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2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练:光学2
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这是一份2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练:光学2,共27页。试卷主要包含了单选题,多选题等内容,欢迎下载使用。
2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练:光学2
一、单选题
1.(2023·浙江·模拟预测)如图所示,真空中有一均匀介质球,一束复色光平行于BOC从介质球的A点折射进入介质球内,进入介质球后分成光束Ⅰ、Ⅱ,其中光束Ⅰ恰好射到C点,光束Ⅱ射到D点,,则( )
A.介质球对光束Ⅱ的折射率大于
B.同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ先射出介质球
C.当入射角大于某一特定角度时,从A点射进介质球的光束Ⅱ会发生全反射
D.用光束Ⅰ和光束Ⅱ分别射向同一双缝干涉装置,光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ大
2.(2023·浙江·模拟预测)如图甲所示,每年夏季,我国多地会出现日晕现象,日晕是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法正确的是( )
A.a光的频率比b光的频率小
B.在冰晶中,b光的传播速度较大
C.用同一装置做双缝干涉实验时,b光条纹间距更大
D.从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小
3.(2023·浙江·一模)如图所示,△ABC为某种玻璃制成的三棱镜的横截面,其长度为.今有一束单色光从P点垂直边入射,从边上的M点出射,出射方向与的夹角为,则玻璃的折射率为( )
A. B.
C. D.
4.(2023·浙江·模拟预测)雨后太阳光射入空气中的水滴,先折射一次,然后在水滴的背面发生反射,最后离开水滴时再折射一次,就形成了彩虹。如图,太阳光从左侧射入球形水滴,a、b是其中的两条出射光线,在这两条出射光线中,一条是红光,另一条是紫光,下列说法正确的是( )
A.a光线是红光,b光线是紫光
B.遇到同样的障碍物,b光比a光更容易发生明显衍射
C.a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间短
D.增大太阳光在水滴表面的入射角,则可能没有光线从水滴中射出
5.(2023·浙江·模拟预测)如图所示,某振荡电路此时电容器上极板带正电荷,接下来极短时间内( )
A.振荡电流增大
B.电路中的一部分能量会以电磁波的形式辐射出去
C.线圈内磁通量变化率减少
D.电场能向磁场能转化
6.(2023·浙江·一模)现代科学研究中常用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场,穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化,这时真空室空间内就产生感生电场,电子将在感生电场作用下得到加速。如图所示(上方为侧视图,下方为真空室的俯视图),当电磁铁绕组通以图中所示的电流时,电子被“约束”在半径为R的圆周上沿顺时针方向运动,下列说法正确的是( )
A.电磁铁绕组中的电流必须持续增大
B.电子感应加速器是利用磁场对电子的洛伦兹力作用使电子加速的
C.电磁铁绕组中通以恒定的电流时,真空室中的电子仍能得到加速
D.根据楞次定律可知,电子在感生电场中的受力方向与电场方向相同
7.(2023·浙江·模拟预测)2021年12月9日,我国神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站进行了太空授课。如图甲所示,王亚平在水球里注入一个气泡,观察水球产生的物理现象。课后小明同学画了过球心的截面图,如图乙所示,内径是R,外径是R。假设一束单色光(纸面内)从外球面上A点射入,光线与AO直线所成夹角i=30°,经折射后恰好与内球面相切。已知光速为c。则( )
A.单色光在材料中的折射率为
B.单色光在该材料中的传播时间为
C.只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角,就能够在内球面发生全反射
