高考物理新课标一轮复习习题：第13章_第4讲_光的波动性_电磁波_相对论_word版有答案

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高考物理一轮复习第4讲光的波动性电磁波相对论(选修3-4)

2．光的衍射 (1)概念：光离开直线路径而绕过障碍物继续传播的现象． (2)条件：在障碍物(或孔)的尺寸可以跟__光__的__波__长__相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显． (3)各种衍射图样： ①中央为_亮__条__纹___，两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同，白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光． ②圆孔衍射：明暗相间的不等距__圆__环__． ③泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴__影__中__心__出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一．
热效应引起视觉化学效应、荧光效应、
能杀菌
贯穿性强
贯穿本领最强
应用
无线电技术
红外线遥感照明、摄影
医用消毒、防伪
检查、医用透视
工业探伤、医用治疗
递变规律
3．(单选)(2013年浙江卷)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
光的来源
自然光通过起偏器后直接从光源发出的光
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
(单选)(2012年上海卷)如图12－4－2为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则( )
图12－4－2 A．甲为紫光的干涉图样 B．乙为紫光的干涉图样 C．丙为红光的干涉图样 D．丁为红光的干涉图样
【答案】B 【解析】无论是电磁波还是声波，都可以传递能量和信息，选项A错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，选项B正确；太阳光中的可见光属于电磁波，“B超”中的超声波是声波，两者波速不同，选项C错误；红外线波长较 X射线波长，选项D错误．

高考物理一轮复习第十三章第4节光的波动性电磁波相对论讲义

权掇市安稳阳光实验学校光的波动性电磁波相对论,(1)光的颜色取决于折射率。

(×)(2)只有频率相同的两列光波才能产生干涉。

(√)(3)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。

(×)(4)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。

(×)(5)自然光是偏振光。

(×)(6)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场。

(×)(7)无线电波不能发生干涉和衍射现象。

(×)(8)波长不同的电磁波在本质上完全不同。

(×)(9)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的。

(×)突破点(一) 光的干涉、衍射及偏振1．光的干涉(1)明暗条纹的判断方法①单色光a．如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹。

b．光的路程差r2－r1＝(2k＋1)λ2(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现暗条纹。

②白光：光屏上出现彩色条纹。

③条纹为亮条纹。

(2)双缝干涉条纹是等间距的相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离与波长成正比(装置已确定的情况下)。

利用双缝干涉实验可测量光波的波长。

(3)薄膜干涉①如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。

②光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。

③原理分析单色光a．在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍，即Δr＝nλ(n＝1,2,3，…)，薄膜上出现亮条纹。

b．在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍，即Δr ＝(2n ＋1)λ2(n ＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹。

白光：薄膜上出现水平彩色条纹。

(4)薄膜干涉的应用干涉法检查平面如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检平面是平整光滑的，会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。

