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专题34 光的波动性 电磁波和相对论--2024年高考物理热点知识清单与题型讲练（全国通用）
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这是一份专题34 光的波动性 电磁波和相对论--2024年高考物理热点知识清单与题型讲练（全国通用），文件包含专题34光的波动性电磁波和相对论原卷版docx、专题34光的波动性电磁波和相对论解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。
一、以核心和主干知识为重点。构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。
二、注重情景与过程的理解与分析。善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。
三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结。学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。
四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。
五、把握高考热点、重点和难点。
充分研究近5年全国和各省市考题的结构特点，把握命题的趋势和方向，确定本轮复习的热点与重点，使本轮复习更具有针对性、方向性。对重点题型要强化训练，举一反三、触类旁通，注重解题技巧的提炼，充分提高学生的应试能力。
专题34 光的波动性 电磁波和相对论
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc153362099" 题型一 光的干涉现象 PAGEREF _Tc153362099 \h 1
\l "_Tc153362100" 题型二 光的衍射和偏振现象 PAGEREF _Tc153362100 \h 5
\l "_Tc153362101" 题型三 电磁波与相对论 PAGEREF _Tc153362101 \h 12
题型一 光的干涉现象
1．产生条件
两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样．
2．杨氏双缝干涉
(1)原理图如图1所示
图1
(2)亮、暗条纹的条件．
①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹．
a．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)，光屏上出现亮条纹．
b．光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)eq \f(λ,2)(k＝0,1,2…)，光屏上出现暗条纹．
②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色)．
③条纹间距公式：Δx＝eq \f(l,d)λ.
3．薄膜干涉现象
如图3所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．
图3
4．薄膜干涉原理分析
(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波．
(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等．单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹．
5．薄膜干涉的应用
干涉法检查平面的平整程度如图4所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲．
（2023•镇江三模）如图所示，某种光盘利用“凹槽”、“平面”记录信息，激光照射到“凹槽”会产生极小反射光强，下列说法正确的是（ ）
A．“凹槽”产生极小光强是由于衍射现象形成
B．“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度不同
C．激光在介质中的波长可能为“凹槽”深度的3倍
D．“凹槽”反射光与“平面”反射光的频率相同
【解答】解：A．根据光的干涉知识分析可知，“凹槽”产生极小光强是由于由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后相消，是干涉现象形成，不是属于衍射现象，故A错误；
B．“凹槽”中有透明介质，光的速度小于真空中速度，“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度相同，故B错误；
C．由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱，考虑到“凹槽”反射光的路程，“凹槽”深度的2倍应该为激光束半波长的奇数倍，故C错误；
D．“凹槽”反射光与“平面”反射光是同种类型的光，频率相同，故D正确。
故选：D。
（2022秋•沙坪坝区校级期中）如图甲所示为研究光的干涉现象的实验装置，狭缝S1、S2的间距可调。同一单色光垂直照射在狭缝上，实验中在屏上得到了图乙所示图样（图中黑色部分表示暗条纹）。下列说法正确的是（ ）
A．若用复色光投射则看不到条纹
B．图乙中双缝干涉图样的亮条纹，经过半个周期后变成暗条纹
C．仅减小狭缝S1、S2的间距，图乙中相邻亮条纹的中心间距增大
D．若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，则P点处是亮条纹
【解答】解：A、若用复色光投射，在屏上可以看到彩色条纹，故A错误；
D、照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，则两束光波发生相互削弱，即P点处为暗条纹，故D错误；
B、图乙中双缝干涉图样的亮条纹，为振动加强的点，经过半个周期后仍亮条纹，故B错误；
C、根据双缝干涉公式：Δx=Ldλ，可知仅减小狭缝S1、S2的间距d，乙中相邻亮条纹的中心间距增大，故C正确。
故选：C。
（2023•山东）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
【解答】解：温度升高时，G和C均发生热膨胀，体积增大，已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，温度升高，G比C膨胀明显，石英板上升的高度比C上表面上升的高度大，则劈形空气层厚度变大；
从劈形空气层的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹。根据条纹的位置与空气层的厚度是对应的，劈形空气层厚度变大，同一厚度的空气层向劈尖移动，条纹向劈尖移动，即条纹向左移动，故A正确，BCD错误。
故选：A。
（2023春•大余县期末）由a、b两种单色光组成的细光束AO以45°的入射角从某种介质射向空气时，光路如图所示，关于这两种单色光，下列说法中正确的是（ ）
A．从该介质射向空气时，a光发生全反射时的临界角一定大于45°
B．该介质对b光的折射率一定大于2
C．用a光和b光分别做双缝干涉实验，若实验条件相同，则b光在屏上形成的明条纹的间距比a光小
