2021版高考物理一轮复习课时提升作业三十二光电磁波含解析

2021版高考物理一轮复习课时提升作业三十二光电磁波含解析

光　电磁波 ‎(建议用时40分钟)‎ ‎1.(多选) 对下列现象解释正确的是 (　　)‎ A.图甲和泊松亮斑的原理一样 B.图乙和三棱镜色散的原理一样 C.图丙和利用光学技术检查镜面的平整程度的原理一样 D.图丁和偏振太阳镜的原理一样 ‎【解析】选B、C、D。沙漠蜃景是光的全反射现象,而泊松亮斑的原理是光的衍射,它们的原理不相同,故A错误;彩虹是光的折射,而三棱镜色散也是光的折射,原理相同,故B正确;彩色的肥皂泡是光的干涉,而检查光学平面的平整程度是光的干涉现象,它们原理也相同,故C正确;立体电影是光的偏振现象,偏振太阳镜也是是光的偏振现象,它们的原理相同,故D正确;本题选正确的选项,故选B、C、D。‎ ‎2.(多选)(2019·杭州模拟)下列说法正确的是 (　　)‎ A.在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置低 B.光纤通信是一种现代通信手段,光纤内芯的折射率比外壳的大 C.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距变窄 ‎【解析】选B、D。在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高,选项A错误; 光纤通信是一种现代通信手段,光纤内芯的折射率比外壳的大,光线在内芯处发生全反射,选项B正确; 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,选项C错误; 在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由红光改为绿光,‎ 8‎ 因绿光的波长较短,根据Δx=λ可知,干涉条纹间距变窄,选项D正确;故选B、D。‎ ‎3.(多选)如图所示是一个用折射率n=2.4的透明介质做成的四棱柱的横截面图,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。现有一条光线垂直入射到棱镜的AB面上。下列说法正确的是 (　　)‎ A.AB边可能无光线射出 B.AD边一定无光线射出 C.DC边一定无光线射出 D.BC边一定无光线射出 ‎【解析】选B、C。光线从左侧垂直AB射入棱镜时,有反射也透射,透射方向不变。光线射到DC时,由几何知识得,入射角为i=30°。该棱镜的临界角为C,则sin C ‎=<,故有C<30°,所以光线在DC面上发生了全反射。由几何知识分析得到,光线射到AB面上时入射角为i′=60°,发生全反射,反射光线与BC面垂直,所以既有光线垂直射出BC面,又有光线从BC反射,根据光路的可逆性可知,这个反射光线沿原路返回,故B、C正确,A、D错误。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　如图所示,在空气中,一束单色光由两面平行的玻璃板的a表面射入,从b表面射出,则以下说法中正确的是 (　　)‎ A.出射光线一定与入射光线平行 B.随着θ角的增大,光可能在a表面发生全反射 8‎ C.随着θ角的增大,光可能在b表面发生全反射(θ<90°)‎ D.无论如何改变θ角,光线从a表面射入,不可能在b表面发生全反射 ‎【解析】选A、D。光线通过两面平行的玻璃板时,光的传播方向不变,只是发生了侧移,A正确;光线在a表面是由光疏介质射入光密介质,故不会发生全反射。当光线射到b表面时,入射角等于光在a表面时的折射角,由光路可逆知,它在b表面的折射角等于在a表面的入射角,故在b表面也不会发生全反射,故B、C错误,D正确。‎ ‎4.光纤通讯中信号传播的主要载体是光导纤维,它的结构如图所示,其内芯和外套材料不同,光在内芯中传播。下列关于光导纤维的说法中正确的是 (　　)‎ A.内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 B.