D.只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角,就能够在外球面发生全反射
8.(2023·浙江·模拟预测)在物理学理论建立的过程中,有许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是( )
A.安培首先引入电场线和磁感线
B.库仑提出了库仑定律,并最早用实验测得元电荷电量e的数值
C.法拉第提出了分子电流假说,并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献
D.麦克斯韦建立了经典电磁场理论
9.(2023·浙江·模拟预测)在温度℃时,波长nm的单色光在几种介质中的折射率如下表所示,根据表中数据结合所学知识,下列判断正确的是( )
介质
折射率
介质
折射率
空气
1.00028
水
1.33
玻璃
1.65
水晶
1.55
A.该单色光在玻璃中的速度大于在水中的速度
B.该单色光在水中比在空气中更容易发生衍射
C.该单色光从玻璃射入水中可能会发生全反射
D.水晶对其他波长的单色光的折射率也都是1.55
10.(2023·浙江·模拟预测)如图所示,两束单色光a和b从水中射向水面的O点,它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知( )
A.在水中时a光和b光的传播速度相同 B.两束光在从水进入空气时频率均变小
C.从水中射向空气时,a光全反射的临界角比b光小 D.真空中a光的波长比b光长
11.(2023·浙江·模拟预测)2021年9月17日,神舟十二号载人飞船成功返回地面。返回舱返回过程中,有一段时间通讯与地面会严重失效,甚至完全中断,这种现象称为黑障。形成黑障的直接原因最有可能的是( )
A.返回舱周围形成的高温等离子层
B.返回舱的金属外壳外部产生静电屏蔽
C.返回舱在返回过程出现的失重现象
D.返回舱进入对流层后受大气的扰动
12.(2023·浙江·模拟预测)在人类技术不断升级进步的过程中,很多物理学家做出了不可磨灭的贡献,下列说法正确的是( )
A.牛顿发现了万有引力定律,并和卡文迪什一起精确测量了万有引力常数
B.德国物理学家安培提出著名的分子电流假说,该理论能解释全部磁现象
C.英国物理学法拉第发现了让磁生电和电生磁的规律,即法拉第电磁感应定律
D.德国物理学赫兹通过实验首先捕捉到电磁波,证实麦克斯韦关于光的电磁理论
13.(2023·浙江·模拟预测)一个LC振荡电路中,线圈的自感系数为L,电容器电容为C,一个振荡周期内电容器上电压能达到的最大值为Um,则从电容器上电压达到最大值Um开始计时( )
A.至少经过π,磁场能达到最大
B.在时间内,电路中的平均电流是
C.经过π时间,线圈的自感电动势达到最大
D.在时间内,电容器放电电荷量为
14.(2023·浙江·模拟预测)如图甲为电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图像,如图乙为LC振荡电路的某一状态,则( )
A.t1时刻线圈中自感电动势为零
B.t1~t2时间内回路内的电流为顺时针
C.t2~t3中某时刻与图乙状态相对应
D.图乙中电容器极板间电场能逐渐减小
15.(2023·浙江·一模)在旅游景点经常见到人造彩虹,彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射、再折射后形成的,其光线传播路径如图所示,图中的圆面代表水珠过球心的截面,太阳光平行截面射入球形水珠后,最后出射光线a、b分别代表两种不同颜色的光线,则a、b两光相比较( )
A.水珠对a光的折射率小于对b光的折射率
B.在同一介质中,a光的传播速度大
C.分别照射同一狭缝,a光通过狭缝时的衍射现象更明显
D.从水中射入空气时,b光发生全反射的临界角更大
16.(2023·浙江·模拟预测)关于声波和光波,下列说法正确的是( )
A.光波能产生干涉、衍射现象,但是声波不能
B.声波和光波从空气射入水中时,声波的速度变大,光波的速度变小
C.声波与光波的波速都由波源决定,与介质无关
D.它们都能在真空中传播
17.(2023·浙江·模拟预测)如图甲所示是利用圆锥形光学玻璃演示实验的现象,模型如图乙所示,一束白光从圆锥体玻璃(介质Ⅰ)底面垂直入射,圆锥体玻璃倒立在水平有机玻璃砖(介质Ⅱ)上表面,人眼在一侧进行观察,下列说法正确的是( )
A.人眼观察到的色散现象是由于光的衍射而产生的
B.人眼观察到介质Ⅰ中的色散是光经过介质Ⅱ表面反射回介质Ⅰ而产生的
C.介质Ⅰ上表面的光均能经过一次介质Ⅰ折射和介质Ⅱ反射到人眼
