新教材2024屆高考物理二輪專項分層特訓卷第一部分專題特訓練專題五機械振動和機械波光電磁波熱學近代物理初步考點2光和電磁波-試卷下載-教習網(wǎng)

2．[2023·湖南卷](多選)一位潛水愛好者在水下活動時，利用激光器向岸上救援人員發(fā)射激光信號，設激光光束與水面的夾角為α，如圖所示．他發(fā)現(xiàn)只有當α大于41°時，岸上救援人員才能收到他發(fā)出的激光光束，下列說法正確的是( )
A．水的折射率為eq \f(1,sin41°)
B．水的折射率為eq \f(1,sin49°)
C．當他以α＝60°向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角小于60°
D．當他以α＝60°向水面發(fā)射激光時，岸上救援人員接收激光光束的方向與水面夾角大于60°
3．[2023·江蘇卷]用某種單色光進行雙縫干涉實驗，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置．則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼? )
A．eq \f(1,3)倍 B．eq \f(1,2)倍 C．2倍 D．3倍
4．[2023·江蘇卷]地球表面附近空氣的折射率隨高度降低而增大，太陽光斜射向地面的過程中會發(fā)生彎曲．下列光路圖中能描述該現(xiàn)象的是( )
5．[2023·遼寧卷](多選)“球鼻艏”是位于遠洋輪船船頭水面下方的裝置，當輪船以設計的標準速度航行時，球鼻艏推起的波與船首推起的波如圖所示，兩列波的疊加可以大幅度減小水對輪船的阻力．下列現(xiàn)象的物理原理與之相同的是( )
A.插入水中的筷子，看起來折斷了
B．陽光下的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋
C．駛近站臺的火車，汽笛音調(diào)變高
D．振動音叉的周圍，聲音忽高忽低
6.
[2022·遼寧卷]完全失重時，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會上浮.2021年12月，在中國空間站“天宮課堂”的水球光學實驗中，航天員向水球中注入空氣形成了一個內(nèi)含氣泡的水球．如圖所示，若氣泡與水球同心，在過球心O的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球．下列說法正確的是( )
A．此單色光從空氣進入水球，頻率一定變大
B．此單色光從空氣進入水球，頻率一定變小
C．若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射
D．若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處一定發(fā)生全反射
題組一光的折射和全反射
7.[2023·安徽省檢測]如圖所示，一截面為邊長6cm的正方形薄玻璃磚ABCD靜置在水平桌面上(俯視圖)，一束單色光從BD邊中點平行于桌面入射，入射角為53°，折射后打在A點右側(cè)2cm處的E點，已知光在真空中傳播速度為c，sin53°＝0.8，cs53°＝0.6，則( )
A．從E點出射光線與BD邊的入射光線平行
B．此玻璃磚對該單色光的折射率為eq \f(4,3)
C.圖中單色光在玻璃磚中傳播速度為eq \f(4,3)c
D．最終射出玻璃磚的光線折射角為37°
8．[2023·重慶市渝中區(qū)模擬]英國華裔科學家高錕被譽為“光纖之父”，2009年獲諾貝爾物理學獎．光纖在現(xiàn)代通信中有著廣泛應用，如圖所示，由透明材料制成的光纖纖芯折射率大于包層折射率，已知纖芯的折射率為n1＝2，包層材料的折射率n2＝1.5，光纖纖芯的截面半徑為R.現(xiàn)有一細束單色光垂直于左端面沿軸線入射，為保證光信號一定能發(fā)生全反射，已知sinC＝eq \f(1,n)，且n＝eq \f(n1,n2)，式中n稱為相對折射率，則在鋪設光纖時，光纖軸線的折彎半徑不能小于( )
A．R B．2R C．3R D．4R
