高中物理教科版 能力提升作业 选修3-4　光的波动性　电磁波 Word版含解析

1．(2016·10月浙江选考)用a、b两种不同波长的光，先后用同一装置做双缝干涉实验，得到两种干涉条纹，其中a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，则(　　)
A．a光的波长大于b光的波长
B．a光的频率大于b光的频率
C．在玻璃中，a光的速度等于b光的速度
D．从玻璃射向空气发生全反射时，a光的临界角大于b光的临界角
答案：AD
2.一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光(　　)
A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长
B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小
C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小
D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大
解析：选AB.由折射定律可知na>nb，由v＝知vanb，故λa<λb，由Δx＝λ知b光形成的相邻亮条纹间距大，C错误．因为na>nb，则νa>νb，由爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W0可知，a光照射时逸出的光电子最大初动能大，D错误．
3.在观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，根据图样判断障碍物或孔的情况，下列说法正确的是(　　)
A．很小的不透明圆板
B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板
C．很大的不透明圆板
D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板
解析：选D.该图样为圆孔衍射的图样，选项D正确．
4．激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是(　　)
A．激光是纵波
B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C．两束频率不同的激光能产生干涉现象
D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
答案：D
5．(2019·宁波质检)下列说法正确的是(　　)
A．麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性
B．红外线的显著作用是热作用，紫外线最显著的作用是化学作用
C．X射线的穿透本领比γ射线更强
D．X射线与γ射线的产生机理不同，因此它们的频率范围界线分明，不可能重叠
解析：选B.麦克斯韦提出了光的电磁说，赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性．X射线是原子的内层电子受激发而产生的，γ射线是原子核受激发而产生的，产生机理确实不同，但X射线和γ射线都有一个较大的频率范围，较高频率的X射线与较低频率的γ射线产生了重叠，其他相邻电磁波间也存在重叠．综上所述，A、D选项不正确，B选项与事实一致，C选项与事实相反；所以只有选项B正确．
6．目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法正确的是(　　)
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，反射性能越强
解析：选ACD.由公式v＝λf可得，λmin＝＝ m＝0.3 m，λmax＝＝ m＝1.5 m，A正确；电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，B错误；由雷达的工作原理可知C正确；波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，D正确．
【课后达标检测】
一、不定项选择题
1．(2019·丽水月考)X射线(　　)
A．不是电磁波　　　　　　 B．具有反射和折射的特性
C．只能在介质中传播 D．不能发生干涉和衍射
答案：B
2．下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A．电磁波在真空和介质中传播的速度相同
B．变化的磁场能够在空间产生电场
C．电磁波的波长、波速、周期的关系为v＝λT
D．电磁波既可能是横波，也可能是纵波
答案：B
3．(2019·温州质检)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
4．(2019·嘉兴质检)LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．此时电路中电流的方向为顺时针
B．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电
C．若电容器正在放电，则电容器上极板带正电
D．若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大
解析：选ABD.由安培定则知此时电路中电流的方向为顺时针，A正确；若磁场正在减弱，根据楞次定律可得，线圈上端为正极，故电容器上极板带正电，B正确；若电容器正在放电，根据安培定则可得电容器上极板带负电，自感电动势正在阻碍电流增大，故C错误，D正确．
5．下列光学现象的说法中正确的是(　　)
A．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用
B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
C．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰
D．透过平行于日光灯的窄缝看正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹，这是光的色散现象
解析：选C.用光导纤维束传送图象信息，这是光的全反射的应用，选项A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B错误；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可减弱反射光，从而使景象更清晰，选项C正确；透过平行于日光灯的窄缝看正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项D错误．
6．(2019·杭州检测)在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有(　　)
A．改用红光作为入射光 B．改用蓝光作为入射光
C．增大双缝到屏的距离 D．增大双缝之间的距离