D．若用a光照射某金属板能发生光电效应，则用b光照射该金属板也可能发生光电效应
【解答】解：A、当入射角等于临界角时恰好发生全反射，由图可知入射角是45°时a光已发生全反射，可知a的临界角小于等于45°，故A错误；
B、由全反射的临界角公式sinC=1n，则当临界角为45°时，折射率n=2，由图知b没发生全反射，所以b的折射率一定小于2，故B错误；
C、由前面的分析可知，a的折射率大，则波长短，根据公式Δx=λLd可知a光形成的条纹间距较小，故C错误；
D、a的波长比b短，频率比b大，所以a发生光电效应时b不一定发生光电效应，但b也可能会发生光电效应，故D正确；
故选：D。
（2023•历城区校级开学）如图甲所示，把一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一个矩形平行玻璃板上，BC一侧用薄片垫起，将红单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法中正确的是（ ）
A．条纹与DC边平行
B．乙图弯曲条纹表示下方待测板在该处有凹陷
C．如果用手用力捏右侧三层，会发现条纹保持间距不变，整体向AD侧移动
D．看到的条纹越多，说明薄片的厚度越厚
【解答】解：A、设薄膜厚度为d，薄膜干涉的光程差：Δs＝2d，厚度相同处产生的条纹明暗情况相同，因此条纹应与AD边平行，故A错误；
B、根据薄膜干涉的产生原理可知，表示该处有突起，故B错误；
C、如果用手用力捏右侧三层，根据：Δx=λ2sinθ，由此可知，当θ变小时，条纹间距变大，导致满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动，所以条纹向着劈尖移动，故C错误；
D、看到的条纹越多，说明相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；说明薄片的厚度越厚，故D正确。
故选：D。
题型二 光的衍射和偏振现象
1．衍射与干涉的比较
注意 ①白光发生光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但光学本质不同．
②区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分．
2．干涉与衍射的本质
光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理．在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹．
3．偏振：光波只沿某一特定的方向的振动．
4．自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光．
5．偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光．光的偏振证明光是横波．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光．
6．偏振光的理论意义及应用
(1)理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵波．光的偏振现象说明了光波是横波．
(2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等．
（2023秋•肥西县期中）如图所示，由a、b两种单色光组成的复色光斜射到顶角为α的等腰三棱镜AB边上，单色光a垂直AC边射出，单色光b在AB面的折射光与三棱镜底边BC平行，则下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃砖中，b比a的传播速度大
B．用同一装置做单缝衍射实验，单色光b的衍射图样中央亮纹更宽
C．玻璃砖对单色光a、b的折射率之比为12sinα2
D．玻璃砖对单色光a、b的折射率之比为12csα2
【解答】解：A．由图可得：玻璃砖对单色光a的折射率小，根据v=cn可得：单色光a传播速度大，故A错误；
B．由于在真空中a的波长比b的波长长，因此用同一装置做单缝衍射实验，单色光a的衍射图样中央亮纹更宽，故B错误；
CD．设复色光在AB面的入射角为i，对单色光a的折射率 na=sinisinα
对单色光b的折射率 nb=sinisinα2
故：nanℎ=sinα2sinα=12csα2，故C错误，D正确。
故选：D。
（2023秋•岳麓区校级月考）在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若红、蓝激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．图中光束①是红光，光束②是蓝光
B．在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度快
C．若光束①、②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的窄
D．光束①比②更容易发生明显衍射现象
【解答】解：A．由图可知介质对①光的折射率比对②光的折射率大，所以①光的频率高于②光的频率，故图中光束①是蓝光，光束②是红光，故A错误；
B．由n=cv得，在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度要慢，故B错误；
C．由Δx=ldλ可知，通过同一双缝干涉装置，波长越短，条纹间距越窄，因为①光的频率高于②光的频率，故①光的波长小于②光的波长，即光束①的条纹宽度比光束②的窄，故C正确；
D．因为①光的波长小于②光的波长，所以②光更容易发生明显衍射现象，故D错误。
故选：C。
（2023春•湖南期末）在夜晚给一个发光的灯拍摄照片时，照片中可能会出现从灯中心发出的一些光线，如图1所示，这个有趣的现象称为“星芒”。出现星芒现象的本质原因是光的衍射。某实验小组进行了如下两组实验，来研究星芒线长度与相机镜头口径值（F值）及波长的关系。实验一：保持光源与相机的距离L、曝光时间t、光圈形状不变，相机感光度IOS值为100，通过改变相机镜头口径值（F值）进行实验，实验结果如图2所示；实验二：保持光源与相机的距离L、曝光时间t、光圈形状不变，相机感光度IOS值为100，光圈F值14，通过选择不同颜色的光源进行实验，实验结果如图3所示（R为红光，B为蓝光）。下列说法不正确的是（ ）
A．为了使拍出的照片更加清晰（星芒线越短），需要调大相机镜头口径值（F值）
B．两组实验均采用了控制变量法
C．保持其他条件相同，光源发出的光波长越大，拍出的照片中星芒线越长
D．有些照片中没有出现星芒现象，说明在拍摄过程中光没有发生衍射现象
【解答】解：A、由实验一可知F越大，星芒线越短，照片越清晰，为了使拍出的照片更加清晰（星芒线越短），需要调大相机镜头口径值（F值），故A正确；
B、研究星芒线长度与相机镜头口径值（F值）关系时，控制光源的颜色相同，研究星芒线长度波长的关系时，控制与相机镜头口径值（F值）相同，两实验均采用了控制变量法，故B正确；
C、由实验二或衍射知识可知，波长越大，衍射现象越明显，星芒线越长，故C正确；
D、没有出现星芒现象说明衍射现象不明显，不能说没有发生衍射现象，故D错误。
本题选不正确的
故选：D。
