（江蘇專用）2021版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課后限時集訓(xùn)41 光的波動性 電磁波

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1、 課后限時集訓(xùn)41 光的波動性　電磁波 建議用時：45分鐘 1．(多選)關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是(　　) A．電磁波可以傳遞信息，聲波也能傳遞信息 B．手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波 C．太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同 D．遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同 E．由空氣進(jìn)入水中時，電磁波速度變小，聲波速度變大 ABE　[電磁波可以傳遞信息，如電視信號；聲波也可以傳遞信息，如人說話，故A正確；手機用電磁波傳遞信息，人說話發(fā)出聲波，故B正確；太陽光中的可見光是電磁波，在真空中的傳播速度約為3×108 m/s，“

2、B超”中的超聲波是聲波，常溫下，在空氣中的速度大約為340 m/s，故C錯誤；遙控器發(fā)出的紅外線和醫(yī)院“CT”中的X射線頻率不同，波速相同，根據(jù)c＝λf可知波長不同，故D錯誤；由v＝知電磁波進(jìn)入水中速度變小，而聲波由空氣進(jìn)入水中的速度變大，E正確。] 2．(多選)(2019·商丘四校聯(lián)考)關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象，說法中正確的是(　　) A．電磁波和其他可見光一樣，也能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象 B．水中藍(lán)光的傳播速度比紅光的慢 C．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 D．分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬 E．一束白光從空氣射入玻璃三棱鏡后形成彩色條紋，是因為玻璃三棱鏡吸收了

3、白光中的一些色光 ABD　[一切波都有干涉、衍射現(xiàn)象，電磁波也是波，因此電磁波和其他可見光一樣均具有干涉、衍射等現(xiàn)象，故A正確；藍(lán)光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)v＝知，水中藍(lán)光的傳播速度比紅光慢，故B正確；光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故C錯誤；由于紅光的波長大于藍(lán)光的波長，根據(jù)條紋間距等于Δx＝λ，故在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬，故D正確；一束白光從空氣射入玻璃三棱鏡后形成彩色條紋是因為光的折射，不是因為三棱鏡吸收了光，故E錯誤。] 3．(多選)一個LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)為L，電容器電容為C，從電容器上電壓達(dá)到最大值Um開始計時，則有(　　) A．至少經(jīng)

4、過π，磁場能達(dá)到最大 B．至少經(jīng)過，磁場能達(dá)到最大 C．在時間內(nèi)，電路中的平均電流是 D．在時間內(nèi)，電容器放電電荷量為CUm BCD　[LC振蕩電路周期T＝2π，電容器電壓最大時，開始放電，經(jīng)π時間，放電結(jié)束，此時電容器電荷量為零，電路中電流最大，磁場最強，磁場能最大，故A錯誤，B正確；因為Q＝C·U，所以電容器放電荷量Q＝CUm，由I＝，所以＝，解得＝，則C、D均正確。] 4．下列說法正確的是(　　) 甲　　　　乙　　　　　　　丙 A．圖甲，白光通過三棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象是因為三棱鏡對白光中不同頻率的光的折射率不同 B．圖乙，肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象 C．圖丙是紅

5、光的干涉條紋 D．圖丙，如果在光源與縫之間放一合適凸透鏡，不改變其他條件，則條紋變密集 A　[圖甲，白光通過三棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，是因為三棱鏡對白光中不同頻率的光的折射率不同，偏折角不同造成的，故A正確；圖乙，肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，故B錯誤；圖丙條紋寬度亮度不等，是紅光的衍射條紋，故C錯誤；圖丙，如果在光源與縫之間放一合適凸透鏡，因狹縫寬度和光的波長不變，則條紋密集程度不變，故D錯誤。] 5．(多選)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中能反映光的偏振特性的是(　　) A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化 B．一束自然光入射到