D.若用力将圆锥体向下挤压有机玻璃砖,产生的彩色条纹间距将不变
18.(2023·浙江·模拟预测)关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
19.(2023·浙江·模拟预测)如图所示,两种折射率不同的介质叠放在一起,由a、b两种单色光组成的复合光,从某种光密介质先射入介质1,然后又进入介质2.对a、b两种单色光的折射情况分析,下列判断正确的是( )
A.a光的频率大于b光的频率
B.介质1中a光的速率比b光的速率大
C.介质2中a光的折射率比b光的折射率大
D.介质2中a光的波长比b光的波长小
20.(2023·浙江·模拟预测)如图所示,一束由两种单色光组成的细光束沿PO方向由空气射向玻璃砖,通过玻璃砖后分成两条单色细光束A、B.下列说法正确的是
A.若增大入射角i,则B光先消失
B.在玻璃中A光的速度比B光的小
C.通过狭缝时 A光比B光更容易发生衍射现象
D.用同一双缝干涉实验装置分别用A、B光做实验,A光的干涉条纹间距比B光的小
21.(2023·浙江·模拟预测)一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射从玻璃砖上表面射出,光线分为a、b两束,如图所示下列说法正确的是
A.在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度
B.在真空中用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距
C.a、b光在涂层表面一定不会发生全反射
D.在真空中,遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象
22.(2023·浙江·模拟预测)介质Ⅰ中光速为v1=c,介质Ⅱ中的光速为,临界角为30°,如果光线a,b如图中所示射到Ⅰ、Ⅱ两介质的分界面上,那么正确的是( )
A.a,b均不能发生全反射 B.a,b均能发生全反射
C.a能发生全反射 D.b能发生全反射
二、多选题
23.(2023·浙江·一模)下列说法正确的是( )
A.观察紧叠在一起的两块平板玻璃,若板间存在薄空气层,从平板玻璃的上表面常会看到彩色条纹,这是光的干涉现象
B.光照到一个不透光的小圆盘上,在小圆盘背后的阴影区出现亮斑,这是光的偏振现象
C.LC振荡电路中,同时减小线圈的匝数和电容器的电容,该电路电磁振荡的周期也会减小
D.真空中的光速在不同的惯性参考系中是不同的
24.(2023·浙江·模拟预测)超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖,其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜,顶角为。一细束脉冲激光垂直第一个棱镜左侧面入射,经过前两个棱镜后分为平行的光束,再经过后两个棱镜重新合成为一束,此时不同频率的光前后分开,完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离,脉冲激光中包含不同频率的光1和光2,它们在棱镜中的折射率分别为和。取,,。则下列说法正确的是( )
A.上方光线为光1
B.光1和光2通过相同的干涉装置后,光2对应的干涉条纹间距更大
C.为使光1和光2都能从左侧第一个棱镜斜面射出,则
D.若,则光1和光2通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差约为
25.(2023·浙江·模拟预测)如图是由不同材料制作的等腰直角三角形和半圆形玻璃砖,将它们放在水平面并相切于A点,是半圆形玻璃砖的直径,O是半圆形玻璃砖圆心。现将该光源放置在A点左侧P处,垂直水平面向上发射激光,经过半圆弧上某点M后,恰好又能经过B点,已知,,与水平方向夹角恰好为,等腰直角三角形玻璃砖的折射率。下列说法正确的是( )
A.半圆形玻璃砖的折射率
B.的距离为
C.半圆弧玻璃砖上M点到水平面的距离为
D.从P射出的激光,经过等腰直角三角形和半圆形玻璃砖的时间之比为
26.(2023·浙江·模拟预测)如图所示是某个特殊加工的均匀介质玻璃砖,是玻璃砖上表面,该玻璃砖下表在是半径为的圆弧。玻璃砖缺口是一个边长为的正三角形,一束宽度为的平行单射光从缺口垂直方向射向该玻璃砖。已知光速为,该玻璃砖对该反射的折射率,是的中点,下列说法正确的是( )
A.从点射入的光,在玻璃砖中传播的时间为
B.所有折射进入玻璃砖的光线在玻璃砖中传播时间相等
C.同样宽度且垂直射入的另一束单射光,在圆弧下表面射出的范围变大,在空气中,若光恰好能够使某种金属发生光电效应,则单射光不能使该金属发生光电效应
