2020版高考物理粤教版大一轮复习讲义：第十四章 第4讲 光的波动性　电磁波和相对论 Word版含解析.pdf

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1、第第 4 讲 光的波动性 电磁波和相对论讲 光的波动性 电磁波和相对论 一、光的干涉、衍射和偏振 1.光的干涉 (1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出 现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象. (2)条件：两束光的频率相同、相位差恒定. (3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中 央为白色亮条纹，其余为彩色条纹. 2.光的衍射 发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时 候，衍射现象才会明显. 3.光的偏振 (1)自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光

2、，而且沿着各个方向振动的光波 的强度都相同. (2)偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光. (3)偏振光的形成 让自然光通过偏振片形成偏振光. 让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全 偏振光. (4)光的偏振现象说明光是一种横波. 自测 1 (多选)下列属于光的干涉现象的是( ) 答案 BC 解析 图 A 属于单缝衍射，图 B 属于薄膜干涉，图 C 属于薄膜干涉，图 D 属于白光的色散， 故属于光的干涉现象的是 B、C. 二、电磁波和相对论 1.电磁场、电磁波、电磁波谱 (1)麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场能够在周围空间产生

3、电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场. (2)电磁波 电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波. 电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都 等于光速). 不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小. vf，f 是电磁波的频率. (3)电磁波的发射 发射条件：开放电路和高频振荡信号，所以要对传输信号进行调制(调幅或调频). 调制方式 a.调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变. b.调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变. (4)无线电波的接收 当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是

4、电谐振现象. 使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路. 从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程，叫做检波.检波是调制的逆过程，也叫 做解调. (5)电磁波谱：按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成谱叫做电磁波谱. 按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、 射线. 2.相对论 (1)狭义相对论的两个基本假设 狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的. 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，光速和光源、观测者间 的相对运动没有关系. (2)质速关系 物体的质量随物体速度的增加而增大，

5、物体以速度 v 运动时的质量 m 与静止时的质量 m0 之间有如下关系： m. m0 1v c 2 物体运动时的质量总要大于静止时的质量 m0. (3)质能关系 用 m 表示物体的质量，E 表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方程为：Emc2. 自测 2 关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( ) A.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C.太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度相同 D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的 X 射线波长相同 答案 B 解析 电磁波和声波都能传递信息，比如人们之间的语言交流，选项 A 错误；手机在通

6、话时 涉及的波既有电磁波又有声波，选项 B 正确；太阳光中的可见光属于电磁波，而“B 超”中 的超声波属于机械波，它们的传播速度不同，选项 C 错误；遥控器发出的红外线波长比 X 射 线波长大得多，选项 D 错误. 自测 3 关于狭义相对论的说法，不正确的是( ) A.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 B.狭义相对论认为在一切惯性参考系中，光在真空中的速度都等于 c，与光源的运动无关 C.狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系 D.狭义相对论在任何情况下都适用 答案 D 命题点一 光的干涉现象命题点一 光的干涉现象 1.双缝干涉 (1)条纹间距公式：x ，对同一双缝干涉装

7、置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大. L d (2)明暗条纹的判断方法： 如图 1 所示，相干光源 S1、S2发出的光到屏上 P点的路程差为 rr2r1. 图 1 当 rk(k0,1,2)时，光屏上 P处出现明条纹. 当 r(2k1) (k0,1,2)时，光屏上 P处出现暗条纹. 2 2.薄膜干涉 (1)形成原因 ： 如图 2 所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.光照射 到薄膜上时，在膜的前表面 AA和后表面 BB分别反射回来，形成两列频率相同的光波， 并且叠加. 图 2 (2)明暗条纹的判断方法： 两个表面反射回来的两列光波的路程差 r，等于薄膜厚度的 2 倍. 在

8、P1、P2处，rn(n1,2,3)，薄膜上出现明条纹. 在 Q 处，r(2n1) (n0,1,2,3)，薄膜上出现暗条纹. 2 类型 1 光的双缝干涉 例 1 如图 3 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 和 S2距离之差为 2.1106 m，今分别用 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 3 (1)已知 A 光在折射率为 n1.5 的介质中波长为 4107 m； (2)已知 B 光在某种介质中波长为 3.15107 m，当 B 光从这种介质射向空气时，临界角为 37(sin 370.6，cos 370.