新课标2024年高考物理一轮总复习第十四章第四讲光的波动性电磁波相对论教案

第四讲光的波动性电磁波相对论一、光的干涉 1．产生条件两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样． 2．两种典型的干涉 (1)杨氏双缝干涉． ①原理如图所示．②明、暗条纹的条件(Ⅰ)单色光：形成明暗相间的条纹，中心为明条纹．a ．光的路程差Δr ＝r 2－r 1＝kλ(k ＝0,1,2，…)，光屏上出现明条纹．b ．光的路程差Δr ＝r 2－r 1＝(2k ＋1)λ2(k ＝0,1,2，…)，光屏上出现暗条纹．(Ⅱ)白光：光屏上出现彩色条纹，且中心亮条纹是白色(填写颜色)． ③相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距公式：Δx ＝Ldλ. (2)薄膜干涉．①相干光：光照耀到透亮薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波．②图样特点：单色光照耀薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照耀薄膜时，形成彩色条纹．同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度相等．二、光的衍射偏振 1．光的衍射(1)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． (2)衍射条纹的特点：①单缝衍射和圆孔衍射图样的比较：当光照到不透亮(现亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)． 2．光的偏振现象 (1)偏振光波只沿某一特定的方向的振动． (2)自然光太阳、电灯等一般光源发出的光，包括在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫作自然光． (3)偏振光在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光．光的偏振证明光是横波．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光．三、用双缝干涉测光的波长1．试验原理：相邻两条明条纹间距Δx 与入射光波长λ，双缝S 1、S 2间距d 及双缝及屏的距离l 满意的关系式为Δx ＝l dλ.2．试验器材：双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺． 3．试验步骤 (1)安装仪器.①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上．②接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光．调整各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏． ③安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行． (2)视察与记录．①调单缝与双缝间距为5～10 cm 时，视察白光的干涉条纹． ②在单缝和光源间放上滤光片，视察单色光的干涉条纹．③调整测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，登记手轮上的读数a 1；转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n 条相邻的明条纹中心对齐时，登记手轮上的读数a 2，则相邻两条纹间的距离Δx ＝|a 1－a 2|n －1. ④换用不同的滤光片，测量其他色光的波长．(3)数据处理：用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l ，由公式λ＝dlΔx 计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均值．四、电磁场、电磁波、电磁波谱 1．麦克斯韦电磁场理论改变的磁场能够在四周空间产生电场，改变的电场能够在四周空间产生磁场． 2．电磁场改变电场在四周空间产生磁场，改变磁场在四周空间产生电场，改变的电场和磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场． 3．电磁波(1)电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波．(2)电磁波的传播不须要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)． (3)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． (4)v ＝λf ，f 是电磁波的频率． 4．电磁波的放射(1)放射条件：开放电路和高频振荡信号，所以要对传输信号进行调制(包括调幅和调频)． (2)调制方式①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变．调幅广播(AM)一般运用中波和短波波段． ②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而变．调频广播(FM)和电视广播都采纳调频的方法调制． 5．无线电波的接收(1)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，这就是电谐振现象． (2)使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐．能够调谐的接收电路叫作调谐电路．(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程，叫作检波．检波是调制的逆过程，也叫作解调． 6．电磁波谱五、狭义相对论的基本假设质速关系、相对论质能关系式 1．狭义相对论的两个基本假设(1)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.(2)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，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系． 2．相对论的质速关系(1)物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系：m ＝m 01－(v c)2.(2)物体运动时的质量总要大于静止时的质量m 0. 3．相对论质能关系用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：E ＝mc 2.[小题快练]1．推断题(1)横波、纵波都能发生偏振现象．( × )(2)当振动状况完全相同的两个光源与屏上某点的距离之差等于0时，出现亮条纹．( √ ) (3)在双缝干涉试验中，双缝的作用是使白光变成单色光．( × ) (4)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的．( × )(5)阳光在水面的反射光是偏振光．( √ )(6)电磁波的传播须要介质．( × )(7)电场四周肯定存在磁场，磁场四周肯定存在电场．( × )(8)电谐振就是电磁振荡中的“共振”．( √ )(9)无线电波不能发生干涉和衍射现象．( × )(10)波长不同的电磁波在本质上完全相同．( √ )(11)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的．( × )2．下列现象中，属于光的衍射的是( B )A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝视察日光灯可看到彩色条纹C．空中楼阁现象D．日光照耀在肥皂膜上出现彩色条纹3．电磁波已广泛运用于许多领域．下列关于电磁波的说法符合实际的是( C )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．依据多普勒效应可以推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4．下列关于狭义相对论的说法中错误的是( D )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．狭义相对论任何状况下都适用考点一光的干涉及衍射 (自主学习)单缝衍射与双缝干涉的比较1－1.[双缝干涉] 关于杨氏双缝干涉试验，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状况相同的相干光源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．照耀到单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽答案：B1－2.[单缝衍射] (多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，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．视察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可推断细丝粗细的改变，下列叙述中正确的是( )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．假如屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D．假如屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细答案：AD1－3.[干涉、衍射的图样] (多选)下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的下列推断中，精确无误的是( )A ．甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”B ．甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样C ．丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样D ．丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样答案：AC考点二光的偏振现象 (自主学习)自然光和偏振光的比较2－1.[偏振光的性质] 如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P 和Q ，A 点位于P、Q之间，B 点位于Q 右侧．旋转偏振片P ，A 、B 两点光的强度改变状况是( )A ．A 、B 均不变 B ．A 、B 均有改变C ．A 不变，B 有改变D ．A 有改变，B 不变答案：C2－2. [偏振光的应用] 奶粉的碳水化合物(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α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α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．(1)偏振片A的作用是．(2)偏振现象证明白光是一种．(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αD．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α答案：(1)把自然光变成偏振光(2)横波(3)ACD考点三电磁波相对论 (自主学习)电磁波与机械波的比较3－1.[电磁波的性质] 下列关于电磁波的说法，正确的是( )A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间改变时肯定产生电磁波C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用试验证明白电磁波的存在答案：C3－2.[电磁波与机械波的区分] (多选)电磁波与声波比较，下列说法中正确的是( )A．电磁波的传播不须要介质，声波的传播须要介质B．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质确定的，与频率无关答案：ABC3－3.(多选)(2024·河南开封考试)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光更简单发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，最简单发生衍射现象的是γ射线E．在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信解析：X射线具有较强的穿透实力，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，故A正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高，故B正确；紫外线比紫光的波长短，更不简单发生衍射，故C错误；电磁波谱中，最简单发生衍射现象的是无线电波，故D错误；在电磁波谱中，无线电波一般可用于通信，选项E正确．答案：ABE考点四用双缝干涉测光的波长 (自主学习)4－1.[试验数据处理] (2015·全国卷Ⅰ)在双缝干涉试验中，分别用红色和绿色的激光照耀同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比Δx1Δx2(填“＞”“＜”或“＝”)．若试验中红光的波长为630 nm ，双缝到屏幕的距离为1 m ，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm ，则双缝之间的距离为 mm.解析：依据Δx ＝ldλ，因为红光的波长比绿光的长，所以红光的干涉条纹间距Δx 1比绿光的干涉条纹间距Δx 2大；由题意得相邻亮条纹的间距为Δx ＝10.55mm ＝2.1×10－3m ，再由Δx ＝l d λ可以解得d ＝0.300 mm.答案：＞ 0.3004－2.[试验操作] (2024·武汉模拟)在视察光的双缝干涉现象的试验中： (1)将激光束照在如图甲所示的双缝上，在光屏上视察到的现象是图乙中的．(2)换用间隙更小的双缝，保持双缝到光屏的距离不变，在光屏上视察到的条纹宽度将；保持双缝间隙不变，减小光屏到双缝的距离，在光屏上视察到的条纹宽度将 (以上均选填“变宽”“变窄”或“不变”)．解析：(1)双缝干涉图样是平行且等宽的明暗相间的条纹，A 图正确．(2)依据Δx ＝ldλ知，双缝间的距离d 减小时，条纹间距变宽；当双缝到屏的距离l 减小时，条纹间距变窄．答案：(1)A (2)变宽变窄1．(多选)以下说法中正确的有( BCD )A ．阳光下肥皂膜上的彩色条纹属于光的衍射现象B ．太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹是由于折射造成的C ．一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射现象而没有折射现象D ．水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，这说明白光是一种波E ．“未见其人先闻其声”说明声波有衍射现象而光波没有衍射现象 2．(多选)下列说法正确的是( ACD )A ．手机通话时放射的无线电波都是经过调制的B ．当敌机靠近时，战机携带的雷达接收反射波的频率小于其放射频率C ．当变压器的铁芯不闭合时，其原副线圈的电压比不等于其匝数比D ．LC 振荡电路中产生随时间t 按 i ＝a sin bt 的规律改变的振荡电流时，放射的电磁波的波长为2πcb(c 为真空中的光速)3．(多选)下列说法中正确的是( CDE )A ．若两列机械横波相遇，在相遇区肯定会出现干涉现象B ．机械波在传播过程中，沿传播方向上，在任何相等时间内传播相同的距离C ．光波在介质中传播的速度与光的频率有关D ．狭义相对论认为：一切物理规律在不同的惯性参考系中都是相同的E ．紫光的双缝干涉条纹间距可能大于红光双缝干涉条纹间距4．(2024·福建永安三中月考)用双缝干涉测光的波长．试验装置如图甲所示，已知双缝与屏的距离L ，双缝间距d .用测量头来测量亮纹中心的距离．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心，登记此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，登记此时手轮上的读数．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图乙所示，则对准第1条时读数x 1、对准第4条时读数x 2＝ _ mm(2)写出计算波长λ的表达式，λ＝ _(用x 1、 x 2 、L 、d 表示，不用计算)． (3)在屏上视察到了干涉条纹．假如将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将 _解析：(1)第4条时读数x 2＝7.5＋0.01×36.9＝7.869mm.(2)依据Δx ＝L d λ，可得：λ＝Δxd L ＝d (x 2－x 1)3L(3)依据Δx ＝L dλ知双缝间距d 增大时条纹间距变窄．答案：(1) 7.869 (2)d (x 2 －x 1 )3L(3)变窄[A 组·基础题]1．(2024·北京卷)下列说法正确的是( A ) A ．电磁波在真空中以光速c 传播 B ．在空气中传播的声波是横波 C ．声波只能在空气中传播D．光须要介质才能传播2．如图甲所示，在安静的水面下有一个点光源S，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为由a、b两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色(见图乙)．则以下说法中正确的是( C )A．a光的频率比b光的大B．水对a光的折射率比b光的大C．a光在水中的传播速度比b光的大D．在同一装置的杨氏双缝干涉试验中，a光的干涉条纹比b光的窄3．如图所示，两束平行单色光a、b从空气射入玻璃三棱镜，出射光为①和②，对这两束光，下列说法正确的是( C )A．出射光①是a光B．在该三棱镜中a光的传播速度比b光的大C．从同种介质射入真空发生全反射时，a光的临界角比b光的小D．分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大4．(多选)关于光的干涉现象，下列说法正确的是( BC )A．在波峰与波峰叠加处，将出现亮条纹；在波谷与波谷叠加处，将出现暗条纹B．在双缝干涉试验中，光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置，将出现亮纹C．把入射光由黄光换成紫光，两相邻亮条纹间的距离变窄D．当薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度到处相等5．(多选)(2024·长春模拟)应用麦克斯韦的电磁场理论推断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图表示改变的场，下图表示改变的场产生的另外的场)，正确的是( BC )解析：A图中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知四周空间不会产生电场，A图中的下图是错误的；B 图中的上图是匀称改变的电场，应当产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定的，所以B图正确；C图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位差为π2，C 图是正确的；D 图的上图是振荡的电场，可在其四周空间产生同频率振荡的磁场，但是下图中的图象与上图相比较，相位差为π，故D 图不正确．6．(多选)(2024·岳阳模拟)如图所示为用a 、b 两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样，现让a 、b 两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是( AD )解析：因为单色光斜射入平行玻璃砖时的出射光线应平行于入射光线，故选项B 错误；依据干涉图样，a 光的干涉条纹间距较大，所以a 光的波长较长，在同种介质中的折射率较小，故沿相同方向斜射入平行玻璃砖时a 光的侧移量小，选项A 正确；由于a 光的折射率小，临界角较大，则更不易发生全反射，选项C 错误，选项D 正确． 7．(多选)关于波的现象，下列说法正确的有( ADE ) A ．当波从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生改变 B ．光波从空气进入水中后，更简单发生衍射C ．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D ．不论机械波、电磁波，都满意v ＝λf ，式中三参量依次为波速、波长、频率E ．电磁波具有偏振现象8．(多选)以下说法正确的是( BCD )A ．单摆做简谐运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B ．照相机镜头采纳镀膜技术增加透射光，这是利用了光的薄膜干涉原理C ．古代某寺庙里的磬常自鸣自响，属于声音的共振现象D ．假如某一遥远星球离地球远去，那么地球上接收到该星球发出光的波长要变长E ．不同波长的声波在同一介质中传播时，传播速度一样；不同频率的光波在同一介质中传播时，频率越高，波速越大[B 组·实力题]9．下列说法正确的是( C )A ．全息照片的拍摄利用了光的衍射原理B ．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力频率C ．高速飞离地球的飞船中的宇航员认为地球上的时钟变慢D ．鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与该波源的频率相比减小 10．(多选)下列说法正确的是( BDE ) A ．光在介质中传播的速度仅由介质本身所确定B ．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的C ．杨氏双缝干涉试验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离肯定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小D ．光的偏振特征说明光是横波E ．水中的气泡看起来特殊光明，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的原因11. 如图所示，市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照耀物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的缘由之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消退不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示红外线的波长，则所镀薄膜的最小厚度应为( B )A.18λ B ．14λ C.12λ D ．λ12．如图所示，在同一匀称介质中有S 1和S 2两个波源，这两个波源的频率、振动方向均相同，且振动的步调完全一样，S 1与S 2之间相距为4 m ，若S 1、S 2振动频率均为10 Hz ，两列波的波速均为10 m/s ，B 点为S 1和S 2连线的中点，今以B点为圆心，以R ＝BS 1为半径画圆． (1)该波的波长为多少？(2)在S 1、S 2连线之间(S 1和S 2两波源点除外)振动减弱的点有几个？ (3)在该圆周上(S 1和S 2两波源点除外)共有几个振动加强的点？解析：(1)由公式λ＝v f ＝1010m ＝1 m.(2)S 1、S 2之间恰好有4个波长，振动减弱点距两波源的距离之差Δr ＝λ2(2n ＋1)，故当n ＝0、1、2、3时，Δr ＝12，32，52，72.由对称性可知B 点左右各4各点，一共8个点． (3)振动加强点距两波源距离之差Δr ＝nλ.当n ＝0、1、2、3，时，距离差值小于4个波长．依据对称性，在上半圆上共有7个，由对称可知下半圆上也有7个，故共有14个．答案：(1)1 m (2)8个减弱点 (3)14个加强点。

