2024高考物理一輪復(fù)習(xí)機械振動機械波光電磁波與相對論第4講光的干涉與衍射電磁波相對論課時作業(yè)含解析

PAGE5-第4講光的干涉與衍射電磁波相對論1．(多選)關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下面說法正確的是()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出現(xiàn)泊松亮斑，說明發(fā)生了衍射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E．在單縫衍射中增大單縫到屏的距離，衍射條紋變寬ACE[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錯誤；光照到不透亮圓盤上，在其陰影處出現(xiàn)亮點，是衍射現(xiàn)象，故C正確；光的衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分，D項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錯誤；與雙縫干涉相像，增大單縫到屏的距離，衍射條紋變寬，故E正確。]2．(2024·四川成都外國語學(xué)校診斷)(多選)2024年央視春節(jié)晚會大量運用激光，為觀眾供應(yīng)了一場視覺盛宴。下列關(guān)于光的應(yīng)用說法正確的是()A．光學(xué)鏡頭的增透膜是利用光的衍射原理B．全息照相主要是利用激光的相干性好的特點C．光的偏振現(xiàn)象說明白光是一種橫波D．用透亮的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查平面的平整度是利用光的偏振E．光導(dǎo)纖維傳遞信息是利用了光的全反射BCE[本題考查光的衍射、干涉、偏振等。光學(xué)鏡頭的增透膜利用的是光的干涉原理，故A錯誤；激光的相干性比較好，能夠形成穩(wěn)定的干涉，通過光波記錄實物的信息，故B正確；只有橫波才能發(fā)生偏振，故C正確；利用透亮的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查平面的平整度利用的是光的干涉原理，故D錯誤；光在光導(dǎo)纖維中傳播發(fā)生全反射，實現(xiàn)光信息的遠(yuǎn)距離傳輸，故E正確。]3．(2024·吉林長春質(zhì)檢)(多選)下列說法正確的是()A．電磁波和機械波一樣依靠于介質(zhì)傳播B．照相機鏡頭在陽光下呈現(xiàn)淡紫色是光的干涉現(xiàn)象C．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特殊光明是光的全反射現(xiàn)象D．γ射線波長比X射線波長短E．改變的磁場肯定會產(chǎn)生改變的電場BCD[電磁波可以在真空中傳播，A錯誤。勻稱改變的磁場產(chǎn)生的電場是不變的，E錯誤。]4．(2024·湖北六校聯(lián)考)(多選)下列說法正確的是()A．光的雙縫干涉試驗中，若僅將入射光從紫光改為紅光，則相鄰亮條紋間距肯定變小B．做簡諧振動的物體，經(jīng)過同一位置時，速度可能不同C．在受迫振動中，驅(qū)動力的頻率不肯定等于物體的固有頻率D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加裝一個偏振片可以增加透射光的強度E．愛因斯坦狹義相對論指出，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的BCE[由Δx＝eq\f(l,d)λ，從紫光改為紅光，則相鄰亮條紋間距變大，A錯誤。拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片以減弱反射光的強度，并不增加透射光的強度，D錯誤。]5．(2024·遼寧鞍山質(zhì)檢)(多選)下列說法正確的是()A．光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的直線傳播原理B．色散現(xiàn)象表明白光是復(fù)色光C．泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象D．增透膜的最小厚度應(yīng)為入射光在增透膜中波長的eq\f(1,4)E．光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波BDE[光導(dǎo)纖維傳遞光信號是利用光的全反射原理，A錯誤。泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，C錯誤。]6．(2024·東北三校聯(lián)考)(多選)下列說法正確的是()A．波的傳播過程中，質(zhì)點的振動頻率等于波源的振動頻率B．愛因斯坦狹義相對論指出，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的C．當(dāng)某列聲波產(chǎn)生多普勒效應(yīng)時，相應(yīng)聲源的振動頻率肯定發(fā)生改變D．物體做受迫振動時，驅(qū)動力的頻率越高，受迫振動的物體振幅越大E．X射線的頻率比無線電波的頻率高ABE[聲波發(fā)生多普勒效應(yīng)時，相應(yīng)聲源的振動頻率不變，C錯；物體做受迫振動時，驅(qū)動力的頻率與物體的固有頻率相同時，振幅最大，D錯。]7．(2024·河南鄭州質(zhì)檢)(多選)下列說法中正確的是()A．做簡諧運動的物體，其振動能量與振幅無關(guān)B．全息照相的拍攝利用了光的干涉原理C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源和視察者的運動無關(guān)D．