9、8)； (3)若用 A 光照射时，把其中一条缝遮住，试分析光屏上能观察到的现象. 答案 (1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见解析 解析 (1)设 A 光在空气中波长为 1，在介质中波长为 2，由 n 得 c v 1 2 1n21.54107 m6107 m 根据路程差 r2.1106 m 所以 N13.5 r 1 2.1 106 m 6 107 m 由此可知，从 S1和 S2到 P 点的路程差 r 是波长 1的 3.5 倍，所以 P 点为暗条纹. (2)根据临界角与折射率的关系 sin C 得 1 n n 1 sin 37 5 3 由此可知，B 光在空气中波长 3为 3n介 3.15107 m

10、5.25107 m 5 3 所以 N24 r 3 2.1 106 m 5.25 107 m 可见，用 B 光做光源，P 点为亮条纹. (3)光屏上仍出现明暗相间的条纹，但中央条纹最宽最亮，两边条纹变窄变暗. 变式 1 关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是( ) A.单缝的作用是获得频率相同的两相干光源 B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C.光屏上距两缝的路程差等于半个波长的整数倍处出现暗条纹 D.照射到单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽 答案 B 解析 单缝的作用是获得一束细光，故 A 错误；双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干 光源，B 正确；屏上出现暗条纹处距两

11、缝的路程差等于半个波长的奇数倍，故 C 错误；单色 光的频率越高，波长越短，根据 x ，知相邻条纹的间距越小，条纹越窄，故 D 错误. L d 类型 2 光的薄膜干涉 例 2 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图 4 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 4 (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

12、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. 变式 2 一个半径较大的透明玻璃球体，截取其下面的一部分，然后将这一部分放到标准的 水平面上，现让单色光竖直射向截面，如图 5 所示，在反射光中看到的是( ) 图 5 A.平行的明暗相间的直干涉条纹 B.环形的明暗相间的干涉条纹 C.只能看到同颜色的平行反射光 D.一片黑暗 答案 B 命题点二 光的衍射和偏振现象命题点二 光的衍射和偏振现象 1.对光的衍射的理解 (1)波长越长，衍射现象越明显.在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显

13、与不明显的差别. (2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物小得多时， 光才可以看做是沿直线传播的. 2.单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射双缝干涉 条纹 宽度 条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等 条纹 间距 各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距 不 同 点 亮度 情况 中央条纹最亮，两边变暗条纹清晰，亮度基本相同 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有 明暗相间的条纹 3.光的干涉和衍射的本质 光的干涉和衍射都属于光的叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理， 都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的

14、. 4.光的偏振 (1)自然光与偏振光的比较 类别自然光(非偏振光)偏振光 光的 来源 从普通光源发出的光自然光通过起偏器后的光 光的振 动方向 在垂直于光的传播方向的平面内，光振 动沿任意方向，且沿各个方向振动的光 的强度相同 在垂直于光的传播方向的平面内， 光振动沿特定方向 (2)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等. 例 3 如图 6 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( )

15、 图 6 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 宽度(即相邻亮、暗条纹间距)x ，红光波长比蓝光波长长，则红光干涉条纹间距大于蓝 L d 光干涉条纹间距，即 1、3 分别对应于红光和蓝光.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 分别对应于紫光和黄光.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. 例

16、4 奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标， 可以用 “旋光法” 来测量糖溶液的浓度， 从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后， 偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个 角度 ，这一角度 称为“旋光度” ， 的值只与糖溶液的浓度有关，将 的测量值与标准值 相比较，就能确定被测样品的含糖量了.如图 7 所示，S 是自然光源，A、B 是偏振片，转动 B， 使到达 O 处的光最强，然后将被测样品 P 置于 A、B 之间. 图 7 (1)偏振片 A 的作用是_. (2)偏振现象证明了光是一种_. (3)以下说法中正确的是_. A.到达 O 处光的强度会明显减弱 B.到达 O 处光的强度不会明显

