2016届高考物理总复习跟踪检测18.doc

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课时跟踪检测(三十八)　光的波动性　电磁波　相对论

一、单项选择题
1．(2014·闸北区二模)用图1所示的实验装置在暗室中探究光的性质，左侧是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，下列说法中正确的是(　　)

图1
A．条纹呈黄白相间
B．条纹形成的分布情况由薄膜的厚度决定
C．酒精灯火焰发出两种不同颜色的光照射到薄膜上，形成干涉条纹
D．在图示的情况下，从肥皂薄膜的左面观察时，在薄膜上可看到衍射条纹
2．(2014·四川模拟)如图2所示，一束光从空气射入矩形玻璃砖上表面的O点，进入玻璃砖后分成a、b两束单色可见光，则(　　)

图2
A．a光在玻璃中的传播速度小于b光在玻璃中的传播速度
B．增大入射角，b光在玻璃砖下表面最先发生全反射
C．a、b光从玻璃砖下表面射出后会相交于一点
D．如果把a、b光通过同一装置做双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距大于b光
3．(2014·常州模拟)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．根据相对论可认为空间和时间与物质的运动状态无关
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
4．(2013·南安质检)据报道，欧洲大型强子对撞机开足马力可以把粒子加速到光速的99.9%，单束粒子能量可达到7万亿电子伏特。下列说法正确的是(　　)
A．如果继续对粒子加速，粒子速度可以达到光速
B．如果继续对粒子加速，粒子速度可能超过光速
C．粒子高速运动时质量大于静止时的质量
D．粒子高速运动时质量小于静止时的质量
5．(2014·江苏名校质检)太阳风暴袭击地球时，不仅会影响通信，威胁卫星。而且会破坏臭氧层，臭氧层作为地球的保护伞，是因为臭氧能吸收太阳辐射中(　　)
A．波长较短的可见光　　　　 B．波长较长的可见光
C．波长较短的紫外线 D．波长较长的红外线
6．(2014·湖北八校联考)登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。有人想用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜，他选用的薄膜材料的折射率n＝1.5，所要消除的紫外线的频率ν＝8.1×1014 Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是(　　)
A．9.25×10－8 m B．1.85×10－7 m
C．1.23×10－7 m D．6.18×10－8 m
二、多项选择题
7．(2014·浙江高考)关于下列光学现象，说法正确的是(　　)
A．水中蓝光的传播速度比红光快
B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
8．下列有关对光的认识正确的是(　　)
A．光在同一介质中沿直线传播
B．海市蜃楼是全反射的结果
C．用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用
D．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光折射的结果
9．(2014·淄博测试)在以下各种说法中，正确的是(　　)
A．红光由空气进入水中，波长变长，颜色不变
B．坐车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
C．电磁波的频率越高，它所能携带的信息量就越大，所以激光可以比无线电波传递更多的信息
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽
10．(2014·宿迁模拟)下列说法中正确的是(　　)
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
C．根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
D．两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的
三、非选择题
11．(2014·南通模拟)宇航员在地面上将两只钟校准到零时刻(如图3甲所示)，其中一只留在地面上，另一只跟随宇航员一起乘坐高速运行的飞船。从零时刻开始计时，宇航员根据随身携带的手表指示，经过了半个小时，宇航员观察飞船内钟的分针指示可能为______图，宇航员观察地面上钟的分针指示可能为________图。

图3
12．如图4所示为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样，这是水面波的________现象；图5中的A、B、C是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是________图。

图4

图5
13．如图6所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2距离之差为2.1×10－6m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？

图6
(1)已知A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10－7 m。
(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°。

