（浙江選考）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十二章 光 電磁波 第2講 光的波動(dòng)性 電磁波學(xué)案

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1、第2講　光的波動(dòng)性　電磁波 [考試標(biāo)準(zhǔn)] 知識(shí)內(nèi)容 考試要求 說明 光的干涉 c 1.不要求定量計(jì)算以雙縫干涉為背景的問題. 2.不要求推導(dǎo)相鄰兩個(gè)明條紋或暗條紋中心間距的計(jì)算公式. 3.不要求討論衍射光柵. 4.不要求討論立體電影和液晶顯示屏的原理. 5.不要求定量分析涉及薄膜干涉的有關(guān)問題. 6.不要求了解激光的產(chǎn)生機(jī)理. 7.不要求了解全息照相原理. 8.不要求理解“變化的電場相當(dāng)于一種電流”. 9.不要求知道等幅振蕩的概念及等幅振蕩電路補(bǔ)充能量的方法. 10.不要求掌握不同波段無線電波的傳播特點(diǎn). 11.不要求掌握調(diào)諧、解調(diào)的方法與相關(guān)計(jì)算. 12.

2、不要求知道攝像管的工作原理和技術(shù)細(xì)節(jié). 13.不要求知道電視、雷達(dá)、移動(dòng)電話、因特網(wǎng)的技術(shù)細(xì)節(jié). 14.不要求知道模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的區(qū)別. 光的衍射 b 光的偏振 b 激光 a 電磁波的發(fā)現(xiàn) a 電磁振蕩 c 電磁波的發(fā)射和接收 b 電磁波與信息化社會(huì) a 電磁波譜 a 一、光的干涉 1.產(chǎn)生條件 兩列光的頻率相同，振動(dòng)方向相同，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣. 2.楊氏雙縫干涉 (1)原理如圖1所示. 圖1 (2)條紋特點(diǎn) ①單色光：形成明暗相間的條紋，中央為亮條紋. ②白光：光屏上出現(xiàn)彩色條紋，且中

3、央亮條紋是白色(填寫顏色). (3)條紋間距公式：Δx＝λ. 3.薄膜干涉 (1)相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個(gè)表面反射的兩列光波. (2)圖樣特點(diǎn)：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)條紋對(duì)應(yīng)的薄膜的厚度相等.單色光照射薄膜時(shí)形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時(shí)形成彩色條紋. 自測1　一束白光在真空中通過雙縫后在屏上觀察到的干涉條紋，除中央白色亮條紋外，兩側(cè)還有彩色條紋，其原因是(　　) A.各色光的波長不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同 B.各色光的速度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同 C.各色光的強(qiáng)度不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋的間距不同 D

4、.上述說法都不正確 答案　A 解析　白光包含各種顏色的光，它們的波長不同，在相同條件下做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，它們的干涉條紋間距不同，所以在中央亮條紋兩側(cè)出現(xiàn)彩色條紋，A正確. 二、光的衍射 1.發(fā)生明顯衍射的條件 只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長相差不多，甚至比光的波長還小時(shí)，衍射現(xiàn)象才會(huì)明顯. 2.衍射條紋的特點(diǎn) (1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較 單縫衍射 圓孔衍射 單 色 光 中央為亮且寬的條紋，兩側(cè)為明暗相間的條紋，且越靠外，亮條紋的亮度越弱，寬度越小 ①中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越小. ②亮環(huán)或

5、暗環(huán)間的距離隨圓孔半徑的增大而減小 白光 中央為亮且寬的白色條紋，兩側(cè)為亮度逐漸變暗、寬度逐漸變窄的彩色條紋，其中最靠近中央的色光是紫光，離中央最遠(yuǎn)的是紅光 中央是大且亮的白色亮斑，周圍是不等間距的彩色的同心圓環(huán) (2)泊松亮斑(圓盤衍射)：當(dāng)光照到不透明(選填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤上時(shí)，在圓盤的陰影中心出現(xiàn)亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán)). 三、光的偏振現(xiàn)象 1.偏振：光波只沿某個(gè)特定方向的振動(dòng). 2.偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光.光的偏振證明光是橫波.自然光通過偏振片后，就得到了偏振光. 自測2　下列說法正確的

