高考物理联考模拟汇编专题四十六光的波动性电磁波相对论含解析

光的波动性  电磁波  相对论

1．(多选)(2021·商丘四校联考)关于下列光学现象，说法中正确的是(　　)

A．电磁波和其他可见光一样，也能产生衍射现象

B．水中蓝光的传播速度比红光的慢

C．光的偏振现象说明光是纵波

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

E．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光

解析：选ABD　一切波都有干涉、衍射现象，电磁波也是波，因此电磁波和其他可见光一样均具有干涉、衍射等现象，故A正确；蓝光的折射率大于红光的折射率，根据v＝知，水中蓝光的传播速度比红光慢，故B正确；光的偏振现象说明光是横波，故C错误；由于红光的波长大于蓝光的波长，根据条纹间距等于Δx＝λ，故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，故D正确；一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹是因为光的折射，不是因为三棱镜吸收了光，故E错误。

2．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．相对论与量子力学否定了经典力学理论

B．真空中的光速在任何惯性参考系中都是相同的

C．狭义相对论只适用于惯性参考系

D．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象

E．光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理

解析：选BCD　相对论并不否定经典力学，它是在一定条件下的特殊情形，故选项A错误；根据光速不变原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故选项B正确；根据狭义相对论的基本假设可知，选项C正确；根据光现象的成因知，选项D正确；全息照相不是利用全反射，而是和光的干涉有关，选项E错误。

3．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．“3D电影”的播放和观看利用了光的衍射

B．色散现象表明白光是复色光

C．泊松亮斑是光的干涉现象

D．增透膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的

E．光的偏振现象表明光是横波

解析：选BDE　“3D电影”利用光的偏振现象，选项A错误；泊松亮斑是光的衍射现象，选项C错误。

4．(多选)下列说法正确的有(　　)

A．某种光学介质对另一种光学介质的相对折射率可能小于1

B．英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象

C．激光和自然光都是偏振光

D．麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波

E．爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同

解析：选ABE　激光的偏振方向一定，是偏振光，而自然光包含着垂直传播方向上沿一切方向振动的光，C错；麦克斯韦只是从理论上提出光是一种电磁波，D错。

5．(多选)下列说法正确的是(　　)

A．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距一定变小

B．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同

C．在受迫振动中，驱动力的频率不一定等于物体的固有频率

D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加装一个偏振片可以增加透射光的强度

E．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的

解析：选BCE　由Δx＝λ，从紫光改为红光，则相邻亮条纹间距变大，选项A错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度，并不增加透射光的强度，选项D错误。

6．(多选)下列说法正确的是(　　)

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

D．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，选项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，选项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，选项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，选项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物体的特征，选项E正确。

7．(多选)(2021·苏州调研)下列关于科学技术的运用的说法正确的是(　　)

A．交通警察用监视器测量汽车的速度时可利用多普勒效应

B．用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射

C．在摄像机中，摄像管的作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号

D．雷达是利用超声波来测定物体位置的无线电设备

E．医生利用B超探测人体内脏的位置，发现可能的病变，其原理是利用了波的衍射

解析：选ABC　交通警察用监视器测量汽车的速度时可利用多普勒效应，选项A正确；用声呐探测水中的暗礁、潜艇，利用了波的反射，选项B正确；在摄像机中，摄像管的作用是摄取景物的图像并将其转换为电信号，选项C正确；雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，选项D错误；医生利用B超探测人体内脏的位置，发现可能的病变，其原理是利用了波的反射，选项E错误。

8．(多选)关于机械波、电磁波和相对论的下列说法正确的是(　　)

A．机械波和电磁波在介质中的传播速度仅由介质决定

B．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客观察到车上的乘客变矮了

C．简谐机械波传播时单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列波的频率

D．用光导纤维束传播图像信息利用了光的全反射

E．在真空中传播的两列电磁波，频率大的波长短

解析：选CDE　机械波在介质中的传播速度由介质决定，与波的频率无关，电磁波在介质中的传播速度与介质和波的频率均有关，选项A错误；火车以接近光速的速度通过站台时，站台上的旅客观察到车上的乘客变瘦了，而不是变矮，选项B错误；简谐波的振动周期与传播周期相同，故单位时间内经过介质中某点的完全波的个数就是这列简谐波的频率，选项C正确；光导纤维束是用全反射来传输图像信息的，选项D正确；在真空中传播的两列电磁波，传播速度相同，由v＝＝λf知，频率越大，波长越短，选项E正确。

9．(多选)(2021·三亚模拟)下列说法正确的是(　　)

A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度

B．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb′面射出

C．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小

D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的

E．图戊中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动，缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波

解析：选ACE　甲图中a束光折射角大，折射率小，根据v＝，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；乙图中，光束在aa′面的折射角等于在bb′面的入射角，只要入射角i<90°，bb′面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误；丙图中，根据Δx＝λ，选项C正确；丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项D错误；有偏振现象的光波为横波，选项E正确。

10.(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，则两列光的________相同。如图所示，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。

(2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长λ＝5.89×10－7 m，双缝间的距离d＝1 mm，双缝到屏的距离l＝2 m。求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距。

解析：(1)要形成光的干涉，两列光的频率应该相同，在题图所示的干涉区域放置光屏，波峰与波谷相遇的C点会出现暗条纹。

(2)相邻的亮条纹的中心间距Δx＝λ

由题意知，亮条纹的数目n＝10

则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距L＝

代入数据得L＝1.178×10－2 m。

答案：(1)频率　C　(2)1.178×10－2 m