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PAGE6-第3節(jié)光的波動(dòng)性電磁波基礎(chǔ)必備1.(多選)下列說法正確的是(AC)A.手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波也有聲波B.兩列波相遇時(shí),在重疊的區(qū)域里,質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的大小之和C.小明跑步離開小芳時(shí),聽到小芳喊他的聲音比平常的音調(diào)低D.光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波解析:通話時(shí)有聲波,然后通過手機(jī)轉(zhuǎn)換成電磁波傳播信息,故A正確;兩列波相遇時(shí),在重疊的區(qū)域里,質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量之和,故B錯(cuò)誤;依據(jù)多普勒效應(yīng)可知小明跑步離開小芳時(shí),聽到小芳喊他的聲音比平常的音調(diào)低,故C正確;偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象,故D錯(cuò)誤.2.(多選)下列說法正確的是(BCD)A.機(jī)械波和電磁波都必需依靠于介質(zhì)才能夠傳送信息和能量B.在同一介質(zhì)中,波長(zhǎng)越短的光,傳播速度越小C.在打磨精密光學(xué)平面時(shí),可以利用干涉法檢查平面的平整程度D.從本質(zhì)上看,光的干涉和衍射都屬于光的疊加解析:機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,必需依靠于介質(zhì),沒有介質(zhì)不能形成機(jī)械波;電磁波傳播的是電磁場(chǎng),而電磁場(chǎng)本身就是一種物質(zhì),不須要借助其他物質(zhì)來傳播,所以電磁波可以在真空中傳播,故A錯(cuò)誤;同種介質(zhì)中,光的波長(zhǎng)越短,頻率越高,傳播速度越慢,故B正確;在打磨精密光學(xué)平面時(shí),可以利用光的干涉檢查平面的平整程度,故C正確;干涉和衍射都可以認(rèn)為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光的疊加,故D正確.3.某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉試驗(yàn),在屏上視察到圖(甲)所示的條紋,僅變更一個(gè)試驗(yàn)條件后,視察到的條紋如圖(乙)所示.他變更的試驗(yàn)條件可能是(B)A.減小光源到單縫的距離B.減小雙縫之間的距離C.減小雙縫到光屏之間的距離D.換用頻率更高的單色光源解析:由Δy=λ,可知減小雙縫之間的距離,增大雙縫到光屏之間的距離,換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光源,即換用頻率更低的單色光源,都可以增加干涉條紋的間距,B正確.4.(多選)如圖(甲)所示,用單色光照射透亮標(biāo)準(zhǔn)板來檢查平面N的上表面的平滑狀況,視察到現(xiàn)象如圖(乙)所示的條紋中的P和Q的狀況,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:利用光的薄膜干涉來檢查平面,假如被檢測(cè)的平面是平的,那么空氣層的厚度相同的各點(diǎn)的干涉條紋在一條直線上;若是被測(cè)平面的某處凹下去了,這時(shí)干涉條紋就不是直線,在凹處的干涉條紋將向楔形膜中薄的一側(cè)彎曲;故A,D錯(cuò)誤,B,C正確.5.(多選)世界很大,我們都想去看看,人們能夠用眼睛去看世界,這與光密不行分.下列對(duì)光的描述中正確的是(AC)A.分別用紅光和紫光照射同一雙縫干涉試驗(yàn)裝置,在光屏上得到紫光的條紋間距比紅光的小B.當(dāng)單縫的寬度大于光的波長(zhǎng)時(shí),不能發(fā)生衍射現(xiàn)象C.用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點(diǎn)D.光不能發(fā)生多普勒效應(yīng)解析:分別用紅光和紫光照射同一雙縫干涉試驗(yàn)裝置,由于紅光的波長(zhǎng)比紫光長(zhǎng),結(jié)合Δy=λ可知在光屏上得到紫光的條紋間距比紅光的小,故A正確;衍射是波特有的現(xiàn)象,只有明顯和不明顯之分,故B錯(cuò)誤;用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點(diǎn),故C項(xiàng)正確;當(dāng)波源和視察者相互靠近或遠(yuǎn)離時(shí),接收到的波的頻率都會(huì)發(fā)生變更,這種現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng),光是一種電磁波,同樣也能發(fā)生多普勒效應(yīng),故D錯(cuò)誤.6.(2024·浙江臺(tái)州模擬)如圖所示,以下關(guān)于光學(xué)學(xué)問的敘述中,正確的是(B)A.聞名的泊松亮斑圖案,是光波的直線傳播現(xiàn)象B.肥皂液是無色的,吹出的肥皂泡卻是彩色的,是由于光的干涉而形成的C.照相機(jī)鏡頭上涂有一層增透膜,增透膜利用了光的偏振原理D.圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音是多普勒效應(yīng)解析:泊松亮斑圖案,是光波的衍射現(xiàn)象,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;肥皂液是無色的,吹出的肥皂泡卻是彩色的,是由于光的干涉而形成的,選項(xiàng)B正確;照相機(jī)鏡頭上涂有一層增透膜,增透膜利用了光的干涉原理,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音是聲波的干涉現(xiàn)象,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7.