高考物理一輪復習 第15章 選考部分 56 光的波動性電磁波相對論能力訓練試題

56光的波動性電磁波相對論1．對于機械波和電磁波，下面說法中正確的是()A．它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現象B．它們在本質上是相同的，只是頻率不同而已C．它們都可能是橫波，也可能是縱波D．機械波的傳播速度只取決于介質，跟頻率無關；而電磁波的傳播速度與介質無關，只跟頻率有關答案A解析機械波和電磁波本質是不同的，但都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現象，故A正確，B錯誤；電磁波是橫波，電磁波的傳播速度不僅與介質有關，也跟頻率有關，C、D錯誤。2．“殲-20”隱形戰(zhàn)斗機的橫空出世，極大地增強了我國的國防力量。其隱形的基本原理是機身通過結構或者涂料的技術，使得偵測雷達發(fā)出的電磁波出現漫反射，或被特殊涂料吸收，從而避過雷達的偵測。已知目前雷達發(fā)射的電磁波頻率在200MHz至1000MHz的范圍內。下列說法正確的是()A．隱形戰(zhàn)斗機具有“隱身”的功能，是巧妙地利用了雷達波的衍射能力B．雷達發(fā)射的電磁波是由恒定不變的電場或磁場產生的C．雷達發(fā)射的電磁波在真空中的波長范圍在0.3m至1.5m之間D．雷達發(fā)射的電磁波可能是縱波，也可能是橫波答案C解析隱形戰(zhàn)斗機具有“隱身”的功能，是巧妙地利用了雷達發(fā)出的電磁波出現漫反射，或被特殊涂料吸收，A錯誤；雷達發(fā)射的電磁波是由變化的電場或磁場產生的，B錯誤；根據λ＝eq\f(c,f)可得雷達發(fā)射的電磁波在真空中的波長范圍在0.3m至1.5m之間，C正確；雷達發(fā)射的電磁波是橫波，D錯誤。3．間諜衛(wèi)星上裝有某種遙感照相機，可用來探測軍用和民用目標。這種照相機能拍到晚上關燈行駛的汽車，即使車隊離開也瞞不過它。這種遙感照相機敏感的電磁波屬于()A．可見光波段 B．紅外波段C．紫外波段 D．X射線波段答案B解析紅外線是看不見的光，它的波長比可見光的紅光還長，它的熱作用比較強，并且不同的物體輻射的紅外線的波長和強度不同，利用靈敏的紅外線探測器吸收物體發(fā)出的紅外線，然后用電子儀器對接受到信號進行處理，就可以察知被探物體的特征，可制成熱譜儀、夜視儀等，題中這種遙感照相機敏感的電磁波屬于紅外線。B正確。4．關于光的性質，下列說法不正確的是()A．光在介質中的速度小于光在真空中的速度B．雙縫干涉說明光具有粒子性C．光在同種均勻介質中沿直線傳播D．光的衍射現象說明光是一種波答案B解析由折射率公式n＝eq\f(c,v)>1可得A正確；干涉、衍射是波所特有的現象，所以B錯誤、D正確；光在同種均勻介質中沿直線傳播，C正確。5．(多選)下列說法正確的是()A．偏振光可以是橫波，也可以是縱波B．光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現象C．光纖通信及醫(yī)用纖維式內窺鏡都是利用了光的全反射原理D．X射線在磁場中能偏轉，穿透能力強，可用來進行人體透視E．聲源與觀察者相對靠近時，觀察者所接收的頻率大于聲源振動的頻率答案BCE解析光的偏振現象說明光是橫波，偏振光是橫波，A錯誤；光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現象，B正確；用光導纖維傳播信號是利用了光的全反射，C正確；X射線穿透力較強，但它不帶電，不能在磁場中偏轉，D錯誤；根據多普勒效應可知聲源與觀察者相對靠近時，觀察者所接收的頻率大于聲源振動的頻率，E正確。6．市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產生的熱效應大大降低，從而廣泛地應用于博物館、商店等處，這種燈降低熱效應的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應最顯著的紅外線。以λ表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應為()A.eq\f(λ,8)B.eq\f(λ,4)C.eq\f(λ,2)D．λ答案B解析若使膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的紅外線，則要求紅外線在薄膜的前后表面反射后疊加時作用減弱，即光程差為半波長的奇數倍，故膜的最小厚度為紅外線在該膜中波長的eq\f(1,4)。故選B。7．(多選)用相對論的觀點判斷，下列說法正確的是()A．時間是絕對的，空間是相對的B．時間和空間都是絕對的，在任何參考系中一個事件發(fā)生的時間和一個物體的長度總不會改變C．在地面上的人看來，高速運動的飛船中的時鐘會變慢，但是飛船中的宇航員卻看到時鐘是準確的D．在地面上的人看來，高速運動的飛船在運動方向上會變窄，而飛船中的宇航員卻感覺到地面上的人看起來比飛船中的人扁一些E．