xiàng)符合題目要求，第3～8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．(2020·天津卷)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T，t＝0時(shí)的波形如圖所示。t＝eq\f(T,4)時(shí)(C)A．質(zhì)點(diǎn)a速度方向沿y軸負(fù)方向B．質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向遷移了1mC．質(zhì)點(diǎn)c的加速度為零D．質(zhì)點(diǎn)d的位移為－5cm[解析]經(jīng)過eq\f(T,4)周期，波向右傳播了eq\f(λ,4)，波形如圖所示。由圖可知，質(zhì)點(diǎn)a點(diǎn)恰好運(yùn)動(dòng)到平衡位置且沿著y軸正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)b點(diǎn)只在豎直方向上運(yùn)動(dòng)不會(huì)隨波遷移，B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)c恰好運(yùn)動(dòng)到平衡，速度最大，加速度為零，C正確；質(zhì)點(diǎn)d的位移為5cm，D錯(cuò)誤。故選C。2．(2020·浙江7月選考)如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點(diǎn)垂直界面入射后，恰好在玻璃圓形表面發(fā)生全反射；當(dāng)入射角θ＝60°時(shí)，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為c，則(C)A．玻璃磚的折射率為1.5B．OP之間的距離為eq\f(\r(2),2)RC．光在玻璃磚內(nèi)傳播速度為eq\f(\r(3),3)cD．光從玻璃到空氣的臨界角為30°[解析]光線從P點(diǎn)垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射，則sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(OP,R)，當(dāng)入射角θ＝60°時(shí)，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行，作出光路圖如圖所示，出射光線剛好經(jīng)過玻璃磚圓形表面的最高點(diǎn)Q，設(shè)在P點(diǎn)的折射角為θ1，則n＝eq\f(sinθ,sinθ1)，由幾何關(guān)系可知，OP＝Rtanθ1，聯(lián)立解得n＝eq\r(3)，A錯(cuò)誤；O、P之間的距離為eq\f(\r(3),3)R，B錯(cuò)誤；光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(3),3)c，C正確；光從玻璃到空氣的臨界角C滿足sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(\r(3),3)，D錯(cuò)誤。3．(2020·上海華師大二附中高三月考)如圖所示為在同一繩上相向傳播的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖，其中a、b是甲波上的兩個(gè)點(diǎn)。下列說法正確的是(ADE)A．這兩列波相遇時(shí)不能發(fā)生干涉現(xiàn)象B．甲波的速度v甲比乙波的速度v乙大C．質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置D．若v甲＝20m/s，再經(jīng)t＝0.15s，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)位移是10cmE．若v甲＝20m/s，再經(jīng)t＝0.2s，質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)的路程是0.2m[解析]波速是由介質(zhì)決定的，可知兩列波的波速相等，根據(jù)相鄰波峰或波谷間的距離等于波長，由圖知，甲波的波長比乙波的大，由波速公式v＝λf知，兩波的頻率不等，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A正確，B錯(cuò)誤；甲波向右傳播，由上下坡法可知，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a正向上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b正向下運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b后回到平衡位置，故C錯(cuò)誤；若v甲＝20m/s，則v乙＝20m/s，再經(jīng)t＝0.15s，則兩列波分別傳播x＝vt＝3m，此時(shí)由甲波在坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)引起的位移為10cm，乙波在坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)引起的位移為0，則此時(shí)位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)位移是10cm，選項(xiàng)D正確；波長λ甲＝8m,若v甲＝20m/s，則周期為T甲＝eq\f(λ甲,v甲)＝eq\f(8,20)s＝0.4s，則再經(jīng)t＝0.2s＝eq\f(1,2)T，質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)的路程是s＝2A＝2×10cm＝0.2m，選項(xiàng)E正確。