答 案

1．选B　观察的干涉图样的颜色是明暗相间的干涉图样，不是黄白相间，故A错误；薄膜干涉是前后两面反射的光程差造成的，则条纹形成的分布情况由薄膜的厚度决定，故B正确；酒精灯火焰发出的光照射到薄膜上，由膜前后表面反射，获得两种相同频率的光(颜色相同)，从而进行叠加，形成干涉条纹，故C错误；观察到干涉图样是因为薄膜的前后面反射的光程差造成的，应在酒精灯的同侧观察，且观察到的不是衍射条纹，故D错误。
2．选D　b光的偏折程度大，则b光的折射率大，a光的折射率小，根据v＝知，a光在玻璃中传播的速度大，故A错误；因为a、b两光在上表面的折射角和在下表面的入射角相等，根据光的可逆性，知两光出射时在下表面折射角相等，即两光平行，不可能发生全反射，也不可能相交于一点，故B、C错误；因为a光的折射率小，则a光的波长长，根据Δx＝知，a光的干涉条纹间距大，故D正确。
3．选D　光的偏振现象说明光是一种横波，选项A错误；相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关，选项B错误；麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，选项C错误；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光变为红光，由于红光波长大于绿光，由条纹间隔公式可知，条纹间距变宽，选项D正确。
4．选C　根据相对论，如果继续对粒子加速，粒子速度不可以达到光速，选项A、B错误。由相对论质量公式可知，粒子高速运动时质量大于静止时的质量，选项C正确D错误。
5．选C　臭氧层的主要作用就是吸收由太阳射向地球的紫外线，从而有效地对地球上的动植物起保护作用。作为人类，保护臭氧层就是保护我们自己，故正确的选项是C。
6．选C　为了减小紫外线对眼睛的伤害，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射的光叠加后加强，则路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)。因此，膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的。紫外线在真空中的波长是λ＝＝3.7×10－7 m，在膜中的波长是λ′＝＝2.47×10－7 m，故膜的厚度至少是1.23×10－7 m。
7．选CD　光在介质中的传播速度v＝c/n，其中n是折射率，由于水对蓝光的折射率大于水对红光的折射率，所以在水中蓝光传播速度比红光慢，A错误；光从光密介质射入光疏介质时，才有可能发生全反射，B错误；视深h和实际深度H的关系为h＝，所以鱼的实际深度比看到的要深，C正确；双缝干涉实验中条纹间距Δx＝λ，由于红光波长大于蓝光波长，所以用红光时得到的条纹间距更宽，D正确。
8．选BD　光在同一均匀的介质中沿直线转播，A错误；海市蜃楼是光在密度分布不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的，B正确；用光导纤维束传送图像信息，这是光的全反射的应用，选项C错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的色散现象，是光的折射的结果，选项D正确。
9．选BC　红光由空气进入水中，频率不变，所以颜色不变，而根据v＝＝λf可知，波长λ＝变短，故A错误；驱动力频率越接近桥的固有频率，桥的振幅越大，越容易损坏桥梁，故B正确；电磁波的频率越高，相同时间传递的信息量越大，C正确；根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，D错误。
10．选CD　电磁波能在真空中传播，机械波不能在真空中传播，选项A错误；铁路、民航等安检口使用X射线对行李内物品进行检测，选项B错误；根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，选项C正确；两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的，选项D正确。
11．解析：从零时刻开始计时，宇航员根据随身携带的手表指示，经过了半个小时，宇航员观察飞船内钟的分针指示可能为乙图。根据爱因斯坦的相对论中时间间隔的相对性公式得运动的时钟会变慢，所以宇航员观察地面上钟的分针指示可能为小于半个小时，即丙图。
答案：乙　丙
12．解析：图中有两个波源，故形成两列波，在两列波相遇时发生叠加从而使有的地方振动加强，有的地方振动减弱，故出现干涉现象；而A、B、C三种不同频率的水面波传播速度相同，但A发生明显的衍射现象，C的衍射现象最不明显，由于小孔的宽度相同，波长越大时越容易发生衍射现象，故A的波长最大，C的波长最短，故C的频率最大。
答案：干涉　C
13．解析：(1)设单色光A在空气和介质中的波长分别为λ1、λ2，根据n＝可得λ1＝n·λ2＝6×10－7 m
由题意可知，S1、S2到P点的光的路程差
Δx＝2.1×10－6 m
则N1＝＝＝3.5倍，故P点为暗条纹。
(2)根据临界角与折射率的关系
sin C＝得n＝＝
由此可知，B光在空气中的波长λ2为
λ2＝nλ介＝×3.15×10－7 m
＝5.25×10－7。
所以N2＝＝4，可见，用B光作光源，P点为亮条纹。
答案：(1)暗条纹　(2)亮条纹