高考物理一轮复习课件光的波动性电磁波相对论

01
电磁波
电磁波的产生、传播、接收等基本概念，以及电磁波谱、电磁波的应用等。
02
03
相对论
狭义相对论的基本原理，如同时性的相对性、长度收缩、时间膨胀等，以及广义相对论的初步知识。
解题技巧与方法
掌握基本概念和规律
深入理解光的波动性、电磁波和相对论的基本概念和规律，是解题的基础。
分析物理过程
熟练掌握相关的数学知识和方法，如三角函数、微积分等，以便在解题过程中进行准确
光的波动性与电磁波的共性
波动性
光波和电磁波都具有波动性，表现为振幅、频率、波长等波动特性的变化。
传播方式
光波和电磁波都遵循波动方程，以波动的形式在空间中传播。
能量传递
光波和电磁波都能传递能量，表现为光的辐射压和电磁波的能量密度。
光的波动性与电磁波的差异
粒子性表现不同
光波具有光子这一粒子形态，而电磁波则没有对应的粒子形态。
偏振现象的应用
偏振现象在摄影、显示技术、光学仪器等领域有广泛应用，如消除反射光的干扰、提高显示对比度等。
02
电磁波
电磁波的产生与传播
电磁波的产生
变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波。电磁波的产生方式有多种，如振荡电路、天线辐射等。
电磁波的传播
电磁波在真空或介质中传播，不需要介质支持。电磁波的传播速度在真空中最快，等于光速。
现象。
电磁波的应用与危害电磁波的 Nhomakorabea用电磁波在通信、广播、电视、雷达、导航、遥感等领域有广泛应用。如手机通信利用无线电波传输信息，电视广播利用微波传送图像和声音信号等。
电磁波的危害
过量的电磁辐射会对人体健康产生不良影响，如引起头痛、失眠、记忆力减退等症状。此外，电磁波还会对电子设备产生干扰，影响设备的正常工作。因此，在使用电磁设备时要注意防护和减少辐射。

高考物理一轮复习第13章第4单元光的波动性电磁波相对论课件(选修3-4) (2)

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电磁场与电磁波 [想一想] 电磁波在传播过程中，每处的电场方向与磁场方向有何关系？它们与电磁波的传播方向有何关系？提示：垂直垂直
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[记一记] 1．电磁波的产生 (1)麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。 (2)电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场。
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
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解析：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。答案：B
1016～ 1019 ＞1019
化学效应、
10－7～ 10－9
_荧__光__效__应_、医用消毒、防伪
灭菌消毒
10－8～
检查、医
贯穿本领强
10－11
用透视
贯穿本领最工业探伤、＜10－11
强医用治疗
衍直射线能传力播减能弱力
增强
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[试一试]
2．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
l ③条纹间距公式：Δx＝ dλ 。 (2)薄膜干涉： ①相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波。 ②图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度相等。 ③应用：增透膜，利用光的干涉检查平整度。

2019版新高考物理大一轮复习课件：专题十三第4讲光的波动性电磁波相对论

λ (2n＋1) 2 n＝0,1,2，3，…)，薄膜上出现暗条纹．倍，即Δr＝__________(
彩色条纹．白光：形成________
二、光的衍射 1．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_____ 小的时候，才会发生明显的 ___________ 衍射现象．
的
C．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹
的相邻条纹间距小
D．光的偏振特征说明光是横波 E．水中的气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故
3．电磁波 (1)电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波．介质，可在真空中传播，在真 (2)电磁波的传播不需要________ 相同空中不同频率的电磁波传播速度是 __________ 的( 都等于光速)． (3) 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 ________ 高小 ________ ，波速越 _________ ．v＝
化学效应、紫外线荧光效应、能杀菌
X射线 γ射线贯穿性强贯穿本领最强
医用消毒、防伪
检查、医用透视工业探伤、医用治疗
1011～1015 衍直射线 1015 能传力播减能 15 17 10 ～10 弱力增强 1016～1019
>1019
五、狭义相对论的基本假设
质速关系、质能关系
m＝
m0
v 1－c 2
.
大于静止时的质量 m0. (2)物体运动时的质量总要________ 3．相对论质能关系用 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：E＝mc2.

2018版高考物理(新课标)一轮复习教师用书：第十三章波与相对论第4讲光的波动性含答案

第4讲光的波动性(实验：用双缝干涉测量光的波长）知识点一光的干涉1。

定义：两列、、相同的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象。

2.双缝干涉（1)现象:单色光干涉时观察到明暗相间的条纹；白光缝干涉的现象为中央是条纹，两边是条纹.(2)亮、暗条纹的判断：Δx＝nλ（n＝0,1，2，…)，即到双缝的距离差为波长的倍的点出现亮条纹；Δx＝nλ＋错误!λ（n＝0，1,2，…），即到双缝的距离差为半波长倍的点出现暗条纹。

3。

薄膜干涉光照射到薄膜上时,薄膜表面反射的两列光相叠加，发生干涉现象。

若入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹；若入射光为白光，可形成彩色的干涉条纹。

答案：1。

频率相位振动方向 2.（1）白色彩色(2）整数奇数3。

前、后知识点二光的衍射1。

定义：光离开直线路径绕到障碍物的现象叫光的衍射,衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样。

2.发生明显衍射的条件只有当障碍物的跟光的波长相比差不多,甚至比光的波长还的时候,衍射现象才会明显.3.衍射图样（1)单缝衍射①单色光:明暗相间的不等距条纹，中央条纹最宽最亮，两侧条纹具有性.②白光:中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹,最靠近中央的是紫光，远离中央的是红光.（2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑，称为亮斑（证实波动性).答案：1.阴影里 2.尺寸小3。

(1)对称（3）泊松知识点三光的偏振1.偏振现象横波只沿某一振动，称为波的偏振现象.2。

自然光若光源发出的光，包含着垂直于光传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的都相同，这种光叫自然光。

3.偏振光在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个振动的光,叫偏振光。

例如：自然光通过偏振片后，就得到了偏振光。

见示意图.答案：1。

特定方向 2.强度 3.特定方向(1）横波、纵波都能发生偏振现象。

（）(2)当振动情况完全相同的两个光源与屏上某点的距离之差等于0时，出现亮条纹.（)（3）在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光.( )(4)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。