内芯的折射率比外套的小,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C.光在内芯中传播的速度大 D.光在外套中传播的速度小 ‎【解析】选A。光从光密介质射向光疏介质才能发生全反射,所以内芯的折射率比外套的大,故A正确,B错误;频率越大(波长越短),折射率越大,根据v=,在折射率大的内芯中传播的速度小,故C、D错误。‎ ‎5.公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度若干彩灯,晚上,从正上方观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是 (　　)‎ A.紫灯看起来较浅,紫灯照亮的水面面积较大 B.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小 C.紫灯看起来较深,紫灯照亮的水面面积较大 D.红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大 ‎【解析】选D。光源在水中的视深为h视=,因为红光比紫光的折射率小,则红灯看起来较深。根据sin C=知,红光比紫光的折射率小,则红光发生全反射的临界角大,则红光照在水面上照亮的圆的半径大,则被照亮的水面面积较大,故D正确,A、B、C错误。‎ ‎6.下列说法正确的是 (　　)‎ 8‎ A.水面上的油膜在太阳光照射下呈现彩色,是光的干涉现象 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干涉装置,红光形成的相邻亮条纹间距小 D.观察者向频率一定的静止声源靠近时,接收到声波的频率与声源频率相同 ‎【解析】选A。水面上的油膜呈现彩色是光的薄膜干涉现象,故A正确;紫外线具有杀菌作用,不是因为紫外线有较强的热效应,故B错误;红光和黄光分别通过同一双缝干涉装置,根据公式Δx=λ可知,波长比较长的红光形成的相邻亮条纹间距大,故C错误;观察者向静止的声源靠近时,产生多普勒效应,观察者接收到的频率大于声源的频率,故D错误。‎ ‎7.(多选)用a、b两单色光分别照射同一双缝干涉装置,在距双缝恒定距离的光屏上得到如图所示的干涉图样,其中图甲是单色光束a照射时形成的图样,图乙是单色光束b照射时形成的图样,则下列关于a、b两束单色光的说法中,正确的是 (　　)‎ A.若光束a照在某金属上恰能发生光电效应,则光束b照到该金属上不能发生光电效应 B.若两束光都能使某金属发生光电效应,则光束a照到该金属表面所逸出的光电子的最大初动能比光束b小 C.它们在真空中具有相同大小的传播速度 D.在相同条件下,光束a比光束b更容易产生明显的衍射现象 ‎【解析】选B、C、D。a光照射产生的条纹间距大于b光照射产生的条纹间距,根据双缝干涉条纹的间距公式:Δx=知,a光的波长大于b光的波长,则a光的频率小于b光的频率,所以若光束a照在某金属上恰能发生光电效应,则光束b照到该金属上一定能发生光电效应,故A错误;若两束光都能使某金属发生光电效应,因光束a的频率小,依据光电效应方程:Ekm=hν-W,则光束a照到该金属表面所逸出的光电子的最大初动能比光束b小,故B正确;在真空中各种色光的光速相同,故C正确;因为a光的波长长,则a光比b光更容易产生明显的衍射现象,故D正确。‎ ‎8.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1～10 m范围内,则对该无线电波的判断正确的是 (　　)‎ 8‎ 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.同光波一样会发生反射现象 D.不可能产生干涉和衍射现象 ‎【解析】选C。由v=λf知,波的波长越长频率越低,故米波的频率比厘米波频率低,选项A错误;机械波的传播需要能够传播机械振动的介质,而电磁波可以在真空中传播,选项B错误; 电磁波具有波的一切特性,能够发生反射、折射、干涉、衍射等现象,故选项C正确、选项D错误。‎ ‎9.(多选)用薄玻璃片制成一个中间空的三棱镜放入水中,当一束白光从一个侧面斜射入并从三棱镜通过时,下列说法中正确的是 (　　)‎ A.