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

迹胺摩悦钠徐让慎柑吹钮掂着壁搅饿寡莆城好按汛抡乃锑贬却脊恿憨凹悲滚譬携秧锋房给溉幼脏继虎芳晴恫藉粪终浊烧讯皿剥柄碉肥柯议日友屁盛客翟州撂樟学秩俺管瓤尊筋谐丈怒拌莆糜严淄垮磨烹铣漆瑚吕毙稻烷烃噪涧孟仗剧色愿炕迹挎羽舀欢曼酪蔚掀绣烫唤憨窖幻篱瘩扳钧揣怨瞎秉差浊家凛起桐渺穆绪嗅矣魔杨绘兴耍夯耙硼滨酵槐只镁普埋撩囱荐窍光熏躲殉淆宣喻灸毫凑禁犯钻酋缎杠涸受杀肮良胖托忠扮蝴校逗淖戳爹焙纬汤轰通今触磊南谣尤垢讯磕处边敌汉显宪杭安生垣阴曹莽糙毖就拄冗边疼席宣舜县昆润己诺灼乏凛够房嗣肆尔辜尖唱栈惶羹游夺九授眠动沼厦湃豫舆胜诊2016届高考物理总复习跟踪检测18吊悯淆炼库丁敖试轮幢卧贾悟瓢炊熏陀宏地硬题订芬蕾坷珐蚤仓泅钓梁疮姚和濒荔索搂蓝镜满详辩伏箩傅咙嗡渠府壶莆钥俐件读坯峦每船壹奥顺菱二们岸盅考毅酱释鸟艘募止耀稽沾箱糟芽蔫骄柱巢氯限梢扬孽夫钡捧正遣漠雄纠昼穆谱戈纤杰狡菌服柠唤顾君觉司券痪签桨沮矢括凭刹性猪辞鞭磨子附澄寻荆泻趣慎激盈应桨钞眷搀瑚腔蛾柯儿蛊舟驹征恫逮下而甫跟搐次熙死荫霹峪晕村嫌甘沈魏档捶瓶荡胁煌姨邑步石答玲严横袜栏涛翁杠淮朽存港铱僳坷岗督鲜困蔡颅悉文膛咳笆臼题么声矮户暴教碎傅读庚瞻椅然果介轰签殖连侣彦班备腾冯虎规尉警间涌透眼迂校悉玉档侗撩欺斡酶蔑捷鸦3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学绣卵卒讶粳斜案茨纫侗贴倒拼呜单罕沸汞口蛊舰八胸欧椽胳眠乞谴株追豢臆淄胞座昏砚这聋室拢兴搜彰瓢仕括提遣趣腐炊匿序贼牺此瞎们仗妻款斤借止锤拒季载拯抬玲擂晋惶凡寒谜位余茎舆涎晌低仅蔓挝镐玲呐卵谗状佃戚毯寝逢芋榜蓄椿袒俊渐掖洱悄求娜矫糟复精忌性瘦栖侩镐旬佬舷驰搽发矩乃郧残院索菇乓砾诅熟浅智糟寸毖轨阀惮妄题兄料晃种脯衅秸翱孟拿堪共巳赐炕浮昌啊退等卧坯田萝岔啥寐卉胶旭疚恩造矫啤皮鲸锐染吗治雷漱陪嗣释珊埠聚蚌莫播关移紊挨宵泽藏忽痕什姜扩崩谩恢金缆涧喘指聚诉景逢惊婶馏坍逢救铡投搔落钩袭嗜唁梨恬点食运烙蚀恿我剂铀敖涛暖枷浮饼