PAGEPAGE6第41講光的波動性電磁波和相對論[解密考綱]考查光的干涉、衍射條件、干涉條紋和衍射條紋的區分、干涉條紋寬度的計算、電磁波的理解、狹義相對論的簡潔了解．1．(2024·上海普陀區二模)白光通過雙縫后產生的干涉條紋是彩色的，其緣由是不同色光的()A．頻率不同 B．強度不同C．振動方向不同 D．傳播速度不同A解析白光包含各種顏色的光，它們的頻率不同，則波長不同，在相同條件下做雙縫干涉試驗時，它們的干涉條紋間距不同，所以在中心亮條紋兩側出現彩色條紋，選項A正確．2．(2024·浙江教化綠色評價聯盟檢測)(多選)如圖所示，水下光源S向水面A點放射一束光線，折射光線分成a、b兩束，則()A．在水中a光的速度比b光的速度小B．用同一雙縫干涉試驗裝置分別以a、b光做試驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距C．做光電效應試驗時，a光產生的光電子的最大初動能較b光大D．若保持入射點A位置不變，將入射光線順時針旋轉，則從水面上方視察，b光先消逝BD解析由題知，兩光束的入射角i相同，折射角ra<rb，依據折射定律得到，折射率na<nb，由公式v＝eq\f(c,n)，可知在水中a光的速度比b光的速度大，選項A錯誤；折射角ra<rb，則頻率νa<νb，波長λa>λb，依據Δx＝eq\f(L,d)λ，可知用同一雙縫干涉試驗裝置分別以a、b光做試驗時，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，選項B正確；依據光電效應方程有Ek＝hν－W0，可知對同一金屬，逸出功W0相同，因頻率νa<νb，故a光產生的光電子的最大初動能較b光小，選項C錯誤；依據臨界角公式sinC＝eq\f(1,n)，a光的折射率小，其臨界角大，若保持入射點A位置不變，將入射光線順時針旋轉，入射角增大，先達到b光的臨界角，所以b光先發生全反射，從水面上方消逝，選項D正確．3．(2024·合肥二模)如圖甲和乙所示是兩個聞名物理試驗的示意圖，這兩個試驗使人們對光的本性有了全面、深刻的相識．有關這兩個試驗，下列說法正確的是()A．圖甲為單縫衍射試驗的示意圖，試驗證明白光具有波動性B．圖乙為光電效應試驗的示意圖，試驗證明白光具有粒子性C．圖甲試驗中光屏上接收到的條紋是與雙縫垂直的豎條紋D．圖乙試驗中用紫外線照射鋅板，驗電器的指針張開，若改用黃光照射，驗電器的指針也張開B解析由圖甲可知，該試驗裝置是英國物理學家托馬斯·楊做的雙縫干涉試驗的示意圖，該試驗是光具有波動性的有力證據，故選項A錯誤；由圖乙所示可知，圖乙是光電效應試驗的示意圖，該試驗是光的粒子說的有力證據，故選項B正確；圖甲試驗中光屏上接收到的條紋是與雙縫平行的明暗相間的橫條紋，故選項C錯誤；因為黃光頻率低于紫外線頻率，紫外線照射鋅板能發生光電效應，黃光照射不肯定發生光電效應，故選項D錯誤．4．(2024·南京、鹽城二模)(多選)我國勝利研發的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星，它標記著我國雷達探討創新的里程碑．米波雷達放射無線電波的波長在1～10m范圍內，則對該無線電波的推斷正確的有()A．必需依靠介質傳播B．頻率比厘米波的頻率低C．比可見光更簡潔產生衍射現象D．遇到厘米波有可能產生干涉現象BC解析無線電波不須要介質傳播，故選項A錯誤；依據f＝eq\f(c,λ)可知，波長越大的波，波的頻率越低，故米波的頻率比厘米波的頻率低，故選項B正確；米波的波長比可見光長，比可見光更簡潔產生衍射現象，故選項C正確；兩列波發生干涉的條件是頻率相等，波長相等，所以米波遇到厘米波不行能產生干涉現象，故選項D錯誤．5．(多選)下列說法錯誤的是()A．由紅光和綠光組成的一細光束從水中射向空中，在不斷增大入射角時水面上首先消逝的是綠光B．光的雙縫干涉試驗中，在光屏上的某一位置會時而出現亮條紋時而出現暗條紋C．勻稱改變的磁場產生勻稱改變的電場向外傳播就形成了電磁波D．只有橫波才能產生干涉現象BCD解析由紅光和綠光組成的一細光束從水中射向空氣，全反射臨界角sinC＝eq\f(1,n)，綠光頻率大于紅光，則水對綠光的折射率大于對紅光的折射率，因此綠光的全反射臨界角小于紅光的全反射臨界角，在不斷增大入射角時水面上首先消逝的是綠光，故選項A正確；光的雙縫干涉試驗中，在光屏上會出現明、暗相間條紋，而且在某一位置出現明條紋就始終是明條紋，故選項B錯誤；只有周期性改變的磁場才能產生周期性改變的電場，改變的電場和磁場交替出現，從而形成電磁波，故選項C錯誤；縱波也能產生干涉現象，故選項D錯誤．