【物理】2020届一轮复习人教版光的波动性电磁波和相对论作业

【物理】2020届一轮复习人教版光的波动性电磁波和相对论作业

‎2020届一轮复习人教版 光的波动性电磁波和相对论 作业 ‎1.(2018·扬州中学下学期开学考)目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是(　　)‎ A.真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m之间 B.电磁波是由均匀变化的电场或磁场产生的 C.波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播 D.测出电磁波从发射到接收的时间，就可以确定障碍物的位置 答案　D ‎2.(多选)(2018·扬州中学月考)如图9所示是用干涉法来检查某块厚玻璃板上表面是否平整的装置，所用红色光是用普通光源加红色滤光片产生的，从上往下观察到的干涉条纹如图所示，则下列判断正确的是(　　)‎ 图9‎ A.若观察到的条纹如图甲所示，则说明厚玻璃板上表面是平整的 B.若观察到的条纹如图乙所示，则厚玻璃板上表面有下凹的位置 C.若观察到的条纹如图乙所示，则厚玻璃板上表面有上凸的位置 D.若是用黄色滤光片产生的黄色光做该实验，则干涉条纹变密 答案　ABD 解析　薄膜干涉形成的条纹是膜的上、下表面的反射光干涉产生的，若观察到的条纹如题图甲所示，则说明厚玻璃板上表面是平整的，故A正确；薄膜干涉是等厚干涉，即亮条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知该处凹陷，故B正确，C错误；若是用黄色滤光片产生的黄色光做该实验，因波长变短，则干涉条纹变密，故D正确.‎ ‎3.(2018·南通等六市一调)地球与月球相距为L0，若飞船以接近光速的速度v经过地球飞向月球，地面上的人测得飞船经过t1时间从地球到达月球，在飞船内宇航员测得飞船经过t2时间从地球到达月球，则t1(选填“>”“＝”或“<”)t2；在飞船内宇航员测得地球、月球相距为L，则L(选填“>”“＝”或“<”)L0.‎ 答案　>　<‎ 解析　根据相对论长度公式：L＝L0，可知，飞船内宇航员观测到地球、月球两点 距离小于地面上人观测的距离，即L＜L0；又t1＝，t2＝，所以t1>t2.‎ ‎1.(2018·南京师大附中5月模拟)电磁波已广泛运用于很多领域.下列关于电磁波的说法符合实际的是(　　)‎ A.电磁波不能产生衍射现象 B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机 C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同 答案　C 解析　任何波都能发生衍射现象，故A选项错误；常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机，故B选项错误；根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故C选项正确；由相对论知光在真空中的传播速度在不同的惯性参考系中数值相同，D选项错误.‎ ‎2.(2018·盐城中学4月检测)下列说法中正确的是(　　)‎ A.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象 B.用标准平面检查光学平面的平整程度利用了光的干涉现象 C.当观察者和波源间存在相对运动时一定能观察到多普勒效应现象 D.在高速运行的航天器上看地球上的时间进程变慢 答案　B ‎3.(多选)(2018·江苏百校12月大联考)在下面的几种说法中，对现象与规律的描述正确的有(　　)‎ A.在不同的惯性参考系中，光在真空中的速度都是相同的 B.光的干涉和衍射不仅说明了光具有波动性，还说明了光是横波 C.当观察者远离波源运动时，接收到的波的频率减小，但波源自身的频率不变 D.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 答案　AC ‎4.(多选)(2018·扬州中学月考)以下说法中正确的是(　　)‎ A.光的偏振现象说明光是一种纵波 B.相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关 C.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在 D.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，则条纹间距变宽 答案　BD 解析　光的偏振现象说明光是一种横波，而不是纵波，故A错误；相对论认为空间和时间与物质的运动快慢有关，故B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故C错误；光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，波长变长，则由Δx＝λ可知，条纹间距变宽，故D正确.‎ ‎5.(多选)(2018·江苏省调考压轴卷)下列关于光的说法中正确的是(　　)‎ A.雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的 B.“和谐号”动车组高速行驶时，地面上测得其车厢长度将明显变短 C.在双缝干涉实验中，用红光代替黄光作为入射光可增大干涉条纹的间距 D.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的波长不同 答案　CD 解析　雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生折射形成的，故选项A错误；“和谐号”动车组高速行驶时，其速度远小于光速c，故狭义相对论的“尺缩效应”不明显，车厢长度不会明显变短，故选项B错误；在双缝干涉实验中，用红光代替黄光后，波长变长，则导致干涉条纹的间距增大，故选项C正确；白光通过双缝后产生干涉，因不同色光的波长不同，导致干涉条纹间距不同，从而出现彩色条纹，故选项D正确.