2024年高考物理一轮复习第13章第4讲传感器实验：利用传感器制作简单的自动控制装置

第4讲传感器实验：利用传感器制作简单的自动控制装置目标要求 1.掌握制作传感器常用元件：光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻、电阻应变片、霍尔元件的基本特性及工作原理.2.探究传感器的工作原理及传感器应用的一般模式.3.能利用传感器制作简单的自动控制装置．考点一常见的传感器一、传感器及其工作原理1．传感器的工作原理：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出．通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断．把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、传输、处理和控制．传感器应用的一般模式如图所示：2．传感器的核心元件(1)敏感元件：能直接感受或响应外界被测非电学量的部分．(2)转换元件：能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分．(3)信号调整与转换电路：能把输出的微弱的电信号放大的部分．3．传感器的分类工作原理举例物理传感器利用物质的物理特性或物理效应感知并检测出待测对象信息力传感器、磁传感器、声传感器等化学传感器利用电化学反应原理，把无机或有机化学物质的成分、浓度转换为电信号离子传感器、气体传感器等生物传感器利用生物活性物质的选择性来识别和测定生物化学物质酶传感器、微生物传感器、细胞传感器等二、常见敏感元件1．光敏电阻(1)特点：光照越强，电阻越小．(2)原因：光敏电阻的构成物质为半导体材料，无光照时，载流子极少，导电性能差；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好．(3)作用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量．2．热敏电阻和金属热电阻(1)热敏电阻热敏电阻一般由半导体材料制成，其电阻随温度的变化明显，温度升高电阻减小，如图甲所示为某一热敏电阻的阻值随温度变化的特性曲线．(2)金属热电阻有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为热电阻，如图乙所示为某金属导线电阻的温度特性曲线．(3)作用：热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量．注意：在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器．3．电阻应变片(1)电阻应变片的作用：电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量．(2)电子秤的组成及敏感元件：由金属梁和电阻应变片组成，敏感元件是应变片．(3)电子秤的工作原理金属梁自由端受力F⇒金属梁发生弯曲⇒应变片的电阻变化⇒两应变片上电压的差值变化1．传感器是把非电学量转换为电学量的元件．(√)2．传感器只能感受温度和光两个物理量．(×)3．随着光照的增强，光敏电阻的电阻值逐渐增大．(×)4．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转换为电压信号．(√)霍尔元件的应用霍尔元件是根据霍尔效应原理制成的一种磁敏元件．一般用于电机中测定转子的转速，如录像机的磁鼓、电脑中的散热风扇等．(1)霍尔元件的工作原理：E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B时，薄片中的载流子就在洛伦兹力作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N间出现电压(如图所示)．(2)霍尔元件在电流、电压稳定时，载流子所受静电力和洛伦兹力二力平衡．(d为薄片的厚度，k为霍尔系数)．其中U H与B成正比，所以霍尔元(3)霍尔电压：U H＝k IBd件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量．例1(2022·重庆卷·11)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系．实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻R T、可变电阻R1、电流表A、电压表V.(1)用加热器调节R T的温度后，为使电流表的示数仍为50.0μA，须调节________________(选填一种给定的实验器材)．当R T两端未连接电压表时，电流表示数为50.0μA；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻____________(选填“远大于”“接近”或“远小于”)R T阻值的电压表．(2)测得R T两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0℃变化到40.0℃的过程中，R T的阻值随温度的平均变化率是____________kΩ·℃－1(保留2位有效数字)．答案(1)可变电阻R 1远大于(2)－1.2解析(1)由题知恒压直流电源E 的电动势不变，而用加热器调节R T 的温度后，导致整个回路的总电阻改变．而要确保电流表的示数仍为50.0μA ，则需控制整个回路的总电阻不变，故须调节可变电阻R 1.连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与R T 并联后R 总减小，则根据并联电阻的关系有R 总＝R T R V R T ＋R V ＝R T R T R V＋1，则要保证R 总不变，须将原电压表更换为内阻远大于R T 阻值的电压表．(2)实验设定恒定电流为50.0μA ，由题图可得温度为35.0℃时电压表的电压为1.6V ，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻R T1＝32kΩ；温度为40.0℃时电压表的电压为1.3V ，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻R T2＝26kΩ，则温度从35.0℃变化到40.0℃的过程中，R T 的阻值随温度的平均变化率是k ＝ΔR T Δt＝－1.2kΩ·℃－1，负号表示随着温度升高R T 的阻值减小．例2为了节能和环保，一些公共场所用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，如图甲所示是某光敏电阻阻值随光的照度变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为：勒克斯(lx)．(1)如图乙所示，电源电动势为3V ，内阻不计，当控制开关两端电压上升至2V 时，控制开关自动启动照明系统．要求当天色渐暗照度降至1.0lx 时控制开关接通照明系统，则R 1＝________kΩ.(2)某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图丙所示的电路进行测量，电源(E ＝3V ，内阻未知)，电阻箱(0～99999Ω)．实验时将电阻箱阻值置于最大，闭合S 1，将S 2与1相连，减小电阻箱阻值，使灵敏电流计的示数为I ，图丁为实验时电阻箱的阻值，其读数为________kΩ；然后将S 2与2相连，调节电阻箱的阻值如图戊所示，此时电流表的示数恰好为I ，则光敏电阻的阻值为________kΩ(结果均保留3位有效数字)．答案(1)10(2)62.540.0解析(1)电阻R1和R0串联，有U1R1＝U0R0，U0＝2V，U1＝3V－2V＝1V，当照度为1.0lx时，电阻R0＝20kΩ，则R1＝10kΩ.(2)题图丁所示电阻箱读数为R2＝62.5kΩ，题图戊所示电阻箱读数R2′＝22.5kΩ，本题采用等效替代法测电阻，前后两次电路中的电流相等，则电路中的总电阻相等，则有R2＝R0′＋R2′，所以R0′＝40.0kΩ.例3(多选)如图是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持I恒定，则可以验证U H随B的变化情况．以下说法正确的是(工作面是指较大的平面)()A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，U H将变大B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，U H将发生变化答案ABD解析将永磁体的磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，B增大，I恒定，由公式U H＝kIB d知U H将变大，选项A正确；地球两极的磁场方向在竖直方向上，所以霍尔元件的工作面应保持水平，使B与工作面垂直，选项B正确；地球赤道上的磁场沿水平方向，只有霍尔元件的工作面在竖直方向且垂直于南北方向时，B才与工作面垂直，选项C错误；改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，B垂直工作面分量的大小发生变化，U H将发生变化，选项D正确．考点二实验：利用传感器制作简单的自动控制装置一、门窗防盗报警装置1．实验目的：了解门窗防盗报警装置，会组装门窗防盗报警装置．2．电路如图所示．3．工作原理：闭合电路开关S，系统处于防盗状态．当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作．继电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态．当门窗开启时，磁体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电．继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H 发声报警．干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用，继电器则相当于一个自动的双向开关．4．实验器材干簧管SA、继电器、发光二极管LED、蜂鸣器H、电源、导线若干、开关、电阻R、小磁体．5．实验步骤(1)连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作．用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常工作．(2)确定各元件可以正常工作后，按照电路图连接电路．(3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象．二、光控开关1．实验目的：了解光控开关电路及控制原理，会组装光控开关．2．电路如图所示．3．工作原理：当环境光比较强时，光敏电阻R G的阻值很小，三极管不导通，发光二极管或继电器所在的回路相当于断路，即发光二极管不工作；继电器处于常开状态，小灯泡L不亮．当环境光比较弱时，光敏电阻R G的阻值变大，三极管导通，且获得足够的基极电流，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L.4．实验器材发光二极管LED、晶体三极管VT、可调电阻R1、限流电阻R2、光敏电阻R G、集成电路实验板、直流电源、导线若干、黑纸、小灯泡L.5．实验步骤(1)按照电路图连接电路，检查无误后，接通电源．(2)让光敏电阻R G受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L 刚好不发光．(3)遮挡R G，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光．(4)让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭．6．注意事项(1)安装前，对实验器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装．(2)光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接．(3)如果实验现象不明显，可用手电筒加强光照，或遮盖光敏电阻，再进行观察．例4在实际应用中有多种自动控温装置，以下是其中两种控温装置：(1)图(a)为某自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1＝2kΩ，R2＝1.5kΩ，R3＝4kΩ，R t为热敏电阻，其电阻随温度变化的图像如图(b)所示．当a、b两点电势φa<φb时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当φa≥φb时，电压鉴别器会使S断开，停止加热，则恒温箱内的稳定温度为______℃，恒温箱内的电热丝加热时R t的取值范围为______．(2)有一种由PTC元件做成的加热器，它产生的焦耳热功率P R随温度t变化的图像如图(c)所示．该加热器向周围散热的功率为P Q＝k(t－t0)，其中t为加热器的温度，t0为室温(本题中取20℃)，k＝0.1W/℃.