4．(2020·浙江杭州期中)如圖所示，將透明長方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個(gè)截面，a、b兩種單色細(xì)光束從P點(diǎn)射入，入射角θ＝45°，eq\o\ac(AP,\s\up10(︵))＝eq\f(1,2)eq\o\ac(AD,\s\up10(︵))，若a光折射后恰好射至AD面上，b光從CD面射出，則(ACD)A．在介質(zhì)中b光的速度比a光的速度小B．該介質(zhì)對(duì)a光的折射率n＝eq\f(\r(5),2)C．該介質(zhì)對(duì)a光的折射率n＝eq\f(\r(10),2)D．若要a光在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍應(yīng)滿足eq\f(π,4)＜θ≤eq\f(π,2)E．改變?nèi)肷浣铅鹊拇笮。琤光一定可以從AD面射出[解析]本題考查折射和全反射，由題意可知，a光的折射角大于b光的折射角，由折射定律可知，該介質(zhì)對(duì)b光的折射率大于對(duì)a光的折射率，由v＝eq\f(c,n)可知在介質(zhì)中b光的速度比a光的速度小，選項(xiàng)A正確；由題意可知，a光折射后恰好射至AD面上D點(diǎn)，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知sinα＝eq\f(AP,\r(AP2＋AD2))＝eq\f(AP,\r(AP2＋2AP2))＝eq\f(\r(5),5)，該介質(zhì)對(duì)a光的折射率n＝eq\f(sinθ,sinα)＝eq\f(\f(\r(2),2),\f(\r(5),5))＝eq\f(\r(10),2)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；若要a光在AD面上發(fā)生全反射，則有sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)－α))＞eq\f(1,n)，可得cosα＞eq\f(\r(10),5)，sinα＝eq\r(1－cos2α)＜eq\f(\r(15),5)，由n＝eq\f(sinθ,sinα)可得eq\f(\r(2),2)＜sinθ＜eq\f(\r(6),2)，可知eq\f(π,4)＜θ≤eq\f(π,2)，選項(xiàng)D正確；該介質(zhì)對(duì)b光的折射率大于對(duì)a光的折射率，由sinC＝eq\f(1,n)可知，b光的臨界角小于a光的臨界角，但不確定b光臨界角的范圍，因此，改變?nèi)肷浣铅鹊拇笮?，b光不一定可以從AD面射出，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。5．下列說法正確的是(ABE)A．在水中的魚斜向上看岸邊的物體時(shí)，看到的物體將比物體所處的實(shí)際位置高B．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，光纖內(nèi)芯的折射率比外殼的大C．水中的氣泡，看起來特別明亮，是因?yàn)楣饩€從氣泡中射向水中時(shí)，一部分光在界面上發(fā)生全反射D．全息照相機(jī)主要利用了光的衍射現(xiàn)象E．沙漠蜃景和海市蜃樓都是光的折射＋全反射現(xiàn)象[解析]岸邊物體的反射光經(jīng)過水的折射進(jìn)入魚的眼睛，根據(jù)折射定律，折射角小于入射角，魚看到的虛像將在實(shí)像之上，故A正確；光纖通信是應(yīng)用光的全反射來傳播信號(hào)的，為了保證光在光導(dǎo)纖維中發(fā)生全反射，內(nèi)芯的折射率要比外殼的大，B正確；光線從氣泡射向水中時(shí)是從光疏介質(zhì)到光密介質(zhì)，不能發(fā)生全反射，C錯(cuò)誤；全息照相機(jī)主要利用了光的干涉現(xiàn)象，D錯(cuò)誤；大氣在豎直方向密度不同，折射率不同，光線會(huì)發(fā)生折射，當(dāng)入射角增大至臨界角后發(fā)生全反射，出現(xiàn)蜃景，E正確。6．(2019·全國卷Ⅲ)水槽中，與水面接觸的兩根相同細(xì)桿固定在同一個(gè)振動(dòng)片上。振動(dòng)片做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，兩根細(xì)桿周期性觸動(dòng)水面形成兩個(gè)波源。兩波源發(fā)出的波在水面上相遇，在重疊區(qū)域發(fā)生干涉并形成了干涉圖樣。關(guān)于兩列波重疊區(qū)域內(nèi)水面上振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是(BDE)A．