2025届高考物理一轮复习专项练习课时规范练41光的波动性电磁波相对论

这是一份2025届高考物理一轮复习专项练习课时规范练41光的波动性电磁波相对论，共5页。试卷主要包含了下列说法正确的是，煤矿中瓦斯爆炸危害极大等内容，欢迎下载使用。

1.(光的应用)下列说法正确的是( )
A.肥皂泡膜在阳光的照射下呈现彩色是光的色散现象
B.机械波和电磁波本质上相同,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
C.拍摄玻璃橱窗内的物体时,为了提高成像质量,往往在镜头前贴上增透膜
D.在光的单缝衍射实验中,缝越宽,衍射现象越不明显
2.(电磁波) 5G是“第五代移动通信技术”的简称,其最显著的特征之一是具有超高速的数据传输速率。5G信号一般采用3.3×109~6×109 Hz频段的无线电波,而现行第四代移动通信技术4G的频段范围是1.88×109~2.64×109 Hz,则( )
A.5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站
B.5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播得更快
C.空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象
D.5G信号是横波,4G信号是纵波
3.
(光的衍射)如图所示,甲、乙两幅图分别是a、b两束单色光,经过单缝的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。下列说法正确的是( )
A.在真空中,a光的波长比b光小
B.在同一介质中传播,a光的传播速度比b光小
C.两束单色光分别入射到同一双缝干涉装置时,在光屏上b光亮纹的条数更多
D.当两束光从空气中射向玻璃时,a光不发生全反射,但b光可能发生全反射
4.(光的干涉和光的衍射图样)用红光、蓝光分别做双缝干涉实验,用黄光、紫光分别做单缝衍射实验,得到的图样如图所示(黑色部分表示亮纹)。则在下面的四个图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是( )
A.红、黄、蓝、紫
B.红、紫、蓝、黄
C.蓝、紫、红、黄
D.蓝、黄、红、紫
5.(多选)(薄膜干涉)如图所示,在观察薄膜干涉现象时,把铁丝圈P在肥皂水中蘸一下,让它挂上一层薄薄的液膜,在酒精灯火焰上撒食盐,用肥皂液膜观察灯焰S的像,下列说法正确的是( )
A.在酒精灯上撒一些食盐,目的是为了灯焰能发出的光更亮
B.实验时应在酒精灯一侧来观察薄膜干涉现象
C.实验时应在另一侧透过液膜观察火焰,来观察薄膜干涉现象
D.用不同波长的光做这个实验,条纹的间距是不一样的
6.(光的偏振)假设所有的汽车前窗玻璃和车灯玻璃均按同一要求设置偏振片,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°
7.(LC振荡电路)如图所示,图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系,若以图乙回路中顺时针方向的电流为正,a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻,下列说法正确的是( )
甲
乙
A.图乙中的a是电场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
B.图乙中的b是电场能最大的时刻,此后的内电流方向为正
C.图乙中的c是磁场能最大的时刻,对应图甲中的时刻
D.图乙中的d是磁场能最大的时刻,此后电容C的下极板将充上正电荷
素养综合练
8.如图甲、乙所示,将一块平板玻璃ABCD放置在另一平板玻璃之上,在CD下夹入两张纸片,当光竖直向下射入后,从上往下看,下列说法正确的是( )
A.观察到的条纹如图丙所示
B.干涉条纹由空气薄膜上下两个表面反射的光线叠加而成
C.抽去一张纸片,干涉条纹变密
D.更换波长较长的光,重新观察,干涉条纹变密
9.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表示红外线在薄膜中传播的波长,则所镀薄膜的最小厚度应为( )
A.λB.λC.λD.λ
10.(多选)煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率,于是,他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器,原理如图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B,容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能够监测瓦斯浓度。以下说法正确的是( )
A.如果屏的正中央仍是亮纹,说明B中的气体与A中的空气成分相同,不含瓦斯
B.如果屏的正中央是暗纹,说明B中的气体与A中的空气成分不相同,可能含有瓦斯
C.如果屏上干涉条纹不停地移动,说明B中的气体瓦斯含量不稳定
D.只有用单色光照射单缝时,才可能在屏上出现干涉条纹
11.(多选)旋光仪可以用来测量糖溶液的浓度,从而测定含糖量。其原理是:偏振光通过糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度θ,这一角度称为“旋光角”,θ的值与糖溶液的浓度有关。将θ的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了。如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间,则下列说法中正确的是( )