9.[2023·河北省模擬]如圖所示圓心角為120°的扇形OAB是某玻璃柱體的橫截面，一束單色光平行橫截面從OA邊射入玻璃柱體，在OA邊上的入射角為α，折射角為θ，折射光線與OB邊的夾角為2θ.已知α等于該單色光在玻璃柱體中發(fā)生全反射時的臨界角，只考慮第一次射到圓弧AB上的光線，下列說法正確的是( )
A．α＝60°
B．玻璃柱體對該單色光的折射率為1.5
C．越接近A的折射光線越容易從弧AB處射出玻璃柱體
D.AB上有光透出部分的弧長與弧AB的弧長之比為3∶8
10．[2023·山東聊城校聯(lián)考模擬預測]某實驗小組為測量液體的折射率，在液體內(nèi)部深度h＝0.3m處放置一單色點光源S，此時在液面上可觀察到直徑d＝0.8m的圓形光斑，AB為圓形光斑的直徑，如圖所示．現(xiàn)使點光源在圖示截面內(nèi)沿某方向做初速度為零的勻加速直線運動，發(fā)現(xiàn)圓形光斑最左側(cè)在A位置不動，最右側(cè)從B點開始沿液面以大小為aB＝0.8m/s2的加速度向右移動．不考慮光線的多次反射，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.求：
(1)該液體的折射率；
(2)點光源S移動的加速度大小和方向．
題組二光的現(xiàn)象
11．[2023·河北滄州模擬]如圖甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一塊平板玻璃上，在一端加入四張紙片，形成一個空氣薄膜．當紅光從上方玻璃垂直射入后，從上往下看到的條紋如圖乙所示．下列說法正確的是( )
A.圖乙是光的衍射形成的圖案
B．任意相鄰兩條亮條紋中心所對應的薄膜厚度差等于入射光的波長
C．若僅將紅光換為紫光，則相鄰兩條亮條紋的中心間距變大
D．若抽出兩張紙片，則相鄰兩條亮條紋的中心間距變大
12．登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損傷視力，有人想利用薄膜干涉的原理設計一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡．他選用的薄膜材料對紫外線的折射率為n，所要消除的紫外線的頻率為f，那么他設計的這種“增反膜”的厚度至少是(設紫外線在真空中速度為c)( )
A．eq \f(c,2f)B．eq \f(c,2nf)
C．eq \f(c,4f)D．eq \f(c,4nf)
13．[2023·上海市靜安區(qū)一模]單色光分別入射到直徑為dA和dB的圓孔，形成如圖所示的圖A和圖B，由圖可知( )
A．A圖是衍射圖像，dA＜dB
B．A圖是干涉圖像，dA＞dB
C．B圖是衍射圖像，dA＜dB
D．B圖是干涉圖像，dA＞dB
14.[2023·山東省青島市適應性檢測]某同學在研究光的衍射現(xiàn)象時，用a、b兩種單色光照射同一單縫，在光屏上分別觀察到如圖甲、乙所示的衍射圖樣．關(guān)于a、b兩種單色光，下列說法正確的是( )
A．在水中傳播時，b光波長較大
B．在水中傳播時，b光的傳播速度較大
C．經(jīng)同一雙縫干涉裝置發(fā)生干涉，a光的干涉條紋間距較小
D．若用a光照射鉀金屬能發(fā)生光電效應，則用b光照射也能發(fā)生光電效應
15．[2023·廣東省廣州市模擬]殲20是我國自主研制的第五代戰(zhàn)斗機，其優(yōu)秀的性能受到全世界的關(guān)注．殲20著陸光學系統(tǒng)中用到了雙縫干涉的知識，如圖甲所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫S時，在屏上觀察到如圖乙所示的條紋，僅改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如圖丙所示．他改變的實驗條件可能是( )
A．減小雙縫到光屏之間的距離
B．增大雙縫之間的距離
C．將綠光換為紅光
D．減小光源到單縫的距離
題組三電磁波
16.[2023·浙江省模擬]如圖所示，把線圈(內(nèi)阻不計)、電容器、電源、電阻和單刀雙擲開關(guān)連成圖示電路．把電壓傳感器(圖中未畫出)的兩端連在電容器的兩個極板M、N上．先把開關(guān)置于a側(cè)，一段時間后再把開關(guān)置于b側(cè)，從此刻開始計時，電壓uMN隨時間t變化的圖像正確的是( )