(多選)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波.下列現(xiàn)象中能反映光的偏振特性的是(ABC)A.一束自然光相繼通過兩個(gè)偏振片,以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片,透射光的強(qiáng)度發(fā)生變更B.電子表的液晶顯示用到了偏振光原理C.日落時(shí)分,拍攝水面下的景物,在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使影像更清楚D.通過手指間的縫隙視察日光燈,可以看到彩色條紋解析:在垂直于傳播方向的平面上,沿著某個(gè)特定方向振動(dòng)的光是偏振光,選項(xiàng)A反映了光的偏振特性;選項(xiàng)B,C是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用;選項(xiàng)D是光的衍射現(xiàn)象.8.(多選)類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法,通過歸類和比較,有助于駕馭新學(xué)問,提高學(xué)習(xí)效率.在類比過程中,既要找出共同之處,又要抓住不同之處.某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比,總結(jié)出下列內(nèi)容,其中正確的是(ABC)A.機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿意的關(guān)系,對(duì)電磁波也適用B.機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C.機(jī)械波的傳播依靠于介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播D.機(jī)械波既有橫波又有縱波,而電磁波只有縱波解析:電磁波是電磁場(chǎng)傳播形成的,在傳播過程中電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向都與波的傳播方向垂直;電磁波應(yīng)為橫波,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.9.關(guān)于光的衍射現(xiàn)象,下面說法正確的是(A)A.紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋B.白光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋C.光照到不透亮小圓盤上后,在其后方陰影中心出現(xiàn)泊松亮斑,說明發(fā)生了干涉D.光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑,說明光沿直線傳播,不存在光的衍射解析:單色光照到狹縫上產(chǎn)生的衍射圖樣是亮暗相間的直條紋,A正確;白光的衍射圖樣是彩色條紋,故B錯(cuò)誤;光照到不透亮圓盤上,在其陰影處出現(xiàn)亮點(diǎn),是衍射現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;光的衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分,D項(xiàng)中屏上大光斑的邊緣模糊,正是光的衍射造成的,不能認(rèn)為不存在光的衍射現(xiàn)象,D錯(cuò)誤.實(shí)力培育10.(多選)關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)用,下列說法正確的有(AD)A.全息照片用激光來拍攝,主要是利用了激光與物光的相干性高的特點(diǎn)B.用透亮的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查工件平面的平整度是利用了光的衍射C.雨后天晴公路上油膜在陽(yáng)光照射下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象是光的衍射D.刮胡須的刀片的影子邊模糊不清是光的衍射現(xiàn)象解析:全息照片用激光來拍攝,利用了激光與物光的相干性高的特點(diǎn),A項(xiàng)正確;檢查平面的平整度的原理是經(jīng)過空氣層的前后兩面反射的光線在標(biāo)準(zhǔn)樣板的下表面疊加,發(fā)生薄膜干涉,形成干涉條紋,B項(xiàng)錯(cuò)誤;雨后天晴公路上油膜在陽(yáng)光照射下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象是干涉現(xiàn)象,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;刮胡須的刀片的影子邊緣模糊不清是光的衍射現(xiàn)象,D項(xiàng)正確.11.(多選)雙縫干涉試驗(yàn)裝置如圖所示,綠光通過單縫S后,投射到具有雙縫的擋板上,雙縫S1和S2與單縫S的距離相等,光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋.屏上O點(diǎn)距雙縫S1和S2的距離相等,P點(diǎn)是距O點(diǎn)最近的第一條亮條紋,假如將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光,已知紅光波長(zhǎng)大于綠光波長(zhǎng),綠光波長(zhǎng)大于藍(lán)光波長(zhǎng),則下列說法正確的是(AB)A.O點(diǎn)是紅光的亮條紋B.紅光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方C.O點(diǎn)不是藍(lán)光的亮條紋D.