高考物理一輪復習課后集訓36光的波動性電磁波相對論含解析

一輪復習精品資料(高中)PAGE1-課后限時集訓(三十六)(時間：30分鐘)1．(2020·北京高考適應性測試)下列說法正確的是()A．光導纖維傳輸信號是利用光的干涉現(xiàn)象B．用三棱鏡觀測光譜是利用光的折射現(xiàn)象C．一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃后速度不變，波長變短D．光的干涉現(xiàn)象和光電效應都是光具有波動性的表現(xiàn)B〖光導纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象，A錯誤；用三棱鏡觀測光譜是利用光的色散，而色散是一種光的折射現(xiàn)象，B正確；一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃，是由光疏介質進入光密介質，由v＝eq\f(c,n)可知，光的傳播速度變慢，而單色光在不同的介質中傳播時頻率不變，由v＝λf可知，波長變短，C錯誤；光的干涉現(xiàn)象說明光具有波動性，而光電效應現(xiàn)象說明光具有粒子性，D錯誤。〗2．(2020·北京高考·T3)隨著通信技術的更新?lián)Q代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相同時間內能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動通信技術(簡稱5G)意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡容載能力，“4G改變生活，5G改變社會”。與4G相比，5G使用的電磁波()A．光子能量更大 B．衍射更明顯C．傳播速度更大 D．波長更長A〖由E＝hν，知電磁波頻率越高，光子能量越大，故選項A正確；由c＝λν，知電磁波頻率越高，光子波長越短，衍射越不明顯，故選項B、D錯誤；不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度相同，選項C錯誤。故選A。〗3．(多選)關于下列光學現(xiàn)象，說法中正確的是()A．電磁波和其他可見光一樣，也能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B．水中藍光的傳播速度比紅光的慢C．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波D．分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬E．一束白光從空氣射入玻璃三棱鏡后形成彩色條紋，是因為玻璃三棱鏡吸收了白光中的一些色光ABD〖一切波都有干涉、衍射現(xiàn)象，電磁波也是波，因此電磁波和其他可見光一樣均具有干涉、衍射等現(xiàn)象，故A正確；藍光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)v＝eq\f(c,n)知，水中藍光的傳播速度比紅光慢，故B正確；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故C錯誤；由于紅光的波長大于藍光的波長，根據(jù)條紋間距等于Δx＝eq\f(l,d)λ，故在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬，故D正確；一束白光從空氣射入玻璃三棱鏡后形成彩色條紋是因為光的折射，不是因為三棱鏡吸收了光，故E錯誤?！?．(多選)下列說法正確的是()A．相對論與量子力學否定了經(jīng)典力學理論B．真空中的光速在任何慣性參考系中都是相同的C．狹義相對論只適用于慣性參考系D．肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象E．光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內窺鏡都是利用了光的全反射原理BCD〖相對論并不否定經(jīng)典力學，它是在一定條件下的特殊情形，故選項A錯誤；根據(jù)光速不變原理，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，故選項B正確；根據(jù)狹義相對論的基本假設可知，選項C正確；根據(jù)光現(xiàn)象的成因知，選項D正確；全息照相不是利用全反射，而是和光的干涉有關，選項E錯誤?！?.(多選)(2020·1月浙江選考)如圖所示，波長為λa和λb的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后射出兩束單色光a和b，則這兩束光()A．照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動能Eka>EkbB．射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距Δxa>ΔxbC．在水中的傳播速度va<vbD．光子動量pa<pbBD〖由題給的兩種單色光通過三棱鏡的色散圖可知，三棱鏡對a光的折射率小于對b光的折射率，根據(jù)折射率與頻率的關系可知a光的頻率小于b光的頻率，a光的波長大于b光的波長，根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，Ek＝hν－W0，這兩束光照射同一種金屬均有光電子逸出，由于νa<νb，所以光電子最大初動能Eka<Ekb，選項A錯誤；這兩束光射向同一雙縫干涉裝置，由于λa>λb，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(Lλ,d)，知Δxa>Δxb，選項B正確；由n＝eq\f(c,v)，na<nb，可知在水中的傳播速度va>vb，選項C錯誤；光子動量p＝eq\f(h,λ)，由于λa>λb，所以pa<pb，選項D正確?！?．(多選)如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結果在上方觀察到如圖乙所示的同心內疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是()甲乙A．干涉現(xiàn)象是由凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B．