D.同样宽度且垂直射入的另一束单射光,在圆弧下表面射出的范围变大,则在空气中通过同一双缝干涉装置时干涉条纹间隔
27.(2023·浙江·模拟预测)利用光的干涉规律可以检测工件表面的平整度与设计要求之间的微小差异。现将精度很高的标准玻璃板(样板),放在被检查工件上面,如图甲所示,在样板的左端垫薄片,使标准玻璃板与被检查平面之间形成一楔形空气膜。用平行单色光向下照射,检查不同平面时可观察到图乙或图丙的干涉条纹。下列说法正确的是( )
A.干涉条纹是样板的上下两个表面的反射光干涉形成的
B.当稍向右移动图甲中的薄片时,条纹间距会变小
C.当换用频率更高的单色光照射时,条纹间距不变
D.图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的
28.(2023·浙江·模拟预测)如图为氢原子的能级图,已知可见光的光子能量范围为,锌板的电子逸出功为,下列说法正确的是( )
A.用能量为的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
B.处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并且使氢原子电离
C.大量处于能级的氢原子向基态跃迁时,辐射的光子中有两种不同频率的光子可使锌板产生光电效应现象
D.大量于能级的氢原子向基态跃迁时所出的光子通过同一双缝干涉实验装置,以直接跃迁到能级发出的光子所形成的干涉条纹最宽
29.(2023·浙江·模拟预测)在玻尔的氢原子模型中,处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时,能辐射出a、b两种可见光,两束光通过相同的双缝干涉装置后在屏上出现如图所示的图样,则( )
A.产生a光的能级之差比产生b光的能级之差大
B.若a光能使某金属发生光电效应,则b光一定也可以
C.这两束光从玻璃射向真空时,其临界角Ca>Cb
D.a光子的动量大于b光子的
30.(2023·浙江·模拟预测)一群处于激发态的氢原子向基态跃迁,发出的光以相同的入射角照射到一块平行玻璃砖A上,经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上,如图,则下列说法正确的是( )
A.从跃迁到发出的光经玻璃转后侧移量最小
B.在同一双缝干涉装置中,从跃迁到发出的光干涉条纹最窄
C.经玻璃砖A后有些光子的能量将减小
D.若从跃迁到放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应,则从跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应
参考答案:
1.A
【详解】A.对于光束I:在A点的入射角i=60°,折射角r=30°,则玻璃对光束I的折射率为
由折射定律分析知,介质球对光束Ⅱ的折射率大于介质球对光束I的折射率,即大于,故A正确;
B.由分析知在介质球中,光束Ⅰ的传播速度大于光束Ⅱ的传播速度,则同时进入介质球的光束Ⅱ比光束Ⅰ后射出介质球,故B错误;
C.从A点射进介质球的光束Ⅱ,再射到界面时入射角等于A点的折射角,由光路可逆原理知,光线不会发生全反射,一定能从介质球射出,故C错误;
D.介质球对光束Ⅱ的折射率大于介质球对光束I的折射率,说明光束Ⅱ的频率大,波长短,而干涉条纹的间距与波长成正比,则光束Ⅱ的条纹间距比光束Ⅰ小,故D错误。
故选A。
2.A
【详解】A.由题图可知a光的偏折程度比b光的偏折程度小,根据棱镜色散规律可知a光的波长比b光的波长大,a光的频率比b光的频率小,故A正确;
B.易知冰晶对b光的折射率比对a光的折射率大,根据可知在冰晶中,b光的传播速度较小,故B错误;
C.根据,b光波长小,则b光条纹间距更小,故C错误;
D.同种玻璃对a光的折射率比对b光的折射率小,根据可知从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较大,故D错误。
故选A。
3.B
【详解】光从BC射入,从AC射出,则在AB边发生全反射,由于不考虑光的多次反射,则光线在玻璃中的光路图如图所示
由几何关系可得
∠AMN=180°−∠A−(90°−∠2)=105°
光在AC边M点
∠3=∠AMN−90°=15°
∠4=90°−60°=30°
玻璃的折射率为
故选B。
4.B
【详解】A.由光路图可知,a光线的偏折程度较大,则折射率较大,频率较大,则a是紫光,b光线是红光,选项A错误;