当P R＝P Q时加热器的温度即可保持稳定，则该加热器工作的稳定温度为________℃；某次工作中，该加热器从室温升高至稳定温度的过程中，下列温度变化过程用时最短的是________(填选项前的字母序号)．A．20～24℃B．32～36℃C．48～52℃D．60～64℃答案(1)25R t>3kΩ(2)70(68～72均可)B解析(1)由电路图可知，当满足R1R3＝R2R t时，即R t＝3kΩ时φa＝φb，此时由题图(b)可知温度为25℃，即恒温箱内的稳定温度为25℃；恒温箱内的电热丝加热时，R t的取值范围为R t>3kΩ；(2)P Q＝0.1(t－t0)(W)，P Q与温度t之间关系的图像如图；由图可知，当温度为70℃左右时，发热功率和散热功率相等，即此时物体的温度不再变化；由图可知，四个选项中，32～36℃时P R－P Q最大，即该过程用时最短，故选B.例5为了建设安全校园，某校物理教师带领兴趣小组的学生，利用光敏电阻和电磁继电器，为学校教学楼内所有楼梯口的照明灯安装了亮度自动控制装置．如图甲所示为他们设计的原理图，R0为光敏电阻(阻值随亮度的增加而减小)，R1为滑动变阻器，电磁继电器的衔铁由软铁(容易磁化和消磁)制成，R2为电磁铁的线圈电阻，K为单刀双掷开关．(1)为使楼内亮度降低到一定程度照明灯自动点亮，亮度升高到一定程度照明灯自动熄灭，单刀双掷开关应置于________(选填“a”或“b”)．(2)为了提升校园安全系数，使照明灯在不太暗的时候就点亮，滑动变阻器接入电路的电阻应____________(选填“调大”或“调小”)．(3)已知直流电路中的电流达到10mA时电磁继电器的衔铁正好会被吸下，R0从正午最亮到夜晚最暗的阻值变化范围为50～200Ω，R2约为5Ω，直流电源电动势E＝3V，内阻r约为1Ω，现有三个最大电阻阻值分别为100Ω、300Ω、3000Ω的滑动变阻器，为实现调控目标R1最好应选择最大阻值为________Ω的滑动变阻器．(4)兴趣小组同学想要对原设计进行改进，使亮度降低到一定程度触发衔铁吸下，请你在图乙的虚线框中用笔画线代替导线重新连接直流电路中c、d、e、f、g、h各点，以实现这一改进目标．答案(1)b(2)调大(3)300(4)见解析图解析(1)亮度降低R0变大，电流减小，电磁继电器力减小，衔铁被放开，此时照明灯应被点亮，所以单刀双掷开关应接b.(2)电磁继电器的衔铁被吸下或放开有一个电流的临界值，对应一个总电阻的临界值，所以滑动变阻器调得越大，对应R0的触发值越小，能使照明灯在不太暗的时候就点亮．(3)电动势为3V，触发电流为10mA，可得对应总电阻为300Ω.滑动变阻器选100Ω，R0可触发的阻值范围约为194～200Ω，范围太小，对应亮度太低；300Ω的阻值足够调控，对应R0触发值范围足够大；3000Ω阻值太大，对于某一亮度对应阻值的调节不精准．(4)为了实现“亮度降低到一定程度触发衔铁吸下”可让R0与电磁继电器并联，这样亮度降低时R0增大，电磁继电器中的电流增大，可触发衔铁被吸下，电路图如图．课时精练1.(多选)在如图所示的电路中，当用半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()A ．在温度越高时，热敏电阻阻值越小B ．在温度越高时，热敏电阻阻值越大C ．半导体材料温度升高时，导电性能变差D ．半导体材料温度升高时，导电性能变好答案AD 解析由电流表的变化判断半导体的电阻的变化，温度升高时，电路中总电流增大，由闭合电路欧姆定律可知，总电阻减小，则温度升高，热敏电阻阻值减小，半导体材料导电性能变好，故A 、D 正确．2.(多选)霍尔元件的示意图如图所示，一块通电的铜板放在磁场中，铜板的前、后板面垂直于磁场，板内通有如图方向的电流，a 、b 是铜板上、下边缘的两点，则()A ．电势φa ＞φbB ．电势φb ＞φaC ．电流增大时，|φa －φb |增大D ．其他条件不变，将铜板改为NaCl 溶液时，电势结果仍然一样答案AC 解析铜板中的自由电荷是电子，电子定向移动的方向与电流的方向相反，由左手定则可判断出电子因受洛伦兹力作用向b 侧偏转，所以φa ＞φb ，故A 正确，B 错误；设前后板面间距为d ，因|φa －φb |＝U H ＝k IB d，所以电流增大时，|φa －φb |增大，故C 正确；若将铜板改为NaCl 溶液，溶液中的正、负离子均向b 侧偏转，|φa －φb |＝0，即不产生霍尔效应，故D 错误．3．如图是利用太阳能给LED 路灯供电的自动控制电路的示意图．R 是光敏电阻，R 0是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH 接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF 接入电路，蓄电池给LED 路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是()A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间C．增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间答案C解析日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，根据闭合电路欧姆定律，控制电路中电阻变小，电流变大，衔铁被吸下，则当日光充足时光敏电阻R阻值减小，故A错误；电动势增大，电阻不变情况下，电流增大，电磁继电器把衔铁吸下，减少了路灯照明时间，故B错误；增大保护电阻R0，减小了电流，延长了照明时间，故C正确；LED灯的盏数不影响控制电路，考虑蓄电池容量一定，可能减少照明时间，故D错误．4．(2022·河北卷·12)某物理兴趣小组利用废弃电饭煲的部分器材自制简易电饭煲，设计电路如图甲所示．选用的器材有：限温开关S1(手动将其按下，开始持续加热煮饭，当锅内温度高于103℃时自动断开，之后不能自动闭合)；保温开关S2(当锅内温度高于80℃时自动断开，温度低于70℃时自动闭合)；电饭煲的框架(结构如图乙所示)．自备元件有：加热电阻丝R(阻值为60Ω，用于加热煮饭)；限流电阻R1和R2(阻值均为1kΩ)；指示灯L1和L2(2.5V,0.6W，当电流低于30mA时可视为熄灭)；保险丝T.(1)按照兴趣小组设计的电路，下列说法正确的是________(多选)．A．按下S1，L1和L2均发光B．当锅内温度高于103℃时，S1自动断开，L1和L2均发光C．保温过程中，S2自动在闭合、断开状态之间交替切换D．当锅内温度低于70℃时，S2自动闭合，L1发光，L2熄灭(2)简易电饭煲制作完成后，试用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常．在不增加元件的前提下，断开电源，使用多用电表判断发生故障的元件．下列操作步骤的正确顺序是__________(填写各步骤前的字母)．A ．将选择开关旋转到“×100”位置B ．将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点C ．调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度D ．测量指示灯L 1两端的阻值E ．将选择开关置于OFF 位置或交流电压最高挡操作时，将多用电表两表笔与L 1两端接触，若指针如图丙所示，可判断是________断路损坏；若指针如图丁所示，可判断是________断路损坏．(用电路中的元件符号表示)答案(1)CD (2)CABDE L 1R 1解析(1)按下S 1后L 2支路被短路，则L 2不会发光，A 错误；当锅内温度高于103℃时，S 1断开，而要温度降到70℃以下时S 2才会闭合，则此时L 2可能发光，此时电路中R 与R 1和L 1的串联部分并联，并联的整体再和L 2、R 2串联，R L ≈10.42Ω，则回路中并联部分的电阻R 并≈56.64Ω则回路总电阻R 总＝1067.06Ω则回路总电流I 总＝220V R 总≈0.21A 则L 2一定发光，此时并联的整体的电压为U 并＝I 总R 并≈11.89V则流过L 1的电流为I L1＝U 并R L ＋R 1＝11.891000＋10.42A ≈0.012A 流过L 1的电流小于30mA ，则L 1熄灭，B 错误；由题知，S 2在锅内温度高于80℃时自动断开，锅内温度降到70℃以下时S 2自动闭合，C 正确；当锅内温度低于70℃时，S 2自动闭合，L 2支路被短路，则L 2不会发光，此时电路中R 与R 1和L 1的串联部分并联，则此时流过L 1的电流为I L1′＝E R L1＋R 1＝2201000＋10.42A ≈0.218A ，此时流过L 1的电流大于30mA ，则L 1发光，D 正确．(2)多用电表的操作步骤为：调整“指针定位螺丝”，使指针指到零刻度——机械调零；将选择开关旋转到“×100”位置——选挡；将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指计指向欧姆零点——欧姆调零；测量指示灯L1两端的阻值——测量；将选择开关置于OFF 位置或交流电压最高挡——关闭多用电表．故正确顺序为CABDE.由于使用时L1始终不亮，但加热和保温功能均正常，则说明R、L2、R2、T均正常，若指针如题图丙所示，可看出L1两端有1100Ω左右的电阻，则说明L1始终不亮的原因是L1断路损坏；若指针如题图丁所示，可看出欧姆表的示数几乎为零，但由于R L＝10.42Ω，此时选用的是“×100”挡，则说明灯泡L1正常，则说明L1始终不亮的原因是R1断路损坏．5．(2023·四川遂宁市模拟)高速路入口都安装有称量汽车重量的地磅．如图甲所示是某工厂生产的小型地磅结构图和电路图，其中R是压敏电阻，质量m0＝500kg的秤台平放在压敏电阻上，被称汽车停放在秤台上．已知电路中电源电动势为26V、内电阻r＝10Ω，电流表量程为0.3A、内阻R A＝10Ω，滑动变阻器R′的最大阻值为500Ω.如图乙是压敏电阻的阻值R 随压力F变化曲线．某设计人员对电流表上刻度重新赋值，使之能够从表盘上直接读出秤台上汽车的质量，他先后进行了以下操作．重力加速度g＝10m/s2.(1)断开开关S，撤去秤台上的汽车，把多用电表的旋钮旋到欧姆挡“×10挡”，通过正确调零后，用红、黑表笔接在压敏电阻两端，多用电表的表针指到如图丙所示位置，则压敏电阻R此时的电阻值为________Ω.(2)闭合开关S，设计人员通过调节滑动变阻器，使电流表读数为0.10A，并在此处标注为0kg，则此时滑动变阻器R′接入电路的电阻值为________Ω；2500kg处应标注在________A处．(3)设计人员按上述操作逐个刻度赋值后，经长时间使用，发现电池的电动势略有减小、内电阻有所增大．他重新调节滑动变阻器，使秤台空载时电流表读数仍为0.10A，然后再去测量汽车的重量．您认为现在的测量值相比汽车真实重量________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)答案(1)160(2)800.13(3)偏小解析(1)欧姆挡选择“×10挡”，则阻值为16.0×10Ω＝160Ω.(2)当仅有秤台时，压敏电阻的阻值为160Ω，根据闭合电路欧姆定律得E ＝I (R ＋R ′＋R A ＋r )，解得R ′＝80Ω，2500kg 的物体在秤台上时，此时压力为(2500＋500)×10N ＝3×104N ，压敏电阻的阻值约为100Ω，根据闭合电路欧姆定律得E ＝I 1(R 1＋R ′＋R A ＋r )，解得I 1＝0.13A.(3)根据E ＝I (R ＋R ′＋R A ＋r )，可得R ＝E I－R ′－R A －r ，电池的电动势偏小，则相同的电流下，R 的阻值偏小，结合题图乙可知汽车的质量的测量值偏小．6．(2023·上海市模拟)力传感器是高中物理实验中常见的一种传感器，它通过敏感元件把待测力这一物理量转化为相应的电信号来进行测量．(1)如图(a)所示，R 1、R 2、R 3、R 4为四个完全相同的应变片，弹性梁在外力的作用下产生形变时，应变片随之被拉伸或压缩，拉伸时电阻值变大，压缩时电阻值变小．现将R 2、R 3两个应变片粘贴在弹性梁的上表面，R 1、R 4两个应变片粘贴在弹性梁的下表面．当弹性梁右端受力向下弯曲时，R 2、R 3的电阻值________，R 1、R 4的电阻值________(均选填“变大”“变小”或“不变”)．采用如图(b)所示的电路图测量电路，已知电源电动势为E ，内阻不计．每片应变片的初始电阻为R 0.当弹性梁右端受到外力作用，四个应变片电阻变化量的绝对值均为Δx ，则A 、B 两端的电压U AB ＝______.(2)如图(c)所示为半导体薄膜压力传感器的电阻值R 随压力F 变化的图线．读图可知，压力为1N 时该图像的斜率为__________kΩ/N ，压力为5N 时该图像的斜率为________kΩ/N.要使传感器对力的变化测量较为灵敏，应选择在区间__________(选填“1N ”或“5N ”)附近．答案(1)变大变小Δx R 0E (2)24 1.751N 解析(1)当弹性梁右端受力向下弯曲时，R 2、R 3拉伸，电阻变大，R 1、R 4压缩，电阻变小．R 1两端电压U 1＝R 0－Δx 2R 0E ，R 3两端电压U 3＝R 0＋Δx 2R 0E ，所以U AB ＝|U 1－U 3|＝Δx R 0E .(2)压力为1N 时该图像的斜率为k ＝58－102kΩ/N ＝24kΩ/N ，压力为5N 时该图像的斜率为kΩ/N＝1.75kΩ/N，要使传感器对力的变化测量较为灵敏，则压力改变量相同的k′＝26－128情况下，电阻变化大，即斜率大的更灵敏，故在1N附近．。