（2023春•广州期末）为提高通话质量，智能手机会内置2个麦克风，其中一个麦克风能够主动消除噪音，即通过收集环境噪声，进行处理后，发出与噪音相反的声波，利用抵消原理消除噪音，如图，则下列说法正确的是（ ）
A．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
B．降噪过程应用了声波的反射原理，使噪声无法从外面进入麦克风
C．降噪过程应用的是声波的衍射原理
D．理想状态下降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，波长相等
【解答】解：A．机械波每个质点都随波源在自己的平衡位置附近做受迫振动，所以质点P点并不随波移动，故A错误；
BCD．由图可知，理想状态下降噪声波与环境声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波等幅反相，振幅为零，所以振动减弱，起到降噪作用，降噪过程应用的是波的干涉原理，故D正确，BC错误。
故选：D。
（2023•江苏模拟）用牛顿环可测量平凹透镜球面的曲率半径。如图所示，平凹透镜与一块平板玻璃接触，用单色光垂直透镜的平面向下照射，会观察到明暗相间的同心圆环，根据圆环半径可计算出球面的曲率半径R。则（ ）
A．形成同心圆环属于光的衍射现象
B．同心圆环内疏外密
C．曲率半径R越大圆环越紧密
D．圆环疏密程度与透镜的折射率有关
【解答】解：A、形成同心圆环由光的叠加原理形成，属于光的薄膜干涉现象，故A错误；
B、明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的，同一亮圆环（或暗圆环）处空气膜的厚度相等，相邻的两个明圆环处，空气膜的厚度差等于半个波长，离圆心越远的位置，空气膜的厚度减小的越快，则圆环越密，所以同心圆环内疏外密，故B正确；
C、透镜的曲率半径R变大，空气膜的厚度变化越慢，其形成的圆环比曲率半径小的透镜形成的圆环稀疏，故C错误；
D、圆环由薄膜干涉原理形成，其疏密程度与光的波长及空气膜的厚度变化情况有关，与透镜的折射率无关，故D错误。
故选：B。
（2023秋•南京月考）以下四幅图都源自教材插图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲为一定波长的光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样
B．图乙为双缝干涉示意图，双缝间距越大，则相邻亮条纹间距越大
C．图丙为光导纤维工作原理示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
D．图丁为自然光照射两个竖直放置的偏振片，若只旋转其中一个偏振片，光屏上的亮度不变
【解答】解：A．图甲为一定波长的光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样，称为泊淞亮斑，该现象说明了光具有波动性，故A正确；
B．图乙为双缝干涉示意图，根据Δx=ldλ，可知双缝间距越大，则相邻亮条纹间距越小，故B错误；
C．图丙为光导纤维工作原理示意图，根据发生全反射的条件可知，内芯的折射率比外套的折射率大，故C错误；
D．图丁为自然光照射两个竖直放置的偏振片，若只旋转其中一个偏振片，偏振方向不平行，此时光屏上的亮度变暗，故D错误。
故选：A。
（2023秋•秦淮区校级期中）以下四幅图片是来自课本的插图，结合图片分析下列说法中正确的是（ ）
A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角θ1逐渐增大到某一值后会在a′界面发生全反射
B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离Δx将减小
C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象
D．图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果，右边是光屏。当P固定不动缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
【解答】解：A．甲图中，根据几何关系可知上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性可知，无论怎么增大入射角θ1，下表面的入射角不会达到临界角，光线都会从a′面射出，故A错误；
B．乙图中，根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx=lλd，可知只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离Δx将减小，故B正确；
C．图丙是针尖在灯光下发生的光的衍现象，故C错误；
D．偏振是横波特有的现象，光的偏振现象表明光是一种横波，故D错误。
故选：B。
题型三 电磁波与相对论
1．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．
2．电磁场： 变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场．
3．电磁波：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波．
(1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质．
(2)v＝λf对电磁波同样适用．
(3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象．
4．发射电磁波的条件：
(1)要有足够高的振荡频率；
(2)电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间．
5．调制：有调幅和调频两种方法．
6．电磁波的传播：
(1)三种传播方式：天波、地波、空间波．
(2)电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝3×108 m/s.
7．电磁波的接收：
(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象．
(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路．
(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫做检波，检波是调制的逆过程，也叫做解调．
8．两个基本假设
(1)相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．
(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系．
9．相对论的质速关系
(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：m＝eq \f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(v,c)))2)).
(2)物体运动时的质量m总要大于静止时的质量m0.
10．相对论的质能关系
用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝mc2.
（2023•杭州二模）目前，疫情防控进入新阶段，在疫情防控中有许多设备用到物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．额温枪中的红外线传感器接收人体发出的红外线，体温越高，发出的红外线波长越短
B．水银温度计利用气体的热胀冷缩现象，测量体温时，人体温度越高，水银温度计里面的气体温度越高，体积越大，温度计示数就越高
C．防疫期间经常用紫外线照射环境和设备，这是利用紫外线的消毒功能
D．病患的餐具可以在沸水中消毒，把冷水煮为沸水的过程，是水吸热，内能增加的过程
【解答】解：A、额温枪是接收人体发出的红外线，任何物体温度越高，发出的红外线波长越短，故A正确；
B、水银温度计利用水银的热胀冷缩现象，测量体温时，人体温度越高，水银温度计里面的水银温度就越高，体积越大，温度计示数越高，故B错误；
C、紫外线具有消毒功能，故C正确；
D、把水煮沸的过程，是水吸热，内能增加的过程，故D正确；
本题选错误的，故选：B。
（2023•海口三模）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为（2.4～2.48）×109Hz。已知可见光的波段为（3.9～7.5）×1014Hz，则蓝牙通信的电磁波（ ）
A．是蓝光
B．波长比可见光短
C．比可见光更容易发生衍射现象
D．在真空中的传播速度比可见光小
【解答】解：ABC、根据题意，可知蓝牙通信的电磁波频率小于可见光的波段频率，所以蓝牙通信的电磁波属于无线电波，根据公式c＝λf，可得其波长比看见光的波长要长，根据明显衍射的条件，可知蓝牙通信的电磁波比比可见光更容易发生衍射现象，故AB错误，C正确；
D、所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，故D错误。
故选：C。
（2023•南通模拟）规定图甲LC振荡电路中逆时针方向的电流为正，M是电容器的上极板。从某时刻起记录图甲中的电流随时间变化的关系如图乙所示。则图像乙中的a～b段对应电路甲中的（ ）
A．M板带正电
B．M板的带电量在变大
C．线圈L中的磁场能在变大
D．线圈L的自感电动势在变大
【解答】解：ABC．a点时，电路中的电流为零，此时恰好反向充电完成，故a到b的过程中，电容器正在反向放电，此时电流为顺时针方向，则C板带正电，且C板带电量在减小，电容器电场能在减小，线圈L中磁场能在变大，故AB错误，C正确；
D．根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知，电流变化率越小线圈L自感电动势越小，a到b过程中，电流变化率在逐渐减小，则线圈L自感电动势在逐渐减小，故D错误。
故选：C。
（2023•黄埔区校级三模）图甲为车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙，则下列有关说法正确的是（ ）
A．t1时刻电容器间的电场强度为最大值
B．t1～t2时间内，电容器处于放电过程
C．汽车靠近线圈时，振荡电流频率变大
D．从图乙波形可判断汽车正远离地感线圈
【解答】解：A、t1时刻电流最大，磁场能最大，电容器间的电场强度为最小值，故A错误；
B、t1～t2时间内，电流减小，电容器处于充电过程，故B错误；
C、当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，根据f=12πLC，可知频率减小，故C错误；
D、从图乙波形可知频率越来越大，则线圈自感系数变小，汽车正远离地感线圈，故D正确。
故选：D。
（2023•桃城区校级模拟）被誉为“救命神器”的自动体外除颤仪（AED），是一种用于抢救心脏骤停患者的便携式的医疗设备。其结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，开关拨到2，利用电极将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，若无其他条件变化时，下列说法正确的是（ ）
A．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同
B．放电过程中，电流大小不变
C．自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短
D．电容C越小，电容器的放电时间越长
【解答】解：A．脉冲电流作用于不同人体时，根据欧姆定律，不同人体的电阻不一定相同，则电流大小不一定相同，故A错误；
B．放电过程中，电容器电场能逐渐减小，根据能量守恒定律，线圈中磁场能逐渐增大，则电流大小逐渐增大，故B错误；
C．根据振荡周期T=2πLC
可知自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，故C正确；
D．根据振荡周期T=2πLC
可知电容C越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，则电容器的放电时间越短，故D错误。
故选：C。
（2023•天宁区校级二模）如图所示，若某时刻LC振荡电路中，连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法正确的是（ ）
A．电容器在放电
B．电流正在逐渐减小
C．两平行板间的电场强度在减小
D．电容器中产生顺时针（俯视）的感应磁场
【解答】解：AB．根据已知条件可知，连接电容器的导线具有向上的电流，电容器电场方向向上，电容器下极板带正电，故电容器正在充电，所以电流逐渐减小，故A错误，B正确；
C．充电过程中电容器电荷量越来越多，电容器两极板的电压在增大，所以电场强度越来越大，故C错误；
D．根据安培定则，电容器中感生磁场的方向为逆时针（俯视）方向，故D错误。
故选：B。
两种现象
比较项目
单缝衍射
双缝干涉
不同点
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度情况
中央条纹最亮，两边变暗
条纹清晰，亮度基本相等
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
一、以核心和主干知识为重点。构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。
二、注重情景与过程的理解与分析。善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。
三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结。学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。
四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。
五、把握高考热点、重点和难点。
充分研究近5年全国和各省市考题的结构特点，把握命题的趋势和方向，确定本轮复习的热点与重点，使本轮复习更具有针对性、方向性。对重点题型要强化训练，举一反三、触类旁通，注重解题技巧的提炼，充分提高学生的应试能力。
专题34 光的波动性 电磁波和相对论
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc153362099" 题型一 光的干涉现象 PAGEREF _Tc153362099 \h 1
\l "_Tc153362100" 题型二 光的衍射和偏振现象 PAGEREF _Tc153362100 \h 5
\l "_Tc153362101" 题型三 电磁波与相对论 PAGEREF _Tc153362101 \h 12
题型一 光的干涉现象
1．产生条件
两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样．
2．杨氏双缝干涉
(1)原理图如图1所示
图1
(2)亮、暗条纹的条件．
①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹．
a．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)，光屏上出现亮条纹．
b．光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)eq \f(λ,2)(k＝0,1,2…)，光屏上出现暗条纹．
②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色)．
③条纹间距公式：Δx＝eq \f(l,d)λ.