B.红光的波长比紫光长,则遇到同样的障碍物,b光比a光更容易发生明显衍射,选项B正确;
C.根据
可知,a光在水滴中的传播速度较小,但是在水滴中传播距离较大,则a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长,选项C错误;
D.增大太阳光在水滴表面的入射角,则光线在水滴的背面的入射角变大,光线仍能在水滴的背面发生全反射,到正面下方时,入射角等于光在正面上方时的折射角,根据折射定律知光会从正面下方折射出来,折射角等于光在正面上方时的入射角,选项D错误。
故选B。
5.C
【详解】ACD.由图中电流的方向流向电容器的正极,说明电容器正在充电,回路中的磁场能向电场能转化,所以电路中的电流正在减小,所以线圈中的磁场正在减弱,线圈内磁通量变化率减少,AD错误C正确;
B.振荡电路中,电场能和磁场能之间主要在不同元件之间的相互转化,辐射出去的能量很少很少,B错误。
故选C。
6.A
【详解】A.当电磁铁绕组通以图示电流时,线圈中的电流增大,磁场增强,根据楞次定律,感生电场产生的磁场要阻碍其增大,所以感生电场为逆时针方向,电子沿顺时针方向运动,加速器应对电子加速,A正确;
B.洛伦兹力恒不做功,B错误;
C.电磁铁绕组中通以恒定的电流时,不会发生电磁感应现象,也就不会产生感生电场,电子得不到加速,C错误;
D.电子在感生电场中的受力方向与电场方向相反,这与楞次定律无关,D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.在A点时,由题意可知,入射角为60°,则由几何关系有
sin∠BAO=
由折射定律得
故A错误;
B.该束单色光在该透明材料中的传播速度为
单色光在该材料中的传播时间为
带入数据解得
故B错误;
C.光束从A点入射,入射角为i′时光束经折射到达内球面的C点,如图
恰好发生全反射,由于
sin∠DCA=
由正弦定理得
解得
sin∠CAO=
由折射定律得
解得
可见,只要调整好A点射入的单色光与AO直线的夹角,就能够在内球面发生全反射,则C正确;
D.根据对称性和光路可逆原理可知,在外球面的入射角不会大于临界角,所以不能够在外球面发生全反射,则D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.法拉第首先引入电场线和磁感线,选项A错误;
B.库仑提出了库仑定律,密立根最早用实验测得元电荷电量e的数值,选项B错误;
C.安培提出了分子电流假说,并在磁场与电流的相互作用方面做出了杰出的贡献,选项C错误;
D.麦克斯韦建立了经典电磁场理论,选项D正确。
故选D。
9.C
【详解】A.根据
该单色光在玻璃中的折射率大于在水中的折射率,则该单色光在玻璃中的速度小于在水中的速度,故A错误;
B.单色光的频率不变,由上分析,同理可知在水中的速度小于在空气中的速度,根据
则在水中的波长较小,则该单色光在水中比在空气中更不容易发生衍射,故B错误;
C.玻璃的折射率大于水的折射率,根据
在水中的临界角较大,从玻璃射入水中,可能发生全反射,故C正确;
D.水晶对不同波长的光折射率不同,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】A.由光的可逆性可知,如果光从空气射入水中时,则a光偏折的程度较小,可知a光在水中的折射率小,由可知,在水中时a光比b光的传播速度大,A错误;
B.光的频率由光源决定,与传播的介质无关,所以两束光在从水进入空气时频率均保持不变,B错误;
C.从水中射向空气时,由可知,a光全反射的临界角比b光大,C错误;
D.a光在水中的折射率小,由折射率与光的频率关系可知,a光的频率小,由公式可知,a光的波长大, D正确。
故选D。
11.A
【详解】飞船在返回时以极高速度进入大气层,产生高温2000℃(高速使动能转化热能,使船体外壳达到2000℃,从而使周围的空气电离形成等离子体,屏蔽电磁波从而地面人员无法得知飞船的实时状况),而在接近地面时,(虽然大气密度大)飞船速度下降,温度降低,在太空(虽然高速运动)没有大气,不易产生摩擦生热而燃烧而不会产生屏蔽。
故选A。
12.D
【详解】A.牛顿发现了万有引力定律之后,卡文迪许实验室里测出了万有引力常量,故A错误;
B.法国物理学家安培提出著名的分子电流假说,但是该理论也不能解释全部磁现象,故B错误;
C.丹麦物理学家奥斯特发现电生磁,故C错误;
D.德国物理学家赫兹通过实验首先捕捉到电磁波,证实麦克斯韦关于光的电磁理论,故D正确。
故选D。
13.C
【详解】A.振荡电路的振荡周期
电容器上电压达到最大值Um时,充电完毕,电场能最大,磁场能最小,至少要经过
磁场能达到最大,故A错误;