2021届高考物理一轮复习-专题十三第4讲光的波动性电磁波相对论 (共26张PPT)

4.电磁波谱
电磁波谱
特性
应用
真空中波长/m
频率 /Hz
递变规律
无线波动性强，易发无线电技术
电波生衍射
>10－3
<3×1011
红外线热效应
红外线遥感
可见光引起视觉照明、摄影
化学效应、荧光医用消毒、防紫外线
效应、能杀菌伪
10－3～10－7 1011～1015
10－7
1015
10－7～10－9 1015～1017
【考题题组】 3.(多选)关于电磁波及其应用，下列说法正确的是( ) A.麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在 B.电磁波是横波且能够发生干涉和衍射现象 C.电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程 D.微波能使食物中的分子的热运动加剧从而实现加热的目的
答案：BD
4.(多选)下列说法正确的是( ) A.光的偏振现象说明光是一种横波 B.麦克斯韦预言并用实验验证了电磁波的存在 C.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿色光变为红光，则条纹间距变宽 D.波在介质中传播的频率由波源决定，与介质无关
光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干
涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是( )
A.改用红色激光
B.改用蓝色激光
C.减小双缝间距
D.将屏幕向远离双缝的位置移动
E.将光源向远离双缝的位置移动
答案：ACD
2.如图 13-4-4，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将_______(填 “增大”“减小”或“不变”)；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在________________情况下，光才可以看做是沿直线传播的.