藍(lán)光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方解析:由于O點(diǎn)到雙縫的路程差為零,所以為各種色光的亮條紋,A正確,C錯(cuò)誤;由于紅光的波長(zhǎng)大于綠光的波長(zhǎng),紅光的條紋間距大于綠光的條紋間距,藍(lán)光的波長(zhǎng)小于綠光的波長(zhǎng),藍(lán)光的條紋間距小于綠光的條紋間距,因此紅光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方,藍(lán)光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的下方,故B正確,D錯(cuò)誤.12.(多選)如圖所示,a,b,c,d四個(gè)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(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是(AD)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(zhǎng)比形成b圖樣的光的波長(zhǎng)短D.形成c圖樣的光的波長(zhǎng)比形成d圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)解析:干涉條紋是等間距的條紋,因此,a,b圖是干涉圖樣,c,d圖是衍射圖樣,故A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由公式Δy=λ可知,條紋間距大的入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng),所以a圖樣的光的波長(zhǎng)比b圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;同理,c圖樣的光的波長(zhǎng)比d圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng),故D項(xiàng)正確.13.(多選)如圖所示,白熾燈S發(fā)出的a光經(jīng)過偏振片A后變成b光,再經(jīng)過偏振片B后,人眼在P處迎著入射光方向,看不到光亮,則(BD)A.圖中a光為偏振光B.圖中b光為偏振光C.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后,在P處將看到光亮D.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后,在P處將看到光亮解析:由題意可知,人眼在P處看不到光亮,是因?yàn)槠衿珹與偏振片B相互垂直,a光是自然光,經(jīng)過偏振片后,b光是偏振光,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;由以上分析可知,當(dāng)以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后,在P處將看到光亮,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.14.單縫衍射試驗(yàn)中所產(chǎn)生圖樣的中心亮條紋寬度的一半與單縫寬度、光的波長(zhǎng)、縫屏距離的關(guān)系,和雙縫干涉試驗(yàn)中所產(chǎn)生圖樣的相鄰兩亮條紋間距與雙縫間距、光的波長(zhǎng)、縫屏距離的關(guān)系相同.利用單縫衍射試驗(yàn)可以測(cè)量金屬的線膨脹系數(shù),線膨脹系數(shù)是表征物體受熱時(shí)長(zhǎng)度增加程度的物理量.如圖是試驗(yàn)的示意圖,擋光片A固定,擋光片B放置在待測(cè)金屬棒上端,A,B間形成平直的狹縫,激光通過狹縫,在光屏上形成衍射圖樣,溫度上升,金屬棒膨脹使得狹縫寬度發(fā)生變更,衍射圖樣也隨之發(fā)生變更.在激光波長(zhǎng)已知的狀況下,通過測(cè)量縫屏距離和中心亮條紋寬度,可算出狹縫寬度及變更,進(jìn)而計(jì)算出金屬的線膨脹系數(shù).下列說法正確的是(C)A.運(yùn)用激光波長(zhǎng)越短,其他試驗(yàn)條件不變,中心亮條紋寬度越寬B.相同試驗(yàn)條件下,金屬的膨脹量越大,中心亮條紋寬度越窄C.相同試驗(yàn)條件下,中心亮條紋寬度變更越大,說明金屬膨脹量越大D.狹縫到光屏距離越大,其他試驗(yàn)條件相同,測(cè)得金屬的線膨脹系數(shù)越大解析:單縫衍射的條紋間距可以用雙縫干涉條紋寬度的公式定性探討,其中l(wèi)為屏與縫的距離、d為縫寬、λ為波長(zhǎng).其他試驗(yàn)條件不變,運(yùn)用激光波長(zhǎng)越短,中心亮條紋寬度越窄,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;相同試驗(yàn)條件下,金屬的膨脹量越大,則單縫間距d越小,那么中心亮條紋寬度越寬,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;相同試驗(yàn)條件下,中心亮條紋寬度變更越大,說明單縫的寬度變更越大,即金屬膨脹量越大,故C項(xiàng)正確;狹縫到光屏的距離越大,其他試驗(yàn)條件相同,中心亮條紋寬度越寬,無法確定波長(zhǎng)的長(zhǎng)短,則不能得出金屬的線膨脹系數(shù)大小,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.15.(多選)中國(guó)女科學(xué)家屠呦呦因發(fā)覺青蒿素而獲得2024年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),屠呦呦也成為首位獲得該獎(jiǎng)的中國(guó)人.在探討青蒿素化學(xué)結(jié)構(gòu)中,探討人員用比可見光波長(zhǎng)更短的X射線衍射方法最終確定了其化學(xué)結(jié)構(gòu).在做單縫衍射試驗(yàn)中,下列說法中正確的是(AC)A.將入射光由可見光換成X射線,衍射條紋間距變窄B.使單縫寬度變小,衍
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