第52讲 光的波动性 相对论（复习讲义）（广东专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第52讲 光的波动性 相对论 目录 01考情解码·命题预警 2 02体系构建·思维可视 3 03核心突破·靶向攻坚 4 考点一 光的干涉 4 知识点1 光的干涉及条件 4 知识点2 双缝干涉 4 知识点3 薄膜干涉的理解和应用 4 考向1 双缝干涉的理解 5 考向2 薄膜干涉的理解 6 考点二 光的衍射、偏振现象 7 知识点1 光的衍射 7 知识点2 光的偏振 8 考向1 光的衍射 8 考向2 光的偏振 9 考点三 相对论 10 知识点 相对论 10 考向 相对论 11 04真题溯源·考向感知 11 考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年 光的干涉、衍射和偏振 理解 低频 \ \ \ 考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：各地高考对光的干涉、衍射的考查较为频繁，特别是光的干涉问题是考查的热点，大多以选择题中出现，题目难度较为基础。广东近三年没有相关题型出现。 3.备考建议：本讲内容备考时候，注意对干涉、衍射和偏振等概念的理解和易混概念的区别，理解和掌握光的干涉、衍射和偏振现象。 4.命题情境： ①生活实践类：肥皂泡/油膜上的彩色条纹，光盘/DVD表面的彩色，透过手指缝/纱巾看灯光的衍射条纹等； ②学习探究类：增透膜/增反膜，衍射光栅光谱仪，液晶显示（LCD）中的偏振片等 5.常用方法：公式法 复习目标： 1.知道双缝干涉和薄膜干涉，知道形成明暗条纹的条件。 2.知道光的衍射、偏振现象。 考点一 光的干涉 知识点1 光的干涉及条件 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： (1)两束光的频率相同；(2)相位差恒定。 知识点2 双缝干涉 (1)图样特点 ①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹； ②白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹。 (2)条纹间距(Δx) ①意义：相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心之间的距离。 ②公式：Δx＝λ。注意各量的意义：λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间距离。 知识点3 薄膜干涉的理解和应用 (1)形成：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。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。 (2)亮、暗条纹的判断 ①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。 ②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)(n＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹。 (3)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，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。 考向1 双缝干涉的理解 例1 （2024·广东惠州·一模）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图（a）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图（b）所示。他改变的实验条件可能是（　　） A．换用了波长更短的单色光 B．适当减小了双缝到光屏之间的距离 C．适当增大了双缝之间的距离 D．换用了频率更低的单色光 思维建模 双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法 (1)如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹。 (2)光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1，2，…)时，光屏上出现暗条纹。 【变式训练1·变载体】（2024·广东深圳·二模）1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。实验基本装置如图所示，单色光源S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L，光的波长为。如果仅改变以下条件，关于光屏上相邻两条亮纹间距的描述正确的是（　　） A．平面镜水平向左移动少许，将变小 B．平面镜竖直向下移动少许，将变小 C．光屏向左移动少许，将变大， D．点光源S由红色换成绿色，将变大 考向2 薄膜干涉的理解 例2 （2024·广东揭阳·二模）关于光学现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲：光导纤维中，不管光的入射角多大，一定能发生全反射 B．图甲：若光源是白光，则射出光导纤维的光一定是彩色的 C．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了衍射现象 D．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象 【变式训练1·变考法】（2024·广东汕头·一模）下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（　　） A．甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B．乙图，海市蜃楼是光的反射现象 C．丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象 D．丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象 【变式训练2·变考法】如图所示，把一矩形均匀薄玻璃板压在另一个矩形平行玻璃板上，一侧用薄片垫起，将红单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法中正确的是（    ）      A．条纹与边平行 B．乙图弯曲条纹表示下方待测板在该处有凹陷 C．如果用手用力捏右侧三层，会发现条纹保持间距不变，整体向侧移动 D．看到的条纹越多，说明薄片的厚度越厚 考点二 光的衍射、偏振现象 知识点1 光的衍射 1．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。 2．三类常见衍射现象 3.单缝衍射和圆孔衍射图样的比较 单缝衍射 圆孔衍射 单色光 中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，且越靠近两侧，亮条纹的亮度越弱，宽度越小 ①中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小 ②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增加而减小 白光 中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光、离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑，周围是不等间距的彩色的同心圆环 特别提醒 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，光才可以看作是沿直线传播的。 知识点2 光的偏振 1.偏振：光波只沿某一特定的方向振动。 2．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。 3．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。 4.偏振光的应用：应用于照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等。 考向1 光的衍射 例1 某同学用红光做实验，拍摄到屏上亮条纹的照片如图甲、乙所示，则该同学做的是（    ）    A．单缝衍射实验，甲图中单缝的宽度小 B．单缝衍射实验，乙图中单缝的宽度小 C．用和甲图相同装置做实验，仅将红光改为绿光，中央亮纹宽度更大 D．用和甲图相同装置做实验，仅将红光改为白光，屏上出现黑白相间条纹 【变式训练1·变载体】（2025·广东广州·模拟预测）图(a)所示，是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的日晕现象，多出现于春夏时节；当一束太阳光射到六角形冰晶上时，可出现如图（b）所示的光路图，若a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽 B．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较小 C．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小 D．在冰晶中，b光的传播速度较小 考向2 光的偏振 例2食品安全检验中碳水化合物(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。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α 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α 【变式训练1·多过程问题】（2024·广东江门·模拟预测）如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图均来自物理课本，下列说法正确的是（　　） A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光 B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样 C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象 D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 【变式训练2·变载体】如图所示，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，则（　　）    A．图中 a光为自然光 B．图中 b光为偏振光 C．以 SP为轴将 B转过 90°后，在 P处将看不到光亮 D．以 SP为轴将 B转过 180°后，在 P处将看到光亮 考点三 相对论 知识点 相对论 (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，光速和光源、观测者间的相对运动没有关系． (2)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m0之间有如下关系： m＝. 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：E＝mc2. 考向 相对论 例1 已知μ子低速运动时的平均寿命是3.0微秒，当μ子以高速飞行时，μ子寿命明显变长，可以用来解释这一现象的理论是（　　） A．相对论 B．黑体辐射 C．原子核衰变 D．物质波 【变式训练】A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在以速度和朝相反方向飞行的飞行器中，且，A观察者认为走得最快的时钟是（　　） A．A时钟 B．B时钟 C．C时钟 D．无法确定 1．（2023年重庆卷高考真题）某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹，发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，发现a光的折射角比b光的大，则（　　） A．在空气中传播时，a光的波长比b光的大 B．在水中传播时，a光的速度比b光的大 C．在水中传播时，a光的频率比b光的小 D．由水射向空气时，a光的全反射临界角比b光的小 2．