6、是(　　) A.兩支鉛筆靠在一起，自然光從筆縫中通過后就成了偏振光 B.偏振光可以是橫波，也可以是縱波 C.因?yàn)榧す獾姆较蛐院?，所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象 D.激光可以像手術(shù)刀一樣切除腫瘤 答案　D 解析　兩支鉛筆靠在一起，中間的縫遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于光的波長，因此，光從中通過時(shí)不會(huì)成為偏振光，故A錯(cuò)誤；光是橫波，偏振光也是橫波，故B錯(cuò)誤；激光也是光，因此激光具有光波的特性，能夠發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；醫(yī)學(xué)上利用激光切除腫瘤，主要是因?yàn)榧す獾姆较蛐院茫揖哂泻芨叩哪芰?，故D正確. 四、電磁振蕩和電磁波 1.LC振蕩電路和圖象(如圖2所示)： 圖2 2.LC電路的周期、頻率

7、公式：T＝2π，f＝. 3.麥克斯韋電磁場理論 變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場.變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系成為一個(gè)完整的整體，這就是電磁場. 4.電磁波 電磁場(電磁能量)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播形成電磁波. (1)電磁波是橫波，在空間傳播不需要(填“需要”或“不需要”)介質(zhì)； (2)真空中電磁波的速度為3.0×108m/s； (3)v＝λf對(duì)電磁波同樣適用； (4)電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象. 5.發(fā)射電磁波的條件： (1)要有足夠高的振蕩頻率； (2)電路必須開放，使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間. 6.電磁波譜：按電磁波的波長從

8、長到短分布是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線，形成電磁波譜；遞變規(guī)律：直線傳播能力增強(qiáng)，衍射能力減弱. 自測3　(多選)關(guān)于電磁波及其應(yīng)用，下列說法正確的是(　　) A.麥克斯韋首先通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在 B.電磁波是橫波且能夠發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 C.電磁波的接收要經(jīng)過調(diào)諧和調(diào)制兩個(gè)過程 D.微波能使食物中的水分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇從而實(shí)現(xiàn)加熱的目的 答案　BD 解析　麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲首先通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故A錯(cuò)誤；電磁波的接收要經(jīng)過調(diào)諧和解調(diào)兩個(gè)過程，故C錯(cuò)誤. 命題點(diǎn)一　光的干涉現(xiàn)象 類型1　楊氏雙縫干涉 1.條紋間距公式：Δ

9、x＝λ，對(duì)同一雙縫干涉裝置，光的波長越長，干涉條紋的間距越大. 2.亮暗條紋的判斷方法： 如圖3所示， 圖3 光源S1、S2發(fā)出的光到屏上P′點(diǎn)的路程差為Δr＝r2－r1. (1)當(dāng)Δr＝kλ(k＝0,1,2…)時(shí)，光屏上P′處出現(xiàn)亮條紋. (2)當(dāng)Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)時(shí)，光屏上P′處出現(xiàn)暗條紋. 例1　(多選)(2017·浙江4月選考·16)圖4中給出了“用雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)示意圖，雙縫S1和S2間距為0.80mm，雙縫到屏的距離為0.80m.波長為500nm的單色平行光垂直入射到雙縫S1和S2上，在屏上形成干涉條紋.中心軸線OO′上方第1條亮紋中

10、心位置在P1處，第3條亮紋中心位置在P2處.現(xiàn)有1號(hào)、2號(hào)蟲子分別從S1、S2出發(fā)以相同速度沿垂直屏方向飛行，1號(hào)蟲子到達(dá)屏后，沿屏直線爬行到P1,2號(hào)蟲子到達(dá)屏后，沿屏直線爬行到P2.假定兩只蟲子爬行速率均為10－3m/s.正確的是(　　) 圖4 A.1號(hào)蟲子運(yùn)動(dòng)路程比2號(hào)短 B.兩只蟲子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差為0.2s C.兩只蟲子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差為1.0s D.已知條件不夠，兩只蟲子運(yùn)動(dòng)時(shí)間差無法計(jì)算 答案　AB 解析　由題，結(jié)合雙縫干涉的條紋間距公式：Δx＝λ可知，該光的干涉條紋相鄰亮條紋中心的間距： Δx＝×500×10－9m＝5×10－4m， 中心軸線OO′上方第1條亮紋中