17．[2023·湖北模擬](多選)電容式位移傳感器能把位移這個力學量轉(zhuǎn)換為電容這個電學量．如圖所示，當開關(guān)S從“1”撥到“2”時，由電感L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流，當被測物體在左、右方向發(fā)生位移時，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動，電容器的電容發(fā)生變化，振蕩電流的頻率發(fā)生變化．若測得振蕩電流的頻率變小，則( )
A．電容器的電容C變小
B．電容器的電容C變大
C．被測物體向左發(fā)生了位移
D．被測物體向右發(fā)生了位移
18．[2023·福建省龍巖市模擬]“中國天眼”位于貴州的大窩凼坑中，利用500m口徑球面射電望遠鏡接收信號．它通過接收來自宇宙深處的電磁波，探索宇宙奧秘，已經(jīng)獲得了很多信息．下列關(guān)于電磁波的說法正確的是( )
A．電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度均為真空中的光速
B.5G信號4G信號都是電磁波，5G信號比4G信號在真空中傳播得更快
C．麥克斯韋認為均勻變化的電場能激發(fā)出變化的磁場，空間將產(chǎn)生電磁波
D．赫茲通過實驗發(fā)現(xiàn)了電磁波，證實了麥克斯韋的電磁場理論
19.[2023·江蘇省常州市模擬]如圖，某同學觀察肥皂膜干涉現(xiàn)象，將有肥皂膜的鐵絲圈豎直掛在酒精燈右側(cè)，在火焰中分別加入不同金屬元素，火焰會呈現(xiàn)不同的顏色，在肥皂膜向光的一面上出現(xiàn)火焰的像，像上有明暗相間的條紋，關(guān)于這個現(xiàn)象，下列說法正確的是( )
A．條紋形狀是相互平行的豎直線
B．從上向下，條紋的間距越來越小
C．紫光的條紋數(shù)比黃光要少一些
D．干涉條紋是由一束反射光和另一束入射光疊加產(chǎn)生的
20．[2023·廣東省佛山市一模](多選)隨著科技的進步，越來越多的人使用藍牙耳機，手機與基站及耳機的通信如下圖所示．若基站與手機、手機與耳機之間通信的電磁波分別為甲波、乙波，則以下說法正確的是( )
A．甲、乙波的頻率都比可見光的頻率小
B．真空中甲波的傳播速度比乙波慢
C．真空中甲波比乙波更容易繞過障礙物
D．甲波與乙波有可能發(fā)生干涉
21．[2023·山東省菏澤市調(diào)研]如圖所示透明薄膜的左側(cè)比右側(cè)稍厚，截面ABC可視為三角形．一束單色平行光照射到該薄膜上會呈現(xiàn)明暗相間的條紋．以下說法正確的是( )
A．同一條紋對應的薄膜厚度相同
B．條紋平行于AC
C．分別用紅光和紫光照射，紫光形成的條紋較稀疏
D．這是光的色散現(xiàn)象
22．[2023·浙江杭州模擬]被譽為“救命神器”的自動體外除顫儀(AED)，是一種用于搶救心臟驟?；颊叩谋銛y式的醫(yī)療設備．其結(jié)構(gòu)如圖所示，低壓直流電經(jīng)高壓直流發(fā)生器后向儲能電容器C充電．除顫治療時，開關(guān)撥到2，利用電極將脈沖電流作用于心臟，使患者心臟恢復正常跳動，若無其他條件變化時，下列說法正確的是( )
A.脈沖電流作用于不同人體時，電流大小相同
B．放電過程中，電流大小不變
C．自感系數(shù)L越小，放電脈沖電流的振蕩周期越短
D．電容C越小，電容器的放電時間越長
23．[2023·云南省聯(lián)考]如圖為太陽光入射球形雨滴經(jīng)過折射和反射形成彩虹的示意圖，若光線1為黃光，光線2為與之相鄰的橙光或綠光中的一種，下列關(guān)于光線2的判斷正確的是( )
A．光線2為綠光
B．光線2從玻璃進入空氣時更容易發(fā)生全反射
C．用相同單縫做衍射實驗時，光線2的中間衍射條紋寬度更大
D．用相同雙縫做楊氏干涉實驗時，光線2的干涉條紋間距更小
24．[2023·江蘇省泰州市模擬]用光傳感器能直觀的演示雙縫干涉，實驗裝置如圖甲所示，某次實驗的雙縫間距d＝0.6mm，調(diào)整雙縫到光傳感器的距離L＝0.3m，在計算機中得到圖乙所示光強變化的圖樣，可以推斷該實驗所用單色光波長為( )
