浙江專版2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)微專題突破練專題19光學(xué)與電磁波含解析

PAGE8-專題19光學(xué)與電磁波(建議用時40分鐘)1.(2024·麗水模擬)如圖所示,口徑較大、充溢水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球,則 ()A.小球必需位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B.小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后頻率變大D.小球所發(fā)的光從水中進(jìn)入空氣后傳播速度變大【解析】選D。小球在缸底的其他位置也能從側(cè)面看到,選項A錯誤;光線由水射向空氣時,有可能發(fā)生全反射,選項B錯誤;光在不同介質(zhì)中的頻率是不變的,選項C錯誤;由v=cn可知,光在水中的速度小于在空氣中的速度,選項D2.(2024·湖州模擬)如圖所示,玻璃磚兩對面MN、PQ平行,a、b兩束不同顏色的平行單色光,分別從MN面的A、B兩點射入玻璃磚,從PQ面的同一點C射出,下列說法正確的是 ()A.兩束光的波長關(guān)系為λa<λbB.兩束光在玻璃磚中傳播的速度關(guān)系為va<vbC.兩束光從C點的出射光線完全重合D.只變更光的入射角,a、b兩束光仍可從PQ面的同一點射出【解析】選C。由光路圖可知,b光的偏折程度較大,則b光的折射率較大,b光的波長短,即λa>λb,故A錯誤;a光的折射率小,依據(jù)v=cn知,a光在玻璃磚中傳播的速度較大,故B錯誤;依據(jù)平行玻璃板的光學(xué)特性可知出射光線與入射光線平行,所以兩束光從C點的出射光線完全重合,故C正確;只變更光的入射角,a、b在玻璃磚上表面偏折程度將發(fā)生變更,折射角的差值不同,兩束光不能從PQ面的同一點射出,故D3.(多選)兩束平行的光斜射到平行玻璃磚,經(jīng)玻璃磚折射后如圖所示,則關(guān)于這兩束光的說法中正確的是 ()A.A光的折射率比B光的折射率小B.從玻璃磚下表面射出的兩束光可能不平行C.A光在水中的傳播速度比B光在水中的傳播速度小D.增大A光在上界面的入射角,則進(jìn)入玻璃磚的光線在下界面不行能發(fā)生全反射【解析】選C、D。從圖中可得玻璃磚對A光的偏折較大,所以A光的折射率比B光的折射率大,依據(jù)公式n=cv可得折射率越大,在玻璃磚中的傳播速度越小,所以A光在水中的傳播速度比B光在水中的傳播速度小,A錯誤,C正確;因為光線射到上界面的折射角和下表面的入射角相等,依據(jù)折射定律知,出射光線與入射光線平行,則從玻璃磚下表面射出的兩束光仍舊平行,增大A光在上界面的入射角,進(jìn)入玻璃磚的光線在下界面不行能發(fā)生全反射,故B錯誤,D4.(2024·衢州模擬)如圖所示,a、b、c是三塊折射率不同的透亮平板玻璃,彼此平行放置,且有na<nb<nc。一束單色平行光線由空氣以入射角i射到玻璃a中,當(dāng)光線由玻璃c下表面射到空氣中時,折射角為r,則有 ()A.i>r B.i<rC.i=r D.無法確定【解析】選C。由平板玻璃對光線的作用是方向不變、平行側(cè)移可知,無論經(jīng)過折射率怎樣的平板玻璃,光的傳播方向都保持不變,所以光線由玻璃c下表面射到空氣中時,方向不變,正確選項為C。5.(2024·臺州模擬)如圖所示,某棱鏡頂角A=60°,一束白光以較大的入射角,從棱鏡的一個側(cè)面入射,通過后從另一側(cè)面射出,在光屏上形成由紅到紫的七色光譜。已知各光在該介質(zhì)中臨界角都不超過42°,當(dāng)入射角漸漸變小的過程中,屏上光譜的變更狀況是 ()A.變窄,保持七色 B.變寬,漸漸呈白色C.下移,漸漸消逝 D.上移,漸漸消逝【解析】選C。如題圖所示,入射角i減小,r也減小。光在AC面上的入射點下移,出射光線也將下移,且介質(zhì)中的入射角θ隨之增大,當(dāng)增大到紫光的臨界角時,紫光發(fā)生全反射,屏上的紫光消逝,隨著i進(jìn)一步減小,θ進(jìn)一步增大,靛、藍(lán)、綠、黃、橙、紅光依次在屏上消逝,故C正確。6.(多選)如圖所示,在安靜水面下的一個點光源S分別發(fā)出單色光a、b,照耀到水面上形成光斑;其中a單色光照耀形成的光斑比b單色光形成的光斑大。則下面說法正確的是 ()A.水對a光的臨界角比b光的大B.a光光子的能量比b光的大C.a光光子的動量比b光的小D.a光照耀某金屬能放射出光電子,則b光照耀該金屬也肯定能放射出光電子【解析】選A、C、D。