11、心位置在P1處， 所以＝Δx＝5×10－4m 中心軸線OO′上方第3條亮紋中心位置在P2處， 所以＝3Δx＝1.5×10－3m 所以1號(hào)蟲子的路程為：s1＝l＋＋； 2號(hào)蟲子的路程為：s2＝l＋－， 則s2－s1＝－－d＝1.5×10－3m－5×10－4m－0.80×10－3m＝2×10－4m，故A正確；兩只蟲子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差Δt＝＝s＝0.2s，故B正確，C、D錯(cuò)誤. 變式1　關(guān)于楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是(　　) A.單縫的作用是獲得頻率相同的兩相干光源 B.雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況相同的相干光源 C.光屏上距兩縫的路程差等于半個(gè)波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋 D

12、.照射到單縫的單色光的頻率越高，光屏上出現(xiàn)的條紋越寬 答案　B 解析　單縫的作用是獲得一束細(xì)光，故A錯(cuò)誤；雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況相同的相干光源，故B正確；屏上出現(xiàn)暗條紋處距兩縫的路程差等于半個(gè)波長的奇數(shù)倍，故C錯(cuò)誤；單色光的頻率越高，波長越短，根據(jù)Δx＝λ，知相鄰條紋的間距越小，條紋越窄，故D錯(cuò)誤. 變式2　(多選)如圖5所示是楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)示意圖，其中S1、S2為雙縫，D為光屏，實(shí)驗(yàn)中觀察到屏上O點(diǎn)為中央亮條紋的中心，P1為第一級(jí)亮條紋的中心，若將雙縫間的距離變小，其他條件不變，則(　　) 圖5 A.屏上的干涉條紋的間距將變大 B.屏上的O點(diǎn)可能出現(xiàn)暗條紋 C.屏上

13、P1位置仍然可能為亮條紋的中心 D.屏上P1位置可能為暗條紋的中心 答案　AD 解析　由Δx＝λ知，d變小，Δx變大，A正確；O點(diǎn)到S1、S2光程差仍然為零，仍為中央亮條紋，B錯(cuò)誤；Δx變大，P1到雙縫的光程差小于一個(gè)波長，不可能是亮條紋的中心，但可能為暗條紋的中心，故C錯(cuò)誤，D正確. 類型2　薄膜干涉 1.形成 如圖6所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.光照射到薄膜上時(shí)，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射回來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加. 圖6 2.亮、暗條紋的判斷 (1)在P1、P2處，兩個(gè)表面反射回來的兩列光波的路程差Δr等于波長的

14、整數(shù)倍，即Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出現(xiàn)亮條紋. (2)在Q處，兩列反射回來的光波的路程差Δr等于半波長的奇數(shù)倍，即Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出現(xiàn)暗條紋. 例2　(多選)把一平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖7所示.這時(shí)可以看到明暗相間的條紋.下面關(guān)于條紋的說法中正確的是(　　) 圖7 A.干涉條紋是光在空氣劈尖膜的前后兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果 B.干涉條紋中的暗條紋是上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果 C.將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動(dòng) D.觀察薄膜干涉條紋時(shí)，應(yīng)在入

15、射光的另一側(cè) 答案　AC 解析　根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理，上述現(xiàn)象是由空氣膜前后表面反射的兩列光疊加而成，當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇疊加時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)，形成亮條紋，所以A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；條紋的位置與空氣膜的厚度是對(duì)應(yīng)的，當(dāng)上玻璃板平行上移時(shí)，同一厚度的空氣膜向劈尖移動(dòng)，故條紋向著劈尖移動(dòng)，故C項(xiàng)正確；因相干光是反射光，故觀察薄膜干涉時(shí)，應(yīng)在入射光的同一側(cè)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤. 變式3　用如圖8所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象.左側(cè)點(diǎn)燃酒精燈(在燈芯上灑些食鹽)，右側(cè)是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈.下列是在肥皂膜上觀察到的干涉圖樣示意圖，其中最合理的是(　　) 圖8 答案　B