A．200nmB．400nm
C．600nmD．800nm
25．[2023·湖南省模擬]某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置探究光的干涉現(xiàn)象．S為單色光源，發(fā)出波長為λ的單色光，M為一平面鏡．光源S發(fā)出的光和由光源S發(fā)出經(jīng)過平面鏡反射的光均照在豎直放置的光屏上，形成明暗相間的條紋．光源S到平面鏡的距離為a、到平面鏡左端點的水平距離為b，平面鏡左端點到光屏的水平距離為c，則相鄰兩條亮紋之間的距離為( )
A．eq \f(b＋c,2a)λ B．eq \f(b＋c,a)λ C．eq \f(c,2a)λ D．eq \f(c,a)λ
26．[2023·河北省滄州市一模]如圖所示為某汽車自動感應雨刷的光學式傳感器示意圖，基本原理為：LED發(fā)出一束錐形紅外線，經(jīng)過透鏡系統(tǒng)成為平行光射入前擋風玻璃，當擋風玻璃上無雨滴時，恰好幾乎所有光都會反射到光學傳感器的光電二極管上，當擋風玻璃上有雨滴時，光電二極管接收到的光的總量會發(fā)生變化，進而計算出雨量大小并控制刮水速度和頻率．以下說法正確的是( )
A．擋風玻璃相對于空氣是光密介質(zhì)
B．若光發(fā)生全反射的臨界角是42°，則玻璃的折射率為eq \r(2)
C．擋風玻璃上雨滴越多，光電二極管接收到的光的總量越多
D．紅外線同時能對汽車內(nèi)部環(huán)境進行消毒
27．[2023·遼寧省檢測]如圖所示，某種頻率的單色光以入射角θ＝45°從空氣平行入射到半圓形玻璃磚的直徑一側(cè)的界面，該種單色光在玻璃磚中的折射率為eq \r(2)，玻璃磚的半徑為R.則在圓弧界面上有光透出部分的長度為(不考慮光線在圓弧面上的反射)( )
A．eq \f(πR,2)B．eq \f(πR,3)
C．eq \f(πR,4)D．eq \f(πR,6)
28.[2023·河北模擬預測]如圖所示的xOy平面直角坐標系內(nèi)，半徑為R的eq \f(3,4)圓盤透明材料平行紙面放置，位于第一象限的點光源S發(fā)出一束光垂直O(jiān)A面射入該材料，在弧面AB上恰好發(fā)生全反射，經(jīng)過一段時間后從B點射出材料，已知該材料對光的折射率為eq \f(2\r(3),3)，光在真空中的速度為c，則光在介質(zhì)內(nèi)傳播的時間為( )
A．eq \f(3\r(3)R,c)B．eq \f(2\r(3)R,c)
C．eq \f(3\r(2)R,c)D．eq \f(2\r(2)R,c)
29．[2023·浙江省金華市一模](多選)如圖所示，兩塊半徑為R的半圓形玻璃磚正對放置，折射率均為n＝eq \r(2)，一束單色光正對圓心O從A點射入左側(cè)半圓形玻璃磚，∠AOB＝60°，下列說法正確的是( )
A．減小∠AOB，光線可能在BC面O點發(fā)生全反射
B．增大∠AOB，光線在BC面O點的反射光可能消失
C.增大BC、B′C′間距，光線可能在右半圓形玻璃磚右側(cè)面發(fā)生全反射
D．如果BC、B′C′間距等于eq \f(\r(3)R,3)，光線穿過兩個半圓形玻璃磚的總偏折角為30°
30．[2023·河北省模擬]某同學打算用激光燈測量一透明亞克力平板的折射率，如圖所示，激光燈固定在水平桌面上方高h＝40cm處，激光打到桌面上的A點，將透明亞克力平板豎直放置在桌面上時，激光打到桌面上的B點，該同學測出平板的厚度為d＝3.6cm，OA間的距離為L1＝30cm，AB間的距離為L2＝1.575cm，真空中光速為c＝3×108m/s.求：
(1)該平板對該激光的折射率；
(2)放上平板后光從射出至打到桌面上所用的時間．
31．[2023·山東高中統(tǒng)考]近幾年液晶電視采用了miniLED技術(shù)，在屏幕后面設置多個LED燈珠，實現(xiàn)了對屏幕處的精準光控，極大提高了收視效果．如圖甲、乙為該款電視屏幕和處于屏幕后面的一個燈珠MNPQ的示意圖，若該LED燈珠為邊長為a的正方形，厚度不計，可看成由無數(shù)個點光源構(gòu)成的面光源．屏幕厚度為d，其面積足夠大，屏幕材料的折射率為n，光速為c.