干涉現(xiàn)象是由凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C．干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均勻變化的D．干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度是均勻變化的E．若使用半徑小一些的凸薄透鏡，則干涉條紋的間距要變大ACE〖由于在凸透鏡和平板玻璃之間的空氣形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透鏡的下表面和平板玻璃的上表面，故A正確，B錯誤；由于凸透鏡的下表面是圓弧面，所以形成的薄膜厚度不是均勻變化的，形成不等間距的干涉條紋，故C正確，D錯誤；若使用半徑小一些的凸薄透鏡，則空氣薄膜上的厚度變化更快，則形成的干涉條紋的間距要變大，故E正確。〗7．(多選)下列說法正確的是()甲乙丙丁戊A．圖甲是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖，其中a束光在水珠中傳播的速度一定大于b束光在水珠中傳播的速度B．圖乙是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當入射角i逐漸增大到某一值后不會再有光線從bb′面射出C．圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離將減小D．圖丁是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的E．圖戊中的M、N是偏振片，P是光屏。當M固定不動，緩慢轉動N時，光屏P上的光亮度將會發(fā)生變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波ACE〖甲圖中a束光折射角大，折射率小，根據(jù)v＝eq\f(c,n)，a束光在水珠中的傳播速度大，選項A正確；乙圖中，光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角，只要入射角i<90°，bb′面的入射角就小于臨界角，就不會發(fā)生全反射，選項B錯誤；丙圖中，根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ，選項C正確；丁圖中的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凹陷的，選項D錯誤；有偏振現(xiàn)象的光波為橫波，選項E正確?！?．在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀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。甲乙丙(1)已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50個分度。某同學調整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第一次映入眼簾的干涉條紋如圖乙(a)所示，圖乙(a)中的數(shù)字是該同學給各暗紋的編號，此時圖乙(b)中游標尺上的讀數(shù)x1＝1.16mm；接著再轉動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖丙(a)所示，此時圖丙(b)中游標尺上的讀數(shù)x2＝________mm。(2)利用上述測量結果，經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx＝________mm；這種色光的波長λ＝________nm。〖〖解析〗〗(1)由游標尺的讀數(shù)規(guī)則可知：x2＝(15.0＋1×0.02)mm＝15.02mm。(2)題圖乙(a)中暗紋與題圖丙(a)中暗紋間的間隔為6個，故Δx＝eq\f(x2－x1,6)＝2.31mm；由Δx＝eq\f(l,d)λ可知λ＝eq\f(d·Δx,l)＝660nm?！肌即鸢浮健?1)15.02(2)2.31660課后限時集訓(三十六)(時間：30分鐘)1．(2020·北京高考適應性測試)下列說法正確的是()A．光導纖維傳輸信號是利用光的干涉現(xiàn)象B．用三棱鏡觀測光譜是利用光的折射現(xiàn)象C．一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃后速度不變，波長變短D．光的干涉現(xiàn)象和光電效應都是光具有波動性的表現(xiàn)B〖光導纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象，A錯誤；用三棱鏡觀測光譜是利用光的色散，而色散是一種光的折射現(xiàn)象，B正確；一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃，是由光疏介質進入光密介質，由v＝eq\f(c,n)可知，光的傳播速度變慢，而單色光在不同的介質中傳播時頻率不變，由v＝λf可知，波長變短，C錯誤；光的干涉現(xiàn)象說明光具有波動性，而光電效應現(xiàn)象說明光具有粒子性，D錯誤?！?．(2020·北京高考·T3)隨著通信技術的更新?lián)Q代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相同時間內能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動通信技術(簡稱5G)意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡容載能力，“4G改變生活，5G改變社會”。與4G相比，5G使用的電磁波()A．光子能量更大 B．衍射更明顯C．傳播速度更大 D．波長更長A〖由E＝hν，知電磁波頻率越高，光子能量越大，故選項A正確；由c＝λν，知電磁波頻率越高，光子波長越短，衍射越不明顯，故選項B、D錯誤；不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度相同，選項C錯誤。故選A?！?．(多選)關于下列光學現(xiàn)象，說法中正確的是()A．電磁波和其他可見光一樣，也能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B．