16、 解析　由于重力的作用使下側(cè)的肥皂膜厚度比較大，而上側(cè)的比較薄，相同高度的肥皂膜的厚度相同，故出現(xiàn)水平的明暗相間的干涉條紋.故B正確，A、C、D錯(cuò)誤. 命題點(diǎn)二　光的衍射和偏振現(xiàn)象 1.對(duì)光的衍射的理解 (1)波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯.在任何情況下都可以發(fā)生衍射現(xiàn)象，只是明顯與不明顯的差別. (2)衍射現(xiàn)象說明“光沿直線傳播”只是一種特殊情況，只有在光的波長比障礙物小得多時(shí)，光才可以看做是沿直線傳播的. 2.單縫衍射與雙縫干涉的比較 單縫衍射 雙縫干涉 不同點(diǎn) 條紋 寬度 條紋寬度不等，中央最寬 條紋寬度相等 條紋 間距 各相鄰條紋間距不等 各相鄰條紋等間距

17、 亮度 情況 中央條紋最亮，兩邊變暗 條紋清晰，亮度基本相等 相同點(diǎn) 干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋 3.光的干涉和衍射的本質(zhì) 光的干涉和衍射都屬于光的疊加，從本質(zhì)上看，干涉條紋和衍射條紋的形成有相似的原理，都可認(rèn)為是從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的. 4.光的偏振 (1)自然光與偏振光的比較 類別 自然光(非偏振光) 偏振光 光的 來源 從普通光源發(fā)出的光 自然光通過起偏振器后的光 光的振動(dòng)方向 在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿任意方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相同 在垂直于光的傳

18、播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿特定方向 (2)偏振光的應(yīng)用：加偏振濾光片的照相機(jī)鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等. 例3　單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫，照射到光屏上，可觀察到的圖象是下圖中(　　) 答案　A 解析　在光的單縫衍射圖樣中，中間是寬度最大最亮的亮條紋，在中央亮條紋兩邊的亮條紋寬度越來越小，亮度也越來越低，故選項(xiàng)A正確. 變式4　(多選)關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下面說法正確的是(　　) A.紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋 B.白光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋 C.光照到不透明小圓盤上出現(xiàn)泊松亮斑，說明發(fā)生了衍射 D.光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，說明光沿直

19、線傳播，不存在光的衍射 答案　AC 解析　單色光照到狹縫上產(chǎn)生的衍射圖樣是明暗相間的直條紋；白光的衍射圖樣是彩色條紋；光照到不透明小圓盤上，在其陰影處出現(xiàn)亮點(diǎn)，是衍射現(xiàn)象；衍射是波特有的現(xiàn)象，只有明顯與不明顯之分，光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，大光斑的邊緣模糊，正是光的衍射造成的，不能認(rèn)為不存在光的衍射現(xiàn)象.故A、C正確. 例4　(多選)奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量.偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能

20、確定被測樣品的含糖量了.如圖9所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測樣品P置于A、B之間.以下說法中正確的是(　　) 圖9 A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱 B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱 C.將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α D.將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α 答案　ACD 解析　偏振光通過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會(huì)以傳播方向?yàn)檩S線，旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，所以到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，故A正確，B錯(cuò)誤；將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光的強(qiáng)度最大，偏振

21、片B轉(zhuǎn)過的角度等于α，故C正確；同理，將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α，故D正確. 命題點(diǎn)三　電磁振蕩和電磁波 1.麥克斯韋電磁場理論 2.對(duì)電磁波譜的“三點(diǎn)”說明 (1)波長不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性.其中波長較長的無線電波和紅外線等，易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象；波長較短的紫外線、X射線、γ射線等，穿透能力較強(qiáng). (2)電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊. (3)電磁波的能量隨頻率的增大而增大. 例5　(多選)關(guān)于圖10中現(xiàn)象的表述正確的是(　　) 圖10 A.甲圖中

