提升训练18 光学与电磁波1.关于光的现象,下列说法正确的有( )A.当光从一种介质进入另一种介质时,频率不会发生变化B.光从空气进入水中后,更容易发生衍射C.波源沿直线匀速靠近一静止接收者,则接收者接收到波信号的频率会比波源频率低D.不论机械波、电磁波,都满足v=λf,式中三参量依次为波速、波长、频率2.一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面,如图所示。i代表入射角,则( )A.当入射角i=0°时不会发生折射现象B.无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°C.欲使折射角r=30°,应以i=60°的角度入射D.当入射角i=arctan时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直3.关于电磁波,下列说法正确的是( )A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输4.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一创新的里程碑,米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内,则对该无线电波的判断正确的是( )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5.实际的LC电磁振荡电路中,如果没有外界能量的适时补充,振荡电流的振幅总是要逐渐减小,下述各种情况中,可以使振幅减小的是( )A.线圈的自感电动势对电流的阻碍作用B.电路中的电阻对电流的阻碍作用-6-\nC.线圈铁芯上涡流产生的电热D.向周围空间辐射电磁波6.如图所示,甲、乙为单色光通过窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样。下列选项说法正确的是( )A.甲为单缝衍射的图样B.乙为双缝干涉的图样C.甲为双缝干涉的图样D.乙为单缝衍射的图样7.如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行玻璃砖的上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是( )A.a光的频率大于b光的频率B.光束a在空气中的波长较大C.出射光束a、b一定相互平行D.a、b两色光从同种玻璃射向空气时,a光发生全反射的临界角大8.中国古人对许多自然现象有深刻认识,唐人张志和在《玄真子·涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”。从物理学角度看,虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。如图是彩虹成因的简化示意图,其中a、b是两种不同频率的单色光,则两光( )A.在同种玻璃中传播,a光的传播速度一定大于b光B.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光侧移量大C.分别照射同一光电管,若b光能引起光电效应,a光也一定能D.以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是b光9.如图所示,上、下表面平行的玻璃砖置于空气中,一束复色光斜射到上表面,穿过玻璃后从下表面射出,分成a、b两束单色光。下列说法正确的是( )A.a、b两束单色光相互平行B.a光在玻璃中的传播速度大于b光C.在玻璃中a光全反射的临界角大于b光D.用同一双缝干涉装置进行实验,a光的条纹间距小于b光10.如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°,E、F分别为边AB、BC的中点,则( )-6-\nA.该棱镜的折射率为B.光在F点发生全反射C.光从空气进入棱镜,波长变小D.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行11.如图所示是一玻璃球体,其半径为R,O为球心,AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点,来自B点的光线BD从D点射出,出射光线平行于AB,已知∠ABD=30°,光在真空中的传播速度为c,则( )A.此玻璃的折射率为B.光线从B到D需用时C.若增大∠ABD,光线不可能在DM段发生全反射现象D.若减小∠ABD,从AD段射出的光线均平行于AB12.下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则( )A.在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大B.从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大C.照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和光电流大D.若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大13.利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路,公交卡上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是( )A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,则线圈L中不会产生感应电流D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息14.下列判断正确的是( )-6-\nA.水底同一深度并列红、黄、绿、紫四个小球,从水面上方观察紫球最浅B.太阳光穿过偏振片后,光的强度不变,且和医院“B超”中的超声波传播速度相同C.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场D.用手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波15.电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是( )A.电磁波不能产生衍射现象B.