（2024·山东·高考真题）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是（　　） A．滚珠b、c均合格 B．滚珠b、c均不合格 C．滚珠b合格，滚珠c不合格 D．滚珠b不合格，滚珠c合格 1 / 30 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第52讲 光的波动性 相对论 目录 01考情解码·命题预警 1 02体系构建·思维可视 3 03核心突破·靶向攻坚 4 考点一 光的干涉 4 知识点1 光的干涉及条件 4 知识点2 双缝干涉 4 知识点3 薄膜干涉的理解和应用 4 考向1 双缝干涉的理解 5 考向2 薄膜干涉的理解 7 考点二 光的衍射、偏振现象 9 知识点1 光的衍射 9 知识点2 光的偏振 9 考向1 光的衍射 10 考向2 光的偏振 11 考点三 相对论 13 知识点 相对论 13 考向 相对论 13 04真题溯源·考向感知 14 考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年 光的干涉、衍射和偏振 理解 低频 \ \ \ 考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：各地高考对光的干涉、衍射的考查较为频繁，特别是光的干涉问题是考查的热点，大多以选择题中出现，题目难度较为基础。广东近三年没有相关题型出现。 3.备考建议：本讲内容备考时候，注意对干涉、衍射和偏振等概念的理解和易混概念的区别，理解和掌握光的干涉、衍射和偏振现象。 4.命题情境： ①生活实践类：肥皂泡/油膜上的彩色条纹，光盘/DVD表面的彩色，透过手指缝/纱巾看灯光的衍射条纹等； ②学习探究类：增透膜/增反膜，衍射光栅光谱仪，液晶显示（LCD）中的偏振片等 5.常用方法：公式法 复习目标： 1.知道双缝干涉和薄膜干涉，知道形成明暗条纹的条件。 2.知道光的衍射、偏振现象。 考点一 光的干涉 知识点1 光的干涉及条件 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： (1)两束光的频率相同；(2)相位差恒定。 知识点2 双缝干涉 (1)图样特点 ①单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹； ②白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹。 (2)条纹间距(Δx) ①意义：相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心之间的距离。 ②公式：Δx＝λ。注意各量的意义：λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间距离。 知识点3 薄膜干涉的理解和应用 (1)形成：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。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。 (2)亮、暗条纹的判断 ①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。 ②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)(n＝0,1,2,3，…)，薄膜上出现暗条纹。 (3)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，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。 考向1 双缝干涉的理解 例1 （2024·广东惠州·一模）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图（a）所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图（b）所示。他改变的实验条件可能是（　　） A．换用了波长更短的单色光 B．适当减小了双缝到光屏之间的距离 C．适当增大了双缝之间的距离 D．换用了频率更低的单色光 【答案】D 【详解】因从a图到b图条纹间距变大，根据 可知可能是换用了波长更长的光，或者频率更低的光，也可能适当增加了双缝到光屏之间的距离，也可能是适当减小了双缝之间的距离，故选项ABC错误，D正确。 故选D。 思维建模 双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法 (1)如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹。 (2)光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1，2，…)时，光屏上出现暗条纹。 【变式训练1·变载体】（2024·广东深圳·二模）1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。实验基本装置如图所示，单色光源S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个相干光源。设光源S到平面镜所在平面的距离和到光屏的距离分别为a和L，光的波长为。如果仅改变以下条件，关于光屏上相邻两条亮纹间距的描述正确的是（　　） A．平面镜水平向左移动少许，将变小 B．平面镜竖直向下移动少许，将变小 C．光屏向左移动少许，将变大， D．点光源S由红色换成绿色，将变大 【答案】B 【详解】从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光，该干涉现象可以看做双缝干涉，所以之间的距离为d，而光源S到光屏的距离看以看做双孔屏到像屏距离L，双缝干涉的相邻条纹之间的距离为 因为d=2a所以相邻两条亮纹（或暗纹）间距离为 平面镜水平向左移动少许，不变；平面镜竖直向下移动少许，a变大，将变小；光屏向左移动少许，L变小，将变小；点光源S由红色换成绿色，波长变小，将变小。 故选B。 考向2 薄膜干涉的理解 例2 （2024·广东揭阳·二模）关于光学现象，下列说法正确的是（　　） A．图甲：光导纤维中，不管光的入射角多大，一定能发生全反射 B．图甲：若光源是白光，则射出光导纤维的光一定是彩色的 C．