22、蝙蝠利用超聲波定位 B.乙圖中CT是利用β射線照射人體 C.丙圖中回路電阻和向外輻射電磁波造成振蕩電流能量的減小 D.丁圖中夜視系統(tǒng)是利用不可見光中的紫外線 答案　AC 解析　題圖甲中蝙蝠利用超聲波定位，從而進(jìn)行捕食，故A正確；CT是利用X射線照射人體的，不是利用β射線，故B錯(cuò)誤；題圖丙中回路電阻和向外輻射電磁波造成振蕩電流能量的減小，故C正確；題圖丁中夜視系統(tǒng)是利用不可見光中的紅外線，故D錯(cuò)誤. 變式5　(多選)LC振蕩電路中，某時(shí)刻磁場方向如圖11所示，則下列說法正確的是(　　) 圖11 A.此時(shí)電路中電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針 B.若磁場正在減弱，則電容器上極板帶正電 C

23、.若電容器正在放電，則電容器上極板帶正電 D.若電容器正在放電，則自感電動(dòng)勢正在阻礙電流增大 答案　ABD 變式6　(多選)關(guān)于電磁場和電磁波說法正確的是(　　) A.變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電磁場 B.電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播形成電磁波 C.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場 D.電磁波是一種波，聲波也是一種波，理論上它們是同種性質(zhì)的波 答案　AB 解析　變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電磁場，故A正確；變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波，故B正確；變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，恒定

24、的電場不產(chǎn)生磁場，恒定的磁場也不產(chǎn)生電場，故C錯(cuò)誤；電磁波是一種波，聲波也是一種波，它們具有波的共性，但前者是電磁場在空間的傳播，后者是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，性質(zhì)不同，故D錯(cuò)誤. 變式7　關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是(　　) A.電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息 B.手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波 C.太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同 D.遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同 答案　B 解析　電磁波和聲波都能傳遞信息，比如人們之間的語言交流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波，選項(xiàng)B正確；太陽光中的可

25、見光屬于電磁波，而“B超”中的超聲波屬于機(jī)械波，它們的傳播速度不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；遙控器發(fā)出的紅外線波長比X射線波長大得多，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 1.(多選)關(guān)于電磁波的原理和應(yīng)用，下列說法正確的是(　　) A.變化的電場就能產(chǎn)生變化的磁場 B.微波是指波長為微米級(jí)的電磁波 C.α、β、γ三種射線中，只有γ射線屬于電磁波 D.常用的遙控器通過發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)遙控電視機(jī) 答案　CD 解析　均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場，而非均勻變化的電場才會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，故A錯(cuò)誤；波長從1mm到10m的電磁波稱為微波，故B錯(cuò)誤；α、β、γ三種射線中，α射線是氦核流，β射線是電子流，只有γ射線屬于電

26、磁波，故C正確；常用的遙控器通過發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)遙控電視機(jī)，因紅外線波長較長，所以容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故D正確. 2.(多選)關(guān)于電磁場的理論，下列說法中正確的是(　　) A.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的 B.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的 C.均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的 D.振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場 答案　BD 解析　變化的電場產(chǎn)生磁場有兩層含義：①均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場；②非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場.振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場.均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤. 3.某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉

27、實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到圖1甲所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如圖乙所示.他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是(　　) 圖1 A.減小光源到單縫的距離 B.減小雙縫之間的距離 C.減小雙縫到光屏之間的距離 D.換用頻率更高的單色光源 答案　B 解析　由Δx＝λ，可知減小雙縫之間的距離，增大雙縫到光屏之間的距離，換用波長更長的單色光源，即換用頻率更低的單色光源，都可以增加干涉條紋的間距，B正確. 4.用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象.圖甲是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上撒些鹽)，圖乙是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈.將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，關(guān)于觀察到的現(xiàn)象，下