‎ ‎6.如图1所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹).在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(　　)‎ 图1‎ A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫 答案　B 解析　双缝干涉条纹是等间距的，而单缝衍射条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外，两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小，因此1、3为双缝干涉条纹，2、4为单缝衍射条纹.双缝干涉条纹的间距Δx＝λ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝光干涉条纹间距，即1、3分别对应红光和蓝光.而在单缝衍射中，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射越明显，即中央条纹越宽、越亮，2、4分别对应紫光和黄光.综上所述，1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是：红、紫、蓝、黄，B正确.‎ ‎7.劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图2甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：‎ 图2‎ ‎(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；‎ ‎(2)任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.‎ 现若在图甲的装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹(　　)‎ A.变疏B.变密C.不变D.消失 答案　A 解析　如图所示，若抽去一张纸片，则三角截面空气层的倾角变小，则干涉条纹变疏，A正确.‎ ‎8.(2017·扬州市5月考前调研)如图3所示，两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖后形成复合光束c，则穿过玻璃砖的过程中光所用时间较长；在相同的条件下，光更容易发生衍射.‎ 图3‎ 答案　b　a ‎9.(2016·江苏单科·12B(2)、(3))(1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，即两列光的相同.如图4所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在(选填“A”“B”或“C”)点会出现暗条纹.‎ 图4‎ ‎(2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7m，双缝间的距离d＝1mm，双缝到屏的距离l＝2m.求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距.‎ 答案　(1)频率　C　(2)1.178×10－2m 解析　(1)产生稳定干涉图样的条件是两束光的频率相同；A、B两点为振动加强点，出现亮条纹，C点为波峰与波谷相遇，振动减弱，为暗条纹.‎ ‎(2)相邻亮条纹的中心间距Δx＝λ 由题意知，亮条纹的数目n＝10‎ 解得x＝，代入数据得x＝1.178×10－2m.‎ ‎10.(2018·如皋市调研)如图5所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，右侧AA′为光屏，A与S2的距离与A与S1的距离之差为1.5×10－6m，S1、S2连线的中垂线与光屏的交点为O，A′点与A点关于O点对称.用波长为600nm的黄色激光照射双缝，则A点为(填“亮条纹”或“暗条纹”)，点A′与A点之间共有条亮条纹.‎ 图5‎ 答案　暗条纹　5‎ 解析　单色光的波长为：λ＝600nm＝6.0×10－7m,1.5×10－6m＝2.5λ＝5×，可知A点到双缝的距离之差是半波长的奇数倍，该点出现暗条纹；令2.5λ＝(2k－1)，可得k＝3，这是第3条暗条纹，那么A′点与A点之间共有5条亮条纹.‎ ‎11.(2018·如皋市调研)一艘太空飞船静止时的长度为30m，它以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行经过地球，地球上的观测者测得该飞船的长度(选填“小于”“等于”或“大于”)30m，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度(选填“小于”“等于”或“大于”)c.‎ 答案　小于　等于 解析　地球上的观测者测得该飞船的长度是以0.6c的速度沿长度方向飞行时的长度，为：l＝l0＝24m＜30m；根据狭义相对论的光速不变原理，飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度等于c.‎ ‎12.(2018·兴化一中四模)根据气体吸收谱线的红移现象推算，有一类星体远离我们的速度高达光速c的80%，则在该类星体上测得它发出光的速度是，我们观测到它的体积比它实际体积(填“大”或“小”)，‎ 该类星体上的π介子平均寿命比在地球上(填“长”或“短”).‎ 答案　c　小　长 解析　根据爱因斯坦相对论的原理可知，在该类星体上测得它发出光的速度等于c，根据相对论效应可知，我们观测到它的尺寸比它实际尺寸小，则观测到它的体积比它实际体积也小，该类星体上的π介子平均寿命比在地球上长.‎