A.到达O处光的强度会明显减弱
B.到达O处光的强度不会明显减弱
C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于θ
D.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于θ
参考答案
课时规范练41 光的波动性
电磁波 相对论
1.D 肥皂泡膜在阳光的照射下呈现彩色是光的干涉现象,故A错误;电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播,而机械波的传播需要介质,真空中不传播,机械波和电磁波本质上不相同,故B错误;拍摄玻璃橱窗内的物体时,为减少反射光的干扰,通过偏振片来阻碍反射光进入镜头,故C错误;光的单缝衍射实验中,缝越宽,与光的波长差距越大,衍射现象越不明显,故D正确。
2.A 5G信号的频率更高,则波长小,故5G信号更不容易发生明显的衍射现象,因此5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物,所以5G通信需要搭建更密集的基站,故A正确;任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,故传播速度相同,故B错误;5G信号和4G信号的频率不一样,不能发生干涉现象,故C错误;电磁波可以发生偏振现象,为横波,故D错误。
3.C 根据波长越长的,衍射条纹间距越宽,知a图条纹间距大,则a光的波长较长,A错误;依据f=可知,a光的频率较小,那么a光的折射率较小,根据v=知,则在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光快,B错误;条纹间距大的,光屏上亮纹的条数少,故b光亮纹的条数更多,C正确;发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,D错误。
4.B 双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹,所有条纹宽度相同且等间距,因此第一个和第三个是双缝干涉现象,根据双缝干涉条纹间距Δx=λ可知,波长越大,Δx越大,因此第一个是红光,第三个是蓝光。单缝衍射条纹是中间明亮且宽大,越向两侧宽度越小越暗,而波长越长,中间亮条纹越粗,因此第二个和第四个是单缝衍射图样,而第二个是紫光,第四个是黄光。综上所述,从左到右依次是红、紫、蓝、黄,故ACD错误,B正确。
5.BD 在酒精灯的灯芯上撒一些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光,所以目的是为了灯焰能发出明亮的黄光,故A错误;当黄色的光线照射到肥皂膜上时从肥皂膜的前后两个表面分别反射两列光,这两列光的频率相同,产生干涉现象,所以实验时应在酒精灯一侧来观察薄膜干涉现象,故B正确,C错误;发生薄膜干涉时,相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距与入射光在膜中的波长有关,所以用不同波长的光做这个实验,条纹的间距是不一样的,故D正确。
6.D 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D。
7.B 题图乙中的a是电场能最大的时刻,由上极板带正电,即充电时电流沿顺时针方向,对应题图甲中的T时刻,A错误;题图乙中的b是电场能最大的时刻,由下极板带正电,此后的内放电,电流沿顺时针方向,B正确;题图乙中的c是磁场能最大的时刻,电流方向为逆时针方向,题图甲中的时刻电流为顺时针方向,C错误;题图乙中的d是磁场能最大的时刻,此后磁场能转化为电场能,电流方向为顺时针方向,此后电容C的下极板将充上负电荷,D错误。
8.B 任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等,故干涉条纹如图丁所示,A错误;劈尖干涉是由空气薄膜上下两个表面反射的光线叠加而成,B正确;抽去一张纸片后,空气薄膜的厚度变化范围减小,以致干涉时的光程差的变化范围减小,故条纹数减少,条纹变疏,C错误;同理,更换波长较长的光后,条纹数减少,条纹变疏,D错误。
9.B 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。选项B正确。
10.BC 由于光经过两容器时折射率不同,光速不同,到达正中央的光程差可能是波长的整数倍,也可能是半波长的奇数倍,所以中央可能是亮条纹,也可能是暗条纹,故B中气体可能含有瓦斯,也可能没有,故A错误;如果屏的正中央是暗纹,必有路程差,说明B中的气体与A中的气体成分不相同,含瓦斯,故B正确;如果屏上干涉条纹不停移动说明路程差不稳定,即B中的气体瓦斯含量不稳定,故C正确;无论用单色光还是白光照射单缝时,都能在屏上出现干涉条纹,故D错误。
11.ACD 偏振片只能让一定偏振方向的光通过,没有样品时,要使到达O处的光最强,偏振片A、B的透光方向应相同,当放入样品时,由于样品的“旋光角”是θ,光线经过样品后偏振方向不再与B的透光方向平行,故到达O处光的强度会明显减弱,A符合题意,B不符合题意;偏振片B转过的角度等于θ,并与偏振光的方向平行时,光到达O处的强度将再次最大,C符合题意,偏振片A转过的角度等于θ,并与偏振光的方向平行时,光到达O处的强度将再次最大,D符合题意。