28、列說法正確的是(　　) 圖2 A.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30° B.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90° C.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30° D.干涉條紋保持原來狀態(tài)不變 答案　D 5.(多選)如圖3所示，把一個(gè)凸透鏡的彎曲表面壓在另一個(gè)玻璃平面上，讓單色光從上方射入，這時(shí)可以看到亮暗相間的同心圓環(huán)，對(duì)這些亮暗圓環(huán)的相關(guān)說法合理的是(　　) 圖3 A.遠(yuǎn)離中心點(diǎn)處亮環(huán)的分布較密 B.用白光照射時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)干涉形成的圓環(huán) C.是透鏡曲面上反射光與透鏡上方平面上的反射光干涉形成的 D.與同一亮環(huán)相對(duì)應(yīng)的空氣薄膜的厚度

29、是相同的 答案　AD 解析　遠(yuǎn)離中心點(diǎn)處亮環(huán)的分布較密，故A正確；用白光照射時(shí)，仍然會(huì)出現(xiàn)干涉形成的圓環(huán)，故B錯(cuò)誤；是透鏡曲面上反射光與玻璃平面上的反射光干涉形成的，故C錯(cuò)誤；與同一亮環(huán)相對(duì)應(yīng)的各處空氣薄膜的厚度是相同的，故D正確. 6.(多選)世界很大，我們都想去看看，人們能夠用眼睛去看世界，這與光密不可分.下列對(duì)光的描述中正確的是(　　) A.分別用紅光和紫光照射同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，在光屏上得到紫光的條紋間距比紅光的小 B.當(dāng)單縫的寬度大于光的波長時(shí)，不能發(fā)生衍射現(xiàn)象 C.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波 D.光不能發(fā)生多普勒效應(yīng) 答案　AC 解析　分別用紅光和紫光照射同一雙縫

30、干涉實(shí)驗(yàn)裝置，由于紅光的波長比紫光更長，結(jié)合Δx＝λ可知在光屏上得到紫光的條紋間距比紅光的小，故A正確；衍射是波特有的現(xiàn)象，只有明顯和不明顯之分，故B錯(cuò)誤；只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，因此光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，故C正確；當(dāng)波源和觀察者相互靠近或遠(yuǎn)離，接收到的波的頻率都會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)，光是一種電磁波，同樣也能發(fā)生多普勒效應(yīng)，故D錯(cuò)誤. 7.(多選)(2018·臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練)如圖4所示，以下關(guān)于光學(xué)知識(shí)的敘述中，正確的是(　　) 圖4 A.甲圖是著名的泊松亮斑圖案，這是光波的衍射現(xiàn)象 B.乙圖中的彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的 C.丙圖的照相機(jī)鏡頭上

31、涂有一層增透膜，增透膜利用了光的偏振原理 D.丁圖是醫(yī)學(xué)上的內(nèi)窺鏡，其核心部件光導(dǎo)纖維能傳輸光像信號(hào)，是利用光的全反射 答案　ABD 解析　題圖丙的照相機(jī)鏡頭上涂有一層增透膜，增透膜利用了光的干涉原理，選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 8.(多選)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，WiFi無線網(wǎng)絡(luò)(標(biāo)識(shí)如圖5所示)成為了一種時(shí)尚.WiFi實(shí)質(zhì)是一種短程無線傳輸技術(shù)，能夠在一定范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號(hào).下列關(guān)于WiFi的說法，正確的是(　　) 圖5 A.WiFi信號(hào)實(shí)質(zhì)是一種電磁波 B.WiFi信號(hào)不可能在真空中傳輸 C.WiFi信號(hào)限于短程傳輸，是因?yàn)槠洳ㄩL太短 D.WiFi信號(hào)限于短程傳輸，是因

