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提升訓練18　光學與電磁波 1.關(guān)于光的現(xiàn)象,下列說法正確的有(　　) A.當光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時,頻率不會發(fā)生變化 B.光從空氣進入水中后,更容易發(fā)生衍射 C.波源沿直線勻速靠近一靜止接收者,則接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率低 D.不論機械波、電磁波,都滿足v=λf,式中三參量依次為波速、波長、頻率 2.如圖所示,從點光源S發(fā)出的一細束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面,經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象,在光屏的ab間形成一條彩色光帶。下面的說法中正確的是(　　) A.a側(cè)是紅色光,b側(cè)是紫色光 B.在真空中a側(cè)光的波長小于b側(cè)光的波長 C.三棱鏡對a側(cè)光的折射率大于對b側(cè)光的折射率 D.在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率 3.關(guān)于電磁波,下列說法正確的是(　　) A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關(guān) B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波 C.電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直 D.利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信,但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸 4.我國成功研發(fā)的反隱身先進米波雷達堪稱隱身飛機的克星,它標志著我國雷達研究又一創(chuàng)新的里程碑,米波雷達發(fā)射無線電波的波長在1~10 m范圍內(nèi),則對該無線電波的判斷正確的是(　　) A.米波的頻率比厘米波頻率高 B.和機械波一樣須靠介質(zhì)傳播 C.同光波一樣會發(fā)生反射現(xiàn)象 D.不可能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象 5.實際的LC電磁振蕩電路中,如果沒有外界能量的適時補充,振蕩電流的振幅總是要逐漸減小,下述各種情況中,可以使振幅減小的是(　　) A.線圈的自感電動勢對電流的阻礙作用 B.電路中的電阻對電流的阻礙作用 C.線圈鐵芯上渦流產(chǎn)生的電熱 D.向周圍空間輻射電磁波 6.如圖所示,甲、乙為單色光通過窄縫后形成的明暗相間的兩種條紋圖樣。下列選項說法正確的是(　　) A.甲為單縫衍射的圖樣 B.乙為雙縫干涉的圖樣 C.甲為雙縫干涉的圖樣 D.乙為單縫衍射的圖樣 7.如圖所示,一光束包含兩種不同頻率的單色光,從空氣射向兩面平行玻璃磚的上表面,玻璃磚下表面有反射層,光束經(jīng)兩次折射和一次反射后,從玻璃磚上表面分為a、b兩束單色光射出。下列說法正確的是(　　) A.a光的頻率大于b光的頻率 B.光束a在空氣中的波長較大 C.出射光束a、b一定相互平行 D.a、b兩色光從同種玻璃射向空氣時,a光發(fā)生全反射的臨界角大 8.半圓形玻璃磚橫截面如圖,AB為直徑,O點為圓心。在該截面內(nèi)有a、b兩束單色可見光從空氣垂直于AB射入玻璃磚,兩入射點到O的距離相等。兩束光在半圓邊界上反射和折射的情況如圖所示,則a、b兩束光 (　　) A.在同種均勻介質(zhì)中傳播,a光的傳播速度較大 B.以相同的入射角從空氣斜射入水中,b光的折射角大 C.在真空中,a光的波長小于b光波長 D.讓a光向A端逐漸平移,將發(fā)生全反射 9.如圖所示,一塊上、下表面平行的玻璃磚的厚度為l,玻璃磚的折射率n=3,若光從上表面AB射入,入射角i=60,光在真空中的光速為c,則(　　) A.折射角γ=30 B.光在玻璃中傳播的時間為23l3c C.光在玻璃中傳播的時間為2lc D.改變?nèi)肷浣莍,光在下表面CD可能發(fā)生全反射 10.下圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣,則(　　) A.在同種均勻介質(zhì)中,a光的傳播速度比b光的大 B.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大 C.照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應時,a光的飽和光電流大 D.若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生,產(chǎn)生a光的能級能量差大 11.利用所學物理知識,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相關(guān)問題。IC卡內(nèi)部有一個由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路,公交卡上的讀卡機(刷卡時“嘀”的響一聲的機器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波。刷卡時,IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應電流,給電容C充電,達到一定的電壓后,驅(qū)動卡內(nèi)芯片進行數(shù)據(jù)處理和傳輸。下列說法正確的是 (　　) A.IC卡工作所需要的能量來源于卡內(nèi)的電池 B.僅當讀卡機發(fā)射該特定頻率的電磁波時,IC卡才能有效工作 C.若讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率,則線圈L中不會產(chǎn)生感應電流 D.IC卡只能接收讀卡機發(fā)射的電磁波,而不能向讀卡機傳輸自身的數(shù)據(jù)信息 12.