BD.电压最大时,电容器上的电荷量为
Q=CUm
在时间内,电容器放电量为CUm,所以平均电流
故BD错误;
C.当电流为零时,自感电动势最大,根据振荡规律可知
时,线圈的自感电动势达到最大,故C正确。
故选C。
14.C
【详解】A.在t1时刻,上极板电量q达到最大值,电流达到最小值,电流变化率达到最大,此时自感电动势达到最大,选项A错误;
B.t1~t2时间内,上极板电量为正,且减小,回路内的电流为逆时针,选项B错误;
C.t2~t3中,上极板电量为负,下极板电量为正,由于上极板负电量不断增大,线圈电流为逆时针,而电量增加的越来越慢,故电流减小,由右手定则可得磁场方向线上,选项C正确;
D.图乙过程可以对应t2~t3过程,此过程电容电量增大,极板间电场能逐渐增大。
故选C。
15.D
【详解】A.由光路图可知,a光的偏折较大,a光的折射率大于b光的折射率,A错误;
B.根据
可知,a光折射率大,在同一种介质中速度较小,B错误;
C.a光的折射率大于b光的折射率,a光的频率大于b光的频率,根据
可知,a光的波长小于b光的波长,b光发生衍射现象更明显,C错误;
D.根据
可知,b光发生全反射的临界角更大,D正确;
故选D。
16.B
【详解】A.干涉和衍射是波的特有现象,故声波和光波都能产生干涉和衍射,则A错误;
B.声波和光波从空气射入水中时,声波的速度变大,光波的速度变小,故B正确;
C.声波与光波的波速都由介质决定,与波源无关,故C错误;
D.声波的传播依赖于介质,它在真空中不能传播,光波在真空中和介质中都能传播,故D错误;
故选B。
17.B
【详解】A.根据题意,人眼观察到的色散主要由于光在玻璃中的折射而产生的现象,故A错误;
B.根据光路图可知,人眼观察到介质Ⅰ位置的色散来源于介质Ⅱ表面光反射再在介质Ⅰ折射产生的,故B正确;
C.介质Ⅰ上表面左侧光线的光未能折射到人眼,故C错误;
D.若向下挤压有机玻璃,介质Ⅱ表面下凹,彩色条纹间距缩小,可以观察到微小形变,故D错误。
故选B。
18.B
【详解】A.变化的电场一定在周围空间产生磁场,周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场,选项A错误;
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在,选项B正确;
C.电磁波可以在真空中传播,选项C错误;
D.各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同等于光速,选项D错误。
故选B。
19.B
【详解】光线进入介质1时,a光的偏折程度比b光的小,则介质1中a光的折射率比b光的折射率小,因此a光的频率小于b光的频率.故A错误.介质1中a光的折射率比b光的折射率小,根据n,知介质1中a光的速率比b光的速率大,故B正确.a光的频率小于b光的频率,则介质2中a光的折射率比b光的折射率小,故C错误.由c=λf知,在真空中a光的波长比b光的波长大.根据n,式中λ0是真空中波长,λ是介质中波长,结合介质2中a光的折射率比b光的折射率小,可知介质2中a光的波长比b光的波长大,故D错误.
20.C
【详解】AB、由图可知两种单色光入射角相同时,B光的折射角小于A光的折射角,根据可知B光的折射率大于A光的折射率,根据可知在玻璃中B光的速度比A光的小,由于光由空气射向玻璃砖,增大入射角,A光和B光都不会消失,故选项A、B错误;
C、根据折射率与光的频率的关系可知,B光的频率大于A光的频率,光的频率越小,波长越长,光的波动性越明显,光的衍射现象越明显,所以通过狭缝时 A光比B光更容易发生衍射现象,故选项C正确;
D、B的折射率大,B光的波长小于A光,由公式可知它们分别通过同一双缝干涉装置,A光的干涉条纹间距比B光的大,故选项D错误;
21.C
【详解】A:光路图如图所示
在玻璃砖上表面折射时, a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,由知,在玻璃中a光的传播速度小于b光的传播速度.故A项错误.
B:a光的折射率大,频率大,波长小;根据知,在真空中用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距小于b光的条纹间距.故B项错误.
C:a、b光在涂层表面的入射角等于在玻璃砖上表面的折射角, a、b光在涂层表面一定不会发生全反射.故C项正确.
D:b光的波长较长,波动性较强,遇到障碍物时b光更容易产生明显的衍射现象.故D项错误.
【点睛】折射率越大的光,频率越大,波长越小.波长越长的光遇到障碍物时容易产生明显的衍射现象.
