高考物理一轮复习高效演练创新题选修3-4 2.2《光的波动性　电磁波　相对论》(含答案详解)

这是一份高考物理一轮复习高效演练创新题选修3-4 2.2《光的波动性　电磁波　相对论》(含答案详解)，共5页。试卷主要包含了下列说法正确的是，某同学在观察光的波动性实验中等内容，欢迎下载使用。

高效演练·创新预测
1.(多选)(2018·锦州模拟)下列说法正确的是( )
A.狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系
B.做简谐运动的质点,其振动能量与振幅无关
C.孔的尺寸比波长小才发生衍射现象
D.振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场
E.泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射
【解析】选A、D、E。狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系,广义相对论才涉及加速运动的非惯性系,故A正确;做简谐运动的质点,其振动能量与振幅有关,振幅越大,能量越大,故B错误;波发生明显的衍射现象的条件是孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小,故C错误;根据麦克斯韦的电磁理论,振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场,故D正确;泊松亮斑是光的衍射现象,玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象,故E正确。
【加固训练】
(多选)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列关于光现象的描述,正确的是( )
A.太阳光下物体的阴影轮廓模糊不清是光的衍射现象
B.拍摄全息照片、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度、光学镜头上的增透膜等都利用了光的偏振原理
C.摄像师在拍摄日落时水面下的景物、玻璃橱窗里的陈列物的照片时,往往要在照相机镜头前装上一个偏振滤光片,使拍摄的景象更清晰,利用了光的干涉原理
D.我们经常可以看到,在路边施工处总挂着红色的电灯,这除了红色光容易引起人的视觉注意外,还有一个重要原因就是红色光比其他颜色光更容易发生衍射
E.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
【解析】选A、D、E。太阳光下物体的阴影轮廓模糊不清是光的衍射造成的,A正确;拍摄全息照片、检查光学平面的平整程度、光学镜头上的增透膜等都利用了光的干涉原理,故B错误;在照相机镜头前装上一偏振滤光片,利用了光的偏振原理,C错误;红光的波长比其他光长,容易产生衍射,故D正确;利用激光平行度好的特点可以进行激光准直、激光测距等,E正确。
2.(天津高考)我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在1～
10 m范围内,
则对该无线电波的判断正确的是( )
A.米波的频率比厘米波频率高
B.和机械波一样须靠介质传播
C.同光波一样会发生反射现象
D.不可能产生干涉和衍射现象
【解析】选C。由v=λf知,波的波长越长频率越低,故米波的频率比厘米波频率低,选项A错误;机械波的传播需要能够传播机械振动的介质,而电磁波可以在真空中传播,选项B错误; 电磁波具有波的一切特性,能够发生反射、折射、干涉、衍射等现象,故选项C正确、选项D错误。
3.(新题预测)第23届冬奥会于2018年2月9日在韩国平昌举行,赛前各国运动员加紧训练,滑雪运动员在训练时常用一种护目镜保护眼睛,防止眼睛因长时间照射而受到伤害,该护目镜的原理是薄膜干涉,如该膜的折射率为n=2,所要消除的紫外线的频率为f=7.5×1014 Hz。
(1)该紫外线在膜中的传播速度为__________m/s。
(2)这种膜的最小厚度为__________ m。
(3)(多选)以下关于薄膜干涉的说法正确的是( )
A.薄膜干涉说明光具有波动性
B.如果薄膜的厚度不同,产生的干涉条纹一定不平行
C.干涉条纹一定是彩色的
D.利用薄膜干涉可以“增透”也可以“增反”
【解析】(1)该紫外线在膜中的传播速度为v== m/s=1.5×108 m/s。
(2)该膜的作用是减少紫外线的透射,即增加紫外线的反射,要求紫外线在薄膜前后表面的反射光的光程差等于波长的整数倍。
λ=,dmin==10-7 m
(3)薄膜干涉说明光具有波动性,A正确;无论薄膜厚度是否相同,产生的干涉条纹都是平行的,只是条纹间距不同,B错误;白光的干涉条纹是彩色的,单色光的干涉条纹不是彩色的,C错误;当膜的厚度为波长的四分之一时就可以实现“增透”,膜的厚度为波长的二分之一时,可实现“增反”,故D正确。
答案:(1)1.5×108 (2)10-7 (3)A、D
4.(新题预测)某同学在观察光的波动性实验中:
(1)将激光束照射如图甲所示单缝上,在光屏上采集到的光强分布图象如图中乙所示,则该同学所做的实验是光的__________(选填“干涉”或“衍射”)实验;中央亮条纹的光强分布特点是__________。
(2)如把图甲中的单缝改为双缝,在光屏上观察到的现象是图丙中的( )
(3)在第(2)问中,如换用双缝间距更小的双缝,其他条件不变,则在光屏上观察到的条纹宽度将__________;如减小双缝到光屏的距离,其他条件不变,则在光屏上观察到的条纹宽度将__________。(以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”)
【解析】(1)该同学做的是单缝衍射实验,光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱。
(2)双缝干涉条纹的特点是间距相等的明暗相间的平行的条纹,故A正确。
(3)根据Δx=λ知,如d减小,则Δx增大,条纹变宽;如l减小,则Δx减小,条纹变窄。
答案:(1)衍射 中间强两边弱
SHAPE \* MERGEFORMAT (2)A (3)变宽 变窄