a光照耀形成的光斑面積較大,則a光的臨界角較大,故A正確;依據(jù)sinC=1n,知水對a光的折射率比對b光的小,折射率小,頻率也小,所以a光的頻率比b光的小,由E=hν可知a光光子的能量比b光的小,故B錯誤;光子的動量:p=hνc,可知頻率小的a光光子的動量比b光的小,故C正確;a光的頻率比b光的小,由光電效應(yīng)的條件可知,若a光照耀某金屬能放射出光電子,則b光照耀該金屬也肯定能放射出光電子,故D正確。故選A、C、7.如圖所示是一個柱體棱鏡的橫截面圖,圖中MN為14圓弧,點E、F、G、H將半徑OM分成5等份,虛線EE1、FF1、GG1、HH1平行于半徑ON,ON邊可汲取到達(dá)其上的全部光線。已知該棱鏡的折射率n=53,若平行光束垂直入射并覆蓋OM,則光線能從棱鏡NMA.NE1B.NF1C.NG1D.NH1【解析】選C。由臨界角公式得到sinC=1n=35。設(shè)圓弧的半徑為R,RsinC=35R,則由題可知,當(dāng)光線從G點入射到圓弧面G1點時,恰好發(fā)生全反射。當(dāng)入射點在G1的右側(cè)時,入射角大于臨界角,將發(fā)生全反射,光線將不能從圓弧射出。當(dāng)入射點在G1的左側(cè)時,入射角小于臨界角,不發(fā)生全反射,光線將從圓弧面射出。所以光線只能從圓孤NG18.如圖甲所示,日暈是當(dāng)日光通過卷層云中的冰晶時,發(fā)生折射或反射形成的。圖乙所示為一束太陽光射到六角形冰晶時的光路圖,a、b為其折射出的光線中的兩種單色光。下列說法錯誤的是 ()甲乙A.a光的波長大于b光的波長B.b光比a光更簡單發(fā)生衍射現(xiàn)象C.a光的光子動量小于b光的光子動量D.a光和b光光子可能是某元素原子分別從第一、其次激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時輻射出的【解析】選B。由圖可知,b光偏轉(zhuǎn)更大,說明b光的折射率更大,即b光的頻率更大,由公式c=λf可知,a光的波長大于b光的波長,故A正確;依據(jù)發(fā)生衍射現(xiàn)象的條件:波長比障礙物的尺寸大得多或相差不多,由于a光的波長大于b光的波長,所以a光比b光更簡單發(fā)生衍射現(xiàn)象,故B錯誤;由A分析可知,a光的波長大于b光的波長,依據(jù)λ=hp可知,a光的光子動量小于b光的光子動量,故C正確;b光的頻率更大,依據(jù)E=hν可知,b光的能量大于a光的能量,原子從第一激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時放出的能量小于原子從其次激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時放出的能量,故D9.(2024·杭州模擬)激光法散斑測速是一種嶄新的測速技術(shù),它應(yīng)用了光的干涉原理,用二次曝光照相所獲得的“散斑對”相當(dāng)于雙縫干涉試驗中的雙縫,待測物體的速度v與二次曝光時間間隔Δt的乘積等于雙縫間距。試驗中可測得二次曝光時間間隔Δt、雙縫到屏之間的距離l以及相鄰兩條亮紋間距Δx。若所用激光波長為λ,則該試驗確定物體運(yùn)動速度的表達(dá)式為 ()A.v=λΔxlC.v=lΔtλ【解析】選B。由題目信息知兩縫間距d=vΔt,由相鄰兩條亮條紋間距Δx與波長λ的關(guān)系式知Δx=ldλ,則v=lλΔx10.(多選)(2024·寧波模擬)沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的氣象現(xiàn)象,發(fā)生沙塵暴時能見度只有幾十米,天空變黃發(fā)暗,這是由于在這種狀況下 ()A.只有波長較短的一部分光才能到達(dá)地面B.只有波長較長的一部分光才能到達(dá)地面C.只有頻率較高的一部分光才能到達(dá)地面D.只有頻率較低的一部分光才能到達(dá)地面【解析】選B、D。據(jù)光發(fā)生明顯衍射的條件知,發(fā)生沙塵暴時,只有波長較長的一部分光能到達(dá)地面,據(jù)λ=cf知,到達(dá)地面的光是頻率較低的那部分。故正確選項為B、D11.(多選)把一個上表面是平面下表面是凸面的凸透鏡壓在一塊平面玻璃上,讓單色光從上方垂直射入,從上往下看凸透鏡,可以看到亮暗相間的圓環(huán)狀條紋 ()A.圓環(huán)狀條紋是光經(jīng)凸透鏡上下兩個玻璃表面之間反射引起的干涉造成的B.圓環(huán)狀條紋是兩個玻璃表面之間的空氣膜引起的薄膜干涉造成的C.假如將凸透鏡的凸面曲率半徑增大而其他條件保持不變,視察到的圓環(huán)亮紋間距變大D.假如改用波長更長的單色光照耀而其他條件保持不變,視察到的圓環(huán)亮紋間距變小【解析】選B、C。