不同質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同B．不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都相同C．不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位都相同D．不同質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都與振動(dòng)片的周期相同E．同一質(zhì)點(diǎn)處，兩列波的相位差不隨時(shí)間變化[解析]兩列波相遇疊加產(chǎn)生干涉，一些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，一些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)減弱，即振幅不同；各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率、周期都與振動(dòng)片相同；不同質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相位不同(不是同時(shí)到達(dá)正的最大位移)；兩列波到達(dá)某點(diǎn)時(shí)相位差恒定。故選項(xiàng)B、D、E正確。7．賓館飯店大部分都安裝了自動(dòng)門，當(dāng)有人靠近時(shí)，門會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打開，人走后自動(dòng)關(guān)閉，但是如果人站著不動(dòng)，自動(dòng)門并沒有反應(yīng)。這類自動(dòng)門實(shí)際上是安裝了雷達(dá)波感應(yīng)器。雷達(dá)波感應(yīng)器不停地發(fā)射雷達(dá)波，根據(jù)多普勒效應(yīng)，被人反射回來的雷達(dá)波的頻率隨之發(fā)生改變，而變化量與人移動(dòng)的速率成正比。雷達(dá)波感應(yīng)器中的接收器敏銳地捕捉到這一變化，并將這一變化轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的變化，該信號(hào)經(jīng)放大以后輸入至經(jīng)過編程的微控制器，控制器控制門的打開和關(guān)閉。下面的說法中正確的是(AC)A．當(dāng)有人靠近自動(dòng)門時(shí)，雷達(dá)波感應(yīng)器接收到的雷達(dá)波的頻率變大B．當(dāng)有人遠(yuǎn)離自動(dòng)門時(shí)，雷達(dá)波感應(yīng)器接收到的雷達(dá)波的頻率變大C．當(dāng)有人站著不動(dòng)時(shí)，雷達(dá)波感應(yīng)器接收到的雷達(dá)波的頻率不變D．被人反射回來的雷達(dá)波的傳播速度變快[解析]雷達(dá)波感應(yīng)器不停地發(fā)射雷達(dá)波，人體把雷達(dá)波反射回去，如果人不動(dòng)，反射回去的雷達(dá)波的頻率不變，如果人靠近自動(dòng)門，單位時(shí)間內(nèi)反射回去的波的個(gè)數(shù)增加，也就是頻率變大，相反，人遠(yuǎn)離自動(dòng)門，單位時(shí)間內(nèi)反射回去的波的個(gè)數(shù)減少，也就是頻率變小，故A、C對(duì)，B錯(cuò)；被反射回來的雷達(dá)波的傳播速度不變，故D錯(cuò)。8．(2021·山東濰坊月考)一束復(fù)色光由空氣斜射向平行玻璃磚，入射角為θ，從另一側(cè)射出時(shí)分成a、b兩束單色光，如圖所示，下列說法正確的是(ACE)A．在該玻璃中a光的傳播速度比b光的大B．a(chǎn)光在真空中的傳播速度比b光在真空中的傳播速度大C．a(chǎn)光比b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D．增大θ(θ<90°)，a、b兩束光可能不會(huì)從另一側(cè)射出E．a(chǎn)光從該玻璃射向空氣時(shí)的臨界角比b光的大[解析]由題圖可看出，光線通過平行玻璃磚后，a光的偏折程度較小，b光的偏折程度較大，說明該玻璃對(duì)a光的折射率小于b光的折射率，由v＝eq\f(c,n)可知，在該玻璃中a光的傳播速度比b光的大，但在真空中的傳播速度相同，都為c，故A正確，B錯(cuò)誤；a光的折射率較小，頻率較低，波長較長，則a光比b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C正確；光射到玻璃磚下表面時(shí)的入射角等于上表面的折射角，由光路可逆原理可知，光一定能從另一側(cè)射出，故D錯(cuò)誤；由sinC＝eq\f(1,n)可知，由于該玻璃對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率，所以a光的臨界角更大，故E正確。二、非選擇題(本題共4小題，共52分。)9．(9分)在“用雙縫干涉測(cè)光的波長”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上，如圖甲所示，并選用縫間距d＝0.2mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離l＝700mm。然后，接通電源使光源正常工作。甲(1)已知