3．薄膜干涉现象
如图3所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．
图3
4．薄膜干涉原理分析
(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波．
(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等．单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹．
5．薄膜干涉的应用
干涉法检查平面的平整程度如图4所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲．
（2023•镇江三模）如图所示，某种光盘利用“凹槽”、“平面”记录信息，激光照射到“凹槽”会产生极小反射光强，下列说法正确的是（ ）
A．“凹槽”产生极小光强是由于衍射现象形成
B．“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度不同
C．激光在介质中的波长可能为“凹槽”深度的3倍
D．“凹槽”反射光与“平面”反射光的频率相同
【解答】解：A．根据光的干涉知识分析可知，“凹槽”产生极小光强是由于由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后相消，是干涉现象形成，不是属于衍射现象，故A错误；
B．“凹槽”中有透明介质，光的速度小于真空中速度，“凹槽”入射光与“平面”反射光传播速度相同，故B错误；
C．由于“凹槽”反射光与“平面”反射光叠加后削弱，考虑到“凹槽”反射光的路程，“凹槽”深度的2倍应该为激光束半波长的奇数倍，故C错误；
D．“凹槽”反射光与“平面”反射光是同种类型的光，频率相同，故D正确。
故选：D。
（2022秋•沙坪坝区校级期中）如图甲所示为研究光的干涉现象的实验装置，狭缝S1、S2的间距可调。同一单色光垂直照射在狭缝上，实验中在屏上得到了图乙所示图样（图中黑色部分表示暗条纹）。下列说法正确的是（ ）
A．若用复色光投射则看不到条纹
B．图乙中双缝干涉图样的亮条纹，经过半个周期后变成暗条纹
C．仅减小狭缝S1、S2的间距，图乙中相邻亮条纹的中心间距增大
D．若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，则P点处是亮条纹
【解答】解：A、若用复色光投射，在屏上可以看到彩色条纹，故A错误；
D、照射双缝时，若S1、S2到屏上P点的距离差为半波长的奇数倍，则两束光波发生相互削弱，即P点处为暗条纹，故D错误；
B、图乙中双缝干涉图样的亮条纹，为振动加强的点，经过半个周期后仍亮条纹，故B错误；
C、根据双缝干涉公式：Δx=Ldλ，可知仅减小狭缝S1、S2的间距d，乙中相邻亮条纹的中心间距增大，故C正确。
故选：C。
（2023•山东）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动
B．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动
C．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动
D．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动
【解答】解：温度升高时，G和C均发生热膨胀，体积增大，已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，温度升高，G比C膨胀明显，石英板上升的高度比C上表面上升的高度大，则劈形空气层厚度变大；
从劈形空气层的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹。根据条纹的位置与空气层的厚度是对应的，劈形空气层厚度变大，同一厚度的空气层向劈尖移动，条纹向劈尖移动，即条纹向左移动，故A正确，BCD错误。
故选：A。
（2023春•大余县期末）由a、b两种单色光组成的细光束AO以45°的入射角从某种介质射向空气时，光路如图所示，关于这两种单色光，下列说法中正确的是（ ）
A．从该介质射向空气时，a光发生全反射时的临界角一定大于45°
B．该介质对b光的折射率一定大于2
C．用a光和b光分别做双缝干涉实验，若实验条件相同，则b光在屏上形成的明条纹的间距比a光小
D．若用a光照射某金属板能发生光电效应，则用b光照射该金属板也可能发生光电效应
【解答】解：A、当入射角等于临界角时恰好发生全反射，由图可知入射角是45°时a光已发生全反射，可知a的临界角小于等于45°，故A错误；
B、由全反射的临界角公式sinC=1n，则当临界角为45°时，折射率n=2，由图知b没发生全反射，所以b的折射率一定小于2，故B错误；
C、由前面的分析可知，a的折射率大，则波长短，根据公式Δx=λLd可知a光形成的条纹间距较小，故C错误；
D、a的波长比b短，频率比b大，所以a发生光电效应时b不一定发生光电效应，但b也可能会发生光电效应，故D正确；
故选：D。
（2023•历城区校级开学）如图甲所示，把一矩形均匀薄玻璃板ABCD压在另一个矩形平行玻璃板上，BC一侧用薄片垫起，将红单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法中正确的是（ ）
A．条纹与DC边平行
B．乙图弯曲条纹表示下方待测板在该处有凹陷
C．如果用手用力捏右侧三层，会发现条纹保持间距不变，整体向AD侧移动
D．看到的条纹越多，说明薄片的厚度越厚
【解答】解：A、设薄膜厚度为d，薄膜干涉的光程差：Δs＝2d，厚度相同处产生的条纹明暗情况相同，因此条纹应与AD边平行，故A错误；
B、根据薄膜干涉的产生原理可知，表示该处有突起，故B错误；
C、如果用手用力捏右侧三层，根据：Δx=λ2sinθ，由此可知，当θ变小时，条纹间距变大，导致满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动，所以条纹向着劈尖移动，故C错误；
D、看到的条纹越多，说明相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；说明薄片的厚度越厚，故D正确。