水中藍光的傳播速度比紅光的慢C．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波D．分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬E．一束白光從空氣射入玻璃三棱鏡后形成彩色條紋，是因為玻璃三棱鏡吸收了白光中的一些色光ABD〖一切波都有干涉、衍射現(xiàn)象，電磁波也是波，因此電磁波和其他可見光一樣均具有干涉、衍射等現(xiàn)象，故A正確；藍光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)v＝eq\f(c,n)知，水中藍光的傳播速度比紅光慢，故B正確；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故C錯誤；由于紅光的波長大于藍光的波長，根據(jù)條紋間距等于Δx＝eq\f(l,d)λ，故在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬，故D正確；一束白光從空氣射入玻璃三棱鏡后形成彩色條紋是因為光的折射，不是因為三棱鏡吸收了光，故E錯誤?！?．(多選)下列說法正確的是()A．相對論與量子力學否定了經(jīng)典力學理論B．真空中的光速在任何慣性參考系中都是相同的C．狹義相對論只適用于慣性參考系D．肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象，露珠呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象，通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象E．光纖通信、全息照相及醫(yī)用纖維式內窺鏡都是利用了光的全反射原理BCD〖相對論并不否定經(jīng)典力學，它是在一定條件下的特殊情形，故選項A錯誤；根據(jù)光速不變原理，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，故選項B正確；根據(jù)狹義相對論的基本假設可知，選項C正確；根據(jù)光現(xiàn)象的成因知，選項D正確；全息照相不是利用全反射，而是和光的干涉有關，選項E錯誤。〗5.(多選)(2020·1月浙江選考)如圖所示，波長為λa和λb的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后射出兩束單色光a和b，則這兩束光()A．照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動能Eka>EkbB．射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距Δxa>ΔxbC．在水中的傳播速度va<vbD．光子動量pa<pbBD〖由題給的兩種單色光通過三棱鏡的色散圖可知，三棱鏡對a光的折射率小于對b光的折射率，根據(jù)折射率與頻率的關系可知a光的頻率小于b光的頻率，a光的波長大于b光的波長，根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，Ek＝hν－W0，這兩束光照射同一種金屬均有光電子逸出，由于νa<νb，所以光電子最大初動能Eka<Ekb，選項A錯誤；這兩束光射向同一雙縫干涉裝置，由于λa>λb，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(Lλ,d)，知Δxa>Δxb，選項B正確；由n＝eq\f(c,v)，na<nb，可知在水中的傳播速度va>vb，選項C錯誤；光子動量p＝eq\f(h,λ)，由于λa>λb，所以pa<pb，選項D正確?！?．(多選)如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結果在上方觀察到如圖乙所示的同心內疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是()甲乙A．干涉現(xiàn)象是由凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B．干涉現(xiàn)象是由凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C．干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度不是均勻變化的D．干涉條紋不等間距是因為空氣膜厚度是均勻變化的E．若使用半徑小一些的凸薄透鏡，則干涉條紋的間距要變大ACE〖由于在凸透鏡和平板玻璃之間的空氣形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透鏡的下表面和平板玻璃的上表面，故A正確，B錯誤；由于凸透鏡的下表面是圓弧面，所以形成的薄膜厚度不是均勻變化的，形成不等間距的干涉條紋，故C正確，D錯誤；若使用半徑小一些的凸薄透鏡，則空氣薄膜上的厚度變化更快，則形成的干涉條紋的間距要變大，故E正確?！?．(多選)下列說法正確的是()甲乙丙丁戊A．圖甲是一束復色光進入水珠后傳播的示意圖，其中a束光在水珠中傳播的速度一定大于b束光在水珠中傳播的速度B．圖乙是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當入射角i逐漸增大到某一值后不會再有光線從bb′面射出C．圖丙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到擋板間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離將減小D．圖丁是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的E．圖戊中的M、N是偏振片，P是光屏。當M固定不動，緩慢轉動N時，光屏P上的光亮度將會發(fā)生變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波ACE〖甲圖中a束光折射角大，折射率小，根據(jù)v＝eq\f(c,n)，a束光在水珠中的傳播速度大，選項A正確；乙圖中，光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角，只要入射角i<9