2023年高考物理一轮考点复习第十三章光、电磁波、相对论第2讲光的波动性、电磁波、相对论

练案[35] 第2讲光的波动性电磁波相对论一、选择题(本题共10小题，1～6题为单选，7～10题为多选)1．(2023·山东泰安一中模拟预测)光照中的彩色条纹令人印象深刻，装点出了我们缤纷绚烂的童年世界。

下列说法正确的是( A )A．肥皂泡表面能看到斑斓条纹，是发生了光的干涉B．太阳光通过三棱镜后出现彩色条纹，是发生了光的衍射C．通过狭缝看日光灯出现彩色条纹，是发生了光的干涉D．夏天雨后看到的彩虹，是发生了光的干涉[解析]肥皂泡表面能看到斑斓条纹，是发生了光的干涉(薄膜干涉)，故A正确；太阳光通过三棱镜后出现彩色条纹，是发生了光的色散(折射)现象，故B错误；通过狭缝看日光灯出现彩色条纹，是发生了光的衍射，故C错误；夏天雨后看到的彩虹，是发生了光的折射，故D错误。

2．(2023·四川省德阳市高三开学考试)FAST电磁波宁静区无线电设施及建设遥感监测项目正式启动，确保“中国天眼”有良好的射电波信号接收环境。

关于电磁波和机械波，下列说法正确的有( B )A．与X射线相比，红外线更不容易发生明显的衍射现象B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些C．频率越高的电磁波在真空中的传播速度越大D．机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高传播速度越大[解析]波的波长越长，越容易发生明显的衍射现象，与X射线相比，红外线波长更长，更容易发生明显的衍射现象，故A项错误；机械波的形成可表达为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源较近的质点振动得早一些，故B 项正确；在真空中各种频率的电磁波传播速度都相同，故C项错误；机械波在给定的介质中传播时，波的传播速度不变，故D项错误。

3．在高速世界里，时间和空间都是相对的，都会随惯性参考系的选择不同而不同。

基于爱因斯坦的假设，下列说法正确的是( C )A．物理规律在一切参考系中都具有相同的形式B．在一切参考系中，测量到的真空中的光速c都一样C．在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样D．上面所述均不正确[解析]根据相对性原理，在所有惯性参考系中，而不是一切参考系中，物理定律有相同的表达形式，即一切物理规律都是相同的，故A错误；光速不变原理是指，在一切惯性参考系中，测量到的真空中的光速c都一样，故B错误，C 正确；根据前三个选项的分析可知C正确，故D错误。

高考物理一轮复习电磁波与相对论光的波动性电磁波相对论习题新人教

第十三章第4讲光的波动性电磁波相对论1．(2020·北京卷)物理学原理在现代科技中有许多重要应用。

例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。

如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。

两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波。

飞机降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。

下列说法正确的是导学号 21992876( C )A．天线发出的两种无线电波必须一样强B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C．两种无线电波在空间的强弱分布稳定D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合[解析] 天线发出的两种无线电波各自发生干涉，故两种无线电波的强弱没关系，A项错误；两种无线电波传播的速度(光速)相同，由c＝λf知，波长不同，则频率不同，故两种无线电波不会发生干涉，B 项错误；两种无线电波各自发生干涉，因此在空间的强弱分布稳定，天线连线的中垂线上都是加强点，故C项正确、D项错误。

2．(2020·江苏卷)(多选)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有导学号 21992877( AC )A．飞船上的人观测到飞船上的钟较快B．飞船上的人观测到飞船上的钟较慢C．地球上的人观测到地球上的钟较快D．地球上的人观测到地球上的钟较慢[解析] 相对论告诉我们，运动的钟会变慢，由于飞船上的人观测飞船上的钟是静止的，观测到地球上的钟是运动的，因此飞船上的人观测到飞船上的钟相对于地球上的钟快，A项正确，B项错误；同样，地球上的人观测到飞船上的钟是运动的，地球上的钟是静止的，因此地球上的人观测到地球上的钟比飞船上的钟快，C项正确，D项错误。

3．(2020·全国卷Ⅱ)(多选)在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。

高考物理一轮复习课时跟踪检测(四十五)第十三章波与相对论第4节光的波动性电磁波相对论(选

2018版高考物理一轮复习课时跟踪检测（四十五）第十三章波与相对论第4节光的波动性电磁波相对论（选修3-4）编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高考物理一轮复习课时跟踪检测（四十五）第十三章波与相对论第4节光的波动性电磁波相对论（选修3-4））的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

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课时跟踪检测（四十五）光的波动性电磁波相对论对点训练：光的干涉、衍射及偏振1。

(多选）（2017·长沙模拟）英国物理学家托马斯·杨巧妙地解决了相干光源问题，第一次在实验室观察到了光的干涉现象。

图为实验装置简图,M为竖直线状光源，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏。

现有四种刻有不同狭缝的遮光屏，实验时正确的选择是（）A．N应选用遮光屏 1 B．N应选用遮光屏 3C．O应选用遮光屏 2 D．O应选用遮光屏 4解析：选AC 先通过单缝发生单缝衍射，再通过双缝，才能形成相干光发生双缝干涉，再根据像屏P上条纹分布可知，N应选用遮光屏 1，O应选用遮光屏 2；故A、C正确，B、D错误。

2.（2017·宜宾二诊）如图所示，光源S从水面下向空气斜射一束复色光，在A点分成a、b两束,则下列说法正确的是( )A．在水中a光折射率大于b光B．在水中a光的速度大于b光C．a、b光由水中射向空气发生全反射时，a光的临界角较小D．分别用a、b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光产生的干涉条纹间距小于b光解析：选B 由题意可知，两光束的入射角i相同，折射角r a＜r b，根据折射定律得到，折射率n a＜n b，故A错误；由公式v＝cn,分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大，故B正确;a光的折射率小，根据临界角公式sin C＝错误!，可知a光的临界角较大，故C错误；折射角r a＜r b，频率f a＜f b，波长λa＞λb,根据公式Δx＝错误!λ,则知a光的干涉条纹间距大于b光的，故D错误。

2019年高考物理新课标一轮复习习题：第13章第4讲光的波动性电磁波相对论

第4讲　光的波动性　电磁波　相对论A组　基础题组1.(2015湖南株洲质检)在五彩缤纷的大自然中,我们常常会见到一些彩色光的现象,下列现象中属于光的衍射的是( ) A.洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象B.小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象C.雨后天晴马路上的油膜在阳光照耀下出现的彩色现象D.用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯的灯光出现的彩色现象2.(2015湖南桑植一中、皇仓中学第二次联考)(多选)关于光学镜头增透膜的以下说法中,正确的是( )A.增透膜是为了减少光的反射损失,增加透射光的强度B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4D.因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消,红光、紫光的反射不能完全抵消,所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色3.(2013浙江理综,14,6分)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4.(2014四川理综,2,6分)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5.(多选)奶粉的碳水化合物(糖)含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测得糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量,偏振光通过糖溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关。

将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品中的含糖量。

如图所示,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,则下列说法中正确的是( )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减弱C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于αD.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α6.(2016天津二模)如图是双缝干涉实验装置的示意图,S为单缝,S1、S2为双缝,P为光屏。