故选：D。
题型二 光的衍射和偏振现象
1．衍射与干涉的比较
注意 ①白光发生光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但光学本质不同．
②区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分．
2．干涉与衍射的本质
光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理．在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹．
3．偏振：光波只沿某一特定的方向的振动．
4．自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光．
5．偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光．光的偏振证明光是横波．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光．
6．偏振光的理论意义及应用
(1)理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵波．光的偏振现象说明了光波是横波．
(2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等．
（2023秋•肥西县期中）如图所示，由a、b两种单色光组成的复色光斜射到顶角为α的等腰三棱镜AB边上，单色光a垂直AC边射出，单色光b在AB面的折射光与三棱镜底边BC平行，则下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃砖中，b比a的传播速度大
B．用同一装置做单缝衍射实验，单色光b的衍射图样中央亮纹更宽
C．玻璃砖对单色光a、b的折射率之比为12sinα2
D．玻璃砖对单色光a、b的折射率之比为12csα2
【解答】解：A．由图可得：玻璃砖对单色光a的折射率小，根据v=cn可得：单色光a传播速度大，故A错误；
B．由于在真空中a的波长比b的波长长，因此用同一装置做单缝衍射实验，单色光a的衍射图样中央亮纹更宽，故B错误；
CD．设复色光在AB面的入射角为i，对单色光a的折射率 na=sinisinα
对单色光b的折射率 nb=sinisinα2
故：nanℎ=sinα2sinα=12csα2，故C错误，D正确。
故选：D。
（2023秋•岳麓区校级月考）在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若红、蓝激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．图中光束①是红光，光束②是蓝光
B．在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度快
C．若光束①、②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的窄
D．光束①比②更容易发生明显衍射现象
【解答】解：A．由图可知介质对①光的折射率比对②光的折射率大，所以①光的频率高于②光的频率，故图中光束①是蓝光，光束②是红光，故A错误；
B．由n=cv得，在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度要慢，故B错误；
C．由Δx=ldλ可知，通过同一双缝干涉装置，波长越短，条纹间距越窄，因为①光的频率高于②光的频率，故①光的波长小于②光的波长，即光束①的条纹宽度比光束②的窄，故C正确；
D．因为①光的波长小于②光的波长，所以②光更容易发生明显衍射现象，故D错误。
故选：C。
（2023春•湖南期末）在夜晚给一个发光的灯拍摄照片时，照片中可能会出现从灯中心发出的一些光线，如图1所示，这个有趣的现象称为“星芒”。出现星芒现象的本质原因是光的衍射。某实验小组进行了如下两组实验，来研究星芒线长度与相机镜头口径值（F值）及波长的关系。实验一：保持光源与相机的距离L、曝光时间t、光圈形状不变，相机感光度IOS值为100，通过改变相机镜头口径值（F值）进行实验，实验结果如图2所示；实验二：保持光源与相机的距离L、曝光时间t、光圈形状不变，相机感光度IOS值为100，光圈F值14，通过选择不同颜色的光源进行实验，实验结果如图3所示（R为红光，B为蓝光）。下列说法不正确的是（ ）
A．为了使拍出的照片更加清晰（星芒线越短），需要调大相机镜头口径值（F值）
B．两组实验均采用了控制变量法
C．保持其他条件相同，光源发出的光波长越大，拍出的照片中星芒线越长
D．有些照片中没有出现星芒现象，说明在拍摄过程中光没有发生衍射现象
【解答】解：A、由实验一可知F越大，星芒线越短，照片越清晰，为了使拍出的照片更加清晰（星芒线越短），需要调大相机镜头口径值（F值），故A正确；
B、研究星芒线长度与相机镜头口径值（F值）关系时，控制光源的颜色相同，研究星芒线长度波长的关系时，控制与相机镜头口径值（F值）相同，两实验均采用了控制变量法，故B正确；
C、由实验二或衍射知识可知，波长越大，衍射现象越明显，星芒线越长，故C正确；
D、没有出现星芒现象说明衍射现象不明显，不能说没有发生衍射现象，故D错误。
本题选不正确的
故选：D。
（2023春•广州期末）为提高通话质量，智能手机会内置2个麦克风，其中一个麦克风能够主动消除噪音，即通过收集环境噪声，进行处理后，发出与噪音相反的声波，利用抵消原理消除噪音，如图，则下列说法正确的是（ ）
A．质点P经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
B．降噪过程应用了声波的反射原理，使噪声无法从外面进入麦克风
C．降噪过程应用的是声波的衍射原理
D．理想状态下降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等，波长相等
【解答】解：A．机械波每个质点都随波源在自己的平衡位置附近做受迫振动，所以质点P点并不随波移动，故A错误；
BCD．由图可知，理想状态下降噪声波与环境声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波等幅反相，振幅为零，所以振动减弱，起到降噪作用，降噪过程应用的是波的干涉原理，故D正确，BC错误。
