2022年高考物理一轮考点跟踪练习50《光的波动性 电磁波 相对论》（含详解）

2022年高考物理一轮考点跟踪练习50

《光的波动性 电磁波 相对论》

一         、单选题

1.下列说法不正确的是(　　)

A．麦克斯韦预言了光是横波，并且首次用实验验证了光是横波

B．高速运动的飞船中的宇航员发现地面的时钟变慢了

C．在磁场中做圆周运动的带电粒子会发出电磁波

D．过强或过长时间的紫外辐射、X射线或γ射线的作用，会对人体(眼镜、皮肤、血液、神经系统、生殖系统等)造成危害

2.如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为(　　)

A.          B.       C.         D.

3.如图所示，光源S从水面下向空气斜射一束复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是(　　)

A.在水中a光折射率大于b光

B.在水中a光的速度大于b光

C.a、b光由水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较小

D.分别用a、b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光产生的干涉条纹间距小于b光

4.空军发言人表示，我国制造的首款具有“隐身能力”和强大攻击力的第五代作战飞机“歼­20”(如图)列装部队后，已经开展编队训练。隐形飞机的原理是：在飞机研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击。根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是(　　)

A.运用隐蔽色涂层，无论距你多近，即使你拿望远镜也不能看到它

B.使用能吸收雷达电磁波的材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被发现

C.使用吸收雷达电磁波涂层后，传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流

D.主要是对发动机、喷气尾管等因为高温容易产生紫外线辐射的部位采取隔热、降温等措施，使其不易被对方发现

5.假设一接近光速运行的高速列车在轨道上运行，列车上的窗户高为h，宽为d，高速列车轨道旁边有一广告牌，广告牌高为H，宽为L。在高速列车上有一观察者甲，另一观察者乙站在高速列车轨道旁边，有关两位观察者的判断，下列说法正确的是(　　)

A.观察者乙看到车窗高度小于h

B.观察者乙看到车窗宽度小于d

C.观察者甲看到轨道旁边的广告牌宽度大于L

D.观察者甲看到轨道旁边的广告牌高度小于H

6.如图所示，市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为(　　)

A.λ      B.λ     C.λ      D.λ

7.在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则(　　)

A.中间条纹间距较两侧更宽

B.不同色光形成的条纹完全重合

C.双缝间距离越大条纹间距离也越大

D.遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹

8.假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激，也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．以下措施中可行的是(　　)

A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的

B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的

C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°

D．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上45°

9.关于电磁场和电磁波，下列说法中不正确的是(　　)

A.均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场

B.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直

C.电磁波和机械波一样依赖于介质传播

D.只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波

10.现代生活中，人们已更多地与电磁波联系在一起，并且越来越依赖于电磁波，关于电磁场和电磁波，以下说法正确的是(　　)

A．把带电体和永磁体放在一起，即可以在其周围空间中产生电磁波

B．手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的

C．医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理

D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用红外线实现成像的

二         、多选题

11. (多选)某一质检部门为检测一批矿泉水的质量，利用干涉原理测定矿泉水的折射率。方法是将待测矿泉水填充到特制容器中，放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气)，如图所示，特制容器未画出，通过比对填充后的干涉条纹间距x2和填充前的干涉条纹间距x1就可以计算出该矿泉水的折射率。则下列说法正确的是(设空气的折射率为1)(　　)

A.x2<x1

B.x2>x1

C.该矿泉水的折射率为

D.该矿泉水的折射率为

12. (多选)下列说法中正确的是(　　)

A.水中的气泡看上去比较明亮是因为有一部分光发生了衍射现象

B.雷达发射的电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的

C.拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光

D.红色和蓝色的激光在不同介质中传播时波长可能相同

E.狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的

13. (多选)下列说法中正确的是(　　)

A.北斗导航系统是利用电磁波进行定位和导航的

B.微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应

C.常用的电视机遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机

D.天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究

E.遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征

14. (多选)下列说法正确的是(　　)

A．用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理

B．紫外线比红外线更容易发生衍射现象

C．经过同一双缝所得干涉条纹，红光比绿光的条纹宽度大

D．光的色散现象都是由于光的干涉现象引起的

E．光的偏振现象说明光是一种横波

15. (多选)应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图表示变化的场，下图表示变化的场产生的另外的场)，正确的是(　　)

0.2022年高考物理一轮考点跟踪练习50《光的波动性 电磁波 相对论》（含详解）答案解析

一         、单选题

1.答案为：A；

解析：

麦克斯韦预言了光是电磁波，证明光是电磁波的是赫兹，马吕斯用光的偏振实验证明了光是横波，选项A错误；由爱因斯坦的相对论可知，选项B正确；在磁场中做圆周运动的带电粒子产生周期性变化的电场，又会产生周期性变化的磁场，并向外传播，即会产生电磁波，选项C正确；过强或过长时间照射紫外线、X射线或γ射线，会对人体造成危害，D正确．所以本题选A.

