1、1课时跟踪检测（五十一） 光的波动性 电磁波 相对论1.多选英国物理学家托马斯杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象。图为实验装置简图， M 为竖直线状光源， N 和 O 均为有狭缝的遮光屏， P 为像屏。现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是( )A N 应选用遮光屏 1 B N 应选用遮光屏 3C O 应选用遮光屏 2 D O 应选用遮光屏 4解析：选 AC 先通过单缝发生单缝衍射，再通过双缝，才能形成相干光发生双缝干涉，再根据像屏 P 上条纹分布可知， N 应选用遮光屏 1， O 应选用遮光屏 2，故 A、C 正确，B、D 错误。2(2016天津高考)我
2、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 110 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 可知，波长越长，频率越低，故米波的频率比厘米波频率低，c选项 A 错误；无线电波是电磁波，它的传播不须靠介质，选项 B 错误；无线电波与光波一样具有波的特性，会发生反射、折射、干涉和衍射现象，选项 C 正确，选项 D 错误。3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
3、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，就能产生电磁波解析：选 C 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。4(2016上海高考)在双缝干涉实验中
4、，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2B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解析：选 D 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 x 可知，双缝ld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。5.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
5、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 光解析：选 B 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cn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1nC 错误；频率 fa fb，波长 a b，根据公式 x ，则知 a 光的干涉条纹间距大于ldb 光的，故 D 错误。6.如图所示，市场上有种
6、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 表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为( )A. B. 18 14C. D 12解析：选 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3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14膜的前后表面反射回
7、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 hB观察者乙看到车窗宽度小于 dC观察者甲看到轨道旁边的广告牌宽度大于 LD观察者甲看到轨道旁边的广告牌高度小于 H解析：选 B 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；
8、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。8.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.c2f 3c2fC. D.3cf 5c2f解析：选 D 出现第 3 条暗条纹，说明 S1、 S2到 P 点距离之差为 (2n1) 2 (231) ，而 ，所以| r1 r2| ，因而 D 是正确的。 2 52 cf 52 5c2f9(2018南充模拟)下列说法正确的是( )A全息照片的拍摄利用了光的衍射原理B只有发生共振时，
9、受迫振动的频率才等于驱动力频率C高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢D鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小解析：选 C 全息照相利用了激光的频率单一，相干性好的特点，利用了光的干涉现象，故 A 错误；受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率等于物体的固有频率时发生共振，故 B 错误；根据爱因斯坦相对论可知，时间间隔的相对性： t ，可知t01 v2c2高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢，故 C 正确；根据多普勒效应可知，4鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比增大，故 D 错误。10多选(2018淮安质检)下
10、列说法中正确的是( )A地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到“火箭长度”要比火箭上的人观察到的短一些B拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度C在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长也越长D玻璃内气泡看起来特别明亮，是因为光线从气泡中射出的原因解析：选 AB 根据相对论可知，地面附近高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度比火箭上的人观察到的要短一些，故 A 正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱玻璃反射的光的强度，故 B 正确；在同种均匀介质中传播的声波，波速一定，根据公式 v f 可得，频率越高，波长越短，C 错误；玻璃
11、中的气泡看起来特别明亮是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，D 错误。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 x2x1C该矿泉水的折射率为 D该矿泉水的折射率为x1x2 x2x1解析：选 AC 把空气换成矿泉水后，根据 v f 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
12、涉的条纹间距公式 x 可知，对同一个装Ld置来说，波长减小，条纹间距减小，即 x2x1，因 n ，易得该矿泉水的折射率为 ，cv 1 2 x1x2A、C 正确。12多选下列说法正确的是( )A光的衍射现象说明光波是横波B变化的电场周围不一定产生变化的磁场C雷达是利用超声波来测定物体位置的设备D眼镜镜片的表面上镀有增透膜，利用了光的干涉原理解析：选 BD 光的衍射现象说明光是一种波，但不能说明是横波，故 A 错误。根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场可以产生稳定的磁场，故 B 正确。雷达使用无线电波(微波)来测定物体的位置的设备，故 C 错误。镜片的表面上镀有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射
13、光线进行叠加削弱，从而增加透射光的强度，故 D 正确。513.2017 年 11 月 10 日上午，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
14、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解析：选 B 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。14多选(2015全国卷)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为 ，经折射后射出 a、b 两束光线。则( )A在玻璃中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度B在真空中，a 光的波长小于 b 光的波长C玻璃砖对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率D若改变光束的入射方向使 角逐渐变大，则折射光线 a 首先消失E
15、分别用 a、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距大于 b光的干涉条纹间距解析：选 ABD 通过光路图可看出，折射后 a 光的偏折程度大于 b 光的偏折程度，玻璃砖对 a 光的折射率大于 b 光的折射率，选项 C 错误。a 光的频率大于 b 光的频率，波长小于 b 光的波长，选项 B 正确。由 n 知，在玻璃中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速cv度，选项 A 正确。入射角增大时，折射率大的光线首先发生全反射，a 光首先消失，选项D 正确。做双缝干涉实验时，根据 x 得 a 光的干涉条纹间距小于 b 光的干涉条纹间Ld距，选项 E 错误。15多选下列说法中正确的是(
16、)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6D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解析：选 ADE 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
17、物体的特征，E 正确。16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解析：选 CDE 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。