牛頓環(huán)試驗反映的是光的干涉現(xiàn)象,呈現(xiàn)條紋是由于兩個玻璃表面之間的空氣膜上下表面所反射的光發(fā)生了干涉。亮暗條紋相間則與光程差是半波長的奇偶數(shù)倍有關(guān)。而條紋寬窄的差異,則是空氣膜變更率的不同所導(dǎo)致的:變更率越大,光程差半波長的奇偶數(shù)倍更替得就越頻繁,使得條紋更加密集,從而是條紋看起來更窄。這里應(yīng)當(dāng)結(jié)合劈尖的學(xué)問去理解:越陡,空氣膜厚度變更率越大,條紋也隨之變密變窄;若換一個曲率半徑更大的凸透鏡,仍舊相同的水平距離但空氣層的厚度變小,所以視察到的圓環(huán)狀條紋間距變大;假如改用波長更長的單色光照耀而其它條件保持不變,視察到的圓環(huán)亮紋間距變大;綜上所述,選項B、C正確,A、D錯誤;故選B、C。12.(多選)利用薄膜干涉可檢查工件表面的平整度。如圖(a)所示,現(xiàn)使透亮標(biāo)準(zhǔn)樣M和待測工件間形成一楔形空氣薄層,并用單色光照耀,可視察到如圖(b)所示的干涉條紋,條紋的彎曲處P和Q對應(yīng)于A和B處,下列推斷中正確的是()A.干涉條紋分別由M、N兩板上表面的反射光疊加而產(chǎn)生B.N板上表面的A處向下凹下C.M板的下表面的B處向上凸起D.同一條紋上的c、d點對應(yīng)處的空氣薄膜厚度相等【解析】選B、D。干涉條紋分別由M板的下表面、N板上表面的反射光疊加而產(chǎn)生,故A錯誤;薄膜干涉是等厚干涉,即亮條紋處空氣膜的厚度相同。條紋的cd點處在同一條紋上,故cd點對應(yīng)處的空氣薄膜厚度相同,故D正確;從彎曲的條紋可知,A處檢查平面左邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同,知A處凹陷,B處檢查平面右邊處的空氣膜厚度與后面的空氣膜厚度相同,知B處凸起,應(yīng)當(dāng)是N板的上表面的B處向上凸起,故B正確,C錯誤。所以B、D正確,A、C錯誤。13.(多選)下列關(guān)于電磁波的說法正確的是 ()A.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,并用試驗得到了證明B.使電磁波隨信號而變更的技術(shù)叫調(diào)制C.使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫解調(diào)D.寒冷的冬天坐在火爐邊,可以享受紅外線帶來的暖和【解析】選B、D。麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在,赫茲用試驗得到了證明,選項A錯誤;使電磁波隨信號而變更的技術(shù)叫調(diào)制,選項B正確;使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫調(diào)諧,選項C錯誤;紅外線具有熱作用,則寒冷的冬天坐在火爐邊,可以享受紅外線帶來的暖和,選項D正確;故選B、D。14.如圖為LC振蕩電路中電流隨時間變更的圖象,則 ()A.0～t1時間內(nèi),磁場能在增加B.t1～t2時間內(nèi),電容器處于放電狀態(tài)C.t2～t3時間內(nèi),電容器兩板間電壓在減小D.t3～t4時間內(nèi),線圈中電流變更率在增大【解析】選B。0～t1時間內(nèi)電路中的電流不斷減小,說明電容器在不斷充電,則磁場能向電場能轉(zhuǎn)化,磁場能在減小,故A錯誤;在t1～t2時間內(nèi)電路中的電流不斷增大,說明電容器在不斷放電,故B正確;在t2～t3時間內(nèi),電路中的電流不斷減小,說明電容器在不斷充電,則電容器兩板間電壓在增大,故C錯誤;電流變更率就是i-t圖象的斜率,由圖可知,在t3～t4時間內(nèi),圖象的斜率在變小,因此線圈中電流變更率在減小,故D錯誤。15.(多選)如圖所示為某時刻LC振蕩電路所處的狀態(tài),已知電容器中的電場方向與線圈中的磁場方向都向上,則該時刻 ()A.振蕩電流正在增大B.電容器正在充電C.磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化D.電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化【解析】選B、C。因為電容器中的電場方向與線圈中的磁場方向都向上,同時依據(jù)右手螺旋定則,可以推斷回路中電流為順時針,電容器正在充電,振蕩電流正在減小,磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化,A、D錯誤。故選B、C。16.下列關(guān)于麥克斯韋的電磁場理論說法正確的是 ()A.變