22.D
【详解】根据公式可得相对Ⅰ、Ⅱ两介质来说介质Ⅰ是光疏介质,介质Ⅱ是光密介质,从光密介质射入光疏介质,入射角大于等于全反射角临界角时,光线将发生全反射,介质Ⅱ中临界角为30°,所以当b以50°的入射角从Ⅱ射入Ⅰ中时,能发生全反射。
故选D。
23.AC
【详解】A.这种现象是光射到板间空气薄层的上下两个表面的反射光做产生光的干涉现象,故A正确;
B.这种现象是光绕过小圆盘传到阴影区域,是光的衍射现象,故B错误;
C.根据
可知,同时减小线圈的匝数和电容器的电容,该电路电磁振荡的周期也会减小,故C正确;
D.根据光速不变原理,真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的,故D错误。
故选AC。
24.BD
【详解】A.光路图如图所示
根据
由于
可知下方光线为光1,A错误;
B.由于
可知光线1的波长小于光线2的波长,因此光2对应的干涉条纹间距更大,B正确;
C.由几何关系可知
若光线1恰好从左侧第一个棱镜斜面射出,则
解得
为使光1和光2都能从左侧第一个棱镜斜面射出,则
C错误;
D.根据对称关系,光1和光2通过整个展宽器的过程中在空气中的路程差
而
,
联立解得
D正确。
故选BD。
25.AC
【详解】A.假设从B发射某束激光,恰好经过M点,然后经过界面后到达P点,其光路图如图所示
根据光路可逆性,从P竖直向上发射的激光恰好到达B点。根据几何知识可知,射向M点的光线的折射角r等于,入射角等于,根据折射率
可知
A正确;
B.根据上图可知
所以
B错误;
C.根据几何知识M点到水平面距离
C正确;
D.激光在等腰直角三角形的光速为
在半形玻璃砖的光速
时间之比为
D错误。
故选AC。
26.AD
【详解】根据题意,光线在玻璃砖中的光路如图所示
A.从点射入光线光路可知,入射角为60°,根据折射率
可知,折射角度为30°。该入射点恰好是中点,因此反向延长线恰好经过,由此可知该光线在玻璃砖中的光路长度为,所以在玻璃砖中传播时间
选项A正确;
B.由于入射光线的入射角度相等,所以折射角度都为30°,如图,可以看出由于光路长度不同,所以在玻璃砖中传播时间并不相等,选项B错误;
C.如果另一束宽度相同,折射出玻璃砖下面的范围变大,说明折射角度变小,即玻璃砖对光的折射率要高,即,在空气中,若光恰好能够使金属发生光电效应,则光也一定可以,选项C错误;
D.在空气中,若通过同一双缝干涉装置,因为光的频率高,波长短,所以干涉条纹间隔,选项D正确。
故选AD。
27.BD
【详解】A.干涉条纹是样板的下表面和被检查表面的上表面的反射光干涉形成的,A错误;
B.如下图所示,当稍向右移动图甲中的薄片时,A、B两点之间的距离增大,根据 ,相当于双缝之间的距离d增大,条纹间距Δx变小,B正确;
C.根据,当换用频率更高的单色光照射时,波长λ变短,条纹间距Δx变小,C错误;
D.如下图所示,在A、B两点的光程差相等,经过A点的两列相干光产生的亮条纹与经过B点的两列相干光产生的亮条纹是同一条亮条纹,所以图丙条纹弯曲处对应着被检查平面处是凹陷的,D正确。
故选BD。
28.BC
【详解】A.11.0eV的能量不等于基态与其它能级间的能级差,所以不能吸收而发生跃迁,选项A错误;
B.处于n=3能级的能量为-1.51eV,紫外线的光子能量大于3.11eV,可知处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线,并且使氢原子电离,选项B正确;
C.大量处于能级的氢原子向基态跃迁时,辐射的光子中有3-1和2-1两种不同频率的光子大于锌板的电子逸出功为,可使锌板产生光电效应现象,选项C正确;
D.从n=4能级跃迁到n=1能级释放出的光子频率最大,波长最短,根据可知从n=4能级跃迁到n=1能级释放出的光子束对应的干涉条纹间距最窄,选项D错误。
故选BC。
29.AD
【详解】A.根据双缝干涉相邻条纹间距公式
可得在其他条件不变的情况下,相干波的波长越长,相邻条纹间距越大,由图可知b的波长比a的波长长;由
可得:a光的频率大于b光的频率;由
可得:产生a光的能级之差比产生b光的能级之差大,A正确;
B.若a光能使某金属发生光电效应,说明a光的频率高于金属的极限频率;由于b光的频率比a光的频率低,因此b光不一定可以使某金属发生光电效应,B错误;
C.由于b的波长比a的波长长,则有b光的折射率小于a光的折射率,由
可得当从同种介质射入真空发生全反射时,其临界角Ca
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