(1)求該LED光射出屏幕的最短時間；
(2)如果折射率控制不好，我們看得到的面積比實際燈珠面積大，就會形成光暈，影響收視效果，求該LED燈珠發(fā)出的光在屏幕上實際照亮的區(qū)域比自身面積大了多少？
[答題區(qū)]
考點2 光和電磁波
1．解析：燈帶發(fā)出的光從水面射出時不發(fā)生全反射的臨界角的正弦值sinC＝eq \f(1,n)＝eq \f(3,4)
則tanC＝eq \f(3,\r(7))
燈帶上的一個點發(fā)出的光發(fā)生全反射的臨界角如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系可得r＝htanC＝eq \f(\r(7),10)×eq \f(3,\r(7))m＝0.3m
則一個點發(fā)出的光在水面上能看到的是r＝0.3m的圓，光射出的水面形狀邊緣為弧形，如圖所示
等腰直角三角形發(fā)光體的內(nèi)切圓半徑r′滿足
eq \f(1,2)a2＝eq \f(1,2)(a＋a＋eq \r(2)a)r′
解得r′＝eq \f(a,2＋\r(2))n上，則θ下逐漸減小，畫出光路圖如右圖
則從高到低θ下逐漸減小，則光線應逐漸趨于豎直方向．故選A.
答案：A
5．解析：該現(xiàn)象屬于波的疊加原理，插入水中的筷子看起來折斷了是光的折射造成的，與該問題的物理原理不相符；陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，是由于光從薄膜上下表面的反射光疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符；駛近站臺的火車汽笛音調(diào)變高是多普勒現(xiàn)象造成的，與該問題的物理原理不相符；振動音叉的周圍聲音忽高忽低，是聲音的疊加造成的干涉現(xiàn)象，與該問題的物理原理相符．故選BD.
答案：BD
6．解析：光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，頻率不變，A、B錯誤；由題圖可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，則光線1在水球外表面折射后的折射角小于光線2在水球外表面折射后的折射角，設水球半徑為R、氣泡半徑為r、光線經(jīng)過水球后的折射角為α、光線進入氣泡的入射角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系有eq \f(sin（π－θ）,R)＝eq \f(sinα,r)，則可得出光線2的θ大于光線1的θ，故若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射，C正確，D錯誤．
答案：C
7．解析：光路圖如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系，有tanθ＝eq \f(\f(1,2)BD,BE)＝eq \f(3,4)，即θ＝37°，根據(jù)折射定律得n＝eq \f(sin53°,sinθ)＝eq \f(4,3)，B項正確；光在介質(zhì)中傳播速度v＝eq \f(c,n)＝eq \f(3,4)c，C項錯誤；根據(jù)幾何關(guān)系有α＝53°，臨界角正弦值sinC＝eq \f(1,n)＝eq \f(3,4)＜sinα＝0.8，光射到E點時發(fā)生全反射，沒有光線射出，A項錯誤；光線射到AC面時，入射角為37°，則折射角為53°，D項錯誤．
答案：B
8．解析：設光纖軸線的折彎最小半徑為r，根據(jù)題意，由幾何關(guān)系可知sinC＝eq \f(n2,n1)＝eq \f(r,R＋r)，解得r＝3R，C項正確．
答案：C
9．解析：
在OA上的折射光線與OB邊的夾角為2θ，由幾何關(guān)系可得折射角θ＝30°，玻璃柱體對該單色光的折射率為n＝eq \f(sinα,sinθ)，又由題意得n＝eq \f(1,sinα)，聯(lián)立解得α＝45°，n＝eq \r(2)，A、B兩項錯誤；如圖所示，過O點的折射光線射到弧AB上的E點，B點到E點之間沒有光線射出．由題意知OE與OB之間的夾角為2θ＝60°，則有∠AOE＝120°－2θ＝60°，則由幾何關(guān)系可知，越接近A的折射光線在弧AB上的入射角越大，越容易發(fā)生全反射，C項錯誤；設折射光線CD在弧AB上正好發(fā)生全反射，則A點到D點之間沒有光線射出，D點到E點之間有光線射出，連接OD，則有∠CDO＝α＝45°，由幾何知識可得∠DOE＝45°，則弧AB上有光透出部分的弧長與弧AB的弧長之比為eq \f(∠DOE,∠AOB)＝eq \f(45°,120°)＝eq \f(3,8)，D項正確．
答案：D
10．解析：(1)對單色光，在A點剛好發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系tanC＝eq \f(d,2h)，解得C＝53°，又有sinC＝eq \f(1,n)，可得n＝1.25.