各色光都向顶角偏折 B.各色光都向底面偏折 C.红色光的偏向角比紫光的大 D.红色光的偏向角比紫光的小 ‎【解析】选A、D。白色光经过三棱镜后产生色散现象,各色光都向顶角偏折,如图所示,光从光密进入光疏,折射光线偏离法线;假设第二次折射,入射角为0°,则折射角也为0°,可知,折射光线偏向顶角,由于紫光的折射率最大,所以偏折最大;红光的折射率最小,则偏折程度最小,故紫光的偏向角比红光大,故A、D正确。‎ ‎10.(2019·绍兴模拟)如图所示是一束复色光进入水珠后传播的示意图,出射后形成两束单色光a和b,则下列说法正确的是 (　　)‎ 8‎ A.该复色光斜入射平行玻璃砖时,在另外一侧出射时将分成两束平行光线,其中a光束侧移量较大 B.两束单色光分别入射到同一双缝干涉装置时,在光屏上b光束入射时得到的相邻明纹中心间距较大 C.该复色光从水下入射到水面时,随着入射角的增大,a光束的折射光先消失 D.两束单色光从空气入射到水中时,a光束在水中传播的速度比b光束大 ‎【解析】选D。由图可知,b光偏折得厉害,即b的折射率大于a的折射率,当该复色光斜入射平行玻璃砖时,由于b光的折射率大,入射角相同,所以b光的侧移量较大,故A错误;由公式v=λf可知,由于b光的折射率大即b光的频率大,所以波长较小,由公式Δx=λ可知,波长越小,相邻明纹中心间距越小,故B错误;由全反射的临界角sinC=可知,折射率越大的,临界角越小,所以b光束的折射光先消失,故C错误;由公式v=可知,折射率越大的,传播速度越小,所以a光束在水中传播的速度比b光束大,故D正确。‎ ‎11.用双缝干涉测光的波长,实验装置如图甲所示,已知单缝与双缝间的距离L1=‎ ‎100 mm,双缝与屏的距离L2=700 mm,双缝间距d=0.25 mm。用测量头来测量亮纹中心的距离,测量时用某种单色光照射双缝得到干涉图样。 ‎ 8‎ ‎(1)分划板在图中Q位置时如图乙所示,手轮上的读数是________mm。 ‎ ‎(2)如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了光源以外,其他不必要的器材元件有________。 ‎ A.滤光片 　　B.单缝 　　C.双缝 　　D.光屏 ‎(3)如图丙所示,某同学由于没有量角器,在完成了光路图以后,他以O点为圆心,5.00 cm长为半径画圆,分别交线段OA于C点,交OO′于E点,过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于点D,过E点作法线NN′的垂线EF交NN′于F点,如图所示。用刻度尺量得CD=3.00 cm,EF=2.00 cm。由此可得出玻璃的折射率n=‎ ‎________。 ‎ ‎【解析】(1)图中螺旋测微器的固定刻度读数为7.5 mm,可动刻度读数为0.01×‎ ‎37.0 mm=0.370 mm,所以最终读数为7.5 mm+0.370 mm=7.870 mm;(2)激光具有较好的相干性,不再需要滤光片和单缝,故选A、B;(3)折射率n===1.5。‎ 答案:(1)7.870　(2)A、B　(3)1.5‎ ‎12.(2019·舟山模拟)如图所示,ABC为由玻璃制成的三棱镜,某同学运用“插针法”来测量此三棱镜的折射率,在AB左边插入P1、P2二枚大头针,在AC右侧插入P3、P4二枚大头针,结果P1、P2的像被P3挡住,P1、P2的像及P3被P4挡住。现给你一把量角器,要求回答以下问题:‎ 8‎ ‎(1)请作出光路图,并用所测量物理量(须在图中标明)表示三棱镜的折射率n=__________。 ‎ ‎(2)若某同学在作出玻璃界面时,把玻璃右侧界面画成AC′(真实界面为AC),则此同学测量出三棱镜折射率比真实值________(选填“大”“小”或“相等”)。 ‎ ‎【解析】(1)作出光路图如图所示;由折射定律可知,三棱镜的折射率n=‎ ‎(2)若某同学在作出玻璃界面时,把玻璃右侧界面画成AC′(真实界面为AC),‎ 由图可知,折射角θ2偏大,则此同学测量出三棱镜折射率比真实值小。‎ 答案:(1)光路图见解析图　　(2)小 8‎