2.答案为：D；

解析：出现第3条暗条纹，说明S1、S2到P点距离之差为×(2n－1)

=(2×3－1)=λ，而λ=，所以|r1－r2|=λ=，因而D是正确的。

3.答案为：B；

解析：由题意可知，两光束的入射角i相同，折射角ra＜rb，根据折射定律得到，折射率na＜nb，故A错误；由公式v=，分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大，故B正确；a光的折射率小，根据临界角公式sin C=，可知a光的临界角较大，故C错误；频率fa＜fb，波长λa＞λb，根据公式Δx=λ，则知a光的干涉条纹间距大于b光的，故D错误。

4.答案为：B；

解析：隐形飞机的原理是在飞机制造过程中使用能吸收雷达电磁波的材料，使反射的雷达电磁波很弱，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，飞机在雷达屏幕上很难被发现，故只有B正确。

5.答案为：B；

解析：根据相对论运动的“尺缩效应”，站在高速列车轨道旁边的观察者乙看到车窗宽度小于d，车窗高度等于h，B正确，A错误；高速列车上的观察者甲看到轨道旁边的广告牌宽度小于L，广告牌高度等于H，C、D错误。

6.答案为：B；

解析：红外线最显著的特点之一就是热效应，当光照射物体时，一般都伴随着大量的红外线。在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(相当于增透膜)，当增透膜最小厚度等于红外线在其中传播的波长的时，灯泡发出的红外线射到增透膜后，从增透膜的前后表面反射回来的两束红外线发生干涉，相互抵消，使反射的红外线强度减弱，达到冷光效果。故B正确。

7.答案为：D；

解析：据干涉图样的特征可知，干涉条纹特征是等间距、彼此平行，故选项A错误；不同色光干涉条纹分布位置不相同，因此选项B错误；据公式Δx=λ可知，双缝间距d越大，干涉条纹距离越小，故选项C错误；遮住一条缝后，变成了单缝衍射，屏上仍有明暗相间的条纹，故选项D正确。

8.答案为：D；

解析：

首先，司机要能够看清楚自己车灯发出的经对面物体反射回来的光线，所以他自己车灯的偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行；

其次，他不能看到对面车灯发出的强光，所以对面车灯玻璃的透振方向与他自己车窗玻璃的透振方向一定要垂直．满足上述要求的只有选项D.

9.答案为：C；

解析：根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场，A正确；因电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直，电磁波是横波，B正确；电磁波可以在真空中传播，C错误；只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就在周期性变化的电场周围产生同周期变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生同周期变化的电场，这样由近及远传播，形成了电磁波，D正确。

10.答案为：B；

解析：

要产生电磁波，必须要有变化的磁场与变化的电场，即电磁场，电磁场在介质中传播产生电磁波，A错误；通过电磁波可以实现各种通信，B正确；“B超”是利用了超声波的反射原理，C错误；车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置是利用X射线实现成像的，D错误．

二         、多选题

11.答案为：AC；

解析：把空气换成矿泉水后，根据v=λf可知，入射光的频率f不变，光在介质中的传播速度减小，波长减小。根据干涉的条纹间距公式Δx=λ可知，对同一个装置来说，波长减小，条纹间距减小，即x2<x1，因n==，易得该矿泉水的折射率为，A、C正确。

12.答案为：CDE；

解析：水中的气泡看上去比较明亮是因为光从水中射向气泡时，有一部分光发生了全反射现象，选项A错误；均匀变化的电场或磁场只能产生恒定的磁场或电场，不能形成电磁波，雷达发射的电磁波一定是由周期性变化的电场或周期性变化的磁场产生的，选项B错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加一个偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光，选项C正确；红色和蓝色激光频率不同，在同一种介质中传播时波速不同，波长不同，而红色和蓝色激光在不同介质中传播时波长可能相同，选项D正确；狭义相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的，选项E正确。

13.答案为：ADE；

解析：北斗导航系统是利用电磁波工作的，A正确；食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，温度升高，内能增加，B错误；常用的电视机遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，C错误；天文学家用射电望远镜接收天体辐射的无线电波进行天体物理研究，D正确；遥感技术中利用红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，E正确。

14.答案为：ACE；

解析：

用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理，所以选项A正确；紫外线的频率比红外线大，故波长比红外线小，所以二者相比红外线更容易发生衍射，选项B错误；根据条纹间距公式Δx=λ知，波长越长，条纹间距越大，因为红光的波长大于绿光的波长，所以经过同一双缝所得干涉条纹，红光比绿光的条纹宽度大，故选项C正确；光的折射、衍射都能引起光的色散，所以选项D错误；偏振是横波特有的，光的偏振现象说明光是横波，所以选项E正确．

15.答案为：BC；

解析：

A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场，

A图中的下图是错误的；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，

下图的磁场是稳定的，所以B图正确；C图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，

且相位差为，C图是正确的；D图的上图是振荡的电场，可在其周围空间产生同频率振荡的磁场，但是下图中的图象与上图相比较，相位差为π，故D图不正确．所以只有B、C两图正确．