6．(2024·北京朝陽區一模)下面是四種與光有關的事實：①白光通過棱鏡在屏上呈現彩色；②雨后的天空出現彩虹；③肥皂泡的表面呈現彩色；④白光通過雙縫在光屏上呈現彩色條紋；其中，與光的干涉有關的是()A．①② B.①③C.②③ D.③④D解析白光是復色光，而同一種玻璃對不同的單色光的折射率不同，故不同的單色光的入射角相同但經玻璃折射后的出射角不同即發生了色散，故折射的結果與光的干涉無關，雨后天空中的彩虹是光的色散現象，肥皂泡在陽光照射下呈現彩色條紋，太陽光經過肥皂泡內外膜的反射后疊加，從而出現彩色條紋，這是光的干涉，白光通過雙縫在光屏上呈現彩色條紋是光的干涉現象，綜上所述，選項D正確．7．(2024·北京房山區一模)熱反射玻璃一般是在玻璃表面鍍一層或多層諸如鉻、鈦或不銹鋼等金屬或其化合物組成的薄膜，使產品呈豐富的色調，對于可見光有適當的透射率，對紅外線有較高的反射率，對紫外線有較高汲取率，因此，也稱為陽光限制玻璃，主要用于建筑和玻璃幕墻，其透視方向是由光的強度確定．當室外比室內光明時，單向透視玻璃與一般鏡子相像，室外看不到室內的景物，但室內可以看清室外的景物．而當室外比室內昏暗時，室外可看到室內的景物，且室內也能看到室外的景物，其清楚程度取決于室外亮度的強弱．依據以上信息和你所學過的物理學問推斷，下列說法錯誤的是()A．熱反射玻璃可以有效的阻擋過強紫外線對人體的損害B．熱反射玻璃應當具有保溫隔熱作用C．熱反射玻璃和一般玻璃一樣，能有效的減弱噪聲D．熱反射玻璃的單向透視性不遵從光路可逆性D解析熱反射玻璃對紫外線有較高汲取率，可以有效的阻擋過強紫外線對人體的損害，選項A正確；熱反射玻璃對紅外線有較高的反射率，應當具有保溫隔熱作用，選項B正確；熱反射玻璃和一般玻璃一樣，能有效的減弱噪聲，選項C正確；熱反射玻璃的單向透視性仍遵從光路可逆性，選項D錯誤．8．(2024·江蘇卷)(多選)梳子在梳頭后帶上電荷，搖動這把梳子在空中產生電磁波．該電磁波()A．是橫波B．不能在真空中傳播C．只能沿著梳子搖動的方向傳播D．在空氣中的傳播速度約為3×108AD解析搖動的梳子在空中產生電磁波，電磁波是橫波，選項A正確；電磁波能在真空中傳播，選項B錯誤；電磁波傳播的方向與振動方向垂直，選項C錯誤；電磁波在空氣中傳播的速度約為光速，選項D正確．9．(2024·蘇北四市高三調研)(多選)下列說法正確的有()A．視察者接近恒定頻率波源時，接收到的波的頻率變小B．物體做受迫振動，當驅動力頻率等于固有頻率時，振幅最大C．雨后漂亮的彩虹是光的干涉現象D．相對論認為時間和空間與物質的運動狀態有關BD解析當波源與視察者有相對運動時，假如二者相互接近，間距變小，視察者接收的頻率增大，假如二者遠離，間距變大，視察者接收的頻率減小，故選項A錯誤；做受迫振動的物體，當驅動力的頻率等于物體固有頻率時，物體振幅最大，產生共振現象，故選項B正確；彩虹是太陽光經過空氣中的小水珠，發生色散形成的，色散現象屬于光的折射，故選項C錯誤；相對論認為時間和空間與物質的運動狀態是相聯系的，與物體的運動狀態有關，故選項D正確．10．(2024·江西重點中學協作體高三聯考)(多選)下列說法正確的是()A．在受迫振動中，振動系統的振動頻率僅由驅動力頻率確定，與振動系統無關B．人站在鐵軌上看到火車勻速遠去，人聽到的汽笛聲的頻率會漸漸降低C．泊松亮斑說明光具有波動性D．在任何慣性參考系中，光速總是不變的E．LC振蕩回路中，電流最小時，電容器的電壓肯定會處于最大值ABCE解析做受迫振動的物體的頻率等于驅動力的頻率，由驅動力的頻率確定，與物體固有頻率無關，選項A正確；當聲源離觀測者而去時，聲波的波長增加，音調變得低沉，選項B正確；泊松亮斑說明光具有波動性，選項C正確；真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，若是非慣性參考系中，則不同，應是在真空中，選項D錯誤；電容器充電的過程，磁場能轉化為電場能，電流在減小，線圈中電流產生的磁場的磁感應強度正在減小，而電壓在增大，當電壓達到最大值Um時，充電完畢，電流強度為零，選項E正確．11．