醫(yī)學(xué)上用激光作“光刀”來進行手術(shù)，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特點E．機械波和電磁波都可以在真空中傳播BCD[做簡諧運動的物體的振幅由振動能量確定，所以A項錯。全息照相利用了光的干涉原理，B項正確。依據(jù)愛因斯坦狹義相對論的光速不變原理，可知C項正確。因為激光具有亮度高、能量大的特點，醫(yī)學(xué)上用其作“光刀”來進行手術(shù)，所以D項正確。因為機械波傳播時須要介質(zhì)，所以它不能在真空中傳播，E項錯誤。]8．如圖所示，一束激光頻率為ν0，傳播方向正對衛(wèi)星飛行方向，已知真空中光速為c，衛(wèi)星速度為u，則衛(wèi)星上觀測到激光的傳播速度是________，衛(wèi)星接收到激光的頻率ν________(選填“大于”“等于”或“小于”)ν0。解析：由相對論光速不變原理可得激光速度為c，依據(jù)多普勒效應(yīng)可知，衛(wèi)星接收到激光的頻率ν大于ν0。答案：c大于9．現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖(a)所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用來測量紅光的波長。(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列依次應(yīng)為C、________、________、________、A。(2)本試驗的試驗步驟如下：①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)整光源高度，使光束能干脆沿遮光筒軸線把屏照亮；②按合理依次在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的中心軸線上；③用刻度尺測量雙縫到屏的距離；④用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮條紋間的距離。在操作步驟②時還應(yīng)留意________和________。(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某條亮條紋中心對齊，將該亮條紋定為第1條亮條紋，此時手輪上的示數(shù)如圖(b)所示。然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，如圖(c)所示，登記此時手輪上的示數(shù)為________mm。求得相鄰亮紋的間距Δx為________mm。(4)已知雙縫間距d為2.0×10－4m，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計算式λ＝________，求得所測紅光波長為________nm。解析：(1)濾光片E是從白光中選出單色紅光，單縫D是獲得線光源，雙縫B是獲得相干光源，最終在毛玻璃屏A上成像，所以排列依次為C、E、D、B、A。(2)在操作步驟②時應(yīng)留意的事項有放置單縫、雙縫時，必需使縫平行；單縫、雙縫間距離大約為5～10cm；要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上。(3)螺旋測微器的讀法是將固定刻度上的毫米數(shù)加上可變刻度上的讀數(shù)，圖(c)上的讀數(shù)為13.5mm＋37.0×0.01mm＝13.870mm，圖(b)上的讀數(shù)為2.0mm＋32.0×0.01mm＝2.320mm，Δx＝eq\f(13.870－2.320,5)mm＝2.310mm。(4)λ＝eq\f(d,l)Δx＝6.6×10－7m＝6.6×102nm。答案：(1)EDB(2)單縫和雙縫間距5～10cm使單縫與雙縫相互平行(3)13.8702.310(4)eq\f(d,l)Δx6．6×10210.(2024·河北唐山聯(lián)考)(多選)a、b兩種單色光形成細(xì)光束從水中射向水面，形成兩束折射光和一束反射光，如圖所示。下列說法正確的是()A．a(chǎn)光的折射率大B．a(chǎn)光在水中的傳播速度大C．保持入射點不變，順時針方向旋轉(zhuǎn)入射光，則b光先消逝D．保持入射點不變，逆時針方向旋轉(zhuǎn)入射光，則反射光旋轉(zhuǎn)的角速度大于入射光旋轉(zhuǎn)的角速度E．在空氣中，a、b光分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大BCE[b光的偏折程度大于a光的偏折程度，由折射定律可知，b光的折射率大于a光的折射率，故選項A錯誤；依據(jù)v＝eq\f(c,n)知，a光的折射率小，則a光在水中的傳播速度大，故選項B正確；保持入射點不變，順時針方向旋轉(zhuǎn)入射光，入射角增大，折射角也隨之增大，由于b光的折射角大于a光的折射角，b光先達到臨界角，所以b光先發(fā)生全反射，先消逝，故選項C正確；保持入射點不變，逆時針方向旋轉(zhuǎn)入射光，入射角減小，反射角也減小，相同時間內(nèi)，反射光與入射光轉(zhuǎn)過的角度相同，所以它們的角速度相等，故選項D錯誤；a光的折射率小，波長長，而干涉條紋的間距與波長成正比，所以a光的相鄰亮條紋間距大，故選項E正確。]11.如圖所示，兩束單色光a、b分別照耀到玻璃三棱鏡AC面上，穿過三棱鏡后垂直AB射出，a光和b光相比較，則()A．α光的頻率高B．α光的波長短C．α光在三棱鏡中的速度小D．對同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬D[依據(jù)題圖可以看出，經(jīng)過玻璃三棱鏡后，b光的偏折角度大，a光的偏折角度小，依據(jù)折射定律n＝eq\f(sini,sinγ)知，玻璃三棱鏡對b光的折射率大于對a光的折射率，則a光的頻率低，b光的波長短，選項A、B錯誤；依據(jù)公式v＝eq\f(c,n)知，a光在三棱鏡中的速