2022版高考物理一轮复习-课后练习41-光的波动性-电磁波.doc

2022版高考物理一轮复习 课后练习41 光的波动性 电磁波

2022版高考物理一轮复习 课后练习41 光的波动性 电磁波

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光的波动性　电磁波
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1．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是(　　)
A．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
B．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
C．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
D．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变小
A　[手机用电磁波传递信息，人说话发出声波，故A正确；太阳光中的可见光是电磁波，在真空中的传播速度约为3×108 m/s，“B超”中的超声波是声波，常温下，在空气中的速度大约为340 m/s，故B错误；遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线频率不同，波速相同，根据c＝λf可知波长不同，故C错误；由v＝知电磁波进入水中速度变小，而声波由空气进入水中的速度变大，D错误。]
2．(2019·商丘四校联考)关于下列光学现象，说法中不正确的是(　　)
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
C　[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。]
3．一个LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器电容为C，从电容器上电压达到最大值Um开始计时，则不正确的是(　　)
A．至少经过π，磁场能达到最大
B．至少经过，磁场能达到最大
C．在时间内，电路中的平均电流是
D．在时间内，电容器放电电荷量为CUm
A　[LC振荡电路周期T＝2π，电容器电压最大时，开始放电，经π时间，放电结束，此时电容器电荷量为零，电路中电流最大，磁场最强，磁场能最大，故A错误，B正确；因为Q＝C·U，所以电容器放电荷量Q＝CUm，由I＝，所以＝，解得＝，则C、D均正确。]
4．下列说法正确的是(　　)

甲　　　　乙　　　　　　　　丙
A．图甲，白光通过三棱镜发生色散现象是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同
B．图乙，肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象
C．图丙是红光的干涉条纹
D．图丙，如果在光源与缝之间放一合适凸透镜，不改变其他条件，则条纹变密集
A　[图甲，白光通过三棱镜发生色散现象，是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同，偏折角不同造成的，故A正确；图乙，肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象，故B错误；图丙条纹宽度亮度不等，是红光的衍射条纹，故C错误；图丙，如果在光源与缝之间放一合适凸透镜，因狭缝宽度和光的波长不变，则条纹密集程度不变，故D错误。]
5．光的偏振现象说明光是横波。下列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
D　[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，选项A、B反映了光的偏振特性；选项C是偏振现象的应用；选项D是光的衍射现象，D项错误。]
6．雷达是利用无线电波的回波来探测目标方向和距离的一种装置，雷达的天线犹如喊话筒，能使电脉冲的能量集中向某一方向发射；接收机的作用则与人耳相仿，用以接收雷达发射机所发出电脉冲的回波。测速雷达主要是利用多普勒效应原理，可由回波的频率改变数值，计算出目标与雷达的相对速度，以下说法错误的(　　)
A．雷达发射的是不连续的电磁波
B．雷达用的是微波波段的无线电波
C．目标离雷达天线而去时，反射信号频率将高于发射信号频率
D．目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射信号频率
C　[雷达发射的是不连续的电磁波，A正确，不符合题意；雷达用的是微波波段的无线电波，B正确，不符合题意；根据多普勒效应，目标离雷达天线而去时，反射信号频率将低于发射信号频率；目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射信号频率，C错误，符合题意，D正确，不符合题意。]
7．(2020·江苏高三其他)如图所示，甲、乙两幅图分别是a、b两束单色光，经过单缝的衍射图样。这下列说法正确的是(　　)

甲　　　　乙
A．在真空中，a光的波长比b光小
B．在同一介质中传播，a光的传播速度比b光慢
C．两束单色光分别入射到同一双缝干涉装置时，在光屏上b光亮纹的条数更多
D．当两束光从空气中射向玻璃时，a光不发生全反射，但b光可能发生全反射
C　[根据波长越长的，衍射条纹间距越宽，知a图条纹间距大，则a光的波长较长，A错误；依据f＝可知，a光的频率较小，那么a光的折射率较小，根据v＝知，则在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光快，B错误；条纹间距大的，光屏上亮纹的条数少，故b光亮纹的条数更多，C正确；发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于等于临界角，故两束光从空气中射向玻璃时，均不发生全反射，D错误。]

8．(2020·重庆巴蜀中学高三月考)如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分别为a、b两束，则(　　)

A．a、b两束光相比较，在真空中b光的波长较长
B．在水中a光的速度与b光的一样大
C．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，b光先消失
D．用同一双缝干涉实验装置分别用a、b光做实验，a光干涉相邻条纹间距小于b光干涉相邻条纹间距
C　[由题可知，两光束的入射角i相同，折射角有ra<rb，根据折射定律可知折射率na<nb，水对b光的折射率较大，则在真空中a光的波长较长，b光的波长较短，故A错误；由公式v＝分析得知，在水中a光的速度比b光的速度大，故B错误；a光的折射率小，根据临界角公式sin C＝可知，a光的临界角较大，b先发生全反射，从水面上方观察，b光先消失，故C正确；用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的波长较长，b光的波长短，a光干涉条纹间距大于b光干涉条纹间距，故D错误。]
9．如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，下列说法正确的是(　　)