解析：选AC.根据双缝干涉实验条纹间隔公式，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有，改用波长较长的红光作为入射光，增大双缝到屏的距离L，减小双缝之间的距离d，选项A、C正确．
7．下列说法中正确的是(　　)
A．光的偏振现象说明光是纵波
B．人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射
C．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
D．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
解析：选BD.光的偏振现象说明光是横波，选项A错误；人耳能听见的声波波长比超声波波长长，所以人耳能听见的声波比超声波更易发生衍射，选项B正确；光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变小，选项C错误；光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理，选项D正确．
8．(2019·绍兴质检)下列有关光现象的解释正确的是(　　)
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．任何两束光都可以发生干涉
D．为了司机在夜间安全行驶，汽车前窗玻璃常采用偏振玻璃
解析：选BD.光在同一种均匀介质中才会沿直线传播，选项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，所以选项B正确；只有相干波才可以发生干涉，选项C错误；汽车前窗玻璃采用偏振玻璃，在夜间行驶时可以减弱对面车辆照射过来的光强，选项D正确．
9.如图所示，偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是(　　)
A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°角振动的光
解析：选ABD.由于太阳光是自然光，能够通过偏振片P；沿竖直方向振动的光，能够通过偏振片P；沿水平方向振动的光，不能够通过偏振片P；沿与竖直方向成45°角振动的光，部分能够通过偏振片P；所以选项ABD正确．
10．(2019·舟山质检)2009年诺贝尔物理学奖授予科学家高锟以及威拉德·博伊尔和乔治·史密斯.3名得主的成就分别是发明光纤电缆和电荷耦合器件(CCD)图象传感器．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法中正确的是(　　)
A．为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响
B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
解析：选AD.为使拍摄的水面下景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响，选项A正确；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射现象，选项B错误；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，选项C错误；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项D正确．
11.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到甲图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如乙图所示．他改变的实验条件可能是(　　)
A．减小光源到单缝的距离
B．减小双缝之间的距离
C．减小双缝到光屏之间的距离
D．换用频率更高的单色光源
解析：选B.在双缝干涉中，相邻明条纹间的距离Δx＝λ，由题图知干涉条纹间距变宽，故可增大l、λ或减小d.根据c＝λν知要增大λ，应减小ν.选项B正确，选项A、C、D错误．
12．下列有关电磁波的发射与接收的说法正确的是(　　)
A．电磁波的频率越高，向外辐射能量的本领越强
B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调
C．在电磁波接收的过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制
D．接收电磁波时首先要进行调制
解析：选A.振荡电路向外辐射电磁波的本领与振荡频率密切相关，频率越高，发射电磁波的本领越大，A正确；使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，B错误；从高频振荡电流中检出声音、图象信号的过程叫检波(解调)，C错误；发射电磁波时首先要进行调制，而接收电磁波时首先要进行调谐，D错误．
13．(2019·金华质检)对于单缝衍射现象，下列说法正确的是(　　)
A．缝的宽度d越大，衍射现象越明显
B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显
C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线
D．入射光的波长越短，衍射现象越明显
解析：选B.当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，故D错，当光的波长一定时，缝的宽度越小，衍射现象越明显，故A、C错，B对．
二、非选择题
14．(2019·浙江十校联考)(1)用游标卡尺观察光的衍射现象时，某次游标卡尺的示数如图甲所示，则两测脚间狭缝的宽度为________．用激光照射该狭缝，在屏上出现衍射条纹，如果减小狭缝的宽度，衍射条纹的宽度将变________．
甲
(2)下列说法正确的是________．
A．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
B．在电磁波接收过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫调制
C．一简谐横波以速度v沿x轴正方向传播，t＝0时传播到坐标原点，此质点正从平衡位置以速度v0向下振动，已知质点的振幅为A，振动角频率为ω，则x轴上横坐标为λ处质点的振动方程为y＝－Asin ω(t-)
D．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄
E．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
解析：(2)在电磁波接收过程中，使声音信号或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调，B错；在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽，D错．
答案：(1)0.36 mm　大　(2)ACE