故选：D。
（2023•江苏模拟）用牛顿环可测量平凹透镜球面的曲率半径。如图所示，平凹透镜与一块平板玻璃接触，用单色光垂直透镜的平面向下照射，会观察到明暗相间的同心圆环，根据圆环半径可计算出球面的曲率半径R。则（ ）
A．形成同心圆环属于光的衍射现象
B．同心圆环内疏外密
C．曲率半径R越大圆环越紧密
D．圆环疏密程度与透镜的折射率有关
【解答】解：A、形成同心圆环由光的叠加原理形成，属于光的薄膜干涉现象，故A错误；
B、明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的，同一亮圆环（或暗圆环）处空气膜的厚度相等，相邻的两个明圆环处，空气膜的厚度差等于半个波长，离圆心越远的位置，空气膜的厚度减小的越快，则圆环越密，所以同心圆环内疏外密，故B正确；
C、透镜的曲率半径R变大，空气膜的厚度变化越慢，其形成的圆环比曲率半径小的透镜形成的圆环稀疏，故C错误；
D、圆环由薄膜干涉原理形成，其疏密程度与光的波长及空气膜的厚度变化情况有关，与透镜的折射率无关，故D错误。
故选：B。
（2023秋•南京月考）以下四幅图都源自教材插图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲为一定波长的光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样
B．图乙为双缝干涉示意图，双缝间距越大，则相邻亮条纹间距越大
C．图丙为光导纤维工作原理示意图，内芯的折射率比外套的折射率小
D．图丁为自然光照射两个竖直放置的偏振片，若只旋转其中一个偏振片，光屏上的亮度不变
【解答】解：A．图甲为一定波长的光照射到不透明圆盘上，在圆盘后得到的衍射图样，称为泊淞亮斑，该现象说明了光具有波动性，故A正确；
B．图乙为双缝干涉示意图，根据Δx=ldλ，可知双缝间距越大，则相邻亮条纹间距越小，故B错误；
C．图丙为光导纤维工作原理示意图，根据发生全反射的条件可知，内芯的折射率比外套的折射率大，故C错误；
D．图丁为自然光照射两个竖直放置的偏振片，若只旋转其中一个偏振片，偏振方向不平行，此时光屏上的亮度变暗，故D错误。
故选：A。
（2023秋•秦淮区校级期中）以下四幅图片是来自课本的插图，结合图片分析下列说法中正确的是（ ）
A．图甲是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角θ1逐渐增大到某一值后会在a′界面发生全反射
B．图乙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离Δx将减小
C．图丙是针尖在灯光下发生的现象，这种现象反映了光的干涉现象
D．图丁是自然光通过偏振片P、Q的实验结果，右边是光屏。当P固定不动缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是纵波
【解答】解：A．甲图中，根据几何关系可知上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路的可逆性可知，无论怎么增大入射角θ1，下表面的入射角不会达到临界角，光线都会从a′面射出，故A错误；
B．乙图中，根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx=lλd，可知只减小屏到挡板间距离，两相邻亮条纹间距离Δx将减小，故B正确；
C．图丙是针尖在灯光下发生的光的衍现象，故C错误；
D．偏振是横波特有的现象，光的偏振现象表明光是一种横波，故D错误。
故选：B。
题型三 电磁波与相对论
1．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．
2．电磁场： 变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场．
3．电磁波：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波．
(1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质．
(2)v＝λf对电磁波同样适用．
(3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象．
4．发射电磁波的条件：
(1)要有足够高的振荡频率；
(2)电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间．
5．调制：有调幅和调频两种方法．
6．电磁波的传播：
(1)三种传播方式：天波、地波、空间波．
(2)电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝3×108 m/s.
7．电磁波的接收：
(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象．
(2)使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路．
(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫做检波，检波是调制的逆过程，也叫做解调．
8．两个基本假设
(1)相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．
(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系．
9．相对论的质速关系
(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：m＝eq \f(m0,\r(1－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(v,c)))2)).
(2)物体运动时的质量m总要大于静止时的质量m0.
10．相对论的质能关系
用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：E＝mc2.