A．a、b、c三色光在玻璃三棱镜中的传播速度依次越来越小
B．若分别让a、b、c三色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大
C．把温度计放在c的下方，示数增加最快
D．若让a、b、c三色光以同一入射角，从同一介质射入空气中，b光恰能发生全反射，则c光也一定能发生全反射
C　[由光路图可知，c光的偏折程度最小，a光的偏折程度最大，故na>nb>nc，根据n＝可知：v＝，折射率越大，在介质中传播速度越小，故va<vb<vc，A错误；三者的频率为fa>fb>fc，则λa<λb<λc，根据Δx＝λ可知c光形成的干涉条纹的间距最大，B错误；在c的下方是红外线区域，其热效应显著，把温度计放在c的下方，示数增加最快，C正确；c光的折射率最小，a光的折射率最大，由临界角公式sin C＝分析得知，a光的临界角最小，c光临界角最大，则若让a、b、c三色光以同一入射角，从空气中某方向射入一介质，b光恰能发生全反射，则c光不能发生全反射，D错误。]
10．LC振荡电路在t1和t2时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示，若t2－t1＝，则(　　)

A．在t1时刻电容器正充电
B．在t2时刻电容器两极板间电场正在增强
C．在t1时刻电路中电流正在减小
D．在t2时刻自感线圈中磁场正在增强
B　[由t2－t1＝知t2－t1＝，从题图可看出t1、t2两个时刻自感线圈处的电流都是从左向右穿过自感线圈，t1时刻与电容器放电电流方向相同，故电容器处于放电状态，只要是放电，振荡电流就是增大的，A、C错误；t2时刻，电流从左向右通过自感线圈，与电容器放电电流方向相反，所以t2时刻电容器在充电，随着极板上电荷增多，两极板间电场增强，B正确；又由于充电过程振荡电流总是减小的，故线圈中磁场也减弱，D错误。]
11．把一个上表面是平面下表面是凸面的凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方垂直射入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹(　　)

A．圆环状条纹是光经凸透镜上下两个玻璃表面之间反射引起的干涉造成的
B．圆环状条纹是两个玻璃表面之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的
C．如果将凸透镜的凸面曲率半径增大而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变小
D．如果改用波长更长的单色光照射而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变小
B　[牛顿环实验反映的是光的干涉现象，呈现条纹是由于两个玻璃表面之间的空气膜上下表面所反射的光发生了干涉，亮暗条纹相间则与光程差是半波长的奇偶数倍有关，而条纹宽窄的差异，则是空气膜变化率的不同所导致的：变化率越大，光程差半波长的奇偶数倍更替得就越频繁，使得条纹更加密集，从而是条纹看起来更窄。这里应该结合劈尖的知识去理解：越陡，空气膜厚度变化率越大，条纹也随之变密变窄；若换一个曲率半径更大的凸透镜，仍然相同的水平距离但空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大；如果改用波长更长的单色光照射而其它条件保持不变，观察到的圆环亮纹间距变大；综上所述，选项B正确，A、C、D错误。]
12．激光已经深入到我们生活的各个方面。某物理小组利用激光束测量玻璃对激光的折射率和利用双缝干涉测量激光的波长。

(1)如图所示，在水平面上方适当位置固定激光光源，使其发射与水平面成30°角斜向下的激光，在水平光屏上M点呈现一小光斑。放入一块平行于水平面的长方体玻璃砖，激光光斑移至水平光屏上的N点。测得玻璃砖厚度为d＝ cm，MN＝b＝2 cm。根据以上信息，求该玻璃砖的折射率n；
(2)为测量该激光的波长，将激光垂直射向间距为d的双缝(每个缝的宽度很窄，宽度可忽略)，在双缝后面距离为L处的光屏上可以观察到干涉条纹。现使测量头的分划板中心刻线与条纹的中心对齐，经测量得出5条亮条纹之间的距离为a，求该激光的波长。
[解析]　(1)如图所示，设折射角所对的边的长度为x，激光入射角i＝90°－30°＝60°，由几何关系知

sin i＝，sin r＝，由折射定律n＝，联立并代入数据解得n＝。
(2)5条亮条纹之间的距离为a，则相邻两条亮条纹之间的距离Δx＝
由条纹间距公式Δx＝λ
联立解得λ＝。
[答案]　(1)　(2)