17、减弱 C.将偏振片 B 转动一个角度，使得 O 处光强度最强，偏振片 B 转过的角度等于 D.将偏振片 A 转动一个角度，使得 O 处光强度最强，偏振片 A 转过的角度等于 答案 (1)把自然光变成偏振光 (2)横波 (3)ACD 变式 3 让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形 孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现( ) A.由大变小的三角形光斑，直至光斑消失 B.由大变小的三角形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失 C.由大变小的三角形光斑，明暗相间的条纹，直至黑白色条纹消失 D.由大变小的三角形光斑、圆形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消

18、失 答案 D 解析 当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏上首先出现的是三角形光斑，之后随着孔 继续缩小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑，随着孔的进一步缩小，当尺 寸与光波波长相当时，出现明暗相间的彩色条纹，最后随孔的闭合而全部消失，故 D 正确. 命题点三 电磁波与相对论命题点三 电磁波与相对论 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 2.对电磁波的理解 (1)电磁波是横波.电磁波的电场、磁场、传播方向三者两两垂直，如图 8 所示. 图 8 (2)电磁波与机械波的比较 名称 项目 电磁波机械波 产生由周期性变化的电场、磁场产生由质点(波源)的振动产生 波的特点横波纵波或横波 波速在真空

19、中等于光速 c3108 m/s 在空气中不大(如声波波速在空气中 一般为 340 m/s) 是否需要 介质 不需要介质(在真空中仍可传播)必须有介质(真空中不能传播) 能量传播电磁能机械能 类型 1 对电磁波的理解 例 5 (多选)(2016全国卷34(1)关于电磁波，下列说法正确的是( ) A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波

20、随即消失 答案 ABC 解析 电磁波在真空中传播速度等于光速，与频率无关，A 正确；电磁波是周期性变化的电 场和磁场互相激发得到的，B 正确；电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，C 正确； 光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，D 错误；电磁振荡停止后，电磁波仍会在介质或 真空中继续传播，E 错误. 变式 4 如图 9 所示，我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( ) 图 9 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

21、反射现象 D.不可能产生干涉和衍射现象 答案 C 解析 根据 f 可知，电磁波的波长越大，频率越低，故米波的频率比厘米波的频率低，选 v 项 A 错误 ； 无线电波的传播不需要介质，选项 B 错误 ； 无线电波同光波一样会发生反射现象， 选项 C 正确；干涉和衍射是波特有的现象，故该无线电波也能发生干涉和衍射现象，选项 D 错误. 类型 2 对狭义相对论的理解和应用 例 6 如图 10 所示，两艘飞船 A、B 沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为 v(v 接近光 速 c).地面上的人测得它们相距为 L，则飞船 A 上的人测得两飞船间的距离_(选填 “大于”“等于”或“小于”)L.当 B 向

22、A 发出一光信号，飞船 A 上的人测得该信号的速度为 _. 图 10 答案 大于 c(或光速) 解析 狭义相对论的两个基本原理之一就是光速不变原理，因此飞船 A 上的人测得信号的速 度仍等于 c(或光速)，以地面为参考系，在运动方向有尺缩效应现象，而 B 相对 A 是静止的， 没有尺缩效应现象，则飞船 A 上的人测得两飞船距离应大于 L. 1.关于电磁波的说法中正确的是( ) A.只要有电场和磁场，就能产生电磁波 B.电磁波会发生偏振现象，是纵波 C.电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象 D.紫外线的频率比红外线的频率小 答案 C 解析 由麦克斯韦电磁场理论知，变化的电场产生磁场，变化的磁场产

23、生电场，振荡的电场 和磁场交替产生， 由近及远地传播， 形成电磁波， A 错误 ； 电磁波会发生偏振现象， 是横波， B 错误；干涉和衍射现象是波特有的现象，电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象，C 正确； 紫外线的频率比红外线的频率大，D 错误. 2.(2019四川省成都市调研)小朋友吹出的肥皂泡、热菜汤表面的油花、马路上积水表面的油 膜，都有彩色花纹.这是下列哪种原因形成的( ) A.光的色散 B.光的干涉 C.光的直线传播 D.光的衍射 答案 B 3.下列说法正确的是( ) A.雨后天空中的彩虹是由光的干涉产生的 B.紫外线可杀菌消毒是因为它有较强的热效应 C.红光和黄光分别通过同一双缝