(2)圓形光斑在最左側(cè)A位置不動，點光源S沿AS斜向右下方向運動，即加速度方向與豎直方向成53°斜向右下方，在時間t內(nèi)，B點的位移xB＝eq \f(1,2)aBt2，點光源的位移xS＝eq \f(1,2)at2，由幾何關(guān)系eq \f(xB,2xS)＝sinC，解得a＝0.5m/s2
答案：(1)1.25 (2)0.5m/s2，與豎直方向成53°斜向右下方
11．解析：圖乙為明暗相間、等間距的干涉條紋，A錯誤；設空氣膜的厚度為d，則空氣膜上下表面分別反射的兩列光的光程差為Δx＝2d＝nλ，該處表現(xiàn)為亮條紋，所以相鄰兩條亮條紋中心所對應的薄膜厚度差為d＝eq \f(λ,2)，B錯誤；若僅將紅光換為紫光，波長變小，則相鄰兩條亮條紋的中心間距變小，C錯誤；若抽出兩張紙片，空氣膜的傾角減小，則相鄰兩條亮條紋的中心間距變大，D正確．
答案：D
12．解析：為了減少進入眼睛的紫外線，應該使入射光分別從該膜的前后兩表面的反射光疊加后加強，以加強光的反射，因此光程差應該是光的波長的整數(shù)倍，即Δx＝mλ(m＝1，2，3，…)，而Δx＝2d，由波長、頻率和波速的關(guān)系v＝λf，在膜中光的波長為λ′＝eq \f(λ,n)，聯(lián)立可得d＝meq \f(c,2nf)，所以當m＝1時，膜的厚度最小，即d＝eq \f(c,2nf)，B正確．
答案：B
13．解析：對衍射現(xiàn)象的研究表明，光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下，衍射現(xiàn)象不明顯，也可以近似認為光是沿直線傳播的．但是在障礙物的尺寸可以跟光的波長相比差不多，甚至比光的波長還小的時候，衍射現(xiàn)象十分明顯，題中A圖發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，故dA＜dB，A項正確．
答案：A
14．解析：在狹縫寬度相同的情況下，波長大的衍射條紋更寬，由題圖可判斷λa＞λb，在水中傳播時，a光波長較大，A項錯誤；因為λa＞λb，故折射率na＜nb，由n＝eq \f(c,v)可知，在水中a光的傳播速度較大，B項錯誤；由λa＞λb，Δx＝eq \f(l,d)λ可知經(jīng)同一雙縫干涉裝置后a光的條紋間距較大，C項錯誤；因為λa＞λb，則νa＜νb，若用a光照射鉀金屬能發(fā)生光電效應，則用b光照射也能發(fā)生光電效應，D項正確．
答案：D
15．解析：根據(jù)圖乙和圖丙可知條紋寬度變大，根據(jù)條紋間距公式Δx＝eq \f(L,d)λ可知，條紋間距變大，可能是改用了波長較長的光，也有可能是增大了雙縫到光屏的距離L，也有可能減小了雙縫間的距離d，但是，條紋間距與光源到單縫的距離無關(guān)，紅光的波長大于綠光，C正確．
答案：C
16．解析：由于電路有能量損耗，有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還有一部分能量以電磁波的形式輻射出去，故電容器兩極板間最大電壓會減小，電容器放電時間由振蕩電路決定，故周期不變，且開始時，電容器電壓最大，則計時開始時，電壓處于最大值，C項正確．
答案：C
17．解析：當振蕩電流的頻率變小時，根據(jù)f＝eq \f(1,2π\(zhòng)r(LC))可知電容器的電容C變大，A錯誤，B正確；電容變大，根據(jù)電容的決定式C＝eq \f(εS,4πkd)可知電介質(zhì)板向左移動，即被測物體向左發(fā)生了位移，C正確，D錯誤．
答案：BC
18．解析：真空中的電磁波的速度為光速，而在其他介質(zhì)中電磁波的速度不再是光速，A項錯誤；5G信號4G信號都是電磁波，5G信號與4G信號在真空中傳播速度都為光速，B項錯誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知，均勻變化的電場能激發(fā)恒定的磁場，恒定的磁場無法再形成電場，故無法在空間中產(chǎn)生電磁波，C項錯誤；赫茲通過實驗捕捉到電磁波，證實了麥克斯韋的電磁理論，D項正確．