（2023•杭州二模）目前，疫情防控进入新阶段，在疫情防控中有许多设备用到物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．额温枪中的红外线传感器接收人体发出的红外线，体温越高，发出的红外线波长越短
B．水银温度计利用气体的热胀冷缩现象，测量体温时，人体温度越高，水银温度计里面的气体温度越高，体积越大，温度计示数就越高
C．防疫期间经常用紫外线照射环境和设备，这是利用紫外线的消毒功能
D．病患的餐具可以在沸水中消毒，把冷水煮为沸水的过程，是水吸热，内能增加的过程
【解答】解：A、额温枪是接收人体发出的红外线，任何物体温度越高，发出的红外线波长越短，故A正确；
B、水银温度计利用水银的热胀冷缩现象，测量体温时，人体温度越高，水银温度计里面的水银温度就越高，体积越大，温度计示数越高，故B错误；
C、紫外线具有消毒功能，故C正确；
D、把水煮沸的过程，是水吸热，内能增加的过程，故D正确；
本题选错误的，故选：B。
（2023•海口三模）使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为（2.4～2.48）×109Hz。已知可见光的波段为（3.9～7.5）×1014Hz，则蓝牙通信的电磁波（ ）
A．是蓝光
B．波长比可见光短
C．比可见光更容易发生衍射现象
D．在真空中的传播速度比可见光小
【解答】解：ABC、根据题意，可知蓝牙通信的电磁波频率小于可见光的波段频率，所以蓝牙通信的电磁波属于无线电波，根据公式c＝λf，可得其波长比看见光的波长要长，根据明显衍射的条件，可知蓝牙通信的电磁波比比可见光更容易发生衍射现象，故AB错误，C正确；
D、所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，故D错误。
故选：C。
（2023•南通模拟）规定图甲LC振荡电路中逆时针方向的电流为正，M是电容器的上极板。从某时刻起记录图甲中的电流随时间变化的关系如图乙所示。则图像乙中的a～b段对应电路甲中的（ ）
A．M板带正电
B．M板的带电量在变大
C．线圈L中的磁场能在变大
D．线圈L的自感电动势在变大
【解答】解：ABC．a点时，电路中的电流为零，此时恰好反向充电完成，故a到b的过程中，电容器正在反向放电，此时电流为顺时针方向，则C板带正电，且C板带电量在减小，电容器电场能在减小，线圈L中磁场能在变大，故AB错误，C正确；
D．根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知，电流变化率越小线圈L自感电动势越小，a到b过程中，电流变化率在逐渐减小，则线圈L自感电动势在逐渐减小，故D错误。
故选：C。
（2023•黄埔区校级三模）图甲为车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流如图乙，则下列有关说法正确的是（ ）
A．t1时刻电容器间的电场强度为最大值
B．t1～t2时间内，电容器处于放电过程
C．汽车靠近线圈时，振荡电流频率变大
D．从图乙波形可判断汽车正远离地感线圈
【解答】解：A、t1时刻电流最大，磁场能最大，电容器间的电场强度为最小值，故A错误；
B、t1～t2时间内，电流减小，电容器处于充电过程，故B错误；
C、当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，根据f=12πLC，可知频率减小，故C错误；
D、从图乙波形可知频率越来越大，则线圈自感系数变小，汽车正远离地感线圈，故D正确。
故选：D。
（2023•桃城区校级模拟）被誉为“救命神器”的自动体外除颤仪（AED），是一种用于抢救心脏骤停患者的便携式的医疗设备。其结构如图所示，低压直流电经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，开关拨到2，利用电极将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，若无其他条件变化时，下列说法正确的是（ ）
A．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同
B．放电过程中，电流大小不变
C．自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短
D．电容C越小，电容器的放电时间越长
【解答】解：A．脉冲电流作用于不同人体时，根据欧姆定律，不同人体的电阻不一定相同，则电流大小不一定相同，故A错误；
B．放电过程中，电容器电场能逐渐减小，根据能量守恒定律，线圈中磁场能逐渐增大，则电流大小逐渐增大，故B错误；
C．根据振荡周期T=2πLC
可知自感系数L越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，故C正确；
D．根据振荡周期T=2πLC
可知电容C越小，放电脉冲电流的振荡周期越短，则电容器的放电时间越短，故D错误。
故选：C。
（2023•天宁区校级二模）如图所示，若某时刻LC振荡电路中，连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法正确的是（ ）
A．电容器在放电
B．电流正在逐渐减小
C．两平行板间的电场强度在减小
D．电容器中产生顺时针（俯视）的感应磁场
【解答】解：AB．根据已知条件可知，连接电容器的导线具有向上的电流，电容器电场方向向上，电容器下极板带正电，故电容器正在充电，所以电流逐渐减小，故A错误，B正确；
C．充电过程中电容器电荷量越来越多，电容器两极板的电压在增大，所以电场强度越来越大，故C错误；
D．根据安培定则，电容器中感生磁场的方向为逆时针（俯视）方向，故D错误。
故选：B。
两种现象
比较项目
单缝衍射
双缝干涉
不同点
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度情况
中央条纹最亮，两边变暗
条纹清晰，亮度基本相等
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹
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