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了衍射现象 D．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象 【答案】D 【详解】AB．图甲：光导纤维中，只有光的入射角大于等于发生全反射的临界角，才能发生全反射；若光源是白光，如果所有颜色光在光导纤维均能发生全反射，则所有颜色光的传播路径完全相同，从光导纤维中射出的光仍然是白光，故AB错误； CD．图乙：看到彩色条纹，是因为光发生了干涉现象，故C错误，D正确。 故选D。 【变式训练1·变考法】（2024·广东汕头·一模）下列四幅生活情景，关于光的理论，说法正确的是（　　） A．甲图，阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是光的干涉现象 B．乙图，海市蜃楼是光的反射现象 C．丙图，茂密的树叶间有彩色的光环，是光的折射现象 D．丁图，偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象 【答案】AD 【详解】A．阳光照射下肥皂泡呈现彩色，是薄膜的前后表面的光发生干涉而产生的，故A正确； B．海市蜃楼是光的折射现象，是由于空气不均匀时，对光的折射率不同而产生的，故B错误； C．茂密的树叶间有彩色的光环，这属于光的衍射现象，故C错误； D．偏光太阳镜可以减少炫光，是光的偏振现象，故D正确。 故选AD。 【变式训练2·变考法】如图所示，把一矩形均匀薄玻璃板压在另一个矩形平行玻璃板上，一侧用薄片垫起，将红单色光从上方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，下列关于这些条纹的说法中正确的是（    ）      A．条纹与边平行 B．乙图弯曲条纹表示下方待测板在该处有凹陷 C．如果用手用力捏右侧三层，会发现条纹保持间距不变，整体向侧移动 D．看到的条纹越多，说明薄片的厚度越厚 【答案】D 【详解】A．设薄膜厚度为d，薄膜干涉的光程厚度相同处产生的条纹明暗情况相同，因此条纹应与AD边平行，故A错误； B．根据薄膜干涉的产生原理可知，表示该出有突起，故B错误； C．如果用手用力捏右侧三层，根据可知条纹间距变大，导致满足亮条纹光程差的间距向AD移动，所以条纹向着AD移动，故C错误； D．看到的条纹越多，说明相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；说明薄片的厚度越厚，故D正确。 故选D。 考点二 光的衍射、偏振现象 知识点1 光的衍射 1．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。 2．三类常见衍射现象 3.单缝衍射和圆孔衍射图样的比较 单缝衍射 圆孔衍射 单色光 中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，且越靠近两侧，亮条纹的亮度越弱，宽度越小 ①中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小 ②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增加而减小 白光 中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光、离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑，周围是不等间距的彩色的同心圆环 特别提醒 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，光才可以看作是沿直线传播的。 知识点2 光的偏振 1.偏振：光波只沿某一特定的方向振动。 2．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。 3．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。 4.偏振光的应用：应用于照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等。 考向1 光的衍射 例1 某同学用红光做实验，拍摄到屏上亮条纹的照片如图甲、乙所示，则该同学做的是（    ）    A．单缝衍射实验，甲图中单缝的宽度小 B．单缝衍射实验，乙图中单缝的宽度小 C．用和甲图相同装置做实验，仅将红光改为绿光，中央亮纹宽度更大 D．用和甲图相同装置做实验，仅将红光改为白光，屏上出现黑白相间条纹 【答案】A 【详解】AB．双缝干涉条纹的特征是等宽等亮度，单缝衍射条纹的特征是中央条纹最宽，向两侧越来越窄，中央条纹最亮，向两侧越来越暗，所以该图片是单缝衍射实验的条纹。又因为单缝越窄条纹越宽，所以甲图中单缝的宽度小，A正确，B错误； C．波长越大，中央条纹越宽，所以用和甲图相同装置做实验，仅将红光改为绿光，波长变小，中央亮纹宽度更小，C错误； D．用和甲图相同装置做实验，仅将红光改为白光，屏上出现彩色条纹，D错误。故选A。 【变式训练1·变载体】（2025·广东广州·模拟预测）图(a)所示，是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射而形成的日晕现象，多出现于春夏时节；当一束太阳光射到六角形冰晶上时，可出现如图（b）所示的光路图，若a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　） A．用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽 B．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较小 C．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小 D．在冰晶中，b光的传播速度较小 【答案】D 【详解】A．由图乙可知，a光折射率小，频率小，波长较大，a光比b光的衍射现象更明显，同一装置做单缝衍射实验，a光中央亮条纹更宽，故A错误； B．a光频率小，波长大，通过同一装置发生双缝干涉时，根据公式，可知a光的条纹宽度比b光的条纹宽，故B错误； C．因为a光折射率小，由临界角公式可知a光的临界角比b光的大，故C错误； D．a光折射率小，根据可知，在冰晶中，b光的传播速度较小，故D正确。 