下列判斷正確的是(　　) A.水底同一深度并列紅、黃、綠、紫四個小球,從水面上方觀察紫球最淺 B.太陽光穿過偏振片后,光的強度不變,且和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同 C.均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場 D.用手機通話時涉及的波既有電磁波又有聲波  提升訓練18　光學與電磁波 1.AD　解析 由波的性質(zhì)可知,A正確;光波從空氣進入水中,波速變小,波長變短,故更不容易發(fā)生衍射,B錯誤;由多普勒效應可判斷,波源靠近接收者的過程中,接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率高,C錯誤;波速的計算公式v=λf(v波速,λ波長,f頻率)對機械波和電磁波通用,D正確。 2.BC　解析 紅光的折射率小,所以偏折角小,故b側(cè)為紅色光,a側(cè)為紫色光,紅色光的波長比紫色光的波長長,干涉條紋間距也大,在玻璃中的傳播速率也大,B、C正確,A、D錯誤。 3.ABC　解析 電磁波在真空中傳播速度不變,與頻率無關(guān),選項A正確;電磁波由周期性變化的電場和變化的磁場互相激發(fā)得到,選項B正確;電磁波傳播方向與電場方向、磁場方向均垂直,選項C正確;光是一種電磁波,光可在光導纖維中傳播,選項D錯誤。 4.C　解析 根據(jù)波速、波長與頻率的關(guān)系可知,波長越長的波,頻率越低,所以米波的頻率比厘米波的頻率低,A錯誤;米波和厘米波都是無線電波,傳播不需要介質(zhì),B錯誤;無線電波同光波一樣能夠發(fā)生反射、干涉和衍射現(xiàn)象,C正確,D錯誤。 5.BCD　解析 線圈自感對電流的阻礙作用,是把電流的能量轉(zhuǎn)化為磁場能,不會造成振蕩能量的損失,振幅不會減小,A錯誤;電路中電阻對電流的阻礙作用使部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,從而造成振蕩能量的損失,使振幅減小,B正確;線圈鐵芯上渦流產(chǎn)生的電熱,也是由振蕩能量轉(zhuǎn)化來的,也會引起振蕩能量的損失,使振幅減小,C正確;向周圍空間輻射電磁波,使振蕩能量以電磁波的形式散發(fā)出去,引起振蕩能量的損失,使振幅減小,故D正確。 6.AB　解析 干涉圖樣是等間距的,兩圖中乙為干涉圖樣,衍射圖樣是中間寬兩邊窄的,兩圖中甲為衍射圖樣,故應選A、B。 7.AC　解析 作出光路圖如圖所示,可知光從空氣射入玻璃時a光的偏折程度較大,則a光的折射率較大,頻率較大,故A正確。a光的頻率較大,則波長較小,故B錯誤。因為a、b兩光在上表面的折射角與反射后在上表面的入射角分別相等,根據(jù)幾何知識可知出射光束一定相互平行,故C正確。因為a光的折射率較大,由臨界角公式sin C=1n,則知a光的臨界角小,故D錯誤。 8.AD　解析 由題圖可知,b光發(fā)生了全反射,a光沒有發(fā)生全反射,即a光發(fā)生全反射的臨界角Ca大于b光發(fā)生全反射的臨界角Cb,根據(jù)sin C=1n,知a光的折射率小,即navb,選項A正確;根據(jù)n=sinisinr,當i相等時,ra>rb,選項B錯誤;由va>vb知其頻率關(guān)系:faλb,選項C錯誤;a光束向A端平移,射到圓面的入射角增大到大于臨界角,發(fā)生全反射,故選項D正確。 9.AC　解析 由n=sinisinγ得sin γ=sinin=sin603=0.5,得γ=30,故A正確;光在玻璃中傳播的速度為v=cn,由幾何知識可知光在玻璃中傳播的路程為s=lcosγ,則光在玻璃中傳播的時間為t=sv=nlccosγ=3lccos30=2lc,故B錯誤,C正確;由于光在CD面上的入射角等于光在AB面上的折射角,根據(jù)光路可逆性原理可知光一定能從CD面射出,故D錯誤。 10.D　解析 由題圖可知a光的干涉條紋間距小于b光的,根據(jù)Δx=Ldλ可知,a的波長小于b的波長,a光的頻率大于b光的頻率,a光的折射率大于b光的折射率,則根據(jù)n=cv可知,在同種介質(zhì)中傳播時a光的傳播速度較小,選項A錯誤;根據(jù)sinC=1n可知,從同種介質(zhì)中射入真空,a光發(fā)生全反射的臨界角小,選項B錯誤;發(fā)生光電效應時飽和光電流與入射光的強度有關(guān),故無法比較飽和光電流的大小,選項C錯誤;a光的頻率較高,若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生,則產(chǎn)生a光的能級差大,選項D正確。 11.B　解析 讀卡機發(fā)射的電磁波,被IC卡內(nèi)部的LC振蕩電路接收,使IC卡充電,因此IC卡的能量源于讀卡機發(fā)射的電磁波,故A項錯誤;僅當讀卡機發(fā)射的電磁波頻率與該IC卡內(nèi)的LC振蕩電路的固有頻率相等時,才發(fā)生共振,IC卡才能有效工作,故B項正確;若讀卡機發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率,根據(jù)法拉第電磁感應定律,線圈L中仍會產(chǎn)生感應電流,故C項錯誤;由題意,IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應電流,給電容C充電,達到一定電壓后,驅(qū)動卡內(nèi)芯片進行數(shù)據(jù)處理和傳輸,故D項錯誤。 12.AD　解析 光折射成像時,視深h=Hn,水底同一深度并列紅、黃、綠、紫四個小球,紫光的折射率最大,故紫球的視深最淺,A正確;太陽光是自然光,穿過偏振片后,光的強度減小,可見光是電磁波的一種,電磁波的速度等于光速,醫(yī)院“B超”中的超聲波是聲波,兩者速度不同,B錯誤;根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場,C錯誤;用手機通話時,首先將聲波轉(zhuǎn)化為電信號,經(jīng)電路處理后,由高頻電磁波發(fā)射出去,所以用手機通話時涉及的波既有電磁波又有聲波,D正確。