6、兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時，反射光是偏振光 C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰 D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋 E．陽光在水面的反射光是自然光 ABC　[在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定方向振動的光是偏振光，選項A、B反映了光的偏振特性；選項C是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用；選項D是光的衍射現(xiàn)象，D項錯誤；陽光在水面的反射光是偏振光，故選項E錯誤。] 6．在雙縫干涉實驗中，分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比，Δx1____

7、____Δx2(選填“>”“＝”或“<”)。若實驗中紅光的波長為630 nm，雙縫與屏幕的距離為1.00 m，測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm，則雙縫之間的距離為　　　　mm。 [解析]　由公式Δx＝λ可知，Δx1＞Δx2。相鄰亮條紋之間的距離為Δx＝ mm＝2.1 mm，雙縫間的距離d＝，代入數(shù)據(jù)得d＝0.300 mm。 [答案]　＞　0.300 7．奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量。偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有

8、關(guān)，將α的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達(dá)O處的光最強，然后將被測樣品P置于A、B之間。 (1)偏振片A的作用是_________________________________。 (2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種________。 (3)(多選)以下說法正確的是________。 A．到達(dá)O處光的強度會明顯減弱 B．到達(dá)O處光的強度不會明顯減弱 C．將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最強，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α D．將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強度最強，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α [解析]　(1

9、)自然光源發(fā)出的光不是偏振光，但當(dāng)自然光經(jīng)過偏振片后就變成了偏振光，因此偏振片A的作用是把自然光變成偏振光。 (2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種橫波。 (3)因為A、B的透振方向一致，故A、B間不放糖溶液時，自然光通過偏振片A后變成偏振光，通過B后到達(dá)O。當(dāng)在A、B間加上糖溶液時，由于糖溶液的旋光作用，使通過A的偏振光的振動方向轉(zhuǎn)動了一定角度，通過B到達(dá)O的光的強度不是最大，但當(dāng)B轉(zhuǎn)過了一個角度，恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光的振動方向一致時，O處光強又為最強，故B的旋轉(zhuǎn)角度即為糖溶液的旋光度。若偏振片B不動而將A旋轉(zhuǎn)一個角度，再經(jīng)糖溶液旋光后光的振動方向恰與B的透振方向一致，則A轉(zhuǎn)過的角

10、度也為α，故選項A、C、D正確。 [答案]　(1)把自然光變成偏振光　(2)橫波　(3)ACD 8.如圖所示，一條紅色光線和另一條紫色光線，以不同的角度同時沿不同的半徑方向射入同一塊橫截面為半圓形玻璃柱體，其透射光線都是由圓心O點沿OC方向射出。則可知(　　) A．擋住BO光線，OC光線是紅光 B．玻璃對BO光線折射率大些 C．AO光線較BO光線穿過玻璃磚所需時間長 D．在雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由AO光線變?yōu)锽O光線，則干涉亮條紋間距變小 C　[由圖看出，兩束光在O點的折射角相同，A光的入射角大于B光的入射角，由折射定律分析得知，玻璃對AO光的折射率大于對BO光的折

11、射率，則AO光線是紫光，BO光線是紅光；若擋住BO光線，OC是紫光，故A、B錯誤。由v＝分析知，AO光線在玻璃中傳播速度較小，所以AO光線較BO光線穿過玻璃磚所需時間長，故C正確；在雙縫干涉實驗中，干涉條紋的距離與波長成正比，AO光線是紫光，BO光線是紅光，BO光的波長更長一些，則知在雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由AO光線變?yōu)锽O光線，則干涉亮條紋間距變大，故D錯誤。] 9.(多選)如圖所示，一細(xì)束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光，取其中a、b、c三種色光，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)、b、c三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越大 B．若分別讓a、b、c三色光通過一雙縫