故选D。 考向2 光的偏振 例2食品安全检验中碳水化合物(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。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α 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α 【答案】ACD 【解析】：　开始时A、B的透振方向相同，将被测样品P置于A、B之间后，S发出的光经A起偏再经过样品后，振动方向转过了α角，从而与B的透振方向不同，光不能顺利通过B，所以到达O处光的强度会明显减弱，故A正确，B错误；为使O处光强度最强，可以将B转过一定的角度，使B的透振方向与光经过A和P后的振动方向相同，则B转过的角度应等于α，故C正确；为使O处光强度最强，也可以将A转过一定的角度，使光经过A和P后的振动方向与开始时B的透振方向相同，则A转过的角度应等于α，故D正确。 【变式训练1·多过程问题】（2024·广东江门·模拟预测）如图所示的甲、乙、丙、丁四幅图均来自物理课本，下列说法正确的是（　　） A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光 B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样 C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象 D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化 【答案】A 【详解】A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，根据 因b光的条纹间距较a光小，可知b光的波长小于a光，b光的频率大于a光，选项A正确； B．图乙中立体电影原理是光的偏振原理，而照相机镜头表面涂上增透膜的原理是光的干涉，两者原理不同，选项B错误； C．图丙中“水流导光”反映了光的全反射现象，选项C错误； D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，则一个偏振片的偏振方向发生变化，则光屏P上的光斑亮度会发生变化，选项D错误。 故选A。 【变式训练2·变载体】如图所示，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，则（　　）    A．图中 a光为自然光 B．图中 b光为偏振光 C．以 SP为轴将 B转过 90°后，在 P处将看不到光亮 D．以 SP为轴将 B转过 180°后，在 P处将看到光亮 【答案】AB 【详解】AB．电灯直接发出的光是自然光，通过偏振片A后变为偏振光，AB正确； CD．人眼在 P处迎着入射光方向，看不到光亮，说明偏振片A与偏振片B的偏振方向相互垂直，故当以 SP为轴将 B转过 90°后，在 P处将看到光亮；将 B转过 180°后，在 P处将看不到光亮，CD错误。 故选AB。 考点三 相对论 知识点 相对论 (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，光速和光源、观测者间的相对运动没有关系． (2)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m0之间有如下关系： m＝. 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：E＝mc2. 考向 相对论 例1 已知μ子低速运动时的平均寿命是3.0微秒，当μ子以高速飞行时，μ子寿命明显变长，可以用来解释这一现象的理论是（　　） A．相对论 B．黑体辐射 C．原子核衰变 D．物质波 【答案】A 【详解】根据相对论时空观可得，μ子以高速飞行时，平均寿命 故选A。 【变式训练】A、B、C是三个完全相同的时钟，A放在地面上，B、C分别放在以速度和朝相反方向飞行的飞行器中，且，A观察者认为走得最快的时钟是（　　） A．A时钟 B．B时钟 C．C时钟 D．无法确定 【答案】A 【详解】根据公式可知，相对于观察者的速度v越小，其上的时间进程越快，地面上的钟A的速度v=0，它所记录的两事件的时间间隔最大，即地面上的钟走得最快。 故选A。 1．（2023年重庆卷高考真题）某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹，发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，发现a光的折射角比b光的大，则（　　） A．在空气中传播时，a光的波长比b光的大 B．在水中传播时，a光的速度比b光的大 C．在水中传播时，a光的频率比b光的小 D．由水射向空气时，a光的全反射临界角比b光的小 【答案】D 【详解】A．根据相邻两条亮条纹的间距计算公式由此可知故A错误； B．根据折射定律，a、b光以相同的入射角由水斜射入空气，a光的折射角比b光的大，则 根据光在介质中的传播速度与折射率的关系可得在水中传播时，a光的速度比b光的小，故B错误； C．在水中传播时，a光的折射率比b光的大，所以a光的频率比b光的大，故C错误； D．根据临界角与折射率的关系可得在水中传播时，a光的折射率比b光的大，a光的全反射临界角比b光的小，故D正确。故选D。 2．（2024·山东·高考真题）检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠b、c放置在两块平板玻璃之间，用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格，下列说法正确的是（　　） A．滚珠b、c均合格 B．滚珠b、c均不合格 C．滚珠b合格，滚珠c不合格 D．滚珠b不合格，滚珠c合格 【答案】C 【详解】单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，即滚珠a的直径与滚珠b的直径相等，即滚珠b合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠a的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠c不合格。 故选C。 1 / 30 学科网（北京）股份有限公司 $$