高考物理一轮复习第十三章光学电磁波相对论(第2课时)光的波动性习题-人教版高三全册物理试题

〔第2课时〕光的波动性1．光的干预(1)定义：两列频率一样、振动情况一样的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干预现象．(2)相干条件：只有相干光源发出的光叠加，才会发生干预现象．相干光源是指频率一样、相位一样(振动情况一样)的两列光波．2．双缝干预由同一光源发出的光经双缝后，在屏上出现明暗相间的条纹．白光的双缝干预的条纹是中央为白色条纹，两边为彩色条纹，单色光的双缝干预中相邻亮条纹间距离为Δx ＝l dλ .3．薄膜干预利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度一样． 4．光的衍射(1)定义：光离开直线路径绕到障碍物阴影区的现象叫光的衍射，衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样．(2)发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显．(3)衍射图样．①单缝衍射：a.单色光：明暗相间的不等距条纹，中央亮纹最宽最亮，两侧条纹具有对称性．b ．白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，远离中央的是红光．②圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，圆环面积远远超过孔的直线照明的面积．③圆盘衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑称为泊松亮斑．5．光的偏振(1)偏振：光波只沿某一特定的方向振动，称为光的偏振．(2)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都一样，这种光叫做自然光．(3)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光，叫做偏振光．光的偏振证明光是横波．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光．1．两个一样亮度的烛焰是相干光源．(×)2．横波、纵波都能发生偏振现象．(×)3．当振动情况完全一样的两个光源与屏上某点的距离之差等于0时，出现亮条纹．(√) 4．在双缝干预实验中，双缝的作用是使白光变成单色光．(×)5．阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的．(×)6．阳光在水面的反射光是偏振光．(√)1．(2014·江苏卷)某同学用单色光进展双缝干预实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，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：在双缝干预中，相邻明条纹间的距离Δx ＝l dλ，由题图知干预条纹间距变宽，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．答案：B2．(2016·衡阳模拟)光热转换是将太阳能转换为其他物质内能的过程，太阳能热水器如下列图，就是一种光热转换装置，它的主要转化器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转化成水的内能．真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成热能，这种镀膜技术的物理依据是( )A ．光的直线传播B ．光的粒子性C ．光的干预D ．光的衍射解析：真空玻璃管上的镀膜是一层增透膜，利用了光的干预的原理，应当选项C 正确．答案：C3．(多项选择)如下说法中正确的答案是( )A．无影灯利用的是光的衍射原理B．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度D．在光的双缝干预实验中，将入射光由红光改为紫光，如此条纹间距变宽解析：无影灯是利用光的直线传播原理，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可以减少反射光的强度，选项C正确；在光的双缝干预实验中，将入射光由红光改为紫光，波长变短，如此条纹间距变窄，选项D错误；B项的表示是正确的．答案：BC4．(多项选择)(2016·沈阳模拟)如下列图，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，如此( )A．图中a光为偏振光B．图中b光为偏振光C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮解析：自然光沿各个方向发散是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光．从电灯直接发出的光为自然光，如此选项A错误；它通过A偏振片后，即变为偏振光，如此选项B正确；设通过A的光沿竖直方向振动，P点无光亮，如此B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光，将B转过180°后，P处仍无光亮，选项C错误；假设将B转过90°，如此该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片，如此偏振光能通过B，即在P处有光亮，选项D正确．一、单项选择题1．(2016·株洲模拟)在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板外表看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象( )A．都是光的衍射现象B．都是光的干预现象C．前者是光的干预现象，后者是光的衍射现象D．前者是光的衍射现象，后者是光的干预现象解析：根据干预和衍射的条件，两块玻璃板的空气层形成薄膜干预，日光灯发出的光通过狭缝会发生衍射现象．答案：C2．关于光的衍射，如下说法中错误的答案是( )A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象B．只有两列频率一样的光波叠加后才能发生衍射C．光的衍射没有否认光沿直线传播的结论D．光的衍射现象为波动说提供了有利的证据解析：由光的衍射的定义知A正确；光波的衍射无条件，B错误；当满足光发生明显衍射现象的条件时，光的衍射现象明显，否如此光沿直线传播，可见光的衍射没有否认光沿直线传播的结论，C正确；衍射是波动所特有的性质，所以光的衍射现象为波动说提供了有利的证据，D正确．3．(2016·豫北六校模拟)在双缝干预实验中，一钠灯发出的波长为589 nm 的光，在距双缝1.00 m 的屏上形成干预图样．图样上相邻两明纹中心间距为0.350 cm ，如此双缝的间距为( )A ．2.06×10－7 mB ．2.06×10－4mC ．1.68×10－4 mD ．1.68×10－3 m解析：在双缝干预实验中，相邻明条纹间距Δx 、双缝间距d 与双缝到屏的距离l 间的关系为Δx ＝l d λ，如此双缝间距d ＝l λΔx ＝1.00×589×10－90.350×10－2 m ≈1.68×10－4 m. 答案：C4．光的偏振现象说明光是横波．如下现象中不能反映光的偏振特性的是( )A ．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B ．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C ．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D ．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹解析：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定方向振动的光是偏振光，A 、B 选项反映了光的偏振特性，C 是偏振现象的应用，D 是光的衍射现象．答案：D5．(2015·郑州模拟)如下列图是用干预法检查某块厚玻璃块的上外表是否平的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干预条纹是由如下哪两个外表反射的光线叠加而成的( )A．a的上外表和b的下外表B．a的上外表和b的上外表C．a的下外表和b的上外表D．a的下外表和b的下外表解析：该题主要考查对薄膜干预的认识和理解．样板和厚玻璃之间存在楔形空气薄层，用单色光从这个空气薄层上外表照射，入射光从空气薄层的上、下外表反射回两列光波形成干预条纹．空气薄层的上、下外表就是a的下外表和b的上外表．答案：C6．(2016·石家庄模拟)假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，使司机不仅可以防止对方汽车强光的刺激，也能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．以下措施中可行的是( )A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向也是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向也是斜向右上45°解析：首先，司机要能够看清楚自己车灯发出的经对面物体反射回来的光线，所以他自己车灯的偏振片的透振方向和前窗玻璃的透振方向一定要平行；其次，他不能看到对面车灯发出的强光，所以对面车灯玻璃的透振方向与他自己车窗玻璃的透振方向一定要垂直．满足上述要求的只有选项D.答案：D二、多项选择题7．(2016·岳阳模拟)如下列图为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干预装置获得的干预图样，现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的答案是( )解析：因为单色光斜射入平行玻璃砖时的出射光线应平行于入射光线，应当选项B错误；根据干预图样，a光的干预条纹间距较大，所以a光的波长较长，在同种介质中的折射率较小，故沿一样方向斜射入平行玻璃砖时a光的侧移量小，选项A正确；由于a光的折射率小，临界角较大，如此更不易发生全反射，选项C错误，D正确．答案：AD8．(2016·廊坊模拟)如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干预条纹，称为牛顿环，以下说法正确的答案是( )A．干预现象是由凸透镜下外表反射光和玻璃上外表反射光叠加形成的B．干预现象是由凸透镜上外表反射光和玻璃上外表反射光叠加形成的C．干预条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D．干预条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的解析：由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下外表和平板玻璃的上外表，应当选项A 正确，B 错误；由于凸透镜的下外表是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成不等间距的干预条纹，应当选项C 正确，D 错误．答案：AC9．(2015·温州模拟)如下说法正确的答案是( )A ．用光导纤维束传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理B ．紫外线比红外线更容易发生衍射现象C ．经过同一双缝所得干预条纹，红光比绿光的条纹宽度大D ．光的色散现象都是由于光的干预现象引起的E ．光的偏振现象说明光是一种横波解析：用光导纤维束传输图像和信息，这是利用了光的全反射原理，所以选项A 正确；紫外线的频率比红外线大，故波长比红外线小，所以二者相比红外线更容易发生衍射，选项B 错误；根据条纹间距公式Δx ＝l dλ知，波长越长，条纹间距越大，因为红光的波长大于绿光的波长，所以经过同一双缝所得干预条纹，红光比绿光的条纹宽度大，应当选项C 正确；光的折射、衍射都能引起光的色散，所以选项D 错误；偏振是横波特有的，光的偏振现象说明光是横波，所以选项E 正确．答案：ACE三、非选择题10．(2016·德州模拟)如下列图，A 、B 两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图样，其中图A 是光的________(填“干预〞或“衍射〞)图样．由此可以判断出图A 所对应的圆孔的孔径________(填“大于〞或“小于〞)图B 所对应的圆孔的孔径．解析：A 中出现明暗相间的条纹，B 中出现圆形亮斑．只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象．图A 是光的衍射图样，由于光波波长很短，约在10－7 m 数量级上，所以图A 对应的圆孔的孔径比图B 所对应的圆孔的孔径小．图B 的形成可以用光的直线传播解释．答案：衍射小于11．(2016·宜昌模拟)为了减少光在透镜外表由于反射带来的损失，可在透镜外表涂一层增透膜，一般用折射率为1.38的氟化镁．为了使波长为5.52×10－7m 的绿光在垂直外表入射时使反射光干预相消，求所涂的这种增透膜的厚度．解析：设绿光在真空中的波长为λ0，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的关系和光速与波长与频率的关系得n ＝c v ＝λ0λ，即λ＝λ0n. 那么增透膜的厚度d ＝14λ＝λ04n ＝5.52×10－74×1.38m ＝ 1×10－7m.答案：1×10－7m。

新高考,高中物理复习试卷讲义第4节光的波动性、电磁波和相对论

第4节光的波动性、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，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B、C正确。

二、电磁波和相对论1.麦克斯韦电磁场理论变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。

2.电磁波(1)电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波。

(2)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)。

(3)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。

(4)v＝λf，f是电磁波的频率。

3.电磁波的发射(1)发射条件：开放电路和高频振荡信号，要对传输信号进行调制(调幅或调频)。

(2)调制方式：调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变。

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(1)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，这就是电谐振现象。

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