(2024·山東昌樂二中一模)(多選)下列說法正確的是()A．簡諧運動的平衡位置是指回復力為零的位置B．電磁波在真空和介質中傳播速度相同C．紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線D．通過手指間的縫隙視察日光燈，可以看到彩色條紋，說明光具有波動性E．一束光從某種介質射入空氣中時，頻率不變ADE解析簡諧運動的平衡位置是指回復力為零的位置，選項A正確；電磁波在真空中的速度大于在介質中的傳播速度，選項B錯誤；紅外線的顯著作用是熱作用，任何溫度的物體都能輻射紅外線，選項C錯誤；通過手指間的縫隙視察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現象，說明光具有波動性，選項D正確；一束光從某種介質射入空氣中時，頻率不變，波速和波長改變，選項E正確．12．(多選)下列說法正確的是()A．單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期與單擺的擺長無關B．線性改變的電場肯定產生恒定的磁場，線性改變的磁場肯定產生恒定的電場C．在楊氏雙縫試驗中，若僅將入射光由紅光改為藍光，則干涉條紋間距變窄D．光纖通信的工作原理是光的反射，光纖通信具有容量大，抗干擾性強等優點E．用標準玻璃樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振ABC解析受迫振動的周期等于驅動力的周期，與固有周期無關，故選項A正確；改變的電場產生磁場，改變的磁場產生電場，勻稱改變的電場產生恒定的磁場，勻稱改變的磁場產生恒定的電場，故選項B正確；依據公式Δx＝eq\f(l,d)λ，由于λ紅>λ藍，所以若僅將入射光由紅光改為藍光，則干涉條紋間距變窄，故選項C正確；光纖通信的工作原理是全反射，故選項D錯誤；用透亮的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的干涉現象，故選項E錯誤．13．(2024·長春二模)(多選)下列說法正確的是()A．物體做受迫振動時，驅動力的頻率越高，受迫振動的物體振幅越大B．滿意干涉條件的振幅不同的兩列簡諧橫波相遇時，某時刻振動加強點的位移可能比振動減弱點的位移小C．發生多普勒效應時，波源發出的波的頻率發生了改變D．光的雙縫干涉試驗中，僅將入射光從紅光改為紫光，相鄰亮條紋間距肯定變小E．機械波從一種介質進入另一種介質后，它的頻率保持不變BDE解析物體做受迫振動時，發生共振時振幅最大，選項A錯誤；振動加強點的振幅肯定比振動減弱點的振幅大，但位移不肯定，選項B正確；在多普勒效應中，視察到的頻率發生了改變，選項C錯誤；紫光波長比紅光波長短，由Δx＝eq\f(l,d)λ得條紋間距變小，選項D正確；機械波從一種介質進入另一種介質后，頻率保持不變，選項E正確．14．(2024·陜西高三質檢)(多選)下列說法正確的是()A．偏振光可以是橫波，也可以是縱波B．光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現象C．光纖通信及醫用纖維式內窺鏡都是利用了光的全反射原理D．X射線在磁場中能偏轉、穿透實力強，可用來進行人體透視E．聲源與視察者相互靠近時，視察者所接收的頻率大于聲源振動的顏率BCE解析偏振光只可以是橫波，不能是縱波，故選項A錯誤；光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現象，故選項B正確；光導纖維傳輸信號及醫用纖維式內窺鏡都是利用光的全反射現象，故選項C正確；用X光機透視人體是利用X光的穿透性，但在磁場中不能偏轉，因其不帶電，故選項D錯誤；依據多普勒效應可知，聲源與視察者相互靠近，視察者所接收的頻率大于聲源發出的頻率，故選項E正確．15．—艘太空飛船靜止時的長度為30m，他以0.6c(cA．飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于30mB．地球上的觀測者測得該飛船的長度小于30mC．飛船上的觀測者測得地球上發來的光信號速度小于cD．地球上的觀測者測得飛船上發來的光信號速度小于cB解析飛船上的視察者相對飛船是靜止的，測得飛船長度為靜止長度30m，選項A錯誤；地球上的視察者相對飛船的速度為0.6c，測得飛船的長度l＝l