24、干涉装置，红光形成的相邻亮条纹间距大 D.观察者相对于频率一定的声源运动时，接收到声波的频率与波源频率相同 答案 C 4.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图 1 甲所示的条纹，仅改变一个实验条 件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是( ) 图 1 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 答案 B 解析 由 x，可知减小双缝之间的距离，增大双缝到光屏之间的距离，换用波长更长的 L d 单色光源，即换用频率更低的单色光源，都可以增加条纹宽度，B 正确. 5.(多选)(2018江西师范大学附中三模)下列说法

25、中正确的是( ) A.机械波的频率等于波源的振动频率，与介质无关 B.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是不同的 C.光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按波长长短，依次可分为红外线、可 见光和紫外线，但红外线和紫外线属于不可见光，它们都不可用来传输信息 D.根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波 E.宇宙红移现象表示宇宙正在膨胀，这可以用多普勒效应来揭示，说明我们接收到的遥远恒 星发出的光比恒星实际发光频率偏小 答案 ADE 解析 机械波的频率与波源振动的频率相同，与传播介质无关，A 正确 ； 在所有的惯性系中， 光在真空中的传播速

26、率具有相同的值 c，这叫做光速不变原理，B 错误；只要是光波，就能 够在光导纤维中传播，不管是可见光还是不可见光，都可以用来传输信息，故 C 错误；根据 麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，D 正确；根据多普 勒效应可知，宇宙红移现象表示宇宙正在膨胀，说明我们接收到的遥远恒星发出的光比恒星 实际发光频率偏小，故 E 正确. 6.(多选)(2018山东省菏泽市上学期期末)关于机械波与电磁波，下列说法正确的是( ) A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B.电磁波可以发生衍射现象和偏振现象 C.简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大

27、D.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度 E.机械波不但能传递能量，而且能传递信息，其传播方向就是能量或信息传递的方向 答案 BDE 解析 电磁波在真空中的传播速度都等于光速，与电磁波的频率无关，故 A 错误；衍射现象 是波特有的现象，而偏振现象是横波特有的现象，电磁波是一种横波，可以发生衍射现象和 偏振现象，故 B 正确 ； 在同一种均匀介质中传播时，简谐机械波的传播速度相等，故 C 错误 ； 光在介质中传播，频率越高，传播速度越小，紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的 传播速度，故 D 正确；机械波沿其传播方向既能传递能量，又能传递信息，故 E 正确. 7.(多选)(201

28、8山西省晋中市适应性调研)以下物理学知识的相关叙述中，正确的是( ) A.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振 B.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应 C.变化的电场周围一定产生变化的磁场 D.狭义相对论认为，在惯性参考系中，光速与光源、观察者间的相对运动无关 E.在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量 n 次全振动的总时间时，计时的起始位置应选 在小球运动到最低点时为宜 答案 BDE 解析 用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，选项 A 错误；交警 通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，选项 B 正确；变化的电场周围一定产生 磁场

29、，均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，选项 C 错误；狭义相对论认为，在惯性参考系 中，光速与光源、观察者间的相对运动无关，选项 D 正确；在“用单摆测重力加速度”的实 验中， 测量 n 次全振动的总时间时， 计时的起始位置应选在小球运动到最低点时为宜， 选项 E 正确. 8.(多选)(2018湖北省 4 月调研)下列说法正确的是( ) A.不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，与系统的固 有频率无关 B.游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说明机械波从一种介质进入另一 种介质，频率并不改变 C.当光从一种介质射入另一种介质时，如果入射角足够大，就会发

30、生全反射现象 D.麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场 E.相对论认为：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度大 答案 ABD 解析 不管系统的固有频率如何，它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率，与系统 的固有频率无关，选项 A 正确；游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，说 明机械波从一种介质进入另一种介质，频率并不改变，选项 B 正确；只有当光从光密介质射 入另一种光疏介质，而且入射角足够大时，才会发生全反射现象，选项 C 错误；麦克斯韦电 磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场，变化的电场激发磁场，选项 D 正确；相对论认

