高考物理一輪復習 第4節(jié) 光的波動性 電磁波 相對論練習（含解析）新人教版選修3-4-新人教版高三選修3-4物理試題

第4節(jié)光的波動性電磁波相對論1.(多選)下列說法正確的有(AD)A.英國物理學家托馬斯·楊發(fā)現(xiàn)了光的干涉現(xiàn)象B.激光和自然光都是偏振光C.麥克斯韋用實驗證明了光是一種電磁波D.愛因斯坦認為真空中光速在不同慣性系中相同解析:1801年,英國物理學家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象,A正確;激光的偏振方向一定,是偏振光,而自然光包含著垂直傳播方向上沿一切方向振動的光,B錯誤;麥克斯韋只是從理論上提出光是一種電磁波,C錯誤;根據(jù)愛因斯坦光速不變原理,真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的,D正確.2.(多選)在五彩繽紛的大自然中,我們常常會見到一些彩色光的現(xiàn)象,下列現(xiàn)象中屬于光的干涉的是(BC)A.灑水車噴出的水珠在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象B.小孩兒吹出的肥皂泡在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象C.雨后天晴馬路上油膜在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象D.用游標卡尺兩測量爪的狹縫觀察日光燈的燈光出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象解析:A屬于光的色散現(xiàn)象;B,C屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象;D屬于光的單縫衍射現(xiàn)象.3.(多選)以下關(guān)于電磁波的說法中正確的是(CD)A.只要電場或磁場發(fā)生變化,就能產(chǎn)生電磁波B.電磁波傳播需要介質(zhì)C.電磁振蕩一旦停止,電磁波仍能獨立存在D.電磁波具有能量,電磁波的傳播是伴隨有能量向外傳遞的解析:如果電場(或磁場)是均勻變化的,產(chǎn)生的磁場(或電場)是穩(wěn)定的,就不能再產(chǎn)生新的電場(或磁場),也就不能產(chǎn)生電磁波;電磁波不同于機械波,它的傳播不需要介質(zhì);電磁振蕩停止后,電磁波仍獨立存在;電磁波具有能量,它的傳播是伴隨有能量傳遞的.故選C,D.4.(多選)電磁波在日常生活和生產(chǎn)中已經(jīng)被大量應用了,下面說法中正確的是(AD)A.手機通話使用的無線電波,波長比可見光長B.銀行的驗鈔機和家用電器的遙控器發(fā)出的都是紫外線C.電磁波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象D.機場、車站用來檢查旅客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本領(lǐng)解析:手機通話使用的無線電波,其波長要大于可見光,A正確;遙控器采用的是紅外線而不是紫外線,B錯誤;電磁波是橫波,可以發(fā)生偏振現(xiàn)象,C選項錯誤;機場、車站用來檢查旅客行李包的透視儀是利用X射線的穿透本領(lǐng),D正確.5.(多選)如圖所示,a,b,c,d四個圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣.分析各圖樣的特點可以得出的正確結(jié)論是(AC)A.a,b是光的干涉圖樣B.c,d是光的干涉圖樣C.形成a圖樣的光的波長比形成b圖樣光的波長長D.形成c圖樣的光的波長比形成d圖樣光的波長短解析:干涉條紋是等距離的條紋,因此,a,b圖是干涉圖樣,c,d圖是衍射圖樣,故A正確,B錯誤;由公式Δx=λ可知,條紋寬的入射光的波長長,所以形成a圖樣的光的波長比形成b圖樣的光的波長長,故C正確;形成c圖樣的光的波長比形成d圖樣的光的波長長,故D錯誤.6.(2019·江西南昌模擬)(多選)以下說法中正確的是(AD)A.對于同一障礙物,波長越大的光波越容易繞過去B.白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種干涉現(xiàn)象C.紅光由空氣進入水中,波長變長、顏色不變D.用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉解析:波長越長的光越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象,故越容易繞過障礙物,A正確;白光通過三棱鏡在屏上出現(xiàn)彩色條紋是光的一種折射現(xiàn)象,B錯誤;紅光由空氣進入水中,頻率不變,故顏色不變,傳播速度減小,故波長變短,C錯誤;用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的干涉,即薄膜干涉,D正確.7.隱形飛機的原理是:在飛機研制過程中設法降低其可探測性,使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊.根據(jù)你所學的物理知識,判斷下列說法中正確的是(B)A.運用隱蔽色涂層,無論距你多近,即使你拿望遠鏡也不能看到它B.使用能吸收雷達電磁波的材料,在雷達屏幕上顯示的反射信息很小、很弱,很難被發(fā)現(xiàn)C.使用吸收雷達電磁波涂層后,傳播到復合金屬機翼上的電磁波在機翼上不會產(chǎn)生感應電流D.主要是對發(fā)動機、噴氣尾管等因為高溫容易產(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:隱形飛機的原理是在飛機制造過程中使用能吸收雷達電磁波的材料,使反射的雷達電磁波很弱,在雷達屏幕上顯示的反射信息很小、很弱,飛機很難被發(fā)現(xiàn),故只有B正確.8.(多選)為了有效地把磁場的能量以電磁波形式發(fā)射到盡可能大的空間,除了用開放的電路,還有行之有效的辦法是(ABC)A.