當物體運動的速度v?c時，“時間膨脹”和“長度收縮”效應可忽略不計答案CDE解析時間和空間都是相對的，A、B錯誤；根據“時間膨脹”和“長度收縮”效應，C、D正確；當速度v?c時，1－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,c)))2≈1，所以“時間膨脹”和“長度收縮”效應可忽略不計，E正確。8．已知LC振蕩電路中電容器極板1上的電量隨時間變化的曲線如圖所示，則()A．a、c兩時刻電路中電流最大，方向相同B．a、c兩時刻電路中電流最大，方向相反C．b、d兩時刻電路中電流最大，方向相同D．b、d兩時刻電路中電流最大，方向相反答案D解析LC振蕩電路中，電容器充放電時，由于線圈自感作用，回路中電容器電荷量最大時，回路中電流為零，故A、B錯誤；當電容器電荷量為零時，回路中電流最大，并且b、d兩時刻充放電過程相反，電流方向就相反，故C錯誤、D正確。9.如圖所示，在雙縫干涉實驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1、S2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驗，問P(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質中波長為4×10－7m(2)已知B光在某種介質中波長為3.15×10－7m，當B(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象。答案(1)暗條紋'(2)亮條紋'(3)見解析解析(1)設A光在空氣中波長為λ1，在介質中波長為λ2，由n＝eq\f(λ1,λ2)，得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m。路程差Δr＝2.1×10－6所以N1＝eq\f(Δr,λ1)＝eq\f(2.1×10－6,6×10－7)＝3.5從S1和S2到P點的路程差是波長λ1的3.5倍，即eq\f(λ1,2)的7倍，所以P點為暗條紋。(2)根據臨界角與折射率的關系sinC＝eq\f(1,n)得n＝eq\f(1,sin37°)＝eq\f(5,3)由此可知，B光在空氣中波長λ1′為：λ1′＝nλ2′＝eq\f(5,3)×3.15×10－7m＝5.25×10－7m由路程差Δr和波長λ的關系得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倍，則用B光做光源，P點為亮條紋。(3)若讓A光和B光分別照射S1和S2，因為A光和B光的頻率不同，所以不能發(fā)生干涉，也不能發(fā)生衍射，此時在光屏上只能觀察到亮光。10．(2016·天津高考)如圖所示是a、b兩光分別經過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則()A．在同種均勻介質中，a光的傳播速度比b光的大B．從同種介質射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大C．照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應時，a光的飽和電流大D．若兩光均由氫原子能級躍遷產生，產生a光的能級能量差大答案D解析由干涉條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ可知，λa<λb，可知νa>νb。同種均勻介質，對頻率大的光折射率更大即na>nb，光在介質中的傳播速度v＝eq\f(c,n)，故va<vb，A錯誤；發(fā)生全反射的臨界角滿足sinC＝eq\f(1,n)，故Ca<Cb，B錯誤；飽和電流只與入射光強度有關，與頻率無關，C錯誤；光子能量E＝hν，因此Ea>Eb，D正確。11．(2017·吉林長春質檢)(多選)下列說法正確的是()A．肥皂泡呈現的彩色是光的干涉現象，露珠呈現的彩色是光的色散現象，通過狹縫看太陽光呈現的彩色是光的衍射現象B．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C．做雙縫干涉實驗時，用綠光照射單縫，在光屏P上觀察到干涉條紋，用紅光代替綠光照射單縫將得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣D．相對論認為：豎直向上高速運動的球在水平方向上變扁了E．在真空中傳播的電磁波，當它的頻率增加時，它的傳播速度不變，波長變短答案ACE解析根據光現象的成因知，A正確；全息照相不是利用全反射原理，而是和光的干涉有關，B錯誤；由Δx＝eq\f(l,d)λ可知用紅光代替綠光，波長變大，條紋間距變大，C正確；相對論認為：高速運動的物體在運動方向上長度變短，D錯誤；在真空中傳播的電磁波，傳播速度不變，由v＝λf知頻率增加時，波長變短，E正確。12．(2017·河南開封定位考試)(多選)關于電磁波譜，下列說法中正確的是()A．