答案：D
19．解析：膜前后表面的兩列反射光在前表面發(fā)生疊加，所以在薄膜的左側(cè)出現(xiàn)條紋，由于同一水平面上厚度相同，則條紋是水平平行的，A、D兩項錯誤；由于重力的作用，越向下肥皂膜厚度的增加越來越緩慢，條紋間距越來越小，B項正確；紫光的波長比黃光短，所以紫光的條紋密，條紋數(shù)多，C項錯誤．
答案：B
20．解析：由圖可知甲、乙波的波長都比可見光波長長，由c＝λf可得，甲、乙波的頻率都比可見光的頻率小，A項正確；所有頻率的電磁波在真空中的傳播速度都為3×108m/s，B項錯誤；波長越短的波越不容易發(fā)生衍射，甲波波長比乙波長，所以真空中甲波比乙波更容易繞過障礙物，C項正確；甲波與乙波頻率不同，不能發(fā)生干涉，D項錯誤．
答案：AC
21．解析：條紋是由薄膜的上表面和薄膜的下表面的反射光發(fā)生干涉后形成的，相鄰亮條紋之間，薄膜的厚度差等于半個波長，同一亮條紋空氣膜的厚度差相等，所以干涉條紋與AC邊垂直，A項正確，B項錯誤；紫光頻率比紅光的高，其波長更小，相鄰條紋間距更小，條紋密集，C項錯誤；這是光的干涉現(xiàn)象，D項錯誤．
答案：A
22．解析：脈沖電流作用于不同人體時，由于不同人體的電阻不一定相同，則電流大小不一定相同，A錯誤；放電過程中，電容器電場能逐漸減小，線圈中磁場能逐漸增大，則電流大小逐漸增大，B錯誤；根據(jù)振蕩周期表達式T＝2πeq \r(LC)，可知自感系數(shù)L越小，放電脈沖電流的振蕩周期越短，C正確；根據(jù)振蕩周期表達式T＝2πeq \r(LC)可知，電容C越小，放電脈沖電流的振蕩周期越短，則電容器的放電時間越短，D錯誤．
答案：C
23．解析：光線1的偏折程度更大，則折射率更大，頻率更大，所以光線2為橙光，A項錯誤；根據(jù)公式sinC＝eq \f(1,n)，光線1的折射率大，其臨界角更小，更容易發(fā)生全發(fā)射，B項錯誤；根據(jù)公式c＝λf，c為光速，因為光線2的頻率小，其波長大，衍射條紋間距更大，C項正確；根據(jù)公式Δx＝eq \f(l,d)λ，光線2的波長更大，干涉條紋間距越大，D項錯誤．
答案：C
24．解析：根據(jù)圖乙Δx＝eq \f(1000,5)μm＝200μm，由Δx＝eq \f(L,d)λ得λ＝eq \f(d,L)Δx＝400nm，B項正確．
答案：B
25．解析：相鄰兩條亮紋之間的距離公式，有Δx＝eq \f(L,d)λ＝eq \f(b＋c,2a)λ，A項正確．
答案：A
26．解析：發(fā)生全反射的一個條件是光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，由題中信息可知擋風玻璃的折射率大于空氣的折射率，是光密介質(zhì)，A項正確；根據(jù)sinC＝eq \f(1,n)代入計算解得光發(fā)生全反射的臨界角為45°，B項錯誤；當擋風玻璃外表面有雨滴時，一部分光會透過玻璃，傳感器接收到的光的總量會減少，C項錯誤；紅外線可以用來加熱理療，紫外線可以消毒，D項錯誤．
答案：A
27．解析：分析圓心O左右兩側(cè)光線射入后在圓弧界面發(fā)生全反射的臨界情況，在O點左側(cè)若此時從A點射入剛好可以在圓弧界面發(fā)生全反射，可知在A左測的光線射入玻璃磚后必定會在圓弧界面發(fā)生全反射，單色光在玻璃磚中的折射率為n＝eq \r(2)，故臨界角為sinC＝eq \f(1,n)＝eq \f(\r(2),2)，即C＝45°，在A處有eq \f(sin45°,sinθ)＝eq \r(2)，解得折射角θ＝30°，可得圖中有∠AA′O＝45°，∠A′AO＝90°－30°＝60°，根據(jù)幾何關(guān)系可知α＝15°；同理，若此時從B點射入剛好可以在圓弧界面發(fā)生全反射，可知在B右側(cè)的光線射入玻璃磚后必定會在圓弧界面發(fā)生全反射，此時有∠BB′O＝45°，∠B′BO＝90°＋30°＝120°，根據(jù)幾何關(guān)系可知β＝75°，故可知圓弧A′B′間有光線透出，該段圓弧長度為l＝eq \f(90°,180°)·πR＝eq \f(πR,2)，A項正確．