增大電容器極板間的距離B.減小電容器極板的面積C.減小線圈的匝數(shù)D.采用低頻振蕩電流解析:實行開放電路和提高輻射頻率是發(fā)射電磁波的兩種有效方法.由f=,C=可知,A,B,C選項正確.9.(多選)關(guān)于紅外線的作用與來源,下列說法正確的是(AD)A.一切物體都在不停地輻射紅外線B.紅外線具有很強的熱作用和熒光作用C.紅外線的顯著作用是化學作用D.紅外線容易穿透云霧解析:一切物體都會輻射紅外線,故A正確;熒光作用和化學作用都是紫外線的重要用途,故B,C錯誤;紅外線波長比可見光長,繞過障礙物能力強,易穿透云霧,D正確.10.(多選)在狹義相對論中,下列說法正確的是(AB)A.所有慣性系中基本規(guī)律都是等價的B.在真空中,光的速度與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關(guān)C.在不同慣性系中,光在真空中沿不同方向傳播速度不相同D.質(zhì)量、長度、時間的測量結(jié)果不隨物體與觀察者的相對運動狀態(tài)的改變而改變解析:根據(jù)狹義相對性原理:在不同的慣性系中,一切物理規(guī)律都是相同的,A正確;在一切慣性系中,光在真空中的傳播速度都相等,光速與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關(guān),B正確,C錯誤;質(zhì)量、長度、時間的測量結(jié)果會隨物體與觀察者的相對運動狀態(tài)的改變而改變,D錯誤.11.(2018·廣東廣州模擬)(多選)如圖所示是觀察水面波衍射的實驗裝置,AC和BD是兩塊擋板,AB是一個孔,O是波源,圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況,每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間距離表示一個波長,則波經(jīng)過孔之后的傳播情況,下列描述正確的是(ABC)A.此時能明顯觀察到波的衍射現(xiàn)象B.擋板前后波紋間距離相等C.如果將孔AB擴大,有可能觀察不到明顯的衍射現(xiàn)象D.如果孔的大小不變,使波源頻率增大,能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象解析:發(fā)生明顯衍射的條件是孔或障礙物的尺寸小于或接近于波長,選項A正確;發(fā)生衍射后不改變機械波的性質(zhì),如波長、頻率、周期等均不改變,選項B正確;若孔AB擴大,可能會由于孔的直徑大于波長而不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象,選項C正確;能否發(fā)生明顯衍射,取決于孔的大小和波長之間的關(guān)系,波源頻率增大,波長變小,不能更明顯地觀察到衍射現(xiàn)象,選項D錯誤.12.(2019·廣東湛江“四?！甭?lián)考)(多選)下列說法中正確的是(ACD)A.交通警示燈選用紅色是因為紅光更容易穿透云霧煙塵B.光在同一種介質(zhì)中沿直線傳播C.用光導纖維束傳輸圖像信息利用了光的全反射D.讓藍光和綠光通過同一雙縫干涉裝置.形成的干涉條紋間距較大的是綠光解析:交通警示燈選用紅色是因為紅光的波長較長,更容易穿透云霧煙塵,選項A正確;光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,選項B錯誤;用光導纖維束傳輸圖像信息利用了光的全反射,選項C正確;根據(jù)條紋間距表達式Δx=λ可知,因為綠光的波長大于藍光,故讓藍光和綠光通過同一雙縫干涉裝置.形成的干涉條紋間距較大的是綠光,選項D正確.13.(多選)如圖(甲)所示,用單色光照射透明標準板M來檢查平面N的上表面的水平情況,觀察到如圖(乙)所示的條紋P和Q的情況,這說明(BC)A.N的上表面A處向上凸起B(yǎng).N的上表面B處向上凸起C.N的上表面A處向下凹陷D.N的上表面B處向下凹陷解析:P處所在的條紋是同一條紋,若為直線,則說明該處同一水平線,線上各點對應的空氣層厚度都相同,但實際上P處條紋向左彎曲,意味著后一級條紋(圖中白色條紋)提前出現(xiàn),可見P處對應的檢測平板上的A點所對應的空氣層厚度與后一級條紋對應的空氣層厚度相同,而后一級條紋本來對應的空氣層厚度比前一級大,可見A處向下凹陷,才能出現(xiàn)該處空氣層厚度與下一級條紋對應的空氣層厚度一樣,C項正確;同理B項正確.14.(多選)關(guān)于LC振蕩電路中電容器兩極板上的電荷量,下列說法正確的是(BC)A.電荷量最大時,線圈中振蕩電流也最大B.電荷量為零時,線圈中振蕩電流最大C.電荷量增大的過程中,電路中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能D.電荷量減少的過程中,電路中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能解析:電容器電荷量最大時,振蕩電流為零,A錯誤;電荷量為零時,放電結(jié)束,振蕩電流最大,B正確;電荷量增大時,磁場能轉(zhuǎn)化為電場能,C正確;同理可判斷D錯誤.15.(多選)某時刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖所示,則此時刻(AD)A.振蕩電流i在減小B.振蕩電流i在增大C.電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化D.磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化解析:圖中電容器上極板帶正電荷,圖中給出的振蕩電流方向,說明負電荷向下極板聚集,所以電容器正在充電,電容器充電的過程中,電流減小,磁場能向電場能轉(zhuǎn)化,所以選項A,D正確.16.(2019·廣西百色學院附中月考)用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗,已知使用的雙縫間距離d=0.1mm,雙縫到屏的距離l=6.0m,測得屏上干涉條紋中