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同答案：1.AD 解析由波的性质可知,A正确;光波从空气进入水中,波速变小,波长变短,故更不容易发生衍射,B错误;由多普勒效应可判断,波源靠近接收者的过程中,接收者接收到波信号的频率会比波源频率高,C错误;波速的计算公式v=λf(v波速,λ波长,f频率)对机械波和电磁波通用,D正确2.BD 解析当入射角i=0°时光能从空气进入玻璃,故发生了折射,A错误;当入射角是90°时,根据折射定律n=,解得r=45°,所以无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°,B正确;欲使折射角r=30°,根据折射定律n=,解得i=45°,故C错误;当i=arctan时,有tani=,根据折射定律n==tani,解得sinr=cosi,所以反射光线跟折射光线恰好互相垂直,故D正确。3.ABC 解析电磁波在真空中传播速度不变,与频率无关,选项A正确;电磁波由周期性变化的电场和变化的磁场互相激发得到,选项B正确;电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直,选项C正确;光是一种电磁波,光可在光导纤维中传播,选项D错误。4.C 解析根据波速、波长与频率的关系可知,波长越长的波,频率越低,所以米波的频率比厘米波的频率低,A错误;米波和厘米波都是无线电波,传播不需要介质,B错误;无线电波同光波一样能够发生反射、干涉和衍射现象,C正确,D错误。5.BCD 解析线圈自感对电流的阻碍作用,是把电流的能量转化为磁场能,不会造成振荡能量的损失,振幅不会减小,A错误;电路中电阻对电流的阻碍作用使部分电能转化为内能,从而造成振荡能量的损失,使振幅减小,B正确;线圈铁芯上涡流产生的电热,也是由振荡能量转化来的,也会引起振荡能量的损失,使振幅减小,C正确;向周围空间辐射电磁波,使振荡能量以电磁波的形式散发出去,引起振荡能量的损失,使振幅减小,故D正确。6.AB 解析干涉图样是等间距的,两图中乙为干涉图样,衍射图样是中间宽两边窄的,两图中甲为衍射图样,故应选A、B。7.AC 解析-6-\n作出光路图如图所示,可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,频率较大,故A正确。a光的频率较大,则波长较小,故B错误。因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等,根据几何知识可知出射光束一定相互平行,故C正确。因为a光的折射率较大,由临界角公式sinC=,则知a光的临界角小,故D错误。8.CD 解析由题图可知,在同一介质中a光的折射率大,知其频率大,根据n=,知a光在玻璃中的传播速度小,选项A错误;当a、b光以相同的角度斜射到同一玻璃板上后,其光路图如图所示,由图可知,a光的侧移量大,选项B错误;由于a光的频率大,且频率越大,越容易引起光电效应,选项C正确;由sinC=,可知a光的临界角小,即a光比b光容易发生全反射,因此在空气中只能看到一种光时,一定是b光,选项D正确。9.AD 解析据题意,通过平行玻璃砖的光,出射光线与入射光线平行,故选项A正确;单色光a偏折程度较大,则a光的折射率较大,据v=可知,在介质中a光的传播速度较小,故选项B错误;据sinC=可知,a光发生全反射的临界角较小,故选项C错误;a光折射率较大,a光的波长较小,又据Δx=λ可知,a光进行双缝干涉实验时条纹间距较小,故选项D正确。10.AC 解析在E点作出法线可知入射角为60°,折射角为30°,则折射率n=,故A正确;光线在BC边上的入射角小于临界角,不会发生全反射,B错误;由公式v=及λ=可知,λ介=,故C正确;三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折,不会与入射到E点的光束平行,故D错误。11.AB 解析由题图可知光线在D点的入射角为i=30°,折射角为r=60°,由折射率的定义得n=,知n=,A正确;光线在玻璃中的传播速度为v=c,由题图知BD=R-6-\n,所以光线从B到D需用时t=,B正确;若增大∠ABD,则光线射向DM段时入射角增大,射向M点时入射角为45°,而临界角满足sinC==sin45°,即光线可以在DM段发生全反射现象,C错误;若减小∠ABD,入射角减小,则从AD段射出的光线与AB不平行,故D错误。12.D 解析由题图可知a光的干涉条纹间距小于b光的,根据Δx=λ可知,a的波长小于b的波长,a光的频率大于b光的频率,a光的折射率大于b光的折射率,则根据n=可知,在同种介质中传播时a光的传播速度较小,选项A错误;根据sinC=可知,从同种介质中射入真空,a光发生全反射的临界角小,选项B错误;发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关,故无法比较饱和光电流的大小,选项C错误;a光的频率较高,若两光均由氢原子能级跃迁产生,则产生a光的能级差大,选项D正确。13.B 解析读卡机发射的电磁波,被IC卡内部的LC振荡电路接收,使IC卡充电,因此IC卡的能量源于读卡机发射的电磁波,故A项错误;仅当读卡机发射的电磁波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时,才发生共振,IC卡才能有效工作,故B项正确;若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,根据法拉第电磁感应定律,线圈L中仍会产生感应电流,故C项错误;由题意,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输,故D项错误。14.AD 解析光折射成像时,视深h=,水底同一深度并列红、黄、绿、紫四个小球,紫光的折射率最大,故紫球的视深最浅,A正确;太阳光是自然光,穿过偏振片后,光的强度减小,可见光是电磁波的一种,电磁波的速度等于光速,医院“B超”中的超声波是声波,两者速度不同,B错误;根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的电场产生恒定的磁场,C错误;用手机通话时,首先将声波转化为电信号,经电路处理后,由高频电磁波发射出去,所以用手机通话时涉及的波既有电磁波又有声波,D正确。15.C 解析任何波都有衍射现象,选项A错误;遥控器发射红外线脉冲信号遥控电视机,选项B错误;根据多普勒效应可以测出天体运动速度,选项C正确;光在一切惯性系中的速度是不变的,选项D错误。-6-
