（江苏专用）2021版高考物理一轮复习 课后限时集训41 光的波动性 电磁波

课后限时集训41光的波动性电磁波建议用时：45分钟1．(多选)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是()A．电磁波可以传递信息，声波也能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同E．由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大ABE[电磁波可以传递信息，如电视信号；声波也可以传递信息，如人说话，故A正确；手机用电磁波传递信息，人说话发出声波，故B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3×108m/s，“B超”中的超声波是声波，常温下，在空气中的速度大约为340m/s，故C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D错误；由v＝cn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，E正确。]2．(多选)(2019·商丘四校联考)关于下列光学现象，说法中正确的是()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E．一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹，是因为玻璃三棱镜吸收了白光中的一些色光ABD[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＝cn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＝ldλ，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；一束白光从空气射入玻璃三棱镜后形成彩色条纹是因为光的折射，不是因为三棱镜吸收了光，故E错误。]3．(多选)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，则有()A．至少经过πLC，磁场能达到最大B．至少经过π2LC，磁场能达到最大C．在π2LC时间内，电路中的平均电流是2UmπCLD．在π2LC时间内，电容器放电电荷量为CUmBCD[LC振荡电路周期T＝2πLC，电容器电压最大时，开始放电，经12πLC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＝qt，所以I－＝CUm12πLC，解得I－＝2UmπCL，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．(多选)光的偏振现象说明光是横波。下列现象中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E．阳光在水面的反射光是自然光ABC[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；阳光在水面的反射光是偏振光，故选项E错误。]6．在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1________Δx2(选填“”“＝”或“”)。若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为mm。[解析]由公式Δx＝Ldλ可知，Δx1＞Δx2。相邻亮条纹之间的距离为Δx＝10.55mm＝2.1mm，双缝间的距离d＝LλΔx，代入数据得d＝0.300mm。[答案]＞0.3007．奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量。偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间。(1)偏振片A的作用是_________________________________。(2)偏振现象证明了光是一种________。(3)(多选)以下说法正确的是________。A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于αD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于α[解析](1)自然光源发出的光不是偏振光，但当自然光经过偏振片后就变成了偏振光，因此偏振片A的作用是把自然光变成偏振光。(2)偏振现象证明了光是一种横波。(3)因为A、B的透振方向一致，故A、B间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后变成偏振光，通过B后到达O。当在A、B间加上糖溶液时，由于糖溶液的旋光作用，使通过A的偏振光的振动方向转动了一定角度，通过B到达O的光的强度不是最大，但当B转过了一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光的振动方向一致时，O处光强又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度。若偏振片B不动而将A旋转一个角度，再经糖溶液旋光后光的振动方向恰与B的透振方向一致，则A转过的角度也为α，故选项A、C、D正确。[答案](1)把自然光变成偏振光(2)横波(3)ACD8.如图所示，一条红色光线和另一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形玻璃柱体，其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出。则可知()A．挡住BO光线，OC光线是红光B．玻璃对BO光线折射率大些C．AO光线较BO光线穿过玻璃砖所需时间长D．在双缝干涉实验中，若仅将入射光由AO光线变为BO光线，则干涉亮条纹间距变小C[由图看出，两束光在O点的折射角相同，A光的入射角大于B光的入射角，由折射定律分析得知，玻璃对AO光的折射率大于对BO光的折射率，则AO光线是紫光，BO光线是红光；若挡住BO光线，OC是紫光，故A、B错误。由v＝cn分析知，AO光线在玻璃中传播速度较小，所以AO光线较BO光线穿过玻璃砖所需时间长，故C正确；在双缝干涉实验中，干涉条纹的距离与波长成正比，AO光线是紫光，BO光线是红光，BO光的波长更长一些，则知在双缝干涉实验中，若仅将入射光由AO光线变为BO光线，则干涉亮条纹间距变大，故D错误。]9.(多选)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大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AC[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nanbnc，根据n＝cv可知：v＝cn，折射率越大，在介质中传播速度越小，故vavbvc，A正确；三者的频率为fafbfc，则λaλbλc，根据Δx＝Ldλ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sinC＝1n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．(多选)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＝π2LC，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增大D．在t2时刻自感线圈中磁场正在增强BC[由t2－t1＝π2LC知t2－t1＝T4，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错误，C正确；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.(多选)如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以()A．减小S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将整个装置放在水中AC[根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝Ldλ知，减小双缝间的距离，即d变小，则干涉条纹间距变大，故A正确；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝Ldλ知，减小双缝到屏的距离，即l减小，干涉条纹间距减小，故B错误；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝Ldλ知，将绿光换为红光，波长变长，则干涉条纹间距变大，故C正确；因为v＝cn，所以λ＝cf，则光进入水中的波长λ′＝vf＝cnf＝λn，光进入水中波长变短，根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝Ldλ知，波长变短，则干涉条纹间距变小。故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＝3cm，MN＝b＝2cm。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sini＝x＋bx＋b2＋d2，sinr＝xx2＋d2，由折射定律n＝sinisinr，联立并代入数据解得n＝3。(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＝a4由条纹间距公式Δx＝Ldλ联立解得λ＝ad4L。[答案](1)3(2)ad4L