12、裝置，則a光形成的干涉條紋的間距最大 C．把溫度計放在c的下方，示數(shù)增加最快 D．若讓a、b、c三色光以同一入射角，從同一介質(zhì)射入空氣中，b光恰能發(fā)生全反射，則c光也一定能發(fā)生全反射 AC　[由光路圖可知，c光的偏折程度最小，a光的偏折程度最大，故na>nb>nc，根據(jù)n＝可知：v＝，折射率越大，在介質(zhì)中傳播速度越小，故vafb>fc，則λa<λb<λc，根據(jù)Δx＝λ可知c光形成的干涉條紋的間距最大，B錯誤；在c的下方是紅外線區(qū)域，其熱效應(yīng)顯著，把溫度計放在c的下方，示數(shù)增加最快，C正確；c光的折射率最小，a光的折射率最大，由臨界角公式sin C＝

13、分析得知，a光的臨界角最小，c光臨界角最大，則若讓a、b、c三色光以同一入射角，從空氣中某方向射入一介質(zhì)，b光恰能發(fā)生全反射，則c光不能發(fā)生全反射，D錯誤。] 10．(多選)LC振蕩電路在t1和t2時刻自感線圈中磁感線方向和電容器中極板帶電情況如圖所示，若t2－t1＝，則(　　) A．在t1時刻電容器正充電 B．在t2時刻電容器兩極板間電場正在增強 C．在t1時刻電路中電流正在增大 D．在t2時刻自感線圈中磁場正在增強 BC　[由t2－t1＝知t2－t1＝，從題圖可看出t1、t2兩個時刻自感線圈處的電流都是從左向右穿過自感線圈，t1時刻與電容器放電電流方向相同，故電容器處于放電

14、狀態(tài)，只要是放電，振蕩電流就是增大的，A錯誤，C正確；t2時刻，電流從左向右通過自感線圈，與電容器放電電流方向相反，所以t2時刻電容器在充電，隨著極板上電荷增多，兩極板間電場增強，B正確；又由于充電過程振蕩電流總是減小的，故線圈中磁場也減弱，D錯誤。] 11.(多選)如圖所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在光屏P上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以(　　) A．減小S1與S2的間距 B．減小雙縫屏到光屏的距離 C．將綠光換為紅光 D．將整個裝置放在水中 AC　[根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝λ知，減小雙縫間的距離，即d變小，則干涉條紋間距變大，故A正

15、確；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝λ知，減小雙縫到屏的距離，即l減小，干涉條紋間距減小，故B錯誤；根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝λ知，將綠光換為紅光，波長變長，則干涉條紋間距變大，故C正確；因為v＝，所以λ＝，則光進(jìn)入水中的波長λ′＝＝＝，光進(jìn)入水中波長變短，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx＝λ知，波長變短，則干涉條紋間距變小。故D錯誤。] 12．激光已經(jīng)深入到我們生活的各個方面。某物理小組利用激光束測量玻璃對激光的折射率和利用雙縫干涉測量激光的波長。 (1)如圖所示，在水平面上方適當(dāng)位置固定激光光源，使其發(fā)射與水平面成30°角斜向下的激光，在水平光屏上M點呈現(xiàn)一小光斑。放入一塊平行

16、于水平面的長方體玻璃磚，激光光斑移至水平光屏上的N點。測得玻璃磚厚度為d＝ cm，MN＝b＝2 cm。根據(jù)以上信息，求該玻璃磚的折射率n； (2)為測量該激光的波長，將激光垂直射向間距為d的雙縫(每個縫的寬度很窄，寬度可忽略)，在雙縫后面距離為L處的光屏上可以觀察到干涉條紋?，F(xiàn)使測量頭的分劃板中心刻線與條紋的中心對齊，經(jīng)測量得出5條亮條紋之間的距離為a，求該激光的波長。 [解析]　(1)如圖所示，設(shè)折射角所對的邊的長度為x，激光入射角i＝90°－30°＝60°，由幾何關(guān)系知 sin i＝，sin r＝，由折射定律n＝，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得n＝。 (2)5條亮條紋之間的距離為a，則相鄰兩條亮條紋之間的距離Δx＝ 由條紋間距公式Δx＝λ 聯(lián)立解得λ＝。 [答案]　(1)　(2) 7