32、為在傳輸過程中存在能量損失 答案　AD 9.(多選)(2018·金華十校聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A.機(jī)場、車站的安檢門可以探測人身攜帶的金屬物品，是利用靜電感應(yīng)的原理工作 B.可以用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土制品，檢查內(nèi)部是否有氣泡、空洞和裂紋 C.由于多普勒效應(yīng)，我們觀察到離我們遠(yuǎn)去的恒星發(fā)出的光譜，將向紅光光譜方向移動(dòng)，波長變長、頻率降低 D.γ射線的穿透能力很強(qiáng)，可用于探測金屬零件內(nèi)部的缺陷 答案　BCD 解析　安檢門利用渦流探測人身上攜帶的金屬物品，原理是：線圈中交變電流產(chǎn)生交變的磁場，會(huì)在金屬物品中產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流，而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場會(huì)在線

33、圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，引起線圈中交變電流發(fā)生變化，從而被探測到，故A錯(cuò)誤. 10.(多選)很多城市馬路邊都出現(xiàn)了共享單車，使用共享單車APP，用戶可以查看并找到單車位置，掃描車身上的二維碼，通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云端請(qǐng)求解鎖，云端收到后識(shí)別該車輛并發(fā)送解鎖指令，共享單車執(zhí)行解鎖指令自動(dòng)開鎖，用戶便可以騎行.車身前后都有反光標(biāo)志，前后車輪輪轂內(nèi)側(cè)也有反光涂層，夜間汽車燈光照射上去反光效果很好，增加了騎行者的安全性，尾燈反光標(biāo)志的截面如圖6所示，其利用了光的全反射原理.根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí)判斷下列說法正確的是(　　) 圖6 A.單車和手機(jī)之間是利用機(jī)械波傳遞信息的 B.單車和手機(jī)之間是利用電磁

34、波傳遞信息的 C.汽車燈光應(yīng)從左面射過來在尾燈的右表面發(fā)生全反射 D.汽車燈光應(yīng)從右面射過來在尾燈的左表面發(fā)生全反射 答案　BD 解析　掃描車身上的二維碼，通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云端請(qǐng)求解鎖，云端收到后識(shí)別該車輛并發(fā)送解鎖指令，共享單車執(zhí)行解鎖指令自動(dòng)開鎖，是利用電磁波傳遞信息的，故A錯(cuò)誤，B正確；汽車燈光應(yīng)從右面射向自行車尾燈，光在尾燈內(nèi)部左表面發(fā)生全反射，使自行車后面的汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前面有自行車，避免事故的發(fā)生，故C錯(cuò)誤，D正確. 11.(多選)(2018·新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)2016年2月11日，美國科研人員利用激光干涉法探測到13億年前黑洞合并發(fā)出的傳到地球的引力波，證實(shí)了愛因斯坦

35、100多年前在廣義相對(duì)論中有關(guān)引力波的預(yù)言.如圖7所示，引力波是一種時(shí)空漣漪，其發(fā)現(xiàn)的意義就像一個(gè)失聰?shù)娜送蝗粨碛辛寺犛X，從此獲得感知世界的新能力.以下說法正確的是(　　) 圖7 A.人類可以從引力波中獲得13億年前的信息 B.具有質(zhì)量的物體能產(chǎn)生引力波 C.干涉是波特有的性質(zhì)，所以激光也是一種波 D.引力波的傳播需要空氣作為介質(zhì) 答案　ABC 12.(多選)LC振蕩電路中，某時(shí)刻的磁場方向如圖8所示，則(　　) 圖8 A.若磁場正在減弱，則電容器正在充電，電流由b向a B.若磁場正在減弱，則電場能正在增大，電容器上極板帶負(fù)電 C.若磁場正在增強(qiáng)，則電場能正在減小

36、，電容器上極板帶正電 D.若磁場正在增強(qiáng)，則電容器正在充電，電流方向由a向b 答案　ABC 解析　若磁場正在減弱，則電流在減小，是充電過程，根據(jù)安培定則可確定電流由b向a，電場能增大，上極板帶負(fù)電，故選項(xiàng)A、B正確；若磁場正在增強(qiáng)，則電流在增大，是放電過程，電場能正在減小，根據(jù)安培定則，可判斷電流由b向a，上極板帶正電，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤. 13.(多選)(2016·浙江10月選考·14)用a、b兩種不同波長的光，先后用同一裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，得到兩種干涉條紋，其中a光的干涉條紋間距大于b光的條紋間距，則(　　) A.a光的波長大于b光的波長 B.a光的頻率大于b光的頻率