答案：A
28．解析：光路如圖所示，光射在弧面上的D點恰好發(fā)生全反射，根據(jù)sinC＝eq \f(1,n)可知∠ADO＝60°，根據(jù)幾何關(guān)系可知光在介質(zhì)中傳播的路程s＝4.5R，光在介質(zhì)中傳播的速度v＝eq \f(c,n)＝eq \f(\r(3),2)c，光在介質(zhì)中傳播的時間t＝eq \f(s,v)＝eq \f(3\r(3)R,c)，A項正確．
答案：A
29．解析：光路圖如圖所示，玻璃磚的臨界角正弦值sinC＝eq \f(1,n)＝eq \f(1,\r(2))＝eq \f(\r(2),2)，解得C＝45°，所以減小∠AOB，光線可能在BC面O點發(fā)生全反射，A項正確；無論入射角多大，光線在BC面O點的反射光都不會消失，B項錯誤；BC、B′C′間距越大，折射入右半圓形玻璃磚的光線的入射角超過45°時會發(fā)生全反射，C項正確；由折射定律可得∠O′OD＝45°，則OO′＝O′D＝eq \f(\r(3)R,3)，∠O′DE＝120°，在△O′DE中，由正弦定理可得eq \f(O′D,sin∠O′ED)＝eq \f(O′E,sin∠O′DE)，又sin∠O′DE＝eq \f(\r(3),2)，代入數(shù)據(jù)可得∠O′ED＝30°，由折射定律可得∠FEG＝45°，所以光線EF相對于光線AO偏折了15°，D項錯誤．
答案：AC
30．解析：(1)畫出光路圖，如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系可知，激光在平板右側(cè)的折射角的正弦值為sinθ1＝eq \f(h,\r(L eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＋h2))＝eq \f(4,5)
根據(jù)折射定律和幾何關(guān)系可知平板右側(cè)兩光線平行，則M、N間的距離等于A、B間的距離，則有tanθ1＝eq \f(MF,MN)，tanθ1＝eq \f(PM,d)
可得MF＝2.1cm，PF＝2.7cm
則激光在平板左側(cè)的折射角滿足sinθ2＝eq \f(PF,\r(PF2＋d2))＝eq \f(3,5)
根據(jù)折射定律有n＝eq \f(sinθ1,sinθ2)
解得n＝eq \f(4,3)
(2)根據(jù)上述分析可知，光在平板以外區(qū)域經(jīng)過的路程為s1＝eq \f(L1－d,csθ1)＋FN
其中FN＝eq \f(MF,sinθ1)
在平板內(nèi)經(jīng)過的路程為s2＝eq \f(d,csθ2)
根據(jù)折射知識可知光在平板中的傳播速度為v＝eq \f(c,n)
則光的傳播時間為t＝eq \f(s1,c)＋eq \f(s2,v)
解得t＝eq \f(421,24)×10－10s
答案：(1)eq \f(4,3) (2)eq \f(421,24)×10－10s
31．解析：(1)從燈帶發(fā)出的光垂直穿出屏幕，所用路程最短為d，用時最短．根據(jù)n＝eq \f(c,v)
則最短時間t＝eq \f(d,v)
解得t＝eq \f(nd,c)
(2)如圖所示，設N端光在屏幕上的A點發(fā)生全反射，則n＝eq \f(1,sinC)
又NB＝dtanC
解得NB＝eq \f(d,\r(n2－1))
能射出光的屏幕上的形狀如圖所示，扇形的半徑為R＝NB，總面積為S＝πR2＋4Ra
代入數(shù)據(jù)解得面積為S＝eq \f(πd2,n2－1)＋4aeq \f(d,\r(n2－1))
答案：(1)eq \f(nd,c) (2)eq \f(πd2,n2－1)＋4aeq \f(d,\r(n2－1))
題號
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答案
題號
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