31、为：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小，选项 E 错误. 9.(多选)(2018山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市联考)下列说法正确的是( ) A.日光灯是紫外线的荧光效应的应用 B.单摆在做受迫振动时，它的周期等于单摆的固有周期 C.机械波从一种介质进入另一种介质后，它的频率保持不变 D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 E.弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变 答案 ACE 解析 日光灯是紫外线的荧光效应的应用，故 A 正确；单摆在做受迫振动时，它的周期等于 驱动力的周期，故 B 错误；机械波的频率由波源决定，和介质无关，故 C 正确；麦克

32、斯韦预 言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故 D 错误；弹簧振子做简谐运 动时，振动系统的机械能守恒，即振动系统的势能与动能之和保持不变，故 E 正确. 10.(多选)(2018重庆市上学期期末抽测)下列说法正确的是( ) A.在双缝干涉实验中，保持入射光的频率不变，增大双缝间的距离，干涉条纹间距也增大 B.日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片，可以使景象更清晰，这是利 用了光的偏振原理 C.我们发现竖直向上高速运动的球体，在水平方向上长度变短了 D.用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应 E.太阳光经过三棱镜的两次

33、折射，会发散成彩色光带 答案 BDE 解析 根据双缝干涉条纹间距公式 x 可知，增大双缝间的距离 d，干涉条纹间距减小， L d 故 A 错误；日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片可以使景象更清晰，这 是利用了光的偏振原理，故 B 正确；竖直向上高速运动的球体在水平方向上长度不变，沿运 动方向上的长度会变短，选项 C 错误；用紫外线照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发 出可见光，利用了紫外线的荧光效应，故 D 正确；太阳光经过三棱镜的两次折射，由于三棱 镜对各种色光的折射率不同， 所以折射角也就不同， 那么经过两次折射就会发散成彩色光带， 故 E 正确. 11.(多选)抽制高强

34、度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图 2 所示，激光束越过细丝时产生的 条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条 纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是( ) 图 2 A.这里应用的是光的衍射现象 B.这里应用的是光的干涉现象 C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗 D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细 答案 AD 解析 由于是激光束越过细丝即绕过障碍物， 所以是光的衍射现象， 当抽制的丝变细的时候， 即障碍物的尺寸变小，条纹变宽，A、D 正确. 12.一艘太空飞船静止时的长度为 30 m， 它以 0.6c(c 为光速)的速度沿长度方向飞行越过地球

35、， 下列说法正确的是( ) A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于 30 m B.地球上的观测者测得该飞船的长度小于 30 m C.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于 c D.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于 c 答案 B 解析 飞船上的观测者测得飞船的长度不变，仍为 30 m，由 ll0l0可知，地球上的1v c 2 观测者测得该飞船的长度小于 30 m，A 错，B 对；由光速不变原理可知 C、D 错误. 13.如图 3 所示，两束单色光 a、b 分别照射到玻璃三棱镜 AC 面上，穿过三棱镜后垂直 AB 射 出，a 光和 b 光相比较，则( ) 图 3 A.a 光的频率

36、高 B.a 光的波长短 C.a 光在三棱镜中的速度小 D.对同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹比 b 光的干涉条纹宽 答案 D 解析 根据题图可以看出，经过玻璃三棱镜后，b 光的偏折角度大，a 光的偏折角度小，根据 折射定律 n知，玻璃三棱镜对 b 光的折射率大于对 a 光的折射率，则 a 光的频率低，b sin i sin r 光的波长短，选项 A、B 错误；根据公式 v 知，a 光在三棱镜中的速度大，选项 C 错误； c n 根据干涉条纹间距公式 x 知，对同一双缝干涉装置，a 光的干涉条纹比 b 光的干涉条纹 L d 宽，选项 D 正确. 14.如图 4 所示，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出 现了一个亮斑.这是光的_(填“干涉”“衍射”或“直线传播”)现象，这一实验支持 了光的_(填“波动说”“微粒说”或“光子说”). 图 4 答案 衍射 波动说