37、C.在玻璃中，a光的速度等于b光的速度 D.從玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大于b光的臨界角 答案　AD 解析　根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式Δx＝λ可知，同一實(shí)驗(yàn)裝置，條紋間距越大，說明波長越長，即頻率越小.根據(jù)題意，a光的波長長，頻率小，所以A正確，B錯(cuò)誤.頻率越小，介質(zhì)對(duì)它的折射率越小，根據(jù)n＝可知，在介質(zhì)中的傳播速度越大，即a光在介質(zhì)中的傳播速度要大，所以C錯(cuò)誤.根據(jù)sinC＝可知，介質(zhì)的折射率越小，則全反射的臨界角越大，所以a光的全反射臨界角要大，選項(xiàng)D正確. 14.(多選)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖9所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫S的距離

38、相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋.屏上O點(diǎn)距雙縫S1和S2的距離相等，P點(diǎn)是距O點(diǎn)最近的第一條亮條紋，如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光，已知紅光波長大于綠光波長，綠光波長大于藍(lán)光波長，則下列說法正確的是(　　) 圖9 A.O點(diǎn)是紅光的亮條紋 B.紅光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方 C.O點(diǎn)不是藍(lán)光的亮條紋 D.藍(lán)光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的上方 答案　AB 解析　由于O點(diǎn)到雙縫的路程差為零，所以為各種色光的亮條紋，A正確，C錯(cuò)誤；由于紅光的波長大于綠光的波長，紅光的條紋間距大于綠光的條紋間距，藍(lán)光的波長小于綠光的波長，藍(lán)光的條紋間距小于綠光的條紋間距，因此紅光的第一條

39、亮條紋在P點(diǎn)的上方，藍(lán)光的第一條亮條紋在P點(diǎn)的下方，故B正確，D錯(cuò)誤. 15.(多選)如圖10所示，a、b、c、d四個(gè)圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣.分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是(　　) 圖10 A.a、b是光的干涉圖樣 B.c、d是光的干涉圖樣 C.形成a圖樣的光的波長比形成b圖樣的光的波長短 D.形成c圖樣的光的波長比形成d圖樣的光的波長長 答案　AD 解析　干涉條紋是等間距的條紋，因此，a、b圖是干涉圖樣，c、d圖是衍射圖樣，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由公式Δx＝λ可知，條紋間距大的入射光的波長長，所以a圖樣的光的波長比b圖樣的光的波長長，故C項(xiàng)錯(cuò)誤

40、；同理，c圖樣的光的波長比d圖樣的光的波長長，故D項(xiàng)正確. 16.(多選)(2018·杭州市期末)北京時(shí)間2017年7月19日上午，杭州、寧波等浙江多地出現(xiàn)日暈(如圖11甲所示).日暈是當(dāng)日光通過卷層云中的冰晶時(shí)，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(shí)的光路圖，a、b為其折射出的光線中的兩種單色光.下列說法正確的是(　　) 圖11 A.a光的波長大于b光的波長 B.b光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 C.a光的光子動(dòng)量小于b光的光子動(dòng)量 D.a光和b光光子可能是某元素原子分別從n＝2、n＝3激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)輻射出的 答案　ACD 解析　由題圖可知，b光偏折程度更大，說明冰晶對(duì)b光的折射率更大，即b光的頻率更大，a光的波長大于b光的波長，故A正確；a光的波長大于b光的波長，所以a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；根據(jù)λ＝可知，a光的光子動(dòng)量小于b光的光子動(dòng)量，故C正確；b光的頻率更大，根據(jù)E＝hν可知，b光光子的能量大于a光光子的能量，原